Opět vybíráme z prosincové Meduňky: Zdravý mozek: excitotoxiny
Další část seriálu MUDr. Ludmily Elekové o zdraví našeho mozku se týká nebezpečí excitotoxinů.
Jaké jsou příčiny a důsledky excitotoxity a jaká opatření můžeme v běžném životě udělat, abychom toto nebezpečí v rámci možností snížili? Přečtete si v článku v prosincovém čísle Meduňky…
Čtěte také na emedunka.cz
Zdravý mozek: excitotoxiny
Excitotoxiny jsou látky dráždící neurony k elektrické aktivitě, která je příliš intenzivní a dlouhá, vede k vyčerpání jejich buněčné energie a následnému poškození až odúmrti. Přiměřená excitace neuronů je podmínkou jejich aktivity, ale protože je energeticky náročná, musí být regulována a vyvažována tlumícími vlivy. Hlavním excitačním neurotransmiterem v mozku je glutamát, jehož účinky jsem probrala v minulém článku. Nyní se podíváme na jiné látky, které působí jako excitotoxiny.
Zvýšená excitoxicita stojí za rozvojem různých neurologických poruch. Typicky jde o epilepsii a jiné křečové stavy, dále stojí v pozadí neurodegenerativních nemocí, jako je Alzheimerova a Parkinsonova nemoc nebo amyotrofická laterální skleróza (ALS neboli Lou Gehringova nemoc), podílí se na rozvoji autistických poruch, poškození sítnice aj. Excitotoxicita je také odpovědná za poškození mozku při mrtvici, hypoglykemii, hypoxii (nedostatku kyslíku) a jiných stavech narušujících energetický metabolismus neuronů. Nedostatek kyslíku a energie činí neurony mnohem náchylnější k jakémukoli toxinu nebo zátěži.
Příčiny excitotoxicity
Excitotoxicita nastává nejen při výše uvedených nemocech, ale také je způsobována látkami, které přijímáme v potravě nebo ve formě drog či léků. Některé z nich budou probrány důkladněji níže, zde je orientační výčet: glutamát, hydrolyzovaný rostlinný protein, kaseinát a jiné zvýrazňovače chuti, umělé sladidlo aspartam, adjuvancia ve vakcínách, L-DOPA používaná v léčbě Parkinsonovy nemoci a drogy typu extáze.
Při experimentech s velkými dávkami excitotoxinu neurony během několika desítek minut až několika hodin otečou, začne rozpad jejich nitrobuněčných struktur, až nakonec odumřou. Pro spuštění aktivity neuronů jsou zásadní vápníkové ionty. Kanály propouštějící vápník jsou v každé buňce pečlivě regulovány. Otvírají se na zlomek vteřiny a vpustí jen maličké množství kalcia.
Excitotoxiny včetně glutamátu zaseknou kalciový kanál v otevřené podobě a do neuronu pak teče příliš mnoho kalcia po příliš dlouhou dobu. Buňka se zbavuje přebytečného kalcia jeho pumpováním zpět mimo ni, ale iontové pumpy potřebují mnoho buněčné energie ATP. Je to jako pumpovat vodu z lodě, do které teče. Při normální funkci kalciového kanálu to neurony zvládají, ale masivní a dlouhodobý vstup vápníku při stimulaci kanálu excitotoxinem nestíhají dostatečně vypumpovat. Nadbytek kalcia zabije neuron tím, že spustí destruktivní procesy v buňce. Aktivuje enzymy, které poškodí buněčné struktury, iniciuje programovanou buněčnou smrt. Narušuje také funkci mitochondrií a vede k excesivnímu oxidativnímu stresu.
Volné radikály jsou jako rychle se šířící požár, doslova skáčou z jedné molekuly na druhou a postupně je ničí, včetně DNA. Volné radikály, konkrétně superoxid a peroxid vodíku, jsou nezbytnou součástí metabolismu. Vznikají v každé buňce při tvorbě energie v mitochondriích, mají důležitou funkci v imunitním systému a jsou to signální molekuly mj. zajištující regulaci energetického metabolismu. Samy o sobě nejsou problém, pokud se jejich množství nevymkne kontrole a dokud stačí ochranné mechanismy. Antioxidanty jsou látky, které darují elektron molekule volného radikálu, a samy se tak oxidují. V buňkách probíhá více uzavřených cyklů, ve kterých molekuly přecházejí neustále z oxidovaného do redukovaného stavu. Mezi nejdůležitější patří vitamin C, tokoferoly (vitaminy E) a glutathion. Enzymy, které je využívají, potřebují také magnésium, zinek, selen, vitamin A, K a D. Naštěstí všechny tyto látky bez problémů procházejí do mozku.
Chuť umami
Excitotoxiny přicházejí do mozku především v potravě. Některé se v potravě nacházejí přirozeně, lidé je používají tisíce let a při přiměřené konzumaci škody nepáchají. Japonci po dlouhou dobu používali ingredienci z mořské řasy kombu, která zvýrazňovala chuť jejich jídel. V první polovině 20. století vědci zjistili, že za touto chutí nazývanou umami je sodná sůl glutamátu, v anglické zkratce MSG (monosodium glutamate). Během pár let se z výroby MSG stal miliardový byznys. Postupně se začala MSG přidávat prakticky do všech průmyslově vyráběných jídel, v USA a některých dalších zemích i do výživy pro miminka a malé děti. Spotřeba MSG se zdvojnásobovala každých 10 let.
Bohatá vědecká literatura prokazuje škodlivost MSG a jiných excitotoxinů v potravě. Někdy stačí k nevratnému poškození nervových buněk jediná dostatečně velká dávka. Ještě škodlivější je kombinace excitotoxinů, které jsou běžné zejména ve zpracovaných potravinách. Toxiny účinkují synergicky: vzájemně se posilují a celkový účinek je až řádově silnější než prostý součet účinků jednotlivých toxinů. Ale když budete na internetu hledat informace o glutamátu, dozvíte se, že běžně používané substance jako MSG nebo umělé sladidlo aspartam jsou zcela bezpečné. To, co údajně dělají, jsou jen řeči. Bohužel tomu tak není.
V našich zemích bylo v minulosti používání MSG omezováno právními předpisy. Ve výživě určené dětem do 3 let se nesměl používat vůbec. V současnosti je omezení MSG v potravinách zmírněno a řídí se evropskou legislativou. Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) v roce 2017 stanovil za zdraví bezpečné denní množství 30 mg/kg tělesné hmotnosti. Podle oficiálního stanoviska Amerického úřadu pro kontrolu potravin a léčiv FDA je bezpečný i pro těhotné a kojící ženy a děti. V předchozím i dalším textu zjistíte, že se tato stanoviska a doporučení nezakládají na vědeckých poznatcích a nejsou bezpečná. Kromě toho nejde jen o MSG, excitotoxické účinky na nervový systém mají i jiné látky používané v potravinářství, které regulovány nejsou. Výrobci mohou snadno obejít limity a omezení MSG tím, že použijí jiné látky a současně na obalu deklarují, že produkt je „bez přidaného glutamátu“. Znamená to, že do této potraviny prostě jen nepřisypali práškový glutamát, ale klidně tam přidali jiné excitotoxiny.
Hladina glutamátu v krvi u člověka po jeho konzumaci je velmi vysoká, nejvyšší ze všech zkoumaných druhů zvířat. Když člověk pozře 100-150mg glutamátu na každý kilogram své hmotnosti, jeho hladina se v krvi zvýší 20x. U myši nakrmené podobnou dávkou to je jen 4x. U opic nedojde k vzestupu vůbec. Dětský mozek je 4x citlivější na excitotoxicitu než mozek dospělého…
