Cyanid är en mycket dödlig kemikalie som har använts i krigföring och förgiftningar i århundraden – det var det allmänna samförståndet om den naturligt förekommande kemikalien fram till våren 2025. Men i en global studie som publicerats i Nature Metabolism har ett forskarlag från sju länder och 12 universitet, däribland South Dakota State University, vänt upp och ner på världens konsensus om cyanid. Forskarna har funnit att cyanid visserligen är mycket giftigt, men att det också spelar en grundläggande roll för normal cellfunktion.
Brian Logue, professor och chef för SDSU:s institution för kemi, biokemi och fysik, är en av landets ledande experter på cyanid. Logue och Moustafa Khalaf, forskare vid SDSU, spelade en avgörande roll i forskningsprocessen genom att bekräfta och kvantifiera cyanidproduktionen i mänskliga celler.
”Identifieringen av endogen cyanidproduktion hos däggdjur innebär ett betydande framsteg inom cellbiologi och metabolism”, säger Logue. ”Den här forskningen belyser cyanidens dubbla natur, som fungerar både som ett gift vid höga koncentrationer och som en viktig signalmolekyl vid låga koncentrationer.”
Ett naturligt producerat gift?
Tidigare har forskarna bara känt till att cyanid produceras naturligt i vissa typer av bakterier och växter. Processen att producera cyanid i små mängder hade aldrig påvisats i celler från däggdjur.
Genom experiment på möss och mänskliga celler observerade forskargruppen, ledd av forskare från Schweiz, att vätecyanid var konsekvent närvarande i cellerna och organismerna. Detta stöddes av att cyanid kunde påvisas i levern hos möss och människor samt i blodomloppet. Kemikalien producerades naturligt, vilket tyder på att den har en roll i grundläggande fysiologiska processer.
Enligt Khalaf är cyanidens naturliga produktion i kroppen kopplad till aminosyran glycin, som stimulerar produktionen i levercellerna. Forskargruppen kunde fastställa detta samspel genom att tillsätta glycin i cellkulturer. Genom att tillsätta glycin ökade produktionen av vätecyanid.
Cyanid är fortfarande mycket dödligt och är giftigt vid vissa doser. Hur reglerar människokroppen de interna cyanidnivåerna för att förhindra toxicitet?
Konfokalmikroskopisk analys av cyanid- och HOCl-generering i HepG2-celler. Kredit: Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01225-w
Ett enzym, rhodanese, spelar en avgörande roll för att förebygga toxicitet. Det omvandlar vätecyanid till tiocyanater, icke-toxiska salter, som elimineras från kroppen, förklarade Khalaf.
”I enlighet med Paracelsus princip visar forskningen att det är dosen som avgör om cyanid fungerar som ett gift eller har positiva effekter”, säger Khalaf.
Logue och Khalaf bekräftade och kvantifierade cyanidproduktionen i cellerna med hjälp av sin nya teknik och patenterade teknologi, Cyanalyzer.
Potentiella terapeutiska fördelar och tillämpningar
Upptäckten har långtgående potentiella terapeutiska fördelar och tillämpningar, varav många inom det medicinska området. Experiment som genomfördes under denna studie visade att låga koncentrationer av vätecyanid förbättrar cellöverlevnaden under syrebrist. Detta tyder på att cyanid spelar en roll i kroppens skyddsmekanismer mot tillstånd som stroke, säger Khalaf.
”Upptäckten av cyanids skyddande effekter vid hypoxi öppnar upp för potentiella terapeutiska strategier för stroke genom att öka hjärncellernas motståndskraft mot syrebrist”, säger Khalaf.
Andra fynd visar att vissa sjukdomar – bland annat nonketotisk hyperglycinemi – gör att kroppen producerar stora mängder vätecyanid. Den sällsynta sjukdomen gör att glycin byggs upp i vävnader och organ. Den är mest skadlig för spädbarn eftersom för mycket glycin kan byggas upp i hjärnan och leda till neurologiska störningar. Tidigare fanns det nästan ingen behandling för denna sjukdom, men denna forskning, med nya insikter om glycin och rhodanese, kan leda till nya terapier.
Huvudförfattaren till studien, Csaba Szabo, tror att dessa resultat kommer att ”i grunden förändra vårt sätt att tänka kring cellbiologi och metabolism”.
Framtida forskning kommer att fokusera på att ytterligare förstå de exakta rollerna för endogen cyanid i hälsa och sjukdom, utforska dess terapeutiska potential och samtidigt noggrant hantera dess toxicitet.
För mer information: Karim Zuhra et al, Regulation of mammalian cellular metabolism by endogenous cyanide production, Nature Metabolism (2025). DOI: 10.1038/s42255-025-01225-w
