Mikrodávky na každý den: kadmium jako faktor předčasného stárnutí

Článek publikovaný v časopise Current Developments in Nutrition zjistil, že i nízký příjem kadmia v potravě vede k jeho ukládání v těle a zvyšuje projevy stárnutí, včetně zhoršení kognitivních funkcí a zvýšení oxidačního stresu. Nejedná se o příběh o akutní otravě: autoři simulovali každodenní „mikrodávky“ ze stravy a přesto dosáhli zrychlení „senilních“ fenotypů.

Pozadí

Kadmium je kumulativní toxická látka s velmi dlouhým rozpadem. Akumuluje se hlavně v ledvinách a játrech a biologický poločas rozpadu se odhaduje na desítky let; regulační orgány proto považují kumulativní (měsíční/týdenní) dávku za důležitou. WHO/FAO (JECFA) stanovila PTMI na 25 µg/kg tělesné hmotnosti za měsíc, EFSA potvrzuje TWI na 2,5 µg/kg za týden jako prahovou hodnotu spojenou především s rizikem renální toxicity.

• Odkud se bere u „běžného“ člověka? Pro nekuřáky je hlavním zdrojem jídlo (plodiny, které absorbují kadmium z půdy/hnojiv), pro kuřáky také tabákový kouř (tabáková rostlina kadmium aktivně akumuluje). Podle EFSA a WHO jsou významnými zdroji: obiloviny a výrobky z nich, zelenina (zejména listová), kakao/čokoláda, vodní měkkýši a regionálně rýže; kuřáci mají obvykle dvakrát více biomarkerů kadmia.
• Kdo je zranitelnější. Při nedostatku železa se ve střevech zvyšuje množství transportérů dvojmocných kovů (DMT1) a zvyšuje se absorpce kadmia; těhotenství a dětství zvyšují citlivost. Kouření celkovou dávku mnohonásobně zvyšuje.
• Jak měřit „zátěž kadmiem“. V klinických a populačních studiích se používají dva jednoduché markery: kadmium v krvi odráží nedávný příjem a kadmium v moči odráží akumulovanou dávku/„zásobu“ v těle (zejména v ledvinách). Právě U-Cd se častěji používá v dlouhodobých kohortních studiích a pro výpočet rizikových „prahů“ pro účinky na ledviny.
• Proč se toto téma vztahuje ke stárnutí a kognitivním funkcím. Chronický kadmium spouští oxidační stres, mitochondriální dysfunkci, udržuje mírný zánět a může vyvolat buněčnou senescenci (↑SA-β-gal, p16^INK4a). Tyto mechanismy jsou základními „hnacími silami“ stárnutí tkání a kognitivního poklesu. V přehledových a modelových studiích bylo kadmium opakovaně spojováno s poruchami paměti/učení a v lidských kohortách (NHANES atd.) byly vyšší hladiny Cd (v krvi/moči) spojeny s horšími výsledky kognitivních testů a dokonce s rizikem úmrtí na demenci/Alzheimerovu chorobu.
• Regionální situace a prahové hodnoty. Podle odhadů EFSA se u některých Evropanů příjem v potravě blíží TWI a u dětí je relativní zátěž (na kg tělesné hmotnosti) vyšší; v Číně a některých regionech Asie mohou vysocí konzumenti rýže překročit měsíční prahovou hodnotu JECFA. To vysvětluje zájem i o „nízké“ dávky v domácnostech ve stravě.
• Proč jsou „nízké dávky ve stravě“ z vědeckého hlediska důležité? Vzhledem k extrémně dlouhému poločasu rozpadu mohou i stopová denní množství, když jsou „narušena“, vyvolat měřitelný stres a biologické účinky – ne akutní otravu, ale urychlení procesů stárnutí (prostřednictvím stresu ROS, mitochondrií, zánětu a stárnoucích buněk). Proto je cílem nové práce simulovat realistický příjem látek v pozadí a zaměřit se na fenotypy stárnutí a kognitivní testy.
• Praktický kontext pro zdravotní péči. Konzistentní zjištění:
  • Nekouření je nejúčinnějším opatřením ke snížení zátěže kadmiem.
  • Diverzifikace stravy (obiloviny/zdroje kakaa a listové zeleniny z kontrolovaných řetězců), diverzifikace geografie dodávek.
  • Prevence a korekce nedostatku železa, který snižuje vstřebávání kadmia.
  • Pro monitorování je U-Cd prioritou jako marker dlouhodobého kontaktu.

Co přesně udělali?

Výzkumníci modelovali dlouhodobou expozici kadmiu v nízkých koncentracích v potravě a poté testovali, jak by ovlivnil „biologii stárnutí“: behaviorální/kognitivní testy a biomarkery oxidačního stresu. Souběžně zkoumali, zda se kadmium v tak „nízkých“ dávkách hromadí v tkáních. Závěr je jasný: ano, hromadí se a to stačí k tomu, aby se fenotypy stárnutí posunuly v náš neprospěch.

Hlavní výsledky

• Kognitivní funkce byly ve srovnání s kontrolní skupinou narušeny nízkými hladinami kadmia.
• Byl zaznamenán nárůst oxidačního stresu (poškození reaktivními formami kyslíku), což je klasický mechanismus spojený se stárnutím a neurodegenerací.
• Kadmium se ukládalo v těle i při „malých“ dávkách v potravě, což potvrzuje, že dlouhodobá konzumace má kumulativní účinek.

Proč je to důležité?

Kadmium je jedním z nejzákeřnějších environmentálních toxinů: hromadí se po celá desetiletí (biologický poločas rozpadu se odhaduje na 16–30 let) a je spojován s poškozením ledvin, kostí, cév a nervového systému. Nová práce tuto záhadu dále rozplývá: i hladiny blízké každodenním hladinám v potravě mohou urychlit stárnutí mozku a zvýšit systémový oxidační stres.

Odkud pochází „kadmium z potravy“?

Nejčastěji z produktů, kde je půda/voda bohatá na kadmium nebo se používají vhodná hnojiva: rýže, obiloviny, listová zelenina, kakao a korýši; samostatný velký podíl tvoří kouření (tabákový kouř je bohatý na kadmium). Recenze z posledních let zdůrazňují potřebu revize povolených úrovní a zohlednění regionálních rozdílů.

Jak tohle zapadá do širšího kontextu?

Nezávislé studie spojily chronickou expozici kadmiu s demencí/sníženým kognitivním výkonem u starších osob a u modelových organismů (mouchy, hlodavci) s předčasným stárnutím a neurodegenerací prostřednictvím mitochondriální dysfunkce, zánětu a procesů podobných ferroptoze. Nová studie tuto myšlenkovou linii posiluje i při nízkých úrovních expozice v potravě.

Co dělat „v praxi“ dnes

To není důvod k panice, ale existují rozumné kroky ke snížení kumulativní dávky:

• Nekouření (nebo úplné přestat kouřit) je jedním z nejsilnějších způsobů, jak snížit hladinu kadmia ve vaší krvi.
• Diverzifikujte obiloviny (nejen rýži), listovou zeleninu důkladně omyjte/namáčejte, u dětí nepřehánějte kakao/čokoládu.
• Snažte se vybírat produkty z regionů s monitorováním těžkých kovů.
• Podpora antioxidační obranyschopnosti stravou (zelenina/ovoce, zdroje selenu a zinku) není „detoxikace“, ale pomáhá udržovat pod kontrolou oxidační stres, jednu z klíčových cest poškození kadmiem. (Tyto tipy nemají nahradit klinická doporučení; pokud máte onemocnění ledvin atd., poraďte se o stravě se svým lékařem.)
  Přehled kadmia ve stravě vám připomene, že nezáleží jen na průměrné koncentraci v produktu, ale také na frekvenci konzumace – riziko se zvyšuje „o korunu“.

Omezení a co bude dál

Autoři studovali nízkoúrovňovou, ale kontrolovanou expozici; dalším krokem jsou dlouhodobé kohortové studie s přesným příjmem v potravě, biomarkery akumulace (moč/krev) a neurokognitivními výsledky a posouzením, do jaké míry se riziko snižuje úpravou klíčových zdrojů kadmia ve stravě.

Zdroj: Go YM a kol. Dopad nízkého obsahu kadmia ve stravě na fenotypy stárnutí. Current Developments in Nutrition, květen 2025.