Spożywamy przeciwutleniacze, jakby były magicznym eliksirem, który mógłby przedłużyć nasze życie. Jednak w najlepszym przypadku są po prostu nieskuteczne, aw najgorszym mogą skrócić naszą ziemską ścieżkę. Felietonista BBC Future wyjaśnia dlaczego.
Linus Pauling popełnił poważny błąd, decydując się na zmianę kilku rzeczy w swoim tradycyjnym śniadaniu.
W 1964 roku, w wieku 65 lat, zaczął dodawać witaminę C do soku pomarańczowego, który pił rano.
To było jak dodanie cukru do Coca-Coli, ale szczerze, a nawet zbyt gorliwie wierzył, że jest pożyteczny.
Wcześniej jego śniadania nie były niczym niezwykłym. Jedyną rzeczą, która zasługuje na szczególną uwagę, jest to, że zjadł śniadanie wcześnie rano, zanim wyruszył do pracy w Caltech, nawet w weekendy.
Był niestrudzony, a jego praca była wyjątkowo owocna.
Na przykład w wieku 30 lat zaproponował trzecie fundamentalne prawo interakcji atomów w cząsteczkach, oparte na zasadach chemii i mechaniki kwantowej.
Dwadzieścia lat później jego praca nad strukturą białek (budulcem całego życia) pomogła Francisowi Crick i Jamesowi Watsonowi rozszyfrować strukturę DNA (który koduje ten materiał) w 1953 roku.
Film promocyjny:
W następnym roku Pauling otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za badania nad naturą wiązań chemicznych.
Nick Lane, biochemik z University College London, napisał o nim w swojej książce Oxygen z 2001 roku: „Pauling … był kolosem XX-wiecznej nauki, którego praca położyła podwaliny pod nowoczesną chemię”.
Ale wtedy zaczął się „wiek witaminy C”. W swoim bestsellerze z 1970 roku, Jak żyć dłużej i czuć się lepiej, Pauling stwierdził, że suplementacja tą witaminą może pomóc w walce z przeziębieniem.
Przyjmował 18 000 mg (18 g) tej substancji dziennie, co zresztą jest 50 razy większe niż zalecana dzienna wartość.
W drugim wydaniu tej książki grypa została dodana do listy chorób, z którymi skutecznie walczy witamina C.
W latach 80-tych, kiedy HIV zaczął się rozprzestrzeniać w Stanach Zjednoczonych, Pauling stwierdził, że witamina C może również wyleczyć wirusa.
W 1992 roku magazyn Time napisał o jego pomysłach, na okładce których obnosił się nagłówek „Prawdziwa moc witamin”. Są reklamowane jako lekarstwo na choroby sercowo-naczyniowe, zaćmę, a nawet raka.
„Jeszcze bardziej kusząca jest sugestia, że witaminy mogą spowolnić proces starzenia” - czytamy w artykule.
Sprzedaż multiwitamin i innych suplementów diety gwałtownie wzrosła, podobnie jak sława Paulinga.
Jednak wręcz przeciwnie, ucierpiała jego reputacja naukowa. Badania naukowe w ciągu następnych kilku lat wykazały niewielkie lub żadne dowody na korzyści płynące z witaminy C i wielu innych suplementów.
W rzeczywistości każda łyżka witaminy Paulinga dodana do jego soku pomarańczowego raczej szkodziła niż pomagała jego organizmowi.
Nauka nie tylko obaliła jego osądy, ale także uznała je za dość niebezpieczne.
Teorie Paulinga opierały się na fakcie, że witamina C należy do przeciwutleniaczy - specjalnej kategorii związków naturalnych, w skład której wchodzą również witamina E, beta-karoten i kwas foliowy.
Neutralizują wysoce reaktywne cząsteczki zwane wolnymi rodnikami i dlatego są uważane za korzystne.
W 1954 roku Rebecca Gershman, wówczas na Uniwersytecie Rochester w Nowym Jorku, po raz pierwszy zidentyfikowała zagrożenia związane z tymi cząsteczkami.
W 1956 roku jej hipoteza została opracowana przez Denhama Harmana z Laboratorium Fizyki Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, który stwierdził, że wolne rodniki są przyczyną niszczenia komórek, różnych chorób i ostatecznie starzenia się.
Przez cały XX wiek naukowcy kontynuowali badanie tego tematu i wkrótce pomysły Harmana zyskały powszechną akceptację.
Tak to działa. Proces zaczyna się od mitochondriów, mikroskopijnych silników wewnątrz naszych komórek.
W ich błonach składniki odżywcze i tlen są przekształcane w wodę, dwutlenek węgla i energię.
Tak zachodzi oddychanie komórkowe - mechanizm, który służy jako źródło energii dla wszystkich złożonych form życia.
„Wyciekające młyny wodne”
Ale to nie jest takie proste. Oprócz składników odżywczych i tlenu proces ten wymaga stałego przepływu ujemnie naładowanych cząstek - elektronów.
Przepływ elektronów przechodzi przez cztery białka znajdujące się w błonach mitochondrialnych, które można porównać do młynów wodnych. Uczestniczy więc w wytwarzaniu końcowego produktu - energii.
Ta reakcja jest sednem wszystkich naszych działań, ale nie jest doskonała.
Elektrony mogą „wyciekać” z trzech młynów ogniwowych i reagować z pobliskimi cząsteczkami tlenu.
W rezultacie powstają wolne rodniki - bardzo aktywne cząsteczki z wolnym elektronem.
Aby przywrócić stabilność, wolne rodniki sieją spustoszenie w systemach wokół siebie, pobierając elektrony z ważnych cząsteczek, takich jak DNA i białka, aby utrzymać własny ładunek.
Harman i wielu innych argumentowało, że tworzenie się wolnych rodników, choć na małą skalę, powoduje stopniowe uszkodzenie całego organizmu, powodując mutacje prowadzące do starzenia się i chorób pokrewnych, takich jak rak.
Krótko mówiąc, tlen jest źródłem życia, ale może też być czynnikiem starzenia się, chorób, a wreszcie śmierci.
Kiedy wolne rodniki zostały powiązane ze starzeniem się i chorobami, były postrzegane jako wrogowie, których należy usunąć z naszych ciał.
Na przykład w 1972 roku Harman napisał: „Oczekuje się, że zmniejszenie ilości [wolnych rodników] w organizmie zmniejszy tempo biodegradacji, dając w ten sposób osobie dodatkowe lata zdrowego życia. Mamy nadzieję, że [ta teoria] doprowadzi do owocnych eksperymentów, których celem jest wydłużenie czasu trwania zdrowego życia ludzkiego”.
Mówił o przeciwutleniaczach - cząsteczkach, które pobierają elektrony z wolnych rodników i zmniejszają zagrożenie, jakie stanowią.
A eksperymenty, na które liczył, zostały starannie przeprowadzone i powtarzane wielokrotnie w ciągu kilku dekad. Jednak ich wyniki nie były zbyt przekonujące.
Na przykład w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych podawano myszom - najczęściej spotykane zwierzę laboratoryjne - różne suplementy przeciwutleniaczy z pożywieniem lub w zastrzykach.
Niektóre z nich zostały nawet zmodyfikowane genetycznie, dzięki czemu geny niektórych przeciwutleniaczy są bardziej aktywne niż u normalnych myszy laboratoryjnych.
Naukowcy stosowali różne metody, ale uzyskali bardzo podobne wyniki: nadmiar przeciwutleniaczy nie spowalniał procesu starzenia i nie zapobiegał chorobom.
„Nikt nie był w stanie wiarygodnie udowodnić, że (przeciwutleniacze - red.) Mogą przedłużyć życie lub poprawić zdrowie” - mówi Antonio Henriquez z Narodowego Centrum Badań nad Chorobami Układu Krążenia w Madrycie w Hiszpanii. „Myszy nie reagowały zbytnio na suplementy”.
A co z ludźmi? W przeciwieństwie do naszych mniejszych braci, naukowcy nie mogą umieszczać członków naszego społeczeństwa w laboratoriach w celu śledzenia ich zdrowia przez całe życie, a także wykluczyć wszystkie czynniki zewnętrzne, które mogą mieć wpływ na ostateczny wynik.
Jedyne, co mogą zrobić, to zorganizować długoterminowe badanie kliniczne.
Jego zasada jest bardzo prosta. Najpierw musisz znaleźć grupę ludzi mniej więcej w tym samym wieku, mieszkających na tym samym obszarze i prowadzących podobny styl życia. Następnie musisz podzielić je na dwie podgrupy.
Pierwsza otrzymuje badany suplement, druga pigułkę lub placebo.
Aby zapewnić czystość eksperymentu, nikt nie musi wiedzieć, co dokładnie otrzymują uczestnicy przed zakończeniem badania - nawet ci, którzy wydają tabletki.
Ta technika, znana jako podwójnie ślepa próba, jest uważana za punkt odniesienia w badaniach farmaceutycznych.
Od lat 70-tych naukowcy przeprowadzili wiele podobnych eksperymentów, próbując dowiedzieć się, jak suplementy przeciwutleniaczy wpływają na nasze zdrowie i długowieczność. Wyniki były rozczarowujące.
Na przykład w 1994 r. W Finlandii zorganizowano badanie z udziałem 29 133 palaczy w wieku od 50 do 60 lat.
W grupie suplementów beta-karotenu częstość występowania raka płuc wzrosła o 16%.
Podobne wyniki uzyskano w amerykańskim badaniu z udziałem kobiet, które weszły w okres pomenopauzalny.
Przyjmowali kwas foliowy (rodzaj witaminy B) codziennie przez 10 lat, a następnie ryzyko raka piersi wzrosło o 20% w porównaniu z osobami, które nie przyjmowały suplementu.
Stamtąd było tylko gorzej. Badanie ponad 1000 nałogowych palaczy opublikowane w 1996 roku musiało zostać przerwane około dwa lata przed planowanym terminem.
Już po czterech latach przyjmowania suplementów beta-karotenu i witaminy A liczba przypadków raka płuc wzrosła o 28%, a zgonów o 17%.
A to nie tylko liczby. Grupa suplementująca miała 20 zgonów więcej każdego roku niż grupa placebo.
Oznacza to, że w ciągu czterech lat badania zmarło 80 więcej osób.
Jego autorzy zauważyli: „Wyniki badań dostarczają mocnych argumentów za nieprzyjmowaniem suplementów beta-karotenu, a także beta-karotenu w połączeniu z witaminą A.”
Fatalne pomysły
Oczywiście te godne uwagi badania nie dają pełnego obrazu. Niektóre badania wykazały korzyści ze stosowania przeciwutleniaczy, szczególnie w przypadkach, gdy uczestnicy nie byli w stanie prawidłowo jeść.
Jednak wyniki przeglądu naukowego z 2012 r., Opartego na 27 badaniach klinicznych dotyczących skuteczności różnych przeciwutleniaczy, nie sprzyjają tym ostatnim.
Tylko w siedmiu badaniach stwierdzono, że suplementacja przynosi pewne korzyści zdrowotne, zmniejszając ryzyko chorób sercowo-naczyniowych i raka trzustki.
Dziesięć badań nie wykazało żadnych korzyści ze stosowania przeciwutleniaczy - wyniki były takie, jakby wszyscy pacjenci otrzymywali placebo (chociaż w rzeczywistości tak się nie stało).
Wyniki pozostałych 10 badań wskazują, że wielu pacjentów było w znacznie gorszym stanie niż przed przyjęciem przeciwutleniaczy. Ponadto wśród nich wzrosła zapadalność na raka płuc i raka piersi.
„Sugestia, że suplementacja przeciwutleniaczami jest magicznym lekarstwem, jest całkowicie bezpodstawna” - mówi Henriquez.
Linus Pauling nawet nie wiedział, że jego własne pomysły mogą być śmiertelne.
W 1994 roku, przed publikacją wyników wielu szeroko zakrojonych badań klinicznych, zmarł na raka prostaty.
Witamina C nie była w ogóle panaceum, chociaż Pauling nalegał na to do ostatniego tchu. Ale czy zwiększona konsumpcja wiąże się z dodatkowymi zagrożeniami?
Jest mało prawdopodobne, że kiedykolwiek będziemy wiedzieć na pewno. Jednak biorąc pod uwagę, że wiele badań wiąże spożycie przeciwutleniaczy z rakiem, nie jest to całkowicie wykluczone.
Na przykład badanie US National Cancer Institute z 2007 roku wykazało, że mężczyźni, którzy przyjmowali multiwitaminę, byli dwukrotnie bardziej narażeni na śmierć z powodu raka prostaty niż ci, którzy tego nie robili.
A w 2011 roku podobne badanie z udziałem 35 533 zdrowych mężczyzn wykazało, że przyjmowanie suplementów z witaminą E i selenem zwiększa ryzyko raka prostaty o 17%.
Odkąd Harman przedstawił swoją słynną teorię dotyczącą wolnych rodników i starzenia się, naukowcy stopniowo porzucili wyraźne oddzielenie przeciwutleniaczy i wolnych rodników (utleniaczy). Obecnie jest uważany za przestarzały.
Przeciwutleniacz to tylko nazwa, która nie w pełni oddaje charakter konkretnej substancji.
Weźmy na przykład uwielbianą przez Paulinga witaminę C. Odpowiednio dawkowana neutralizuje wysoce aktywne wolne rodniki, pobierając z nich wolne elektrony. Staje się „molekularnym męczennikiem”, przyjmującym cios i chroniącym otaczające go komórki.
Jednak przyjmując elektron, sam staje się wolnym rodnikiem, zdolnym do uszkadzania błon komórkowych, białek i DNA.
Jak pisał chemik żywności William Porter w 1993 roku: „[Witamina C] to prawdziwy dwulicowy Janus, dr Jekyll i pan Hyde, oksymoron przeciwutleniaczy”.
Na szczęście w normalnych warunkach enzym reduktaza jest w stanie przywrócić witaminie C jej antyoksydacyjny wygląd.
Ale co, jeśli jest tak dużo witaminy C, że enzym po prostu nie może sobie z tym poradzić?
Pomimo tego, że takie uproszczenie złożonych procesów biochemicznych nie jest w stanie oddać istoty problemu, wyniki powyższych badań klinicznych wskazują, do czego może to prowadzić.
Dziel i rządź
Przeciwutleniacze mają ciemną stronę. Ponadto nawet ich jasna strona nie zawsze działa na nasze dobro - w świetle coraz większej liczby dowodów na to, że wolne rodniki są również ważne dla naszego zdrowia.
Teraz wiemy, że wolne rodniki często działają jako przekaźniki molekularne, które wysyłają sygnały z jednej części komórki do drugiej. Regulują więc procesy wzrostu, podziału i śmierci komórek.
Wolne rodniki odgrywają bardzo ważną rolę na każdym etapie istnienia komórki. Bez nich komórki nadal rosłyby i dzieliły się w sposób niekontrolowany - proces zwany rakiem.
Bez wolnych rodników bylibyśmy również bardziej narażeni na infekcje. W stresujących warunkach, spowodowanych przenikaniem do organizmu człowieka niepożądanych bakterii lub wirusów, wolne rodniki zaczynają się aktywniej wytwarzać, działając jako cichy sygnał dla układu odpornościowego.
W rezultacie komórki na czele naszej obrony immunologicznej - makrofagi i limfocyty - zaczynają się dzielić i zwalczać problem. Jeśli to bakteria, połkną ją, jak niebieski duch Pacman w popularnej grze komputerowej.
Bakterie zostaną uwięzione, ale nadal będą żywe. Aby to naprawić, wolne rodniki wracają do działania.
Wewnątrz komórki odpornościowej są używane dokładnie do tego, z czego mają złą reputację: do zabijania i niszczenia. Intruz jest rozerwany na kawałki.
Od początku do końca zdrowa odpowiedź immunologiczna zależy od obecności wolnych rodników w organizmie.
Genetycy João Pedro Magalhães i George Church napisali w 2006 roku: „Ogień jest niebezpieczny, ale ludzie nauczyli się go używać dla własnego dobra. Podobnie, wydaje się, że komórki były w stanie opracować mechanizmy kontroli i wykorzystywania [wolnych rodników]”.
Innymi słowy, nie warto pozbywać się wolnych rodników za pomocą przeciwutleniaczy.
„W takim przypadku będziemy bezbronni wobec niektórych infekcji” - podkreśla Enriquez.
Na szczęście organizm ludzki posiada układy odpowiedzialne za utrzymanie stabilności procesów biochemicznych.
W przypadku przeciwutleniaczy nadmiar jest usuwany z krwiobiegu do moczu. „Są po prostu naturalnie wydalane z organizmu” - mówi Cleva Villanueva z National Polytechnic Institute of Mexico City.
„Ludzkie ciało ma niesamowitą zdolność do równoważenia wszystkiego, więc efekty [przyjmowania suplementów] i tak będą łagodne i powinniśmy być za to wdzięczni” - mówi Lane.
Zaczęliśmy dostosowywać się do zagrożeń związanych z tlenem, nawet gdy pierwsze mikroorganizmy zaczęły wdychać ten toksyczny gaz, a prosta pigułka nie może zmienić tego, co powstało w ciągu miliardów lat ewolucji.
Nikt nie może zaprzeczyć, że witamina C jest istotną częścią zdrowego stylu życia, podobnie jak wszystkie przeciwutleniacze.
Jeśli jednak te suplementy nie zostaną przepisane przez lekarza, zdrowa dieta jest nadal najlepszym sposobem na przedłużenie życia.
„Przyjmowanie przeciwutleniaczy jest uzasadnione tylko wtedy, gdy organizmowi rzeczywiście brakuje określonej substancji” - mówi Villanueva. „Najlepiej jest pozyskiwać przeciwutleniacze z żywności zawierającej określony zestaw przeciwutleniaczy działających łącznie”.
„Dieta bogata w owoce i warzywa jest zwykle bardzo zdrowa” - mówi Lane. „Nie zawsze, ale w większości przypadków tak jest”.
Chociaż korzyści płynące z tej diety są często przypisywane przeciwutleniaczom, zdrowa równowaga prooksydantów i innych składników odżywczych nie jest jeszcze znana.
Przez dziesięciolecia naukowcy próbowali zrozumieć złożoną biochemię wolnych rodników i przeciwutleniaczy, przyciągnęli setki tysięcy ochotników do swoich badań i wydali miliony na badania kliniczne, ale współczesna nauka nie zaoferowała nam jeszcze nic lepszego niż rada, którą znamy ze szkoły: zjedz pięć warzyw lub owoce każdego dnia.
Alex Riley