Epigenetika a zdraví očí I. – Prevence šedého zákalu

Epigenetika a zdraví očí I. – Prevence šedého zákalu

Oči jsou nejdůležitější z našich smyslů, pro svou složitost jsou ale zároveň nejvíce náchylné na působení negativních vlivů – včetně těch, které působí přímo na naši DNA. Jak můžeme zdraví očí ovlivnit? V prvním díle našeho miniseriálu se podíváme na šedý zákal.

Lidské oko je velice složité nejen z hlediska struktury, ale i z pohledu genetiky – do jeho stavby a funkce se totiž nějakým způsobem zapojuje 90 % genů v naší DNA. Aby vše fungovalo, jak má, musejí být potřebné geny zapnuté, aby podle nich mohl organismus vytvářet bílkoviny. Vlivem životního prostředí, stravy, životního stylu, ale i stárnutí však v našem těle probíhá řada tzv. epigenetických reakcí, které negativně ovlivňují právě aktivitu genů v naší DNA.

To se pak projeví na zdraví celého organismu, oči nevyjímaje. Vědecké výzkumy tak již potvrdily podíl epigenetických vlivů na vznik několika očních nemocí a problémů a jedním z nich je i šedý zákal.

 

Krystalicky čistá, nebo zakalená?

Než paprsek světla dopadne na světločivné buňky sítnice, musí projít strukturou jménem oční čočka. Ta se dokáže dle potřeba zplošťovat a vyklenovat, a tím zajišťuje, aby paprsky světla odražené od předmětů dopadaly na správné místo sítnice. Právě díky oční čočce tak můžeme vidět ostře objekty v různých vzdálenostech.

V ideálním případě je čočka krystalicky čistá, takže průchodu světla skrze ni nic nebrání. Pokud se v ní ale objeví zakalení, které průchod světla omezí, dotyčný vidí čím dál tím hůře, a dokonce může zrak zcela ztratit. Mluvíme o nemoci jménem šedý zákal, která je nejčastější příčinou slepoty – dle celosvětových statistik stojí zhruba za polovinou všech příčin ztráty zraku.

Naštěstí nejde o nic neřešitelného (tedy alespoň ve vyspělém světě) – stačí jednoduchý chirurgický zákrok, při kterém se zakalená čočka vymění za umělou, a zrak je zachráněn. Přesto bychom se ale měli zajímat o to, jak vzniku šedého zákalu předejít. Nejen proto, abychom se vyhnuli operaci, ale i proto, že vzhledem k epigenetické podstatě tohoto onemocnění souvisí stav naší oční čočky se zdravím a kondicí celého organismu.

 

Stárněte pomaleji

Vznik šedého zákalu úzce souvisí se stárnutím organismu. První příznaky se často začnou objevovat po čtyřicítce, po 80. roce pak toto onemocnění trápí zhruba 70 % bělošské populace (ostatní rasy jsou ke vzniku šedého zákalu náchylné o něco méně).

Právě pro stárnutí je přitom typické to, že na naší DNA přibývají negativní epigenetické změny. Tento proces bohužel nejde zastavit, jde ale výrazně zpomalit. To se pak projeví nejen na lepší kondici očí, ale i na zdraví a výkonnosti celého organismu.

 

Geny a šedý zákal

Ale zpět k šedému zákalu. Při jeho vzniku hraje stěžejní roli skupina genů označovaná jako Klotho. Ty jsou u lidí trpících touto nemocí nadměrně metylovány (metylace je jedna ze tří základních epigenetických reakcí), což vede ke snížení jejich aktivity, či dokonce k jejich úplnému vypnutí.

Důležitý je i gen CRYAA, podle nějž tělo vytváří bílkovinu jménem α-krystalin. Krystaliny jsou proteiny s vysokou mírou průhlednosti, které tvoří cca 90 % hmoty čočky. Více než třetina z tohoto množství pak připadá na α-krystalin. A právě tento gen bývá rovněž při šedém zákalu nadměrně metylován, což snižuje jeho aktivitu. Naopak některé fragmenty krystalinů hrají roli veskrze zápornou – mají totiž tendenci se shlukovat a vytvářet amyloidní struktury, což vznik zákalu podporuje. Tento proces má přitom rovněž epigenetické pozadí.

S věkem se také zvyšuje tvorba proteinu Keap1, která má za následek zhoršení antioxidační ochrany oka. Poškozování buněk oční čočky volnými radikály se přitom rovněž na vzniku šedého zákalu podílí velmi vysokou měrou.

 

Jak se bránit?

Míru epigenetických reakcí v našem těle můžeme ovlivnit pomocí řady faktorů našeho životního stylu a životního prostředí.

Důležitou roli hraje zejména výživa. Škodlivě působí zejména vysoká hladina glukózy v krvi – ostatně diabetes 1. i 2. typu patří mezi výrazné rizikové faktory šedého zákalu. Z tohoto důvodu tedy riziko zvyšuje i strava s vysokým podílem sacharidů. Škodlivý vliv má i nadměrná konzumace alkoholu, nasycených tuků a soli. Velmi pozitivně naopak působí některé živiny a byliny s epigenetickým a antioxidačním účinkem, ať už při běžném zařazení do jídelníčku, nebo při užívání formou doplňků stravy (jejich přehled najdete níže).

Z dalších faktorů působí negativně například nadměrná expozice UV záření, škodliviny z životního prostředí (zejména těžké kovy či polétavý prach), užívání některých léků (např. steroidních hormonů) či kouření – podle některých výzkumů mají kuřáci až o 60 % vyšší riziko, že šedým zákalem onemocní. Nepříznivě působí i obezita. Z nemocí pak riziko vzniku šedého zákalu zvyšují zejména ty autoimunitního charakteru a také zranění oka.

 

Vhodné živiny a byliny

EGCG – epigalokatechin galát působí jako silný antioxidant a zároveň brání shlukování fragmentu αA vzniklého z proteinu α-krystalinu, což je jednou z příčin vzniku šedého základu. EGCG působí efektivně v rámci prevence nemoci, ale může také zlepšit stav při již vzniklém šedém zákalu. Čínský výzkum zaznamenal i výrazně nižší výskyt šedého zákalu v rodinách, kde se hojně konzumuje zelený čaj (v množství minimálně 14 šálků týdně na osobu), který je nejbohatším přírodním zdrojem EGCG.

Karotenoidy – nejde jen o populární „mrkvičku na zdravé oči“, kromě beta karotenu totiž vynikají pozitivními účinky i ostatní barviva z rodiny karotenoidů. Přeborníkem je v tomto směru zejména astaxantin, tedy barvivo obsažené například v mase lososa či krevet. Jde o velice silný antioxidant, který mimo jiné brání i oxidativním procesům v oční čočce, a zároveň má i epigenetické účinky. Z dalších karotenoidů jsou velice účinné i luteinzeaxantin.

Kurkumin – brání vzniku formací α-krystalinu, které způsobují zakalení čočky. Navíc patří mezi tzv. inhibitory aldóza reduktázy, což je důležité zejména v boji proti šedému zákalu u diabetiků, a je i silnými antioxidantem. Je vhodné jej kombinovat s piperinem – ten rovněž potlačuje tvorbu aldóza reduktázy a zároveň výrazně zvyšuje vstřebávání kurkuminu.

Kvercetin – tento polyfenol rovněž patří mezi silné antioxidanty. Prokazatelně brání oxidativním procesům, které způsobují zakalení čočky, a má i epigenetické účinky. Rovněž patří mezi tzv. inhibitory aldóza reduktázy, která se podílí na vzniku šedého zákalu u diabetiků

Rozmarýn – i tato bylina vyniká antioxidačními účinky. Obsahuje také epigeneticky působící látku jménem kyselina ursolová, která patří mezi inhibitory aldóza reduktázy.

Omega-3 – tyto nenasycené mastné kyseliny působí epigeneticky (ovlivňují zejména metylaci DNA) a zároveň jsou důležitou složkou buněčných membrán. Jejich dostatečný příjem je zejména důležitý pro prevenci šedého zákalu způsobeného stárnutím. U osob s touto nemocí ostatně byla zjištěna nízká hladina omega-3.

Vitaminy – pozitivní vliv byl prokázán zejména u vitaminu C, D3 a E. Z minerálů jsou důležité například zinek a selen. Osoby postižené šedým zákalem navíc většinou mají sníženou hladinu všech těchto nutrientů.

 

Zdroje informací
Sheffield V. C., Stone E. M. (2011). Genomics and the eye. N. Engl. J. Med. 364 1932–1942.

Wei L., Liu B., Tuo J., Shen D., Chen P., Li Z., et al. (2012). Hypomethylation of the IL17RC promoter associates with age-related macular degeneration. Cell Rep. 2 1151–1158.

Busanello A., Santucci D., Bonini S., Micera A. (2017). Environmental impact on ocular surface disorders: possible epigenetic mechanism modulation and potential biomarkers: a review. Ocul. Surf.10.1016/j.jtos.2017.05.012

Mahdi A. M., Rabiu M., Gilbert C., Sivasubramaniam S., Murthy G. V., Ezelum C., et al. (2014). Prevalence and risk factors for lens opacities in Nigeria: results of the national blindness and low vision survey. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 55 2642–2651.

Jin S. L., Zhang Y., Chen Z. H., Qian D. W., Qine Y. J., Yongjie Q., et al. (2015). Epigenetic changes of the Klotho gene in age-related cataracts. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 19 2544–2553.

Zhou P., Luo Y., Liu X., Fan L., Lu Y. (2012a). Down-regulation and CpG island hypermethylation of CRYAA in age-related nuclear cataract. FASEB J. 26 4897–4902.

McMahon M., Itoh K., Yamamoto M., Hayes J. D. (2003). Keap1-dependent proteasomal degradation of transcription factor Nrf2 contributes to the negative regulation of antioxidant response element-driven gene expression. J. Biol. Chem. 278 21592–21600.

Kumar V, Gour S, Peter OS, Gandhi S, Goyal P, Pandey J, Harsolia RS, Yadav JK. Effect of Green Tea Polyphenol Epigallocatechin-3-gallate on the Aggregation of αA(66-80) Peptide, a Major Fragment of αA-crystallin Involved in Cataract Development. Curr Eye Rayes. 2017 Oct;42(10):1368-1377.

Yan Sheng, Fan He, Jun-Fen Lin, Wei Shen, and Yin-Wei Qiu. Tea and Risk of Age-Related Cataracts: A Cross-Sectional Study in Zhejiang Province, China. J Epidemiol. 2016; 26(11): 587–592.

Amandeep Kaur, VikasGupta, Ajay Francis, Christopher Manzoor, Ahmad Malik, Parveen Bansal. Nutraceuticals in prevention of cataract – An evidence based approach. Saudi Journal of Ophthalmology. Volume 31, Issue 1, January–March 2017, Pages 30-37

Wang X, Willen R, Wadstrom T. Astaxanthin-rich algal meal and vitamin C inhibit Helicobacter pylori infection in BALB/cA mice. Antimicrob Agents Chemother. 2000 Sep;44(9):2452-7.

S Awasthi, S K Srivatava, J T Piper, S S Singhal, M Chaubey, Y C Awasthi. Curcumin protects against 4-hydroxy-2-trans-nonenal-induced cataract formation in rat lenses. Am J Clin Nutr. 1996 Nov;64(5):761-6.

P Anil Kumar, P Suryanarayana, P Yadagiri Reddy, G Bhanuprakash Reddy. Modulation of alpha-crystallin chaperone activity in diabetic rat lens by curcumin. Mol Vis. 2005;11:561-8.

Kelly MCornish, GaryWilliamson, JulieSanderson. Quercetin metabolism in the lens: role in inhibition of hydrogen peroxide induced cataract. Free Radical Biology and Medicine Volume 33, Issue 1, 1 July 2002, Pages 63-70.

http://diagnosis.com/cataract-symptoms-treatment-surgery Suzuki H, Morikawa Y, Takahashi H. Effect of DHA oil supplementation on intelligence and visual acuity in the elderly. World Rev Nutr Diet. 2001;88:68–71.

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.