i

Aktuální číslo:

2018/12

Téma měsíce:

Jednotky SI

Je resveratrol opravdu lék proti stárnutí?

 |  3. 12. 2018
 |  Vesmír 97, 732, 2018/12

O resveratrolu jsme léta slýchali ve spojitosti s příznivými účinky pití červeného vína či s tzv. francouzským paradoxem. Pak se objevily zprávy, které nadšení z látky zpomalující stárnutí zchladily. Co jsou mýty a jaká máme k dispozici fakta?

Resveratrol je sekundární metabolit produkovaný nemnohými rostlinnými druhy („červené“ či „modré“ odrůdy révy vinné, brusnice borůvka, brusnice brusinka, černý rybíz, podzemnice olejná aj.). Poprvé byl v roce 1939 izolován z kořene kýchavice velkokvěté.

Obecně je známo, že červené víno obsahuje relativně velké množství resveratrolu (až 7 mg/L), a proto byla jeho zvýšená konzumace částečným vysvětlením pro tzv. francouzský paradox, který již v roce 1819 popsal Samuel Black. Francouzi totiž trpí relativně nízkým výskytem akutních srdečních příhod, ačkoli je jejich jídelníček poměrně bohatý na nasycené tuky. Zato však pijí hodně červeného vína (viz také Vesmír 80, 372, 2001/7). Nicméně stále není jasné, která z látek obsažených v červeném víně je za francouzský paradox zodpovědná. Po určitou dobu byl právě resveratrol „podezříván“, že je hlavní příčinou dobrého zdravotního stavu, stejně jako vysoké střední doby dožití Francouzů (Vesmír 97, 516, 2018/9). Patrně ale nejde jen o jednu chemickou látku, nýbrž o komplex působících látek, a to ještě ve spojení s typickým životním stylem.

V současné době stále mnoho vědeckých studií dokládá, že resveratrol (při dávkách v řádech stovek miligramů denně!) je účinnou látkou v prevenci kardiovaskulárních chorob, rakoviny, neurodegenerativních procesů i virových infekcí. Také jej často užívají aktivní sportovci jako prevenci oxidativního poškození buněčných struktur v důsledku zvýšeného metabolismu indukovaného zvýšenou fyzickou aktivitou. Resveratrol je považován za tzv. zhášeč volných radikálů, které jsou zodpovědné za nevratné poškození membránových buněčných struktur a také za celkové stárnutí organismu. Podle chování resveratrolu v modelových systémech, případně buněčných kulturách, by tedy užívání resveratrolu mělo zpomalovat stárnutí. Nicméně většinou není nic černobílé a v případě resveratrolu ani jednoduché.

Navíc jsme byli v souvislosti s resveratrolem v poslední dekádě svědky velmi závažné aféry spojené s falšováním vědeckých výsledků. Hlavní roli v této aféře kromě resveratrolu (a jeho antioxidačních účinků) hrál toho času vědec Dipak Kumar Das (†2013) z University of Connecticut Health Center), kde zastával funkci ředitele Cardiovascular Research Center. Od roku 2009 zmíněná univerzita prověřila přes 20 publikovaných článků autora a zjistila řadu hrubých pochybení již v základním nastavení experimentů a manipulací s vědeckými daty. Výsledky experimentů byly upravovány tak, aby dokládaly vyšší či lepší pozitivní účinky resveratrolu jako antioxidantu a všeléku. On-line verze prací byly následně staženy a jejich obsah dementován.

Delokalizace

V aromatických molekulách, jako je např. benzen (nebo resveratrol), se nacházejí tzv. π-elektrony. Jedná se o elektrony, které nejsou lokalizovány na spojnici mezi dvěma atomy, ale nad nebo pod touto spojnicí. Tyto elektrony mohou být rozprostřeny (delokalizovány) přes celou aromatickou část molekuly, kde tvoří takzvané delokalizované π-vazby. Tato delokalizace elektronů má významný stabilizační efekt.

Jaké jsou skutečné možnosti resveratrolu?

Volné radikály

Obecně se volným radikálem rozumí atom, ion nebo molekula, která obsahuje nepárový elektron ve valenční vrstvě. Většinou se jedná o vysoce reaktivní látky, což je právě nezřídka důvodem jejich „škodlivosti“ pro živé organismy. Často se můžeme setkat se zástupci volných radikálů v podobě tzv. ROS (reactive oxygen species), tedy rekativních kyslíkových látek, a RNS (reactive nitrogen species), tedy reaktivních dusíkových látek. Jejich zdrojem může být jak samotný buněčný metabolismus (endogenní zdroj), tak znečištění životního prostředí, kouření, některé drogy a také UV záření (exogenní zdroj). Volné radikály negativně ovlivňují především biologicky významné molekuly, jako jsou nukleové kyseliny (RNA, DNA), lipidy (součásti biomembrán), proteiny (enzymy, hormony), čímž zvyšují oxidační stres. Předpokládá se, že volné radikály se účastní procesu stárnutí, vzniku diabetes mellitus, neurodegenerativních, kardiovaskulárních, respiračních (astma), revmatoidních a rakovinných onemocnění.

Resveratrol se skutečně ve zjednodušených modelových systémech chová jako velmi dobrý antioxidant, respektive jako tzv. zhášeč volných radikálů. Nicméně se jedná o velmi reaktivní molekulu, která v reálném systému (zjednodušeně řečeno) reaguje s tím, co „potká nejdříve“, což nemusí být právě předpokládaný volný radikál. Výsledkem je, že se alimentárně přijatý resveratrol vůbec nedostane (nebo jen velmi málo – řádově jednotky procent z celkového přijatého množství) do místa svého očekávaného účinku a vymizí z metabolické cirkulace (v podstatě se přemění na některý ze svých metabolitů dříve, než stačí reagovat s volným radikálem). Další překážkou, která brání resveratrolu stát se všelékem, je jeho nízká rozpustnost ve vodném prostředí (50 mg/L), která souvisí s jeho nízkou (bio) dostupností ve vodném prostředí (krvi).

Látka označovaná jako antioxidant by měla svými účinky zabraňovat oxidaci jiné látky. U resveratrolu lze antioxidační účinky charakterizovat tak, že dochází k přenosu nepárového elektronu z velmi reaktivního volného radikálu (viz rámeček Volné radikály) na molekulu resveratrolu, která se tak sama stává radikálem. Tímto procesem dochází k tzv. zhášení volných (kyslíkových, hydroxylových aj.) radikálů. Radikál resveratrolu je mnohem méně reaktivní než původní volný radikál, protože přijatý nepárový elektron je v molekule „rozprostřen“ díky přítomnosti konjugovaných dvojných vazeb a delokalizaci π-elektronů (viz rámeček Delokalizace).

V tomto smyslu problematickou vlastností resveratrolu je jeho schopnost tvořit koordinačně- kovaletní vazbu s atomy obsahujícími vakantní atomové orbitaly, a to buď pomocí volných elektronových párů lokalizovaných na atomech kyslíku, nebo pomocí π-elektronů v delokalizovaných vazbách obou fenolických jader. Takto vznikají například komplexy resveratrolu s mědí. Měď patří mezi přechodné kovy a v lidském těle se pokládá za esenciální prvek, vyskytuje se jako součást celé řady enzymů. Ve formě rozpustných solí se vyskytuje také ve víně. Důvodem je častá kontaminace půdy měďnatými solemi, dříve se totiž pro ochranu révy vinné před houbovými a plísňovými chorobami používal síran měďnatý (modrá skalice).

V přítomnosti Cu2+ (nebo Fe3+) dochází k redukci Cu2+ na Cu+ (nebo Fe3+ na Fe2+) za současné oxidace resveratrolu a vzniku jeho radikálu. Vzniklá Cu+ (nebo Fe2+) je potenciálním iniciátorem tzv. Fentonovy (Haberovy-Weissovy) reakce a další reakcí s O2 dává vzniknout volným kyslíkovým radikálům (O2*–), ze kterých pak v přítomnosti vodíkových iontů vzniká peroxid vodíku a O2; peroxid vodíku (H2O2) zpětně oxiduje Cu+ na Cu2+ za současného vzniku hydroxylových radikálů. V přítomnosti měďnatých (železitých) kationtů se tedy resveratrol nechová jako antioxidant, ale naopak jeho redoxní reakce s Cu2+ (Fe3+) spustí proces vedoucí k produkci volných kyslíkových a hydroxylových radikálů – z hlediska poškození buněčných struktur těch nejnebezpečnějších látek.

První práce popisující i prooxidační chování resveratrolu se objevily ve vědecké komunitě teprve nedávno. Proto v obecném povědomí stále zůstává resveratrol oním zázračným všelékem.

Při posuzování prospěšnosti nebo škodlivosti dané látky je vždy třeba posuzovat konkrétní prostředí a podmínky, které v něm panují, a tak je tomu i u resveratrolu. Věříme, že vědecký příběh resveratrolu ještě dopsán není a že se můžeme dočkat i zásadních objevů v oblasti mechanismů působení na molekulární i buněčné úrovni. Resveratrol je velmi zajímavou polyfenolickou biologicky aktivní látkou, o které, navzdory její popularitě, zdaleka není známo vše. V současné chvíli se především jeví zajímavé, jakým způsobem se bude chovat v přítomnosti dalších organických látek, například z hlediska koktejlového efektu.

„Resveratrolové šílenství“, za jehož propagací a výraznou popularizací nemusí být jen touha po vědecké prestiži či finanční motivace producentů, ale i jen naše lidská touha najít kámen mudrců a s ním nesmrtelnost a věčné mládí, na mnoho let ovládlo široké vědecké kruhy zabývající se potravinovými doplňky v základním i aplikovaném výzkumu. Dnes již víme, že oním kamenem mudrců resveratrol rozhodně není.

Nicméně není třeba zavrhovat resveratol jako případný podpůrný prostředek v prevenci či mírnění oxidačního stresu (některé jeho pozitivní účinky stále dokládá řada vědeckých studií) ani příležitostné pití vína. Sklenka dobrého vína, občas vypitá v kruhu přátel, spojená s pohodou a vnímáním štěstí v malých radostech, by za onen kámen mudrců otevírající cestu k věčnému mládí s jistou nadsázkou být považována mohla.

Literatura

[1] Free Radicals: Properties, Sources, Targets, and Their Implication in Various Diseases, DOI: 10.1007/s12291-014-0446-0.

[2] D. Delmas, B. Jannin, N. Latruffe: Resveratrol: Preventing properties against vascular alterations and ageing, Mol. Nutr. Food Res. 49, 2005 nebo D. Delmas, A. Lancon, D. Colin, B. Jannin, N. Latruffe: Resveratrol as a chemopreventive agent: A promising molecule for fighting cancer, Curr. Drug Targets 7, 2006.

[3] https://retractionwatch.com/2012/01/11/uconn-resveratrol-researcher-dipak-das-fingered-in-sweeping-misconduct-case.

[4] https://drgeoffnutrition.wordpress.com/2017/11/10/dipak-kumar-das-1946-2013-who-faked-data-about-resveratrol-the-magic-red-wine-ingredient-that-cures-everything.

[5] DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.04.096.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie

O autorech

Jana Jaklová Dytrtová

Michal Jakl

Michal Straka

Eva Kohlíková

Doporučujeme

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Tanec mezi pravděpodobnostmi

Ondřej Vrtiška  |  3. 12. 2018
Forenzní genetička Halina Šimková donedávna v Kriminalistickém ústavu Praha analyzovala DNA a pomáhala odhalovat vrahy, násilníky a zloděje. To ji...
Sedm základních kamenů

Sedm základních kamenů

Ivan Boháček  |  3. 12. 2018
Začalo to metrem. Ve dnech, kdy jde toto číslo Vesmíru do tiskárny, probíhá ve Versailles 26. konference pro váhy a míry (CGPM, Conférence...
Obludy vysoko v horách

Obludy vysoko v horách

Radim Šumbera, Josef Bryja  |  3. 12. 2018
Z evolučního hlediska mohou být vysoké hory pastí, odkud není úniku pro chladnomilné relikty, ale také přírodní laboratoří, jež poskytuje podmínky...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné