Kam nechodí slnko, tam chodí lekár

A viete prečo? To neuhádnete. S tvorbou vitamínu D to nemá nič spoločné. Pred niekoľkými dňami výskumníci z Georgetown University Medical Center zverejnili výsledky štúdie, z ktorej vyplýva, že z jedného typu zaháľajúcich bielych krviniek robí svetlo terminátorov bažiacich po krvi. Našťastie, po tej mikrobiálnej.

To, že nám slnko v koži zabezpečí tvorbu vitamínu D a že jeho nedostatok nás vystavuje vyššej náchylnosti na akútne respiračné infekcie a chrípku, vieme asi všetci. V lekárskych knihách sa dočítame, že prsty v tom má metabolit vitamínu D (1,25-dihydroxycholekalciferol). Participuje totiž na tvorbe antimikrobiálnych peptidov, akým je napríklad katelicidín. Slnko je tak cez vitamín D – prostredníctvom antimikrobiálnych peptidov – tvorcom prvej obrannej línie našich telesných schránok pred mikróbmi. Z toho akosi vyplývalo, že tí, ktorí nemajú čas chodiť von, by si mali zdravie kupovať vo forme toboliek z rybieho tuku.

Predpokladalo sa, že slnko pôsobí na zvýšenie našej imunity UV zložkou. Tým, že v našej koži štiepi 7-dehydrocholesterol za vzniku provitamínu D3. Jeho nestabilná molekula sa už sama premení na cholekalciferol, teda vitamín. Ale je to iba časť pravdy. (Kredit: Wikipedia)

Prehĺtanie vitamínu D nám istú ochranu pred vírusmi zabezpečí, ale oveľa lepšie je aplikovať si tento vitamín miernym opaľovaním sa. Prvý obranný val z antimikrobiálnych peptidov nám potom začnú istiť ešte agilné jednotky killer cells.
Z výsledkov najnovšej americkej štúdie však vyplýva, že je to s tým vitamínom trochu inak a že zlepšenie našej odolnosti proti infekciám, ktoré sme pripisovali vitamínu D, s ním veľmi nesúvisí. Inak povedané, fortifikácii vitamínom D nové poznatky nefandia. Výsledky pokusov dávajú najavo, že bez slnka naša obrana veľmi dobre fungovať nemôže, ani keby sme si všetkých vitamínov dopriali čo hrdlo ráči. A prečo je to tak? Pretože jeden z dôležitých typov bielych krviniek je lenivý. Vlastne nám to naznačovali už skoršie výsledky pokusov, v ktorých prehĺtanie vitamínových doplnkov očakávaný efekt neprinieslo. Len to dosiaľ nikoho netrklo a hľadali sa pre to všemožné iné vysvetlenia.
Spektrum obyčajnej žiarivky. Aj tá má jeden z tých nižších vrcholov v oblasti modrej, na vlnovej dĺžke 436 nm (bod 1). Maximum je ale na vlnových dĺžkach 546 nm a 612 nm. Zmes modrej, zelenej a červenej vytvorí v ľudskom oku „bielu“.

Kým sa dostaneme k poznatkom Vietnamca Thieu X. Phana a jeho amerických kolegov, bude dobré pripomenúť si, ako naše telo funguje. Ide o spoločenstvo buniek, ktoré sa správa podobne ako štát. Chráni sa pred inváziou teroristov. Iba to robí trošku inak, než ako vídame v televízii, kde policajtov sprevádzajú vojaci s dlhými zbraňami, pričom každý podlieha inému veleniu. Naše telo má len jednu výkonnú zložku a volá sa imunitný systém. Má všetky potrebné útvary vrátane väzenskej služby. Tú nám zabezpečujú makrofágy. Vedia mikrobiálnych zlosynov spacifikovať do „ajnclíkov“ v podobe vakuol. Biele krvinky zvané B lymfocyty (alebo niekedy iba B bunky) sú ďalekonosným delostrelectvom. Bez toho, aby sa títo kanonieri pohli z miesta, púšťajú protilátky po prúde krvným riečiskom a posvietia si aj na víry schované v palci na nohe. V našom spoločenstve majú svoje miesto aj „bonzáci“. Kolujú nám v tele ako T bunky a preukazujú sa preukážkou, ktorú tí starší poznajú v podobe „pomocník VB“ (v angličtine ich volajú „helper“). Ich prácou je donášať, preto sa správajú nenápadne a svoje okolie len ochytávajú, bez toho, aby čokoľvek dávali najavo. Spoznať sa dajú iba imunoenzymatickým testom, ktorý im v chlopni odhalí malý odznak v podobe „CD4“ antigénu. Podľa informácií bonzákov potom delostrelci volia typ streliva (protilátok) a zložky určené na boj zblízka si nacvičia patričné chmaty, aby vedeli, čoho sa pridržiavať, keď dôjde na kontaktný boj. Tým, čo idú tvrdo na vec, hovoríme zabíjači (anglicky killer cells). Sú to hrdlorezi v pravom zmysle slova. Ak si však týchto vrahov predstavujete ako akýchsi urastených „mariňákov“, ste vedľa ako tá jedľa. Sú skôr ženským komandom rozdávajúcim bozky. Sú len plné jedovatých enzýmov a smrti. A práve o týchto T bunkách je dnešný článok.

Prečo nejde o vitamín D?

Tvorba vitamínu D je záležitosťou spektra slnečného žiarenia nazývaného UV žiarenie a to má vlnovú dĺžku kratšiu než viditeľné svetlo. Fotóny UV prenikajú do kože a tam z derivátu cholesterolu (štiepi B jadro 7-dehydrocholesterolu za vzniku cholekalciferolu) vytvárajú provitamín D3.

Modrá je jedna zo základných farieb farebného spektra, je to farba monochromatického svetla o vlnovej dĺžke asi 470 nm. Ak je jej veľa, nie je to pre oči dobré, a tak na jej odstránenie z umelého svetla, aby nám to nemiatlo vnútorné hodiny registrujúce noc a deň a s tým spojené hormonálne hladiny, ponúkajú výrobcovia celý rad rôznych okuliarov, ktoré vedia modrú zložku svetla, ale aj škodlivé UV žiarenie, odfiltrovať.

Modré svetlo

Je oveľa bezpečnejšie než to ultrafialové, žiadny melanóm nám z neho nehrozí. Maximálne nám rozhodí cirkadiálny rytmus a privodí zlú náladu, ak budeme po nociach pozerať do obrazovky na nejaké somariny. Stačí si však nasadiť okuliare, ktoré vedia modrú zložku svetla odfiltrovať a je po probléme a ešte nám k tomu zružovie celý svet. Pravdou je, že v pôrodníctve sa modré svetlo už nejaký čas používa. Liečia sa ním novorodenecké žltačky. Tá je dôsledkom rozpadu veľkého množstva erytrocytov a modré svetlo má vlnovú dĺžku najbližšie k absorpčnému spektru bilirubínu. Ten po prijatí fotónu mení štruktúru na rozpustnejšie zložky a obličky ich potom ľahšie vylúčia. S terajším poznatkom podpory imunity to ale nemá nič spoločné.

Mobilita

Ak má byť nejaký obranný systém efektívny, musia byť jeho zásahové jednotky na mieste včas. A práve v tom je ten fígeľ. Modré svetlo je menej energetickým žiarením než UV, ale darí sa mu prenikať oveľa hlbšie do tkaniva. Ovplyvňuje tak oveľa väčšie počty buniek, a to aj tie, o ktorých sme to pred niekoľkými dňami ešte netušili. Zatiaľ čo červené svetlo stimuluje množenie kožných buniek, v prípade UV svetla to množenie, žiaľ, často dospeje až do krajnosti – do štádia nezadržateľného množenia v podobe melanómu. Modré svetlo má na bunky iný efekt. Dá sa povedať, že blahodarný. Prispieva k diferenciácii buniek, teda k akémusi bunečnému dospievaniu, špecializácii a k ich schopnosti plniť rôzne funkcie. A teraz pozor, prichádza to hlavné. Okrem kožných buniek máme v koži aj biele krvinky. A tých tam teda je!  Zhruba milión v každom centimetri štvorcovom. To je viac než v krvi.

Rad ponúkaných služieb a prístrojov na takzvanú fototerapiu či omladzovanie používa polarizované svetlo o rozsahu vlnových dĺžok: 500 – 2 500 nm. Pri tých však s vylepšovaním imunity tu popísaným spôsobom veľmi počítať nemôžeme.
Zatiaľ sme sa na T bunky pozerali iba ako na bojovníkov, lenže, ako sa teraz ukázalo, zvládajú niečo, čo robia tyčinky a čapíky v oku. Sú fotoreceptívne! Registrujú svetlo a reagujú naň. Zvláštnu slabosť majú pre modrú farbu s vlnovou dĺžkou okolo 480 nm. Keď na ne takým svetlom posvietime, v tele im prudko vzrastie koncentrácia vápenatých iontov a aktivujú sa enzymatické metabolické dráhy, ktoré ich privádzajú k neposednosti. Pokusy s rôznym osvetľovaním buniek naznačujú, že si tieto bunky množstvo dopadajúcich fotónov nejako „počítajú“ a podľa toho potom reagujú. Nezdá sa, že by sa riadili impulzom alebo nejakou konkrétnou intenzitou svetelného toku. Navyše, reakcia bielych krviniek (T lymfocytov nekoreluje s energiou fotónov. To možno považovať za dôkaz, že nejde o reakciu na nejaké zvýšenie teploty buniek (zohriatie) následkom svetla, ale o skutočnú fotosenzitivitu.

Avšak rast koncentrácie vápenatých iontov v bunkách je až následok. Predchádza ho rast koncentrácie peroxidu vodíka v bunkách. Peroxid je najskôr produktom flavonoidov redukovaných „modrými“ fotónmi. Vlastne nezáleží na tom, či si budeme pamätať, čo a ako spúšťa, ale po prečítaní článku by sme si mali odniesť to najpodstatnejšie – že modré svetlo T bunkám stimuluje náhodný pohyb a urýchľuje chemotaxiu. Ľudsky povedané, „osvietené“ bunky presnoria za rovnaký čas väčší priestor a ochránia väčší kus našich hraníc.

Výskumníci síce robili pokusy na Petriho miskách s myšími bunkami, ale ako sa ukázalo, rovnako sa správajú aj tie ľudské, preto tieto poznatky možno zovšeobecniť. V prípade buniek kultivovaných v kultúre pri nasvietení modrým svetlom 1,2 až 20 mW /cm2 došlo v tom prvom prípade k maximálnej aktivácii až po asi šiestich minútach. Pri vyššej koncentrácii energie dopadajúcej na jednotku plochy sa rovnaký efekt dosiahol už za dvadsať sekúnd. Z pokusov vyplýva, že účinok je kumulatívny, takže čím menšiu intenzitu má svetlo, tým dlhšia doba treba na aktiváciu.

Záver

Ak v Georgetowne pri meraní niekde neurobili chybu, tak tam prišli na niečo, o čom sme nemali ani potuchy. Že slnko k našej obrane neprispieva len tvorbou vitamínu D, ale že modrá zložka jeho spektra zvýši rýchlosť presunu T buniek tkanivami. A keďže je približne 40 % energie obsiahnutej vo viditeľnom spektre slnečného svetla v modrozelenej oblasti (450 – 500 nm), a pretože modré svetlo preniká niekoľko milimetrov pod kožu, vystavovanie sa slnečným lúčom je našej obrane bezpochyby na prospech. Ak nám votrelci so zlými úmyslami začnú niekde v hraničnom pásme prúdiť do tela, slnko napomáha, že tam naši ozbrojenci zakročia včas a nie až s krížikom po funuse.


Literatúra

  1. Georgetown University Medical Center NewsThieu X. Phan, et al.: Intrinsic Photosensitivity Enhances Motility of T Lymphocytes, Scientific Reports 6, Article number: 39479 (2016) doi:10.1038/srep39479

Hodnotenie článku

inVitro 1/2017

Infektológia

Tento článok sa nachádza v čísle InVitro 1/2017 Infektológia. Ak máte záujem o časopis v tlačenej verzii, ozvite sa nám.
Objednať inVitro