Mikrodávky na každý deň: kadmium ako faktor predčasného starnutia

Článok publikovaný v časopise Current Developments in Nutrition zistil, že aj nízky príjem kadmia v strave vedie k jeho ukladaniu v tele a zvyšuje prejavy starnutia vrátane zhoršenia kognitívnych funkcií a zvýšenia oxidačného stresu. Nejde o príbeh o akútnej otrave: autori simulovali každodenné „mikrodávky“ zo stravy a napriek tomu dosiahli zrýchlenie „senilných“ fenotypov.

Pozadie

Kadmium je kumulatívny toxický prostriedok s veľmi dlhým rozpadom. Akumuluje sa najmä v obličkách a pečeni a jeho biologický polčas rozpadu sa odhaduje na desaťročia; preto regulačné orgány považujú kumulatívnu (mesačnú/týždennú) dávku za dôležitú. WHO/FAO (JECFA) stanovila PTMI na 25 µg/kg telesnej hmotnosti za mesiac, EFSA potvrdzuje TWI 2,5 µg/kg za týždeň ako prahovú hodnotu spojenú predovšetkým s rizikom renálnej toxicity.

• Odkiaľ pochádza u „bežného“ človeka? Pre nefajčiarov je hlavným zdrojom jedlo (plodiny, ktoré absorbujú kadmium z pôdy/hnojív), pre fajčiarov aj tabakový dym (tabaková rastlina aktívne akumuluje kadmium). Podľa EFSA a WHO sú významnými zdrojmi: obilniny a výrobky z obilia, zelenina (najmä listová), kakao/čokoláda, vodné mäkkýše a regionálne ryža; fajčiari majú zvyčajne dvakrát toľko biomarkerov kadmia.
• Kto je zraniteľnejší. Pri nedostatku železa sa v črevách zvyšuje množstvo transportérov dvojmocných kovov (DMT1) a zvyšuje sa absorpcia kadmia; tehotenstvo a detstvo zvyšujú citlivosť. Fajčenie mnohonásobne zvyšuje celkovú dávku.
• Ako merať „záťaž kadmiom“. V klinických a populačných štúdiách sa používajú dva jednoduché markery: kadmium v krvi odráža nedávny príjem a kadmium v moči odráža nahromadenú dávku/„zásobu“ v tele (najmä v obličkách). Práve U-Cd sa častejšie používa v dlhodobých kohortových štúdiách a na výpočet „prahových hodnôt“ rizika pre účinky na obličky.
• Prečo táto téma súvisí so starnutím a kogníciou. Chronický kadmium spúšťa oxidačný stres, mitochondriálnu dysfunkciu, udržiava mierny zápal a môže vyvolať bunkovú senescenciu (↑SA-β-gal, p16^INK4a). Tieto mechanizmy sú základnými „hnacími silami“ starnutia tkanív a kognitívneho poklesu. V prehľadoch a modelových štúdiách sa kadmium opakovane spájalo s poruchami pamäti/učenia a v ľudských kohortách (NHANES atď.) boli vyššie hladiny Cd (v krvi/moči) spojené s horšími výsledkami kognitívnych testov a dokonca s rizikom demencie/mortality na Alzheimerovu chorobu.
• Regionálny obraz a prahové hodnoty. Podľa odhadov EFSA sa u niektorých Európanov príjem v strave blíži k TWI a u detí je relatívna záťaž (na kg telesnej hmotnosti) vyššia; v Číne a niektorých regiónoch Ázie môžu spotrebitelia ryže s vysokým obsahom ryže prekročiť mesačný prah JECFA. To vysvetľuje záujem aj o „nízke“ dávky v domácnostiach v strave.
• Prečo sú „nízke dávky v strave“ z vedeckého hľadiska dôležité? Vzhľadom na extrémne dlhý polčas rozpadu môžu aj stopové množstvá denne, keď sú „naštartované“, vyvolať merateľný stres a biologické účinky – nie akútnu otravu, ale zrýchlenie procesov starnutia (prostredníctvom stresu ROS, mitochondrií, zápalu a starnúcich buniek). Preto je cieľom novej práce: simulovať realistický príjem pozadia a pozrieť sa na fenotypy starnutia a kognitívne testy.
• Praktický kontext pre zdravotnú starostlivosť. Konzistentné zistenia:
  • Nefajčenie je najúčinnejším opatrením na zníženie zaťaženia kadmiom.
  • Diverzifikácia stravy (obilniny/zdroje kakaa a listovej zeleniny z kontrolovaných reťazcov), diverzifikácia geografie dodávok.
  • Prevencia a korekcia nedostatku železa, ktorý znižuje vstrebávanie kadmia.
  • Pre monitorovanie je U-Cd prioritou ako marker dlhodobého kontaktu.

Čo presne urobili?

Výskumníci modelovali dlhodobú expozíciu kadmiu v nízkych dávkach v strave a potom testovali, ako by ovplyvnil „biológiu starnutia“: behaviorálne/kognitívne testy a biomarkery oxidačného stresu. Súbežne skúmali, či sa kadmium hromadí v tkanivách pri takýchto „nízkych“ dávkach. Záver je jasný: áno, hromadí sa a to stačí na to, aby sa fenotypy starnutia posunuli v náš neprospech.

Hlavné výsledky

• Kognitívne funkcie boli v porovnaní s kontrolnou skupinou zhoršené nízkou hladinou kadmia.
• Bol zaznamenaný nárast oxidačného stresu (poškodenie reaktívnymi formami kyslíka), čo je klasický mechanizmus spojený so starnutím a neurodegeneráciou.
• Kadmium sa ukladalo v tele aj pri „malých“ dávkach v strave, čo potvrdzuje, že dlhodobá konzumácia má kumulatívny účinok.

Prečo je to dôležité?

Kadmium je jedným z najzákernejších environmentálnych toxínov: hromadí sa v priebehu desaťročí (biologický polčas rozpadu sa odhaduje na 16 – 30 rokov) a je spájaný s poškodením obličiek, kostí, ciev a nervového systému. Nová práca pridáva k hádanke: aj hladiny blízke bežným úrovniam v strave môžu urýchliť starnutie mozgu a zvýšiť systémový oxidačný stres.

Odkiaľ pochádza „kadmium z potravy“?

Najčastejšie z produktov, kde je pôda/voda bohatá na kadmium alebo sa používajú vhodné hnojivá: ryža, obilniny, listová zelenina, kakao a mäkkýše; samostatný veľký podiel tvorí fajčenie (tabakový dym je bohatý na kadmium). Preskúmania v posledných rokoch zdôrazňujú potrebu revízie povolených úrovní a zohľadnenia regionálnych rozdielov.

Ako to zapadá do širšieho kontextu?

Nezávislé štúdie preukázali súvislosť medzi chronickou expozíciou kadmiu a demenciou/zníženým kognitívnym výkonom u starších ľudí a u modelových organizmov (muchy, hlodavce) s predčasným starnutím a neurodegeneráciou prostredníctvom mitochondriálnej dysfunkcie, zápalu a procesov podobných ferropóze. Nová štúdia potvrdzuje túto myšlienkovú líniu aj pri nízkych úrovniach expozície v strave.

Čo robiť „v praxi“ dnes

Toto nie je dôvod na paniku, ale existujú rozumné kroky na zníženie kumulatívnej dávky:

• Nefajčenie (alebo prestať fajčiť) je jedným z najsilnejších príspevkov k zníženiu záťaže kadmiom.
• Diverzifikujte obilniny (nielen ryžu), dôkladne umyte/namočte listovú zeleninu, nepreháňajte používanie kakaa/čokolády u detí.
• Snažte sa vyberať produkty z regiónov s monitorovaním ťažkých kovov.
• Podpora antioxidačnej obrany prostredníctvom stravy (zelenina/ovocie, zdroje selénu a zinku) nie je „detoxikácia“, ale pomáha udržiavať oxidačný stres, jednu z kľúčových ciest poškodenia kadmiom, pod kontrolou. (Tieto tipy nemajú nahradiť klinické odporúčania; ak máte ochorenie obličiek atď., poraďte sa o strave so svojím lekárom.)
  Prehľad o kadmiu v strave vám pripomína, že nie je dôležitá len priemerná koncentrácia v produkte, ale aj frekvencia konzumácie – riziko sa zvyšuje „o cent“.

Obmedzenia a čo bude ďalej

Autori skúmali nízku, ale kontrolovanú expozíciu; ďalším krokom sú dlhodobé kohortové štúdie s presným príjmom potravy, biomarkermi akumulácie (moč/krv) a neurokognitívnymi výsledkami a posúdením toho, do akej miery sa riziko znižuje úpravou kľúčových zdrojov kadmia v strave.

Zdroj: Go YM a kol. Vplyv nízkej hladiny kadmia v strave na fenotypy starnutia. Aktuálny vývoj vo výžive, máj 2025.