Radioaktivní záření či jedovaté dioxiny vnímáme jednoznačně jako „škůdce“ našeho zdraví. Nemohly by nás však i uzdravovat? Někteří toxikologové tvrdí, že ano!
Něco na tom nesmyslu bude
Jediný pokus provedený ještě během universitních studií změnil americkému toxikologovi Edwardu Calabresemu celý život. Sledoval účinky prostředku proti plevelům (herbicidu) na mátu pernou a přitom získával očekávané výsledky. Čím víc herbicidu rostliny dostaly, tím více chřadly. Při určité dávce už máta skoro vůbec nerostla. Stokrát nižší dávky však překvapivě neměly na rostliny žádný vliv. Calabrese mohl v téhle fázi pokus skončit. Jenže on z náhlého popudu snížil dávku ještě stokrát a máta najednou rostla jako z vody. Calabrese byl přesvědčen, že se musel někde dopustit chyby. Máta zalévaná velmi slabým roztokem herbicidu rostla o 40 % lépe než rostliny, které herbicidu ušetřil. Opakoval pokus tak dlouho, až si byl jist, že se nemýlí a mohl tak prohlásit, že malé dávky jedu mátě svědčí. Jenže co si s takovým „objevem“ počít?
Calabrese zalezl do universitní knihovny a začal ve vědeckých časopisech pátrat po stejně „nesmyslných“ experimentech. Zjistil, že se s podobným jevem dávno před ním setkaly desítky seriózních vědců a stejně jako on prokázali paradoxní efekt malých dávek v celé dlouhé řadě pokusů.
Sám proti sobě!
Velký dojen na něj udělaly experimenty se smrtelně jedovatými dioxiny. Tyto látky zabíjejí laboratorní potkany i po podání v koncentracích, odpovídajících sedmi kávovým lžičkám rozpuštěným v plaveckém bazénu. Velmi nízké koncentrace těchto jedů však pokusná zvířata kupodivu činí odolnými vůči rakovinnému bujení. Calabrese zjistil, že toxikologové označují takové paradoxně příznivé působení nízkých koncentrací škodlivých látek jako hormesi.
Ta zažila doby velké slávy i úpadku. Jako jedni z prvních ji popsali v roce 1888 němečtí vědci Hugo Schultz a Rudolf Arndt. Fenomén byl po nich dokonce pojmenován jako Schultz-Arndtův zákon. Ve třicátých let 20. století však ztratili vědci v hormezi důvěru. Mohl za to sám Arndt, či spíše jeho slabost pro homeopatii. Ta připisuje léčebný efekt roztokům obsahujícím jen pár molekul účinné látky nebo roztokům, z nichž byla aktivní látka úplně „vymyta“. Hormese byla zavržena spolu s homeopatií, i když s ní nemá s nic společného. Projevuje se při zcela „reálných“ koncentracích, které jsou přinejmenším 10 000krát vyšší než koncentrace využívané při homeopatie.
Není dávka jako dávka
Toxická dávka (dosis toxica) zkoušené látky vyvolává již zřetelné příznaky otravy.
Smrtná dávka (dosis letalis) vyvolává úmrtí. Bývá určována jako:
• Minimální – vyvolává úmrtí jen v ojedinělých případech
• Střední (dosis letalis media) – v toxikologii a farmakologii označuje dávku, která během pozorovací doby usmrtí 50 % zvířat. V toxikologické dokumentaci bývá uváděna pod zkratkou LD50.
• Maximální – vyvolává úmrtí vždy
Střední účinná dávka (dosis effectiva media) – vyvolává požadovaný účinek u 50 % pokusných zvířat. V toxikologické dokumentaci je uváděna pod zkratkou ED50.
Ve většině případů platí, že v určitém rozmezí vyvolá větší dávka také větší reakci. Tento vztah ale není prostou úměrou. Bývá o poznání složitější a nelze tu brát za bernou minci úvahy opřené o selský rozum. U některých látek (například anestetik) je stejná dávka podaná v koncentrovanějším roztoku o poznání toxičtější.
Radiace nemusí být škodlivá
Hormese se neomezuje jen na působení toxinů. Projevuje se i při velmi malých dávkách radiace. Vysoké dávky ohrožují člověka nádorovým bujením. Mimo jakoukoli pochybnost to dokládá například hodnocení zdravotního stavu bezmála 90 000 lidí, kteří přežili výbuch atomových bomb v Hirošimě a Nagasaki. Z té samé dokumentace je ale patrná jedna zarážející okolnost. Lidé vystavení velmi nízkým dávkám radiace se dožívají vyššího věku než lidé, kteří byli ozáření zcela ušetřeni.
Není to jediný však důkaz toho, že malé dávky radiace člověku paradoxně prospívají. Obyvatele západní Číny nebo amerického Colorada žijí v oblastech, kde se ve velké míře vyskytují horniny se zvýšeným obsahem radioaktivních prvků. Jsou tedy vystaveni třikrát až čtyřikrát vyšším dávkám radiace, než je obvyklé v jiných oblastech. Přesto je v těchto krajích výskyt rakoviny nižší.
Když se to nepřežene…
O tom, že opakované nízké dávky radiace lidskému organismu prospívají, svědčí i výsledky sledování zdravotního stavu britských lékařů, kteří pracovali s radioaktivitou. Do roku 1920 nebyli lékaři před účinky radiace příliš chráněni. Nádorová onemocnění se u nich proto vyskytovala o 25 % častěji než u průměru britské mužské populace. Ve srovnání s lékaři jiných profesí trpěli rakovinou dokonce o 75 % častěji. K zásadnímu obratu došlo po zavedení důkladných bezpečnostních opatření. Lékaři začali být vystavováni jen malým dávkám záření a rakovina je najednou postihovala o 37 % méně, než je u mužů jejich věkové kategorie obvyklé. Ve prospěch hormetického efektu malých dávek záření svědčí i fakt, že si jich dnes a denně užívají pacienti radioaktivních lázní.
Možná, že my lidé máme štěstí. Některé pokusy zkoumající pozitivní efekt nízkých dávek záření totiž naznačují, že se hormese projevuje jen u některých živočišných druhů. U laboratorních myší a potkanů byla pozorována jen u některých kmenů a linií. Svou roli tu proto zjevně sehrávají i dědičné vlohy.
„Malá dávka radiace může někomu prospívat a někomu škodit,“ říká kanadský biolog Philippe Duport z University of Ottawa.
Zbavte se nemocných buněk!
Hormese na první pohled odporuje selskému rozumu. Mechanismy jejího působení odhalily teprve solidní experimenty. V osmdesátých letech prokázal laureát Nobelovy ceny Američan Sheldon Wolff, že malá „přípravná“ dávka záření chrání laboratorně pěstované buňky proti škodám vyvolaným následnou mnohem větší dávkou. Wolff předpokládal, že malá dávka záření aktivuje v buňce enzymy určené k opravám dědičné informace. Díky tomu se buňka snáze vypořádá i následky silnějšího záření.
William Bonner z amerického National Cancer Institute je přesvědčen, že malá dávka záření nebo toxinu zbavuje tělo buněk, u kterých by v budoucnu hrozilo, že propadnou zhoubnému bujení. Ve prospěch této teorie svědčí experimenty, které provedl kanadský radiobiolog Ron Mitchel ze společnosti Atomic Energy of Canada Limited. Použil při nich myši, jež jsou po zásahu do dědičné informace extrémně náchylné k tvorbě nádorů. Když Mitchel vystavil tyto myši malé dávce záření, odolávaly vzniku nádorů podstatně déle než stejné myši ušetřené ozařování.
„Záření není vždycky škodlivé,“ komentoval výsledky pokusů Mitchel. „Pod určitou úrovní už neškodí.“
Užijeme si jedy?
Informace o hormetickém efektu řady chemikálií i záření před nás staví zajímavou otázku. Měli bychom pod jejich vlivem změnit hodnocení rizik pro životní prostředí?
Na jedné straně velmi ostré diskuse na toto téma stojí představitelé průmyslu. Například americký The Texas Institute for Advancement of Chemical Technology tvrdí v publikaci vydané v roce 1998, že hormese „umožní lidem užívat si pozitivních vlivů mnoha chemikálií, jež byly doposud zakazovány“.
Podobná tvrzení jsou zcela jistě motivována vidinou úspor pro firmy, kterým by zvýšení limitů pro vypouštění chemikálií do životního prostředí dovolilo zavádět méně nákladné technologie ochrany a čištění. Zohlednění hormetického efektu radiace by přispělo ke zklidnění situace kolem výstavby a provozu atomových elektráren a skladů vyhořelého jaderného paliva.
Odpůrci nesouhlasí
V ostré opozici vůči propagátorům hormese stojí odborníci, kteří tento fenomén neuznávají. „Argumenty ve prospěch hormese jsou jen řečnická cvičení,“ tvrdí William Farland z americké Environmental Protection Agency.
Podle nám již známého Edwarda Calabreseho, jehož můžeme považovat za zastánce „zlaté střední cesty“, platí pro hormesi to, co pro ostatní přírodní fenomény. „Není ani černá ani bílá. Za určitých okolností nám prospívá, v některých případech by však bylo jakékoli změkčení norem pro znečištění nežádoucí,“ říká Calabrese.
Za zbytečně přísné, považuje Calabrese například normy regulující výskyt chemikálií vyvolávajících nádorové bujení. „Pod určitou mezí už tyto látky neškodí a praktické využití tohoto faktu by nám přineslo významné úspory,“ tvrdí americký toxikolog.
Dvakrát měř …
Calabreseho protivníci oponují argumentem, že dosud nepoznané efekty velmi nízkých koncentrací některých látek bychom měli brát jako impuls k zamyšlení nad hospodařením s odpady. Především látky s účinky pohlavních hormonů mohou vykazovat ve velmi nízkých koncentracích ještě silnější nežádoucí efekty než v koncentracích o několik řádů vyšších. Často nejsou tyto chemikálie v extrémně nízkých koncentracích vůbec testovány, protože vědci o jejich „druhé tváři“ nemají tušení. Například u hojně užívaného herbicidu atrazinu se prokázalo, že narušuje pohlavní vývoj žabáků. Tento efekt je patrný až při dávkách, jež byly na základě klasických toxikologických testů prohlášeny za bezpečné. Atrazin je nyní zakázán, ale v dobách, kdy tomu tak nebylo, dosahoval na území USA koncentrací s hormonálními efekty dokonce i v dešťové vodě.
Není to tak jednoznačné
Často není jednoduché rozhodnout, zda je hormetický efekt pozitivní nebo negativní. Například lék proti nádorovému bujení cyklofosfamid chrání ve velmi nízkých koncentracích pokusné myši před nákazou smrtícími viry. Zároveň je ale činí náchylnějšími ke vzniku nádorů. Důvod je jasný. Nízké koncentrace cyklofosfamidu zvyšují počty bílých krvinek bojujících s viry. Bohužel k tomu dochází na úkor krvinek chránících organismus před nádorovými buňkami.
„Jak bychom měli látku s podobným účinkem hodnotit, pokud by se ocitla v životním prostředí?“ ptá americký toxikolog Christopher Portier z National Toxicology Program, který účinky cyklofosfamidu zkoumal.
