Hormeze

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Hormeze (z řeckého hormeion = posílit) je název pro hypotézu o příznivém působení mírné zátěže (stresu, toxických látek, radiace, fyzické námahy) na živé organismy včetně člověka. Studium hormeze je regulérní vědeckou disciplínou na pomezí biologie, toxikologie a medicíny.

Podstatou hormeze je Adaptace, schopnost všech živých organismů reagovat na nepříznivé podmínky a bránit se jim. Při jakékoliv zátěži dochází k poškození organismu, kterému se organismus snaží bránit tzv. odpovědí na stres. Při určité nízké míře zátěže je poškození organismu minimální, a zároveň již dochází ke spuštění odpovědi na stres, která zvyšuje odolnost organismu a opravuje poškozené molekulární komponenty. Navíc indukce odpovědi na stres krátkou mírnou zátěží obvykle chrání organismus po delší dobu a i před mnoha dalšími druhy zátěže. Organismus procházející pravidelnou mírnou zátěží tak může být v lepším stavu než organismus izolovaný od jakékoliv zátěže [1].

Historie[editovat | editovat zdroj]

Hypotézu hormeze poprvé formuloval pruský farmakolog Hugo Schulz v roce 1888. Zjistil tehdy, že nízké dávky dezinfekčních činidel na bázi rtuti urychlují růst kvasinek. Společně s psychiatrem Rudolphem Arndtem, který nezávisle došel k podobným závěrům, pak zformulovali Arndt-Schulzovo pravidlo: "Nízké dávky jsou stimulující, střední inhibiční, vysoké smrtící." Toto pravidlo není univerzální a bylo postupně nahrazeno koncepcí hormeze. Tímto pravidlem často neoprávněně argumentují zastánci homeopatie a snaží se jím legitimizovat svou víru [2]. Hypotéza hormeze v minulých 120 letech spíše živořila na pokraji zájmu vědy, hlavně kvůli spojování s homeopatií a kvůli nedostatku znalostí o jejích možných molekulárních mechanismech [3]. Při životě ji pomáhal udržovat i americký biolog Thomas D. Luckey, který v roce 1945 objevil, že dobytek krmený antibiotiky rychleji přibývá na váze. Tento jev se využívá dodnes [4]. Současný název hormeze pochází z roku 1943 z práce Southama a Ehrlicha, kteří popsali, že malé dávky toxického extraktu z dřeva stromů sekvojí stimulují množení jejích houbových škůdců [5]. Americký toxikolog Edward J. Calabrese z University of Massachusetts v roce 1976 zjistil, že malé dávky herbicidů stimulují růst máty. Od té doby se hormezí zabýval teoreticky i experimentálně a definitivně ji zpopularizoval mezi vědeckou veřejností [6], [7]. V současnosti jsou významnými badateli na poli hormeze Mark P. Mattson z USA a Michael Ristow ze Švýcarska.

Příklady hormeze[editovat | editovat zdroj]

Původně byl pojem hormeze používán pouze v toxikologii a to pro stimulační účinky nízkých dávek toxických látek. Postupně však docházelo k rozšiřování celé koncepce, takže dnes je za hormezi považováno i příznivé působení nízkých dávek radiace (viz radiační hormeze), alkoholu, tepla (sauna), chladu (otužování, kryoterapie), různých druhů fyzikální terapie, půstu, Paleolitické diety, sportu a duševní aktivity [1].

Radiační hormeze[editovat | editovat zdroj]

Hypotéza radiační hormeze předpokládá příznivé působení nízkých dávek ionizujícího záření (tedy rentgenového, gamma a částicového) na živé organismy včetně člověka [8]. Zatímco vysoké dávky záření způsobují oxidační stres a poškození DNA, takže mohou vyvolat rakovinu, poškození plodu, nemoc z ozáření až smrt, poškození nízkými dávkami může být velmi malé a více než vykompenzované současnou aktivací odpovědi na stres [9]. Odpověď na stres zahrnuje aktivaci mechanismů opravujících DNA a chránících před vznikem rakoviny, takže určité nízké dávky záření mohou být prospěšnější než žádné. Řada klinických studií ukázala, že lidé žijící v oblastech s vyšší přirozenou radiací mají nižší incidenci rakoviny než lidé v okolních oblastech [8]. To platí i o radonu, radioaktivním plynu, který se uvolňuje z podloží a je ve velkém množství přítomen v dolech, jeskyních a minerálních vodách [10]. Příznivých zdravotních účinků radonové radiace využívají například umělé lázně v Jáchymově [1].

Mitohormeze[editovat | editovat zdroj]

Mitohormeze je název pro mírné farmakologické přetížení nebo naopak utlumení metabolismu mitochondrií doprovázené zvýšenou produkcí volných radikálů. Tato mírná oxidační a energetická zátěž spouští odpověď na stres a tím paradoxně prodlužuje život a zlepšuje imunitu experimentálních organismů (kvasinek Saccharomyces cerevisiae, háďátek Caenorhabditis elegans, octomilek Drosophila melanogaster a myší Mus musculus)[11]. Předpokládá se, že další typy hormeze (sport, půst, Paleolitická dieta, termoterapie), které prokazatelně fungují i u člověka, jsou ve skutečnosti také mitohormezí, neboť zvýšená produkce volných radikálů je univerzálním projevem mnoha různých druhů zátěže [12]. Z tohoto pohledu je zajímavé, že příznivý efekt mitohormeze lze indukovat některými běžně používanými léky či doplňky stravy. Tento jev byl popsán u statinů, které se používají na snížení cholesterolu [13], [14], metforminu, který se používá na léčbu diabetu [15], D-glukosaminu, který se používá jako doplněk stravy při bolestech kloubů a kyseliny mléčné, která se v těle přirozeně uvolňuje při sportu a je součástí některých potravin i kosmetiky [16].

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference

  1. a b Mattson MP: Hormesis defined,
  2. Arndt-Schulzův zákon ve skeptickém slovníku
  3. Calabrese EJ: Historical blunders: how toxicology got the dose-response relationship half right.
  4. Luckey TD: Curriculum,
  5. Southam C.M., Erlich J. Effects of extract of western red-cedar heartwood on certain wood decaying fungi in culture. Phytopathol. 1943;33:517–524.
  6. Rozcestník na seznam 350+ odborných publikací profesora Calabrese v mezinárodních vědeckých časopisech
  7. Medailonek prof. Calabrese s odkazem na profesionální životopis
  8. a b Luckey TD: Radiation Hormesis: The Good, the Bad, and the Ugly
  9. Feinendegen LE: Low-Dose Cancer Risk Modeling Must Recognize Up-Regulation Of Protection
  10. Thompson RE: Epidemiological Evidence for Possible Radiation Hormesis from Radon Exposure: A Case-Control Study Conducted in Worcester, MA.
  11. Ristow M: Unraveling the Truth About Antioxidants: Mitohormesis explains ROS-induced health benefits
  12. Ristow M:Mitohormesis: Promoting Health and Lifespan by Increased Levels of Reactive Oxygen Species (ROS)
  13. Bouitbir J:Opposite effects of statins on mitochondria of cardiac and skeletal muscles: a 'mitohormesis' mechanism involving reactive oxygen species and PGC-1.
  14. Calabrese EJ: Hormesis and medicine
  15. De Haes W:Metformin promotes lifespan through mitohormesis via the peroxiredoxin PRDX-2
  16. Zelenka J: L-Lactate Protects Skin Fibroblasts against Aging-Associated Mitochondrial Dysfunction via Mitohormesis

Knihy

Jaroslav Zelenka: Nečekaný lék, CPress, 2015 [2]

Mark P Mattson, Edward J Calabrese: Hormesis: A Revolution in Biology, Toxicology and Medicine, Humana Press, 2009 [3]

Články

Jaroslav Zelenka: Menší než velké množství: Arzenik, rtuť a oxid uhelnatý jako léky, Vesmír, Vesmír 93, 451, 2014/7 [4]

Jaroslav Zelenka: Věda versus tradiční medicína, Vesmír 90, 360, 2011/6 [5]¨