teadus.ee

Tiit Kändler

Lühem variant ilmus EPL, 28. veebruaril. Moraal: ärge toituge toirulisanditekst, sööge ikka toitu.

Üks väike ussike on seljatamas üht molekulaarbioloogia dogmat. See pisike, millimeetrine olend pole oma elundite varjamisel kade: ta keha paistab läbi ning osavalt värvaineid kasutades saavad teadlased näha, kuidas toimivad mitte ainult ainevahetus, vaid ka ussikese närvirakud. Ümarusside hõimkonna esindaja varbuss, elegantse ladinakeelse nimega Caernorhabdititis elegans on laborites pikka aega olnud pikaealisuse katseloomaks, kelle peal on proovitud üles leida vananemise põhjuseid.

Vananemisega kaasneb või eelneb rakkude kahjustumine. Rakke kahjustab meile eluliselt vajalik mürk hapnik, mille väga reaktsioonialtid ühendid rakule eluliselt vajalikke molekule oksüdeerivad ehk nende küljest tegevuseks vajalikke elektrone ära napsavad. Selliste aktiivsete pahalaste ehk vabade radikaalide tegevuses on nähtud vananemise põhilist mehhanismi. Selle üldtunnustatud teooria kohaselt kahjustavad vabad radikaalid organismi vananedes rakkudes tegutsevaid lipiide, valke ja DNA juppe, halvates seeläbi organismi kudesid ja organeid ning kogu keha tegutsemisvõimet.

Vitamiinid pole imerohi

Vaba radikaal on paha radikaal ning nende vastu saamiseks on aastakümnete vältel loodetud selliste ainete abi, mis vabad radikaalid loiuks teeksid. Ühed säherdused rakukahjustumise vastu võitlejad on antioksüdandid – vitamiinid, mida leidub näiteks puu- ja köögiviljades, aga mida on sisse pandud lugematusse arvu toidulisanditesse, olgu need müügil multivitamiinidena või muude meeldivate nimede all. Rakud toodavad ka loomulikke molekule, ensüüme, mis vabade radikaalidele vastu astuvad ja nende aktiivsuse lõpetavad, kaitstes nõnda raku molekule võimaliku lõhkumise eest.

Kõik tundus tore ja teadlased püüdsid jälile jõuda, kuidas vabade radikaalide aktiivsust ja vabadust veel tõhusamalt piirata saaks. See vananemise maailmapilt ehk mudel toimis, kuni Londoni University Colledge`i tervisliku vananemise instituudi asedirektor David Gems ja tema kolleegid lõid geneetiliselt muundatud varbussid, kes enam ei tootnud loomulikke ensüüme, mis vabade radikaalide aktiivsuse lõpetaks. Vabade radikaalide tase sellistes varbussides tõsis enneolematult, ning nõnda oleks pidanud ka ussikeste rakud kiiremini hävima.

¤

¤

Fotol: TTÜ geenitehnoloogia instituudi teadlane Heiti Paves, 2007. aasta teadusfoto võistluse võitja, pildistas erinevates arengustaadiumites varbussi, kelle kolme neuronisse on viidud rohelist fluorestseeruvat valku GFP, et neuronite arengut nähtavaks teha.

¤

Kuid midagi sellist ei juhtunud. Vastupidiselt ootustele ei surnud mutantsed ussikesed tavalisest nooremana. Hoolimata suurest oksüdatiivsest kahjustusest ehk stressist elasid ussikesed hoopis vanemaks kui muiste.

Sama lugu kordus teistes uurimislaborites, kui asja uuriti antioksüdantseid ensüüme mitte tootvatel hiirtel. Nemadki ei elanud vähem kui tavalised hiired. Selleks ajaks oli teada ka üks kummaline fakt – paljasnahkne muttrott on pikima elueaga näriline, kes elab kuni 30-aastaseks, kaheksa korda enam kui sama suur hiir. Ning nood paljasnahksed maa-alused elukad sisaldavad vähem antioksüdante kui hiired ja nende koed on teistest närilistest nooremast peast kahjustatud. Ometi elavad nad näriliste seast vanimaks.

Vananemise oksüdatiivse teooria pooldajate jaoks olid sellised avastused ketserlus, ometi on viimase kümne aasta jooksul paljud eksperimendid toetanud ideed, et vabad radikaalid ja teised oksüdeerivad molekulid pole vahel organismile mitte ohtlikud, vaid hoopis kasulikud ja tervislikud. Need väga reaktsioonialtid molekulid vallandavad kehas kaitsemehhanisme, mis keha korralikult vormis hoiavad.

Uudis, mis farmaatsiafirmadele just liiga meeldiv ei pruugi olla. Sest see kummutab senileviva uskumuse, et mida vanem on inimene, seda enam antioksüdantseid vitamiine peab enesele sisse ahmima. Vananemine võib olla ja tõenäoliselt ongi palju keerukam nähtus, kui teadlased siiani arvasid. “Tuleb otsida uusi vananemise teooriad,” kinnitas David Gems ajakirjale Scientific American, “mis võivad vananemise bioloogiale hoopis erinevalt vaadata.”

Vabad radikaalid on hingamise ja ainevahetuse loomulikud kaasproduktid ja kehas tekib neid alatasa ilma välise radioaktiivsusetagi. Et vananedes suureneb radioaktiivne kahjustumine ja tõuseb vabade radikaalide tase, oli loomulik eeldada, et just vabad radikaalid on rakkude vananemise kurja juur. Kui hiirtele söödeti anitoksüdante, elasid nad kauem. Tõsi, suurtel kontsentratsioonidel polnud antioksüdandid just liiga tervislikud. Siis avastati organismis toodetav antioksüdantne ensüüm ja vananemise vabade radikaalide teooria sai iga bioloogiaõpiku vältimatuks peatükiks.

Organismi kaitsemehhanismi osa

Kuid sellele vaatamata ei olnud tõendeid, et kui katseloomale antioksüdante sööta, siis elab ta kauem. Kui tehnoloogia täiustus ja sai võimalikuks kasvatada antioksüdantidest vabu GM-hiiri, saigi selgeks, et vabad radikaalide ja antioksüdantide imekaunis ja lihtne lugu pole tõepärane.

Koledam veel – kui 2010. aastal tehti valmis varbussid, kes tootsid vabu radikaale külluslikult, selgis, et nood ei sure mitte imeruttu maha, vaid elavad tavalistest kolmandiku jao kauem. Kui nendele tavapärast antioksüdanti C vitamiini söödeti, siis taastus tavaline eluiga.

Nõnda võib spekuleerida, et vaba radikaal ei toimi lõhkuva molekulina, vaid hoopis annab varbussi kehale signaali, et avalduksid geenid, mis hakkavad tootma rakke kaitsvaid ja parandavaid aineid. Looduskaitsjate õuduseks selgus, et kui McGilli Ülikooli bioloog Siegfried Hekimi pritsis varbusse väikese koguse putukamürgiga, siis elasid ussikesed orgaanilises keskkonnas elanutest 58 protsenti kauem. Möödunud aasta aprillis näitasid Hekimi ja tema kolleegid, et lüües rivist välja varbussi geenid, mis toodavad vabu radikaale kahjutuks tegevaid molekule, ussikese eluiga ei muutunud.

Vabad radikaalid on Hekimi arvates organismi kaitsemehhanismi osa, mida toodetakse ka rakkude kahjustumisel., et anda kehale ohusignaal. Näiteks on varbusside mõõdukas kuumutamine ja kemikaalidega töötlemine suurendanud nende eluiga.

Idee anda kehale pisikesi kahjustusi, et ravida suuremaid, pole kuigi uus, et mitte öelda – see on iidne viis inimest ravida. Sportlane kahjustab oma lihased, et neid suuremaks ja tugevamaks kasvatada. Ometi vabaneb füüsilise koormuse tagajärjel kehas hulk vabu radikaale. 2009. aastal tehti kindlaks, et treenijad, kes ei söönud sisse antioksüdante nagu vitamiinisegusid, olid tervemad neist, kes vitamiinidest toitusid.

Suur hulk inimesi sööb iga päev antioksüdante nagu E-vitamiini ja beetakarotiini, mis sisalduvad multiviitamiinide nime all müüdavates toidulisandites. Juba 2007. aastal avaldas Ameerika Meditsiiniühingu ajakiri JAMA ülevaate, kust selgus, et 68 kliinilisel vaatlusjuhul ei vähendanud antioksüdandid surmaohtu. Vastupidi – mõned antioksüdandid hoopis suurendasid seda.

Mida siis teha, kas vitamiine vajab keha? Kindlasti vajab, ent neid saab loomuliku toitumisega, ja ekstrakogustes tuleb sisse süüa, kui arst on diagnoosinud vitamiinipuudulikkuse. Vananemine võib hoopis olla seotud bioloogiliste protsessidega, mis kasvu ja paljunemise puhul muutuvad üliaktiivseteks.