Sciencemag.cz
Doporučujeme
Výzkumníci v oboru lékařství a gerontologie se přes 30 let snažili sypat antioxidanty na všemožné typy chřadnoucích biologických systémů a zjišťovali, že prostě nefungují.
Denham Harman, průkopník biologie volných radikálů, přišel v roce 1972 jako první s mitochondriální teorií stárnutí. Ústřední bod jeho teorie byl jednoduchý – mitochondrie jsou hlavním zdrojem volných radikálů v těle. Volné radikály působí ničivě a útočí na různé buněčné součásti, DNA, proteiny, lipidy v membránách a cukry. Hodně takových poškození se opraví nebo nahradí při běžné obměně buněčných struktur, ale ohniska poškození, zejména mitochondrie samotné, je těžké ochránit pouhými antioxidanty v potravě. A jak říká Harman, rychlost stárnutí a počátek degenerativních chorob lze určit podle rychlosti, s jakou z mitochondrie prosakují volné radikály, a podle přirozené schopnosti buňky chránit se nebo opravovat způsobená poškození.
Harman založil svou argumentaci na korelaci mezi rychlostí metabolismu a délkou života u savců. Výslovně označil mitochondrie za „biologické hodiny“. Hlásal, že čím vyšší je rychlost metabolismu, tím větší je spotřeba kyslíku, a tím více volných radikálů se produkuje. Uvidíme, že tento vztah platí často, ne však vždy. Podmínka, na které je založen, se může jevit jako banální, a přesto zmátla celou generaci v tomto oboru. Harman vyslovil naprosto rozumný předpoklad, jenž se ukázal jako neplatný.
Bohužel se tento předpoklad zamotal do teorie jako takové. Jeho vyvrácení nepopírá celou teorii, ale staví na hlavu její nejdůležitější a nejznámější předpověď – totiž že antioxidanty mohou prodloužit život.
Harmanova smysluplná, ale matoucí domněnka zněla, že podíl elektronů, které unikají z mitochondriálního dýchacího řetězce, je konstantní. Předpokládal, že průsak se v podstatě nedá ovlivnit a je to nevyhnutelný vedlejší produkt mechanismu buněčného dýchání, jenž doprovází tok elektronů dolů po dýchacím řetězci a vyžaduje přítomnost kyslíku. Teorie dále tvrdí, že únik části těchto elektronů a jejich přímá reakce s kyslíkem za vzniku ničivých volných radikálů je nevyhnutelná. Jestliže elektrony unikají stálou rychlostí, jež činí řekněme 1 procento celkového průtoku, pak celková tvorba volných radikálů souvisí s rychlostí spotřeby kyslíku. Čím vyšší je rychlost metabolismu, tím větší je tok elektronů a kyslíku, a tím vyšší je průsak volných radikálů, i když podíl prosakujících elektronů zůstává nezměněn.
Živočichové s vysokou rychlostí metabolismu produkují volné radikály rychle a žijí kratší dobu, kdežto živočichové s pomalým metabolismem produkují volné radikály pomalu a žijí déle. Ve čtvrté části jsme viděli, že metabolická rychlost u druhu závisí na hmotnosti jeho těla umocněné na 2/3 – čím vyšší hmotnost, tím pomalejší je rychlost metabolismu jednotlivých buněk. Tato vazba nemá nic do činění s geny, ale vychází z exponenciálních biologických zákonitostí. Pokud tedy průsak volných radikálů závisí pouze na metabolické rychlosti, jedinou možností, jak prodloužit délku života druhu vzhledem k rychlosti metabolismu, je posílit antioxidační (nebo protistresovou) ochranu. Původní mitochondriální teorie stárnutí zahrnuje předpoklad, že organismy, které žijí delší dobu, musí mít lepší vrozenou antioxidační ochranu. Tvrdí, že pokud chceme sami žít déle, měli bychom usilovat o zvýšení naší vlastní antioxidační ochrany. Harman předpokládal, že jediný důvod, proč se nám dosud (míněno v roce 1972) nepodařilo prodloužit život pomocí antioxidační terapie, spočívá v tom, že je obtížné zacílit antioxidanty do mitochondrie. Mnoho lidí stojí za tímto názorem dodnes, i po více než 30 letech úporného snažení.
Myšlenky jsou to houževnaté, ale podle mého názoru mylné. Přesto je mitochondriální teorie stárnutí mimořádně životaschopná. Zejména myšlenka, že antioxidanty mohou prodloužit naše životy, je podstatou průmyslu výživových doplňků, ve kterém se točí miliardy a jehož tvrzení jsou založena na velmi malém množství věrohodných důkazů. Na rozdíl od biblického domu vystavěného na pohyblivých píscích se této myšlence z nějakého důvodu stále daří dobře. Výzkumníci v oboru lékařství a gerontologie (včetně mě) se přes 30 let snažili sypat antioxidanty na všemožné typy chřadnoucích biologických systémů a zjišťovali, že prostě nefungují. Možná mohou upravit nedostatky ve výživě a ochránit před určitými chorobami, ale
vůbec neovlivňují délku života jako takovou.
Interpretovat negativní výsledky je vždycky obtížné. I v tomto samolibém období si připomínáme, že „neexistence důkazů pro není důkazem proti“. Skutečnost, je-li to ovšem skutečnost, že antioxidanty nefungují, může pořád souviset s problémem jejich zacílení – špatná dávka, špatný antioxidant, špatné šíření látky v buňce nebo špatné načasování. Kdy nastane chvíle
všeho zanechat a s klidným svědomím prohlásit, že to není farmakologický problém, ale že antioxidanty skutečně nefungují?
Odpověď závisí na povaze příslušného člověka. Zbývá sice ještě několik významných vědců, již se této myšlenky stále nevzdali, avšak samotný obor se od ní odvrátil už během devadesátých let. Jak nedávno napsali John Gutteridge a Barry Halliwell, dvě velmi významné autority na poli volných radikálů: „V devadesátých letech začalo být jasné, že antioxidanty nejsou všelékem na stárnutí a choroby a jen okrajová část lékařské vědy se těmito představami stále ještě zabývá.“
Existují ovšem i vážnější důvody zpochybňující postavení antioxidantů, které pocházejí ze srovnávacích studií. Již jsem zmínil předpoklad, že živočichové, kteří žijí déle, by měli mít vyšší hladinu antioxidantů. Tento předpoklad vypadal po nějakou dobu pravdivě, ale jen když se s daty prováděl takový malý nevinný statistický podvod. V roce 1980 Richard Cutler z Národního institutu stárnutí v Baltimore publikoval poněkud klamně, že déle žijící živočichové mají více antioxidantů než živočichové žijící kratší dobu.
Potíž byla v tom, že Cutler svá data vztahoval na rychlost metabolismu, přičemž ztratil mnohem silnější závislost mezi metabolickou rychlostí a délkou života. Jinak řečeno, potkani mají méně antioxidantů než člověk, ale pouze v případě, jestliže vydělíme jejich koncentraci rychlostí metabolismu (jež je u potkana sedmkrát vyšší). Není divu, že potkan pak vypadá bezmocně. Tento manévr zamaskoval pravý vztah mezi množstvím antioxidantů a délkou života – potkan má ve skutečnosti v buňkách mnohem více antioxidantů než člověk. Desítka nezávislých studií mezitím potvrdila, že mezi množstvím antioxidantů a délkou života panuje ve skutečnosti negativní vztah, takže čím více má živočich antioxidantů, tím kratší má život.
Tento text je úryvkem z knihy Nick Lane: Síla, sexualita, sebevražda
Academia 2013
O knize na stránkách vydavatele
