Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Aura značí život

Aktivní formy kyslíku a oxidativní stres
 |  15. 1. 2009
 |  Vesmír 88, 13, 2009/1

Živí, metabolicky aktivní tvorové vyzařují světlo a ultrafialové záření. Řeč však nyní nebude o světluškách, václavkách ani myriádách vodních organizmů, které svítí schválně, velmi intenzivně a mají k tomu zvláštní adaptace. O těch toho bylo napsáno již dosti.

Velmi slabé vyzařování (řádově 10–19 až 10–16 W·cm–2) viditelných a ultrafialových fotonů však charakterizuje život jako takový. První ohlásil UV „světélkování“ živé tkáně ukrajinský embryolog Alexander Gurwitsch v roce 1923. Dal mu název mitogenní záření, protože jeho význam spatřoval v koordinaci buněčných dělení. Tenkrát mu to ale nikdo nevěřil. 1) Teprve o několik desetiletí později byla jeho předpověď samovolné biologické emise záření potvrzena moderními metodami, které umožňují zaznamenávat jednotlivé fotony opouštějící tkáň. Tomuto samovolnému světélkování byly přisuzovány různé komunikační funkce včetně té, že je jednodušším předchůdcem nervové soustavy z dob vzniku mnohobuněčnosti. Ze zjištění, že poraněná, nemocná nebo jinak stresovaná tkáň svítí více než zdravá, vzešlo zase podezření, že může jít o poplašnou reakci. Dnes však máme za to, že jde o vedlejší produkt oxidačních reakcí a že komunikační funkce je vzhledem k velmi nízké intenzitě vyzařování přinejmenším sporná. 2)

Samovolné vyzařování viditelných a ultra-fialovách fotonů způsobují hlavně reaktivní formy kyslíku – volné kyslíkové radikály (ROS) – a produkty jejich rozkladu. Přitom různé reakce produkují různou vlnovou délku fotonů, tudíž i barvu světla. Singletový kyslík (nestabilní reaktivní forma bez náboje) produkovaný při vzájemné reakci dvou lipidových peroxidových radikálů emituje červené světlo mezi 634 a 704 nm. Naproti tomu tripletní karbonyly, které se zbavují excitovaného stavu (jímž se „nakazily“ od volných radikálů), vyzařují modré světlo od 350 do 480 nm.

Přestože tyto fotony nevznikají pravděpodobně cíleně jako nějaký biologický signál, pro fyziology a lékaře se stávají signálem přímo výtečným. Aktivní formy kyslíku a oxidativní stres jsou dnes výzkumným šlágrem číslo jedna. Stárnutí, rakovina, degenerativní onemocnění – to vše dáváme do souvislosti s volnými kyslíkovými radikály (lhostejno, zda je nemoc příčinou nebo důsledkem jejich zvýšeného výskytu). Naproti tomu antioxidanty ve víně, čaji a potravinách jsou studovány jako prostředky snižující oxidativní stres („likvidátory radikálů“) a zlepšující zdravotní stav konzumentů. Oxidativní stres (a koncentrace kyslíkových radikálů) se však špatně měří. Měřit samovolnou emisi fotonů je lákavá, slibně se rozvíjející metoda. Umožňuje jak určit místo, kde se něco děje, tak podle vlnové délky odhadnout, co se tam děje. Přitom je zcela neinvazivní a nemusíme živým buňkám ani přidávat žádnou „chemii“. Zvýšená intenzita vyzařování (a náchylnost k poškození světlem) byla takto například úspěšně ověřena u mutantů rostlin se sníženým obsahem antioxidantů. Abychom však tuto velmi nízkou intenzitu vyzařování mohli zaznamenávat, potřebujeme speciální (většinou tekutým dusíkem chlazenou) kameru. Ta není levná a mají ji zatím jen na specializovaných pracovištích. V budoucnu však jistě tato metoda zaznamená prudký vzestup.

Objevili jsme tedy konečně vědecký základ aury? Těžko říci. Různé barvy spontánního vyzařování a jeho závislost na zdravotním stavu objektu by tomu nasvědčovaly. Citliví lidé ale popisují auru jako jakousi koronu kolem těla. V našem případě by mělo svítit přímo celé (lidské) tělo. Tak či onak, nejspíše je dobře, že pro většinu metafyzických jevů věda stále nemá přesný popis ani vysvětlení. Kdyby tomu tak bylo, pro mnohé by tyto jevy jistě přestaly být tak „ezotericky“ zajímavé…

Literatura

Havaux M. et al.: Autoluminiscence imaging: a noninvasive tool for mapping oxidative stress, Trends in Plant Science 11, 480–484, 2006/10
Kobayashi M. et al.: In vivo imaging of spontaneous ultraweak proton emission from rat’s brain correlated with cerebral ebnergy metabolism and oxidative stress, Neuroscience Research 34, 103–113, 1999
Takeda M. et al.: Biophoton detection as a novel technique for cancer paging, Cancer Science 95, 656–661, 2004

Poznámky

1) V jeho době muselo jít pravděpodobně o podvrh nebo technický artefakt, protože neexistoval dost citlivý způsob zaznamenávání fotonů. Důvěryhodnost Gurwitschovu objevu mitogenního záření nepřidává ani Stalinova cena, kterou za to obdržel v roce 1941. Jeho předpověď spontánní emise fotonů byla později uznána platnou, její mitogenní úloha však nebyla nikdy potvrzena.
2) Pro srovnání: Na cm2 zemského povrchu dopadá za poledního plného slunečního svitu asi 0,1 W záření (z toho přibližně polovina viditelného). Za měsíčního úplňku a při jasné obloze je to asi milionkrát méně (tedy 10–7 W/cm2 ). To je stále o 9 řádů neboli miliardkrát více než při spontánní emisi z živých organizmů.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Jiří Kubásek

RNDr. Jiří Kubásek (*1979) vystudoval Biologickou fakultu Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Na Přírodovědecké fakultě JU se jako doktorand zabýval fyziologií fotosyntézy, rostlinami C4 a mechorosty. Krátce se živil jako statistik v komerční firmě, nyní pracuje v Centru výzkumu globální změny AV ČR.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné