-->

Jak chápat základy biologie a medicíny pro hodnocení kvality

Pro hodnocení kvality je určitý model biomedicínského sebepoznání nutný, neboť kvalita je vztažena k osobě konzumenta. Zde vám přinášíme obecnou teorii biologie a medicíny, která se krystalizuje z nejnovějších výzkumů, ale paradoxně i prastarých pozorování. Cílem je vytvořit ucelený výklad, který by dával smysl, přiměřeně vystihuje realitu a pomáhá vysvětlit biologické jevy a jejich příčinné souvislosti a praktické důsledky. Korektní chápání evoluce je pro orientaci v biologie a zdraví nepostradatelné. Tento fakt vystihuje citát „Nic v biologii/medicině nedává smysl, pouze ve světle evoluce“.

700

Lukáš Neterda

22:58 25.05.2018

Opravdu málo objevů má pro běžný život lidí takový význam, jako série objevů mající počátky okolo přelomu tisíciletí a přelomové studia a závěry se objevují od roku 2013 až doposud. Konvenční učebnicové představy stavěly biologii spíše na neoDarwinismu, nyní se ale velmi rychle začalo ukazovat, že pravda je blíže (ve smyslu, co je hlavní motor evoluce) NeoLamarckismu. Zdá se, že definitivně padlo centrální dogma molekulární biologie. Padla prakticky dvě dogmata. Za prvé představa, že organizmy nemohou samostatně cíleně měnit DNA (ta padla jistě) a za druhé teze, že případné mutace a změny se nepřenášejí na zárodečné buňky gamety (Weismannova bariéra). To neznamená, že darwinistický mechanizmus evoluce není přítomen, ale patrně není jediný a zřejmě zdaleka ne dominantní.

Jak probíhá Evoluce?

Konvenční představa

NeoDarwinizmus, evoluce motory evoluce jsou přírodní výběr, genetické variace a Mendelovská dědičnost, gencentrický (DNA) pohled na organizmus a evoluci.

Nová realita

Více zohledňuje NeoLamarckismus. Evoluce je výrazně rychlejší a změny nejsou náhodné. Hlavním cílem změn není DNA, ale její interpretační mechanizmus Epigenetika, který reaguje na stresové podměty. Samotné změny v DNA jsou rovněž nenáhodné a jsou ovlivněny podobou Epigenetického aparátu.

O důkazech podrobněji v sekci Proč by měl v evoluci fungovat Lamarckismus.

Důsledek

Je možné vlastní aktivitou (pasivitou) dědičně ovlivnit podobu budoucí generace více, než by odpovídalo konvenčnímu pojetí. Vlastní aktivita ovlivňuje fungování genů i vlastního těla. Tou jde změnit vlastní Epigenetický aparát, který určuje jak budou reálně geny fungovat.

Odkud se berou vlastnosti organizmu?

Konvenční představa

Jsou pevně určeny v DNA, ta se za života při nepatologické situaci nemění.

Nová realita

Geny v DNA organizmus neurčují jednoznačně, navíc nejsou ani v průběhu života stálé, spíše je to pouze abeceda možností. Důležitá je kombinace s epigenetickým aparátem, který se stará o interpretaci a je také subjektem dědičnosti. Organizmus má tak velkou flexibilitu v přizpůsobení se okolí.

Důsledek

Životním stylem lze ovlivnit nejen interpretaci vlastních genů, ale především genetickou podobu dalších generací. I minimální posuny mají přes generace obrovský efekt.

Nakolik jde ovlivnit dědičnost (epi)genetických vlastností?

Konvenční představa

Nelze proces je z našeho pohledu náhodný, vyšší moc. Existuje koncept tzv. Weismannova bariéra, podle kterého jsou vlivy získané organizmem za jeho života nepřenosné na zárodečné buňky.

Nová realita

Experimenty na zvířatech dědičnost získaných vlastností prokazují a pozorování lidské populace to potvrzuje. Není důvod aby to bylo jinak. Například změny v tělesné výšce (za posledních několik set let růst) a bohužel i hmotnosti lidí nejdou vysvětlit pouze pomocí Neodarwinismu a individuálního životního stylu.

Důsledek

Dalekosáhlé praktické následky. Zatímco míra dědičnosti získaných adaptací je předmětem debat a pokusů, díky kumulativním efektům dalších generací je jasné, že tento proces může evoluci výrazně zrychlit, nebo je dokonce jejím hlavním motorem. Cílené změny jsou efektivnější než náhodné pokusy. Pokud chcete skutečně udělat něco důležitého pro vaše potomky, je to především váš životní styl před jejich narozením a početím.

Co je všechno v DNA?

Konvenční představa

Kódovací sekvence pro bílkoviny a jakási junk DNA, která nemá vliv.

Nová realita

Kódovací sekvence pro bílkoviny a navíc cosi jako archiv minulých evolučních řešení všech předků. Ne kompletní a dokonalý, ne vždy funkční ale připraven k oprášení a případnému použití.

Důsledek

Čistě genové manipulace nemohou být dlouhodobě úspěšné, protože organizmy nebudou disponovat adaptačními schopnostmi, které k nim vedly, zakódovanými ve junkDNA a epigenetickém materiálu. Postrádají tedy adaptační schopnosti normálních organizmů. To může být občas záměr, prodávat jednoúčelové plodiny na jednu sklizeň.

Proč jsou naopak syntetické izolované vitaminy a minerály tak málo účinné?

Konvenční představa

Není jednotný oficiální postoj, buď se tento fakt ignoruje, nebo se odůvodní tím, že se nejedná o licencovaná a testovaná léčiva a tedy proto nemohou léčit. Správně se přitom poukáže na fakt, že problém většinou nevězí v nedostatku vitaminů.

Nová realita

Pokud existuje skutečný deficit vitamínů, dojde ke zlepšení, většinou ale deficit vitaminů není a zlepšení stavu se nedostaví. U zvýšeného příjmu některých vitamínů se naopak projevují některé nežádoucí efekty, které ve studiích na větším vzorku účastníků vyvažují pozitivní přínosy, vykazované lidmi s korigovaným nedostatkem vitaminů.

Důsledek

Syntetické vitamíny jsou při vyvážené stravě patrně zcela neúčinné, často vysoce pozitivní přínos konzumace ovoce a zeleniny nemůže být připsán jen jejich obsahu. V případě špatné stravy nejspíše také nepomohou, protože nejsou schopny dodat zdravotní přínosy konzumace ovoce a zeleniny.

Tento fakt je ale často zneužíván k nespravedlivým útokům na všechny doplňky stravy. Některé doplňky stravy mohou být prokazatelně velmi účinné, například rostlinné extrakty. A to i bez obsahu vitaminů.

Jaká je role stresu a škodlivin ve vývoji organizmu?

Konvenční představa

Používají se dva modely pro škodliviny. Buď se předpokládá škodlivost v závislosti na množství (kracinogeny a mutageny) LNT model, nebo existuje bezpečná hranice pod kterou si s nimi tělo poradí a jsou jenom nebezpečné nad touto hranicí (ostatní škodliviny). Limit škodlivosti se nějak dynamicky individuálně nevyvíjí. To jsou oficiální modely se kterými se pracuje, i když se léta ví, že neodpovídají realitě.

Nová realita

Naprostá většina stresových impulsů v jisté malé dávce prospívá, protože stimuluje adaptační reakce organizmu, které ho posilují. Z důvodu energetické úspory by jinak tyto adaptace neexistovaly a organizmus by neměl vybudovány takové obranné mechanizmy. Tato dvoufázová reakce se nazývá hormetický efekt. Limity škodlivosti se mohou individuálně dost dynamicky posouvat v závislosti na stupni adaptace.

Stresový podmět – snaha o rovnováhu (homeostázu) – zvýšení odolnosti

Tedy celý vývoj složitějších organizmů je pouze reakce na stresové a neoptimální podmínky pro jednoduché organizmy.

Důsledek

Reakce na většinu stresových podmětů probíhá dvoufázově, v malé dávce dojde k žádoucí stimulaci a až ve vyšších dávkách se projevuje škodlivost. Více v samostatném článku o hormetickém efektu. Bez stresujících podmětů by se z člověka stal postupně pouhý shluk množících se buněk. Stalo by se tak rychleji, než předpovídá neoDarwinizmus. Naopak překročení adaptačních schopností by mělo za následek jiné patologie vývoje. Přiměřené stresové podměty jsou nezbytné pro zdravý vývoj, nesmí být ale extrémní a musí být mezi nimi čas na regeneraci a adaptaci.

Proč je tedy velká dávka stresu a škodlivin pro člověka špatná, když menší může prospět?

Konvenční představa

Je to špatně proto, že dojde k vyčerpání adaptačních schopností organizmu a dalším poškozením.

Nová realita

Je to špatně proto, že sice jednak dojde k vyčerpání adaptačních schopností organizmu, dalším poškozením, ale především dostane organizmus impuls, že je něco zásadně špatně. Natolik zásadně, že k přežití běžná adaptace nebude stačit a musí se začít radikálně experimentovat. Čím extrémnější nebo trvalejší impuls je, tím roste ochota organizmu riskovat, protože mu nic jiného nezbývá. To se realizuje například tak, že dochází ke zvýšené aktivitě tzv. (retro)Transpozonů. To jsou pozůstatky virů v DNA, které slouží pohonu evoluce, ale jejich aktivita sebou nese riziko negativních mutací a nemocí například rakovina. Na druhou stranu by patrně bez nich byla evoluce značně omezená.

Nedostatečné podměty – snaha o energetickou úsporu – vymizení odolnosti

Přílišné podměty – vyčerpání možností adaptace – aktivace transpozonů (experimenty) – nové druhy nebo nemoci (rakovina)...

Důsledek

Stres, který náhle skokově a výrazně nebo chronicky bez regenerace organizmus vyčerpá je škodlivý. Malá opakující se dávka stresu s možností regenerace, která naopak umožní adaptaci, chrání právě před takovými neočekávanými negativními šoky. Toto zároveň vysvětluje některá bílá místa neoDarwinistické teorie evoluce. Například proč došlo u některých druhů ihned po jejich objevení k obrovské diferenciaci, například u kvetoucích rostlin, nebo invazivních druhů. Evoluce člověka stále probíhá a to výrazně rychleji než by předpovídal neoDarwinizmus, například zvyšování tělesné výšky nešlo vysvětlit zvýšenou natalitou vysokých lidí a selekcí vlastností. Pokud nebudeme poskytovat organizmu stimulační stresové impulsy vážně ohrožujeme další generace, pokud se naopak budeme příliš vyčerpávat ohrožujeme je také a sebe k tomu.

Proč jsou prospěšné ovoce a zelenina?

Konvenční představa

Obsahují vitamíny a minerály. Případně vlákninu. Na druhou stranu medicína oprávněně zdůrazňuje, že konzumace syntetických vitaminů nezlepšuje zdraví, přesto se doporučuje konzumace ovoce a zeleniny. Tím se vlastně přiznává, že moderní medicína neví proč je konzumace ovoce a zeleniny i při dostatku vitaminů a minerálů přínosná, ale ví, že přínosná je. Ovoce je podle současného mínění méně přínosné než zelenina, protože obsahuje méně vitaminů a více cukrů. Ideální je prý syrová zelenina a ovoce.

Nová realita

Obsahují různé skupiny látek pro obranu polyfenoly (fytoalexiny), které stimulují organizmus živočichů. Kromě toho buňky (i rostlinné) vytvářejí tzv. exosomy a mikrovesikuly, to jsou částečky pro mezi buněčnou komunikaci, regulaci a transport látek. Jsou to vlastně stresové reakce rostliny, které pomáhají organizmu konzumenta tzv. Xenohorméza. To je kontroverzní téma s dalekosáhlými důsledky (jídlo jako regulátor genů), kterému se budeme věnovat v článku a hormetickém efektu. Ovoce i zelenina mají podobné přínosy, polyfenolů je často v ovoci více a exosomy a mikrovesikuly produkují ovocné buňky také. Ovoce a zelenina je forma dobrého stresu, který organizmus posiluje ovoce má navíc sladký bonus pro regeneraci.

Důsledek

Ovoce a zelenina jsou je stravě nenahraditelné, velmi závisí i na způsobu skladování a přípravy, které ovlivňují chování stále ještě živých rostlinných buněk. Konkrétní výzkum a mechanizmy vlivu konzumace a přípravy jednotlivých rostlin bude patrně téma pro vědce na dlouhá desetiletí. Dobrým vodítkem na co se zaměřit může být například tradiční čínská medicína,Ayurveda. Zelenina zřejmě není o tolik přínosnější než ovoce, které obsahuje i tak dostatek vitaminů. Negativní efekt úprav jako je vaření, ozáření UV, sušení na obsah vitamínů je patrně vysoce převážen pozitivy přírůstku stresových rostlinných látek ve výsledném pokrmu. Často se vyplatí jíst ovoce s zejména zeleninu v upravené podobě (tepelně nebo jinak).


Logická východiska nové sjednocené biologické teorie.

Kromě fakt a výsledků je se předcházející úvahy opírají o logické konstrukce, které poznatky propojují a dávají jim interpretační a aplikační smysl.

Energetická úspora

Snaha organizmu o energetickou úspornost. A maximální rozmnožení.

Dostupnost potravy a živin je hlavním limitujícím faktorem přežití a množení organizmů. Proto je obecná snaha s energií nakládat úsporně. To se prakticky projevuje v tom, že pokud je živin dostatek při současné absenci stresových podmětů, stresové adaptace se zmenšují, energie směřuje do množení. Adaptace totiž spočívají v energetický náročných procesech, jako je tvorba obranných enzymů, budování svalové hmoty, nebo v krajním případě budování obrovského mozku, který je energeticky nesmírně náročný. Pokud jde prosperovat a množit se bez těchto drahých adaptací, zmenšují se, aby se energie mohla využít efektivněji, tedy na rozmnožování. Organizmy, které věnují většinu dostupné energie na rozmnožování jsou viry. Adaptačnímu a evolučnímu procesu, kdy je naopak energie směřována od rozmnožování k adaptačním schopnostem se říká odklánění energie od rozmnožovací dráhy.

Šetrnost a archivování metabolických cest

Dalo by se říci, že tato zásada je pouze specifický případ první zásady energetické úspornosti. Získané adaptace se bez používání zmenšují, ale úplně nemizí, protože „se ví“, že by někdy mohly být potřeba. Respektive nesčetněkrát se v průběhu evoluce staré adaptace hodily. Organizmy se tady chovají podle toho. Tak se archivují adaptace v DNA (a epigenetických mechanizmech) ale nedochází k jejich projevu, na první pohled se jedná o „junk DNA“. Úspora se realizuje pokud jsou opět někdy potřeba. Pak jsou k dispozici. Stejně tak by se mohlo ukázat, že se hodí i k řešení jiného problému. Pak dochází k úspoře při hledání řešení.

Pokud nastanou problémy, experimentuj - zvýšená úroveň (retro)transpozonů při stresu

Genom ani epigenom není úplně stálý. Pokud dojde aktivaci tzv. (retro)Transpozonů, což jsou pozůstatky virů v DNA. Aktivují se z důvodu různých impulsů, patrně i s cílem obnovit rovnováhu (homeostázu). Větší aktivace může vést z k závažným onemocněním. Zevrubně je problematika včetně nejnovějších poznatků shrnuta v této sérii článků díl 1 základy, díl 2 kopírky v našich genech a díl 3 transpozony a další mechanizmy.

Vysoká aktivita (retro) transpozonů tedy často představuje zoufalé riskantní pokusy o záchranu situace, stresem vyčerpaného organizmu.

Pokud platí, že DNA se působením retrotranspozonů cíleně mění v různých tkáních tak, aby více odpovídala vykonávané funkci, proč by se nemohla měnit v gametách, tak aby optimalizovala tu nejdůležitější funkci, dědičné předání vlastností dalším generacím? To by byl přímý důkaz Lamarkistické dědičnosti pomocí DNA, dědičnost pomocí jiných mechanizmů byla prokázána (metyhlace DNA), ale spekuluje se o její stabilitě v dalších generacích.

Samotná existence a činnost (retro) Transpozonů vyvrací centrální dogma molekulární biologie. Stejně tak ho vyvrací existence mechanizmu CRISPR u bakterií, která jde ještě dál a zároveň potvrzuje Lamarckovskou dědičnost u bakterií.

Evoluce nebo evoluce2, evoluce3 ...

Pokud by evoluce „testovala“ inovativní mutace přímo na živém organizmu, energie vynaložená na testy, by pro mnohé případy byla nedostupně velká. Nebyla by velká pravděpodobnost objevení životaschopné mutace do konce věků vesmíru. Což jsou hlavní argumenty proti evoluci jako takové. To se týká hlavně případů, kdy je pro životaschopnost potřeba celá spolupracující paleta genů. Proto se objevila myšlenka, jestli náhodou není objektem evoluce spíše mechanizmus generování evolučních řešení? Matematicky tuto myšlenku rozpracovává tato publikace. Z programovacích jazyků to známe jako analogii vyšší abstraktnější programovací jazyky, Java a JavaScript místo strojového kódu, nebo volání procedur, knihovních funkcí, komponentový model psaní programů. Genovým ekvivalentem komponent a procedur jsou HOX geny. Pokud je výhodné zaměřit evoluci na továrnu na evoluce a genové kombinace generovat, nebylo by ještě výhodnější posunout se ještě u úroveň výše a evolucí generovat i továrny na továrny na genové variace? Asi ano. Je zajímavé , že zatímco LINE-1 transpozony se mohou kopírovat samy (kvasinky), zatímco Alu SINE (primáti) už ne a primáti mají aktivní Alu SINE, zatímco LINE-1 už skoro nepoužívají. Přesně to by mohlo znamenat posun o úroveň evoluce.

Typy transpozonů

CRISPR bakterie
LINE-1 kvasinky
Alu SINE primáti
SVA hominidé

Příroda vyvinula mechanizmy pro vlastní „genetické modifikace“ které jsou poháněny prostředím a prováděny cílené. To vyvolává řadu otázek. Má smysl dělat genové manipulace a léčbu? Nejvíce Hi-tech pro umělou editaci genů je v současnosti CRISPR. Nepřegeneruje to v dalších generacích ta továrna na evoluce? Je to dobře nebo špatně? Má vůbec genová manipulace a léčba smysl? Jde za původce genových onemocnění označit mutaci genů, nebo mechanizmus co jí vygeneroval a podmět, který to k tomu přiměl? Jde dělat genové manipulace nikoliv na genech jako takových, ale na těchto generujících mechanizmech? Zvláště pokud o nich současná věda skoro pochybuje a jejich podstatu nezná. Další otázky budou rozvedeny jinde.

Dynamická homeostáza a evoluce

Homeostáza je medicínský název pro snahu organizmu o obnovení žádoucí rovnováhy. Ne nutně původního stavu (to by mohlo být energetický nepřijatelné) před nějakou změnou, ale jisté nové přijatelné rovnováhy. Na tento proces je nahlíženo příliš staticky, omezeně a izolovaně. Staticky v tom smyslu, že se uvažuje pouze o jednorázovém obnovení rovnováhy po nějakém stresu. Ale co opakované reakce na podobné stresy, nebo proměny reakce v čase? Nevedou k jiným stavům? Například opakované cvičení, vhodná frekvence vede k posunu kondice, zatímco přílišná k přetrénování. Izolovaně a omezeně v tom smyslu, že se proces homeostázy omezuje pouze na jeden organizmus. Ale co efekt xenohormézy, kdy zkonzumované rostlinné látky vyvolávají adaptační reakce v těle živočichů, ale původně tyto látky jsou reakce rostliny na stres, takže například člověk reaguje prostřednictvím rajčat na UV stres který zažila rajčata. Shodou okolností také posílením odolnosti vůči UV záření. Nebo epigenetický přenos vlastností na potomky je dokonce adaptační reakce na stres zděděný z minulých generací. Díky takovému chápání, pak lze i proces evoluce nahlížet jako neustálé pokusy o obnovení homeostázy a vyvodit z toho závěry i v tom smyslu, že kontrola stresových podmětů představuje přirozený nástroj k ovlivnění vlastností dalších generací. Kontrola nikoliv eliminace, eliminace by vedla k rychlé degeneraci populace. I to bohužel můžeme vidět na mnoha lidech, kteří existují v zákoutích sociálních systémů.

Rozdělení těla na somatické a gamety, různé důvody omezené délky života

Úplně prapůvodní důvod pro cíleně omezenou délku života je energetický z dávných časů evoluce a bude rozebrán jindy.

Zatímco předávání některých (možná i drtivé většiny) získaných vlastností na potomky by představovalo jejich kumulativní poškození, lehké popostrčení vlastností, zejména souvisejících s dlouhodobým životním stylem, by výrazně urychlilo adaptaci. To představuje dilema, co předat na gamety a co nikoliv.

Celé lidské tělo kromě pohlavních buněk(gamet) se skládá ze somatických buněk. Stresové adaptace šly tak daleko, že jejich výsledkem, je celé somatické tělo člověka. Tělo slouží pouze jako obal na pohlavní buňky a délka života je omezená, protože určité druhy adaptace nelze realizovat na postaveném těle a je energeticky efektivnější postavit tělo nové. Přesto se jistými způsoby i do podoby nového těla promítají adaptační zkušenosti předchozích generací. Tradičně je pojem zdraví omezen na somatické tělo, ale daleko důležitější je zdraví gamet, které se v našem zdravotnictví řeší minimálně. Například některé intervence, které nemají pro somatické tělo závažné následky, se mohou projevit velmi negativně na gametách. Například znečištění, nedostatek aktivity, metabolická nerovnováha, antikoncepce, kouření, steroidy a umělé hormony... Také některé intervence, které působí blahodárně na somatické tělo, ale škodí gametám by se neměly provádět. Zatímco gamety jsou svým způsobem nesmrtelné, somatické tělo je spotřební materiál.

V organizmech je zakódována nejen jejich aktuální podoba, ale i adaptační potenciál

Toto vyplývá z kombinací zásad energetické úspory a archivace metabolických cest, a principu pokud nastanou problémy experimentuj. Je to přímý důsledek realizace evoluce. Díky procesu vzniku mají organizmy nejen svoji současnou podobu, ale i mechanizmy jak obnovit rovnováhu pokud se setkají se stresem. Jejich umělou optimalizací by se nic nezískalo, protože optimalizace probíhá neustále, samovolně, vlivem prostředí a selekce.

Proč by měl v evoluci fungovat Lamarckismus

Experimenty dokazující, Lamarckistickou dědičnost

Pro důkaz přítomnosti Lamarckistického mechanizmu potřebujeme dokázat dvě tvrzení. Za prvé vlastnosti orgaznimu se za života mohou změnit, to je víceméně dokázáno, měnit se mohou dokonce i geny (transpozomy). A za druhé, tato informace se může přenést na gamety a potomstvo. Nemusí se přitom jednat pouze o genetickou dědičnost roli může hrát i epigenetika. Pro to existuje celá řada indicií a důkazů.

Pokusy na myších
Pozorování na lidech
  • Vliv životního stylu otců (kouření, radiace) a přenos získaných mutací na děti a gamety Tedy na všechny následující generace.
Indicie mechanizmů proč by Lamarckismus fungovat měl
  • CRISPR je Lamarckiské dědění imunity u bakterií.
  • Existence Transpozomůa mRNA u lidí (vyšších organismů).
Celá řada jiných indicií
  • Čistě darwinistický model má tolik bílých míst, že dává dost prostoru dokonce i kreacionistům.
  • Platí, jeho předpoklady jsou sice pravdivé, ale nevysvětluje dostatečně evoluci.
  • Schopnost se mírně a vhodně měnit v závislosti na změnách prostředí, dává natolik obrovskou evoluční výhodu, že pokud by to bylo jen trochu možné musela by existovat.
  • Pokud existuje u jednoduchých organismů (CRISPR) skoro nutně musí existovat její obdoba u vyšších.
  • Není v zájmu druhu předávat všechny získané vlastnosti(pak by se kumulovala poškození), proto je jednoduché realizovat pokusy, kde je Lamarckistická dědičnost vyvrácena (historický pokus s usekáváním ocásků myším).
  • Méně dramatické pokusy, jisté obdoby Lamarckismu potvrzují, u bakterií je to dokonce nesporné (CRISPR).

Závěr

Už uvedené příklady jsou dosti významné v dalších článcích a hodnoceních budou koncepty ještě mnohokrát a s velkým efektem použity a tento článek odkazován. Výše popsané pomůže podrobně rozebrat a zdůvodnit prodejní argumenty u celé řady produktů v kategoriích potravin, kosmetiky, doplňků stravy, drogerie a a celé řady dalších. Toto představuje jakési orientační kompaktní minimum. Není pochyb o tom, že se jedná o zásadní témata, která se týkají a budou týkat osobně každého jednotlivce a jeho rodiny, což naznačuje živost debaty o problematice CRISPR z posledních let.


Související články

Další články
  • Horméza, hormetický efekt, co tě nezabije to tě posílí

    Jak jsme si už popsali v článku o stárnutí, rozhodující je pro tělo signalizace nikoliv přímý efekt akcí. V článku o stárnutí jsme zmínili případ cvičení, kalorické restrikce a chladu. Celá řada impulsů, které jsou v přílišné dávce negativní, fungují v malé jako důležitý pozitivní signál, Společný název pro tento efekt je hormetický efekt, horméza.

    Horméza neboli hormetický efekt, je termín pro dlouhodobě příznivou reakci organizmu na jinak stresový impuls. Výskyt jevu závisí na druhu, dávce a frekvenci vystavení stresového impulsu. Pozitivní efekt je založen na tom, že tělo dostane signál, a adaptuje se na novou situaci, superkompenzuje. Překročení optimální dávky, jak intenzitou, tak frekvencí (to pokud se nestačil organizmus regenerovat) má naopak negativní následky. Aplikace velmi závisí na dávce, frekvenci a individuální kondici adresáta. Některé příklady a obecný mechanizmus bývají kontroverzní z mnoha příčin.

    Konkrétní případy hormetického efektu, tzv. noxy

    Uvádíme zdaleka neúplný výčet podnětů,, kde byl pozorován nebo dokázán hormetický efekt:

    Cvičení, tepelný šok, chlad, UV záření (slunce opalování), krátkodobý půst, jedy, fytotoxiny/fytoalexiny (ovoce a zelenina), krátkodobý nedostatek kyslíku hypoxie, radiace (radioaktivní ionizující záření), psychologický stres (krátkodobý), dětské nemoci, akupunktura (zde budou i jiné významné efekty), homeopatika (zde také budou i jiné významné efekty), prach

    a další...

    Termín noxy

    Všem těmto podnětům, které mohou být ve vyšší dávce škodlivé a vysílají tělu impulsy se se v patologické terminologii nazývají noxy. Tak je budeme pro názornost nazývat i v dalším textu.

    Znázornění funkce graf dvoufázového efektu

    Hormetický efekt, průběh v závislosti na dávce, graf

    Graf znázorňuje, průběh reakce na impuls. Na horizontální ose je intenzita impulsu na vertikální je míra přínosu pro organizmus. Čárkované křivky jsou očekávaný posun reakce na opakované impulsy po adaptaci. Znázorňují pozitivní posun v odolnosti na specifický nox vyvolaný adaptací. Propad křivky do negativního pásma znázorňuje překročení přínosné dávky a celkový negativní dopad impulsu. Vrchol křivky je v místě největšího přínosu hormetického efektu. Stoupající část křivky je oblast, kde je zatím míra impulsu nedostatečná. Klesající část od vrcholu až do nuly je oblast, kde je impuls přílišný, ale hormetický efekt se stále ještě projevuje.

    Historická znalost efektu

    Hormetický efekt byl znám již minimálně ve starověku (ačkoliv slovní pojmenování má moderní původ), alespoň jako reakce na některé stresové noxy. Například se vědělo o blahodárném účinku studených koupelí na zdraví. V moderní době bylo pozorováno, že pokud se použije málo desinfekce, která ve vyšší dávce bakterie zabíjí, bakterie prosperují více než bez kontaktu s desinfekcí. Stejný jev byl pozorován u lidí a víceméně u všech živočichů na širokou škálu noxů. Další zlomový okamžik nastal, když se zjistilo, že tyto adaptace se v nějaké míře dědičně předávají, tak se mohou získané změny kumulovat a zesilovat. Důsledky těchto nedávných zjištění jsou průlomové a nejsou vůbec zapracovány do současného pohledu na zdraví.

    Proč hormetický efekt nepasuje do používaných modelů. první kontroverze

    Modely používané v medicíně pro posuzování efektů látek počítají pouze s jejich přímým působením, nikoliv s jejich signalizační rolí. Proto je tak problematické zařadit hormetický efekt. V medicíně se používají dva modely pro reakce na vystavení organizmu stresovým noxům. Jeden pro karcinogeny a mutageny LNT (linear non treshold) lineární bez rozhraní, kde se počítá s tím, že negativní efekt se projevuje při jakkoliv nízké dávce a roste lineárně se zvyšující se dávkou. Model zde předpokládá, že zdravotně optimální je nevystavovat se karcinogenům a mutagenům pokud možno vůbec a zdravotní újma je přímo úměrná intenzitě noxu. Druhý model Je model s rozhraním, který se používá u podnětů, kde se je dokázáno negativní zdravotní působení dávky od určité výše. Stanoví se tedy hranice pod kterou se předpokládá, že se tělo s daným noxem vyrovná bez negativních následků. Model, který by odpovídal hormetickému působení, tj. určitá dávka noxu organizmu pomáhá a od určité úrovně je nox rostoucí mírou škodlivý, se oficiálně nepoužívá. Přitom tento způsob působení je u řady noxů prokázán a u jiných se předpokládá. Oba užívané modely nepočítají s možností adaptace organizmu při opakovaném vystavení noxu, nepočítají s tím, že malá dávka noxu má signalizační úlohu a tělo se adaptuje (superkompenzuje). Čistě formálně toxikologie ani na hormetický efekt přijít nemůže, protože pokud je nějaká látka pokládána za rizikovou, zjišťuje se pouze minimální škodlivé množství, takže případné ještě menší prospěšné množství se zjistit ani nemůže. Pokud se něco prohlásí za karcinogen nebo mutagen, ihned se použije LNT model. Látek na testování je obrovská záplava testy na škodlivost se časově nestíhají.

    Signalizační efekt a přímé působením, druhá a hlavní kontroverze

    Řada noxů má kromě přímého efektu i signalizační roli. Na základě toho tělo spustí kaskádu reakcí, které by jinak neproběhly a jejich výsledkem je pozitivní změna. Například přímé následky cvičení moc přínosné nejsou, jsou to svalová mikrotraumata, vyčerpání, obrovsky zvýšená tvorba volných radikálů z metabolizmu a jiné. To vše ale vyšle signál a tělo je schopné nejen škody odstranit, ale dokonce celkově zlepšit parametry organizmu. Proč to neudělá i bez těchto impulsů? Důvod je energetická náročnost. Jak jsme si už vysvětlili omezená energie je limitující faktor života.

    Co to konkrétně znamená signalizace? Reakce těla a buněk se dají popsat jako obrovsky propletená síť metabolických drah, které dynamicky reagují na různé podněty. Vše navíc probíhá s různými časovými posuny a působí to dost nepřehledně. Nedokážeme izolovat jednotlivé vlivy. Dají se zde vysledovat základní pravidla. Existují určité hlavní spouštěče, které kontrolují celou kaskádu ostatních. Takže stačí aktivovat pouze tyto hlavní spouštěče a nastane žádoucí efekt. Zde je pochopitelně problém, protože snahou současné medicíny je opakovatelnost a znalost mechanizmu akce. To se lépe pozná u těch nízkoúrovňových impulsů. Ty co kontrolují celou kaskádu se projevují různě a špatně se o nich cokoliv jednoznačně prokazuje. Přesto hraje signalizace natolik klíčovou orli v životě člověka, že je dokonce zodpovědná za tak fatální proměny, jako zlepšení tělesné kondice po sportu, nebo na druhé straně stárnutí a smrt. Hormetický efekt cílí na vrchol signalizační kaskády a pokud není dávka noxu přílišná, kaskáda metabolických drah automaticky adaptuje tělo optimálním způsobem.

    Energetická úspora a neoDarwinismus

    Podle neoDarwinismu by měl být organismus odpočátku co možná nejoptimálněji vystavěn na základě genů. Viditelná realita je pochopitelně taková, že exprese genů je závislá na signálech a po celou historii evoluce představoval energetický nedostatek hlavní ohrožení, tak se vyvinuly základní charakteristiky jako stárnutí a smrt. Adaptace jsou energeticky náročné, proto k nim dochází, jen pokud jsou nutné, pokud tělo dostává patřičnou signalizaci..Vaše tělo preferuje prosperitu a množení bez vyvinutých svalů a intenzivního přemýšlení. Pokud to ale nejde jinak, dodáte tedy impulsy a energii, uvedené adaptace se rozvinou.

    Jak jde signalizaci oklamat a získat adaptace bez námahy?

    Jestliže na signalizaci tolik záleží, jde jí oklamat a donutit pracovat pro nás? Co to přesně znamená oklamat, ona pro nás snad nepracuje? Pracuje i nepracuje, je nastavena na prostředí, ve kterém je nouze o energii a živiny a při jejich dostupnosti je dobré se množit, tloustnout, zestárnout a zemřít, neplýtvat energii na svaly a myšlení. Pokud se nám něco z toho nelíbí, je třeba signalizaci oklamávat. To je podstatou hormetického efektu. Současné prostředí se totiž rapidně změnilo a energeticky vydatné potraviny nejsou vzácné. To v historii evoluce nikdy neexistovalo. Hormetický efekt vyvolává i konzumace neškodných rostlinných substancí, takže i ovoce a zelenina tak trochu signalizaci oklamává, děj se nazývá xenohorméza. Zajímavá je také otázka, jestli je možné oklamat signalizaci v takových případech jako je cvičení nebo kalorická restrikce. Je možné mít benefity cvičení a kalorické restrikce, bez toho abychom cvičili nebo drželi hladovku? Nejspíše ano, a na podobných postupech se pracuje. Takovým látkám se říká CR mimicker (imitace kalorické restrikce), nebo exercise mimicker (imitace cvičení). Co se týče konečných efektů, které chceme dosáhnout, například prodloužení života, tak toho bylo na signalizačním principu dosaženo u chobotnic, odstraněním kusu nervové soustavy. To jen dokazuje potenciál takových intervencí.

    Opakovaná dávka noxu, fixace adaptací

    Jednorázový impuls je sice signál, ale nemá dostatečný odstup od běžného šumu. Nastane sice hormetický efekt, ale omezený, protože vaše tělo nemůže na základě jednoho případu předpokládat, že toto bude nová norma na kterou je dobré investovat do adaptací. Až opakované impulsy dále fixují adaptace, vytvářejí trvalejší mechanizmy adaptace a posouvají odolnost vůči noxu (viz. graf). U dávek noxů je tedy stejně důležité jak množství tak odstup mezi jednotlivými dávkami, protože to je čas, kdy dochází jak k adaptaci tak na druhé straně k postupnému „zapomínání“ impulsu a mizení adaptací. Načasování dávek noxů je tedy stejně důležité jako jejich intenzita. Přílišná frekvence může organizmus vyčerpat a neposkytne dostatečný čas na regeneraci a adaptaci, tím jde odolnost naopak dolu a postupně převládají negativní následky. Nízká intenzita neposkytne tělu dostatečně jasný signál na adaptaci. Genetická adaptace naznačuje poslední objevy ohledně předávání získaných adaptací Lamarckistickým mechanizmem dědičnosti.

    Cross horméza

    Schopnost jednoho noxu hormeticky zvyšovat odolnost organismu nejen na vlastní nox, ale i na jiné stresující noxy. Například vystavení buněk peroxidu vodíku hormeticky zvyšuje odolnost proti alkoholu, nanesení extraktu z brokolice (sulforafan) zvyšuje odolnost kůže proti působení UV paprsků (opalování), stejně jako lykopén (rajčata), fyzické cvičení zvyšuje i mentální výkonnost… Tento jev není příliš překvapující, protože na buněčné úrovni tyto reakce sdílí velkou část metabolických drah. Pro překonání se používá stejný aparát. Velkou a prakticky zajímavou otázkou je jaké noxy jsou nejméně škodlivé a nejvíce přínosné. Zřejmě budou nejvíce přínosné stresové ty, kterým bývali lidé vystaveni často v minulosti a více poškozující a méně přínosné budou nové druhy.

    Další důvod proč funguje v takovém rozsahu cross horméze spočívá ve faktu, že mitochondrie, které jsou elektrárny buněk mají zároveň obrannou funkci proti patogenům. Takže řada adaptací, které posílí mitochondrie zároveň posílí imunitu.

    Xenohorméza

    Hormetický efekt se neomezuje pouze na jeden organizmus, v přírodě ostatně samostatně odděleně organizmy nežijí, jsou vždy součástí složitých ekosystémů. Xenohorméza je hormetická reakce na stres který zažije jeden organizmus projevující se u jiného organizmu, který ho zpravidla zkonzumuje. Pod pojem Xenohormézy jde zařadit většinu pozitivních efektů konzumace ovoce a zeleniny, zejména takové, která v konečné fázi růstu zažila UV stres, sucho, nekomfortní teplotu a jiné. Tomuto efektu lze připsat podíl na vyšší kvalitě a hodnotě bio potravin oproti konvenčním potravinám, které jsou z důvodů výnosů pěstovány důsledně optimalizovanými postupy a nezažívají tedy takové stresy. To jde i po sklizni dohnat a potraviny tak jednat vylepšit, ale i prodloužit jejich životnost. Například je ve vývoji lednice s UV osvětlením, které bude kopírovat střídání dne a noci Na mnoho příkladů xenohormézy se můžeme dívat jako na šikovné oklamání signalizace těla. Dalším příkladem xenohormézy studie o působení polyfenolů v extra virgin olivovém oleji. Zde je k vidění dobrý celkový přehled xenohormetického působení fytochemikálii, mechanizmu působení se budeme věnovat v jiném článku.

    Exosomy a mikrovesikul, na pomezí hormezy

    Kromě chemických látek, obsahuje rostlinná strava rovněž signalizační molekuly, které používaly rostliny pro vlastní regulační signalizaci. Ty jsou biochemicky výrazně složitější než, polyfenoly nebo jiné fytoalexiny. Jedná se o kousky RNA v obalu z buněčné membrány. Vedou se debaty o tom, jestli jsou tyto molekuly schopny přejít do krve konzumenta. Některé výzkumy naznačují, že jsou schopné, jiné, že nejsou. Toto téma je zajímavé jednak proto, že by značně zkomplikovalo pojem xenohorméza, především by se ale jednalo o faktickou likvidaci pokusů o GMO plodiny. Znamenalo by to totiž potvrzení domněnky, že rostlinná strava se chová jako lék a GMO plodiny je nutná procedura schvalování léků. Exosomy a mikrovesikuly jsou přitom řádově složitější než léky, které byly doposud uváděny na trh. Hrozila by přítomnost modifikovaných exosomů a mikrovesikul s nepředvídatelným účinkem. Možná i proto studie vyvracející přítomnost rostlinných exosomů a mikrovesikul v krvi živočichů financovala firma Monsanto. Patrně usilovně doufají, že to již nebude předmětem výzkumů. Je to nejnovější objev a budou se objevovat nová fakta.

    Závěr

    • Hormetický efekt je souhrnný název pro podobné jevy zlepšující tělesnou výkonnost, odolnost a zdraví.
    • Bez výzev v podobě noxů organizmus výrazně trpí, tělo optimalizuje na minimální spotřebu energie nikoli na maximální fitness.
    • Je pravděpodobné, že získané adaptace mají vliv na dědičnost (Lamarckistická dědičnost). To je zásadní zjištění, které zdravotní doporučení nezohledňují.
    • Tělo je řízeno signalizací a jsou v rané fázi komerční dostupnosti a testování látky, které imitují cvičení a kalorickou restrikci.
    700
    Expert

    Lukáš Neterda

    16:05 02.07.2018
  • Jak chápat základy biologie a medicíny pro hodnocení kvality

    Pro hodnocení kvality je určitý model biomedicínského sebepoznání nutný, neboť kvalita je vztažena k osobě konzumenta. Zde vám přinášíme obecnou teorii biologie a medicíny, která se krystalizuje z nejnovějších výzkumů, ale paradoxně i prastarých pozorování. Cílem je vytvořit ucelený výklad, který by dával smysl, přiměřeně vystihuje realitu a pomáhá vysvětlit biologické jevy a jejich příčinné souvislosti a praktické důsledky. Korektní chápání evoluce je pro orientaci v biologie a zdraví nepostradatelné. Tento fakt vystihuje citát „Nic v biologii/medicině nedává smysl, pouze ve světle evoluce“.

    Opravdu málo objevů má pro běžný život lidí takový význam, jako série objevů mající počátky okolo přelomu tisíciletí a přelomové studia a závěry se objevují od roku 2013 až doposud. Konvenční učebnicové představy stavěly biologii spíše na neoDarwinismu, nyní se ale velmi rychle začalo ukazovat, že pravda je blíže (ve smyslu, co je hlavní motor evoluce) NeoLamarckismu. Zdá se, že definitivně padlo centrální dogma molekulární biologie. Padla prakticky dvě dogmata. Za prvé představa, že organizmy nemohou samostatně cíleně měnit DNA (ta padla jistě) a za druhé teze, že případné mutace a změny se nepřenášejí na zárodečné buňky gamety (Weismannova bariéra). To neznamená, že darwinistický mechanizmus evoluce není přítomen, ale patrně není jediný a zřejmě zdaleka ne dominantní.

    Jak probíhá Evoluce?

    Konvenční představa

    NeoDarwinizmus, evoluce motory evoluce jsou přírodní výběr, genetické variace a Mendelovská dědičnost, gencentrický (DNA) pohled na organizmus a evoluci.

    Nová realita

    Více zohledňuje NeoLamarckismus. Evoluce je výrazně rychlejší a změny nejsou náhodné. Hlavním cílem změn není DNA, ale její interpretační mechanizmus Epigenetika, který reaguje na stresové podměty. Samotné změny v DNA jsou rovněž nenáhodné a jsou ovlivněny podobou Epigenetického aparátu.

    O důkazech podrobněji v sekci Proč by měl v evoluci fungovat Lamarckismus.

    Důsledek

    Je možné vlastní aktivitou (pasivitou) dědičně ovlivnit podobu budoucí generace více, než by odpovídalo konvenčnímu pojetí. Vlastní aktivita ovlivňuje fungování genů i vlastního těla. Tou jde změnit vlastní Epigenetický aparát, který určuje jak budou reálně geny fungovat.

    Odkud se berou vlastnosti organizmu?

    Konvenční představa

    Jsou pevně určeny v DNA, ta se za života při nepatologické situaci nemění.

    Nová realita

    Geny v DNA organizmus neurčují jednoznačně, navíc nejsou ani v průběhu života stálé, spíše je to pouze abeceda možností. Důležitá je kombinace s epigenetickým aparátem, který se stará o interpretaci a je také subjektem dědičnosti. Organizmus má tak velkou flexibilitu v přizpůsobení se okolí.

    Důsledek

    Životním stylem lze ovlivnit nejen interpretaci vlastních genů, ale především genetickou podobu dalších generací. I minimální posuny mají přes generace obrovský efekt.

    Nakolik jde ovlivnit dědičnost (epi)genetických vlastností?

    Konvenční představa

    Nelze proces je z našeho pohledu náhodný, vyšší moc. Existuje koncept tzv. Weismannova bariéra, podle kterého jsou vlivy získané organizmem za jeho života nepřenosné na zárodečné buňky.

    Nová realita

    Experimenty na zvířatech dědičnost získaných vlastností prokazují a pozorování lidské populace to potvrzuje. Není důvod aby to bylo jinak. Například změny v tělesné výšce (za posledních několik set let růst) a bohužel i hmotnosti lidí nejdou vysvětlit pouze pomocí Neodarwinismu a individuálního životního stylu.

    Důsledek

    Dalekosáhlé praktické následky. Zatímco míra dědičnosti získaných adaptací je předmětem debat a pokusů, díky kumulativním efektům dalších generací je jasné, že tento proces může evoluci výrazně zrychlit, nebo je dokonce jejím hlavním motorem. Cílené změny jsou efektivnější než náhodné pokusy. Pokud chcete skutečně udělat něco důležitého pro vaše potomky, je to především váš životní styl před jejich narozením a početím.

    Co je všechno v DNA?

    Konvenční představa

    Kódovací sekvence pro bílkoviny a jakási junk DNA, která nemá vliv.

    Nová realita

    Kódovací sekvence pro bílkoviny a navíc cosi jako archiv minulých evolučních řešení všech předků. Ne kompletní a dokonalý, ne vždy funkční ale připraven k oprášení a případnému použití.

    Důsledek

    Čistě genové manipulace nemohou být dlouhodobě úspěšné, protože organizmy nebudou disponovat adaptačními schopnostmi, které k nim vedly, zakódovanými ve junkDNA a epigenetickém materiálu. Postrádají tedy adaptační schopnosti normálních organizmů. To může být občas záměr, prodávat jednoúčelové plodiny na jednu sklizeň.

    Proč jsou naopak syntetické izolované vitaminy a minerály tak málo účinné?

    Konvenční představa

    Není jednotný oficiální postoj, buď se tento fakt ignoruje, nebo se odůvodní tím, že se nejedná o licencovaná a testovaná léčiva a tedy proto nemohou léčit. Správně se přitom poukáže na fakt, že problém většinou nevězí v nedostatku vitaminů.

    Nová realita

    Pokud existuje skutečný deficit vitamínů, dojde ke zlepšení, většinou ale deficit vitaminů není a zlepšení stavu se nedostaví. U zvýšeného příjmu některých vitamínů se naopak projevují některé nežádoucí efekty, které ve studiích na větším vzorku účastníků vyvažují pozitivní přínosy, vykazované lidmi s korigovaným nedostatkem vitaminů.

    Důsledek

    Syntetické vitamíny jsou při vyvážené stravě patrně zcela neúčinné, často vysoce pozitivní přínos konzumace ovoce a zeleniny nemůže být připsán jen jejich obsahu. V případě špatné stravy nejspíše také nepomohou, protože nejsou schopny dodat zdravotní přínosy konzumace ovoce a zeleniny.

    Tento fakt je ale často zneužíván k nespravedlivým útokům na všechny doplňky stravy. Některé doplňky stravy mohou být prokazatelně velmi účinné, například rostlinné extrakty. A to i bez obsahu vitaminů.

    Jaká je role stresu a škodlivin ve vývoji organizmu?

    Konvenční představa

    Používají se dva modely pro škodliviny. Buď se předpokládá škodlivost v závislosti na množství (kracinogeny a mutageny) LNT model, nebo existuje bezpečná hranice pod kterou si s nimi tělo poradí a jsou jenom nebezpečné nad touto hranicí (ostatní škodliviny). Limit škodlivosti se nějak dynamicky individuálně nevyvíjí. To jsou oficiální modely se kterými se pracuje, i když se léta ví, že neodpovídají realitě.

    Nová realita

    Naprostá většina stresových impulsů v jisté malé dávce prospívá, protože stimuluje adaptační reakce organizmu, které ho posilují. Z důvodu energetické úspory by jinak tyto adaptace neexistovaly a organizmus by neměl vybudovány takové obranné mechanizmy. Tato dvoufázová reakce se nazývá hormetický efekt. Limity škodlivosti se mohou individuálně dost dynamicky posouvat v závislosti na stupni adaptace.

    Stresový podmět – snaha o rovnováhu (homeostázu) – zvýšení odolnosti

    Tedy celý vývoj složitějších organizmů je pouze reakce na stresové a neoptimální podmínky pro jednoduché organizmy.

    Důsledek

    Reakce na většinu stresových podmětů probíhá dvoufázově, v malé dávce dojde k žádoucí stimulaci a až ve vyšších dávkách se projevuje škodlivost. Více v samostatném článku o hormetickém efektu. Bez stresujících podmětů by se z člověka stal postupně pouhý shluk množících se buněk. Stalo by se tak rychleji, než předpovídá neoDarwinizmus. Naopak překročení adaptačních schopností by mělo za následek jiné patologie vývoje. Přiměřené stresové podměty jsou nezbytné pro zdravý vývoj, nesmí být ale extrémní a musí být mezi nimi čas na regeneraci a adaptaci.

    Proč je tedy velká dávka stresu a škodlivin pro člověka špatná, když menší může prospět?

    Konvenční představa

    Je to špatně proto, že dojde k vyčerpání adaptačních schopností organizmu a dalším poškozením.

    Nová realita

    Je to špatně proto, že sice jednak dojde k vyčerpání adaptačních schopností organizmu, dalším poškozením, ale především dostane organizmus impuls, že je něco zásadně špatně. Natolik zásadně, že k přežití běžná adaptace nebude stačit a musí se začít radikálně experimentovat. Čím extrémnější nebo trvalejší impuls je, tím roste ochota organizmu riskovat, protože mu nic jiného nezbývá. To se realizuje například tak, že dochází ke zvýšené aktivitě tzv. (retro)Transpozonů. To jsou pozůstatky virů v DNA, které slouží pohonu evoluce, ale jejich aktivita sebou nese riziko negativních mutací a nemocí například rakovina. Na druhou stranu by patrně bez nich byla evoluce značně omezená.

    Nedostatečné podměty – snaha o energetickou úsporu – vymizení odolnosti

    Přílišné podměty – vyčerpání možností adaptace – aktivace transpozonů (experimenty) – nové druhy nebo nemoci (rakovina)...

    Důsledek

    Stres, který náhle skokově a výrazně nebo chronicky bez regenerace organizmus vyčerpá je škodlivý. Malá opakující se dávka stresu s možností regenerace, která naopak umožní adaptaci, chrání právě před takovými neočekávanými negativními šoky. Toto zároveň vysvětluje některá bílá místa neoDarwinistické teorie evoluce. Například proč došlo u některých druhů ihned po jejich objevení k obrovské diferenciaci, například u kvetoucích rostlin, nebo invazivních druhů. Evoluce člověka stále probíhá a to výrazně rychleji než by předpovídal neoDarwinizmus, například zvyšování tělesné výšky nešlo vysvětlit zvýšenou natalitou vysokých lidí a selekcí vlastností. Pokud nebudeme poskytovat organizmu stimulační stresové impulsy vážně ohrožujeme další generace, pokud se naopak budeme příliš vyčerpávat ohrožujeme je také a sebe k tomu.

    Proč jsou prospěšné ovoce a zelenina?

    Konvenční představa

    Obsahují vitamíny a minerály. Případně vlákninu. Na druhou stranu medicína oprávněně zdůrazňuje, že konzumace syntetických vitaminů nezlepšuje zdraví, přesto se doporučuje konzumace ovoce a zeleniny. Tím se vlastně přiznává, že moderní medicína neví proč je konzumace ovoce a zeleniny i při dostatku vitaminů a minerálů přínosná, ale ví, že přínosná je. Ovoce je podle současného mínění méně přínosné než zelenina, protože obsahuje méně vitaminů a více cukrů. Ideální je prý syrová zelenina a ovoce.

    Nová realita

    Obsahují různé skupiny látek pro obranu polyfenoly (fytoalexiny), které stimulují organizmus živočichů. Kromě toho buňky (i rostlinné) vytvářejí tzv. exosomy a mikrovesikuly, to jsou částečky pro mezi buněčnou komunikaci, regulaci a transport látek. Jsou to vlastně stresové reakce rostliny, které pomáhají organizmu konzumenta tzv. Xenohorméza. To je kontroverzní téma s dalekosáhlými důsledky (jídlo jako regulátor genů), kterému se budeme věnovat v článku a hormetickém efektu. Ovoce i zelenina mají podobné přínosy, polyfenolů je často v ovoci více a exosomy a mikrovesikuly produkují ovocné buňky také. Ovoce a zelenina je forma dobrého stresu, který organizmus posiluje ovoce má navíc sladký bonus pro regeneraci.

    Důsledek

    Ovoce a zelenina jsou je stravě nenahraditelné, velmi závisí i na způsobu skladování a přípravy, které ovlivňují chování stále ještě živých rostlinných buněk. Konkrétní výzkum a mechanizmy vlivu konzumace a přípravy jednotlivých rostlin bude patrně téma pro vědce na dlouhá desetiletí. Dobrým vodítkem na co se zaměřit může být například tradiční čínská medicína,Ayurveda. Zelenina zřejmě není o tolik přínosnější než ovoce, které obsahuje i tak dostatek vitaminů. Negativní efekt úprav jako je vaření, ozáření UV, sušení na obsah vitamínů je patrně vysoce převážen pozitivy přírůstku stresových rostlinných látek ve výsledném pokrmu. Často se vyplatí jíst ovoce s zejména zeleninu v upravené podobě (tepelně nebo jinak).


    Logická východiska nové sjednocené biologické teorie.

    Kromě fakt a výsledků je se předcházející úvahy opírají o logické konstrukce, které poznatky propojují a dávají jim interpretační a aplikační smysl.

    Energetická úspora

    Snaha organizmu o energetickou úspornost. A maximální rozmnožení.

    Dostupnost potravy a živin je hlavním limitujícím faktorem přežití a množení organizmů. Proto je obecná snaha s energií nakládat úsporně. To se prakticky projevuje v tom, že pokud je živin dostatek při současné absenci stresových podmětů, stresové adaptace se zmenšují, energie směřuje do množení. Adaptace totiž spočívají v energetický náročných procesech, jako je tvorba obranných enzymů, budování svalové hmoty, nebo v krajním případě budování obrovského mozku, který je energeticky nesmírně náročný. Pokud jde prosperovat a množit se bez těchto drahých adaptací, zmenšují se, aby se energie mohla využít efektivněji, tedy na rozmnožování. Organizmy, které věnují většinu dostupné energie na rozmnožování jsou viry. Adaptačnímu a evolučnímu procesu, kdy je naopak energie směřována od rozmnožování k adaptačním schopnostem se říká odklánění energie od rozmnožovací dráhy.

    Šetrnost a archivování metabolických cest

    Dalo by se říci, že tato zásada je pouze specifický případ první zásady energetické úspornosti. Získané adaptace se bez používání zmenšují, ale úplně nemizí, protože „se ví“, že by někdy mohly být potřeba. Respektive nesčetněkrát se v průběhu evoluce staré adaptace hodily. Organizmy se tady chovají podle toho. Tak se archivují adaptace v DNA (a epigenetických mechanizmech) ale nedochází k jejich projevu, na první pohled se jedná o „junk DNA“. Úspora se realizuje pokud jsou opět někdy potřeba. Pak jsou k dispozici. Stejně tak by se mohlo ukázat, že se hodí i k řešení jiného problému. Pak dochází k úspoře při hledání řešení.

    Pokud nastanou problémy, experimentuj - zvýšená úroveň (retro)transpozonů při stresu

    Genom ani epigenom není úplně stálý. Pokud dojde aktivaci tzv. (retro)Transpozonů, což jsou pozůstatky virů v DNA. Aktivují se z důvodu různých impulsů, patrně i s cílem obnovit rovnováhu (homeostázu). Větší aktivace může vést z k závažným onemocněním. Zevrubně je problematika včetně nejnovějších poznatků shrnuta v této sérii článků díl 1 základy, díl 2 kopírky v našich genech a díl 3 transpozony a další mechanizmy.

    Vysoká aktivita (retro) transpozonů tedy často představuje zoufalé riskantní pokusy o záchranu situace, stresem vyčerpaného organizmu.

    Pokud platí, že DNA se působením retrotranspozonů cíleně mění v různých tkáních tak, aby více odpovídala vykonávané funkci, proč by se nemohla měnit v gametách, tak aby optimalizovala tu nejdůležitější funkci, dědičné předání vlastností dalším generacím? To by byl přímý důkaz Lamarkistické dědičnosti pomocí DNA, dědičnost pomocí jiných mechanizmů byla prokázána (metyhlace DNA), ale spekuluje se o její stabilitě v dalších generacích.

    Samotná existence a činnost (retro) Transpozonů vyvrací centrální dogma molekulární biologie. Stejně tak ho vyvrací existence mechanizmu CRISPR u bakterií, která jde ještě dál a zároveň potvrzuje Lamarckovskou dědičnost u bakterií.

    Evoluce nebo evoluce2, evoluce3 ...

    Pokud by evoluce „testovala“ inovativní mutace přímo na živém organizmu, energie vynaložená na testy, by pro mnohé případy byla nedostupně velká. Nebyla by velká pravděpodobnost objevení životaschopné mutace do konce věků vesmíru. Což jsou hlavní argumenty proti evoluci jako takové. To se týká hlavně případů, kdy je pro životaschopnost potřeba celá spolupracující paleta genů. Proto se objevila myšlenka, jestli náhodou není objektem evoluce spíše mechanizmus generování evolučních řešení? Matematicky tuto myšlenku rozpracovává tato publikace. Z programovacích jazyků to známe jako analogii vyšší abstraktnější programovací jazyky, Java a JavaScript místo strojového kódu, nebo volání procedur, knihovních funkcí, komponentový model psaní programů. Genovým ekvivalentem komponent a procedur jsou HOX geny. Pokud je výhodné zaměřit evoluci na továrnu na evoluce a genové kombinace generovat, nebylo by ještě výhodnější posunout se ještě u úroveň výše a evolucí generovat i továrny na továrny na genové variace? Asi ano. Je zajímavé , že zatímco LINE-1 transpozony se mohou kopírovat samy (kvasinky), zatímco Alu SINE (primáti) už ne a primáti mají aktivní Alu SINE, zatímco LINE-1 už skoro nepoužívají. Přesně to by mohlo znamenat posun o úroveň evoluce.

    Typy transpozonů

    CRISPR bakterie
    LINE-1 kvasinky
    Alu SINE primáti
    SVA hominidé

    Příroda vyvinula mechanizmy pro vlastní „genetické modifikace“ které jsou poháněny prostředím a prováděny cílené. To vyvolává řadu otázek. Má smysl dělat genové manipulace a léčbu? Nejvíce Hi-tech pro umělou editaci genů je v současnosti CRISPR. Nepřegeneruje to v dalších generacích ta továrna na evoluce? Je to dobře nebo špatně? Má vůbec genová manipulace a léčba smysl? Jde za původce genových onemocnění označit mutaci genů, nebo mechanizmus co jí vygeneroval a podmět, který to k tomu přiměl? Jde dělat genové manipulace nikoliv na genech jako takových, ale na těchto generujících mechanizmech? Zvláště pokud o nich současná věda skoro pochybuje a jejich podstatu nezná. Další otázky budou rozvedeny jinde.

    Dynamická homeostáza a evoluce

    Homeostáza je medicínský název pro snahu organizmu o obnovení žádoucí rovnováhy. Ne nutně původního stavu (to by mohlo být energetický nepřijatelné) před nějakou změnou, ale jisté nové přijatelné rovnováhy. Na tento proces je nahlíženo příliš staticky, omezeně a izolovaně. Staticky v tom smyslu, že se uvažuje pouze o jednorázovém obnovení rovnováhy po nějakém stresu. Ale co opakované reakce na podobné stresy, nebo proměny reakce v čase? Nevedou k jiným stavům? Například opakované cvičení, vhodná frekvence vede k posunu kondice, zatímco přílišná k přetrénování. Izolovaně a omezeně v tom smyslu, že se proces homeostázy omezuje pouze na jeden organizmus. Ale co efekt xenohormézy, kdy zkonzumované rostlinné látky vyvolávají adaptační reakce v těle živočichů, ale původně tyto látky jsou reakce rostliny na stres, takže například člověk reaguje prostřednictvím rajčat na UV stres který zažila rajčata. Shodou okolností také posílením odolnosti vůči UV záření. Nebo epigenetický přenos vlastností na potomky je dokonce adaptační reakce na stres zděděný z minulých generací. Díky takovému chápání, pak lze i proces evoluce nahlížet jako neustálé pokusy o obnovení homeostázy a vyvodit z toho závěry i v tom smyslu, že kontrola stresových podmětů představuje přirozený nástroj k ovlivnění vlastností dalších generací. Kontrola nikoliv eliminace, eliminace by vedla k rychlé degeneraci populace. I to bohužel můžeme vidět na mnoha lidech, kteří existují v zákoutích sociálních systémů.

    Rozdělení těla na somatické a gamety, různé důvody omezené délky života

    Úplně prapůvodní důvod pro cíleně omezenou délku života je energetický z dávných časů evoluce a bude rozebrán jindy.

    Zatímco předávání některých (možná i drtivé většiny) získaných vlastností na potomky by představovalo jejich kumulativní poškození, lehké popostrčení vlastností, zejména souvisejících s dlouhodobým životním stylem, by výrazně urychlilo adaptaci. To představuje dilema, co předat na gamety a co nikoliv.

    Celé lidské tělo kromě pohlavních buněk(gamet) se skládá ze somatických buněk. Stresové adaptace šly tak daleko, že jejich výsledkem, je celé somatické tělo člověka. Tělo slouží pouze jako obal na pohlavní buňky a délka života je omezená, protože určité druhy adaptace nelze realizovat na postaveném těle a je energeticky efektivnější postavit tělo nové. Přesto se jistými způsoby i do podoby nového těla promítají adaptační zkušenosti předchozích generací. Tradičně je pojem zdraví omezen na somatické tělo, ale daleko důležitější je zdraví gamet, které se v našem zdravotnictví řeší minimálně. Například některé intervence, které nemají pro somatické tělo závažné následky, se mohou projevit velmi negativně na gametách. Například znečištění, nedostatek aktivity, metabolická nerovnováha, antikoncepce, kouření, steroidy a umělé hormony... Také některé intervence, které působí blahodárně na somatické tělo, ale škodí gametám by se neměly provádět. Zatímco gamety jsou svým způsobem nesmrtelné, somatické tělo je spotřební materiál.

    V organizmech je zakódována nejen jejich aktuální podoba, ale i adaptační potenciál

    Toto vyplývá z kombinací zásad energetické úspory a archivace metabolických cest, a principu pokud nastanou problémy experimentuj. Je to přímý důsledek realizace evoluce. Díky procesu vzniku mají organizmy nejen svoji současnou podobu, ale i mechanizmy jak obnovit rovnováhu pokud se setkají se stresem. Jejich umělou optimalizací by se nic nezískalo, protože optimalizace probíhá neustále, samovolně, vlivem prostředí a selekce.

    Proč by měl v evoluci fungovat Lamarckismus

    Experimenty dokazující, Lamarckistickou dědičnost

    Pro důkaz přítomnosti Lamarckistického mechanizmu potřebujeme dokázat dvě tvrzení. Za prvé vlastnosti orgaznimu se za života mohou změnit, to je víceméně dokázáno, měnit se mohou dokonce i geny (transpozomy). A za druhé, tato informace se může přenést na gamety a potomstvo. Nemusí se přitom jednat pouze o genetickou dědičnost roli může hrát i epigenetika. Pro to existuje celá řada indicií a důkazů.

    Pokusy na myších
    Pozorování na lidech
    • Vliv životního stylu otců (kouření, radiace) a přenos získaných mutací na děti a gamety Tedy na všechny následující generace.
    Indicie mechanizmů proč by Lamarckismus fungovat měl
    • CRISPR je Lamarckiské dědění imunity u bakterií.
    • Existence Transpozomůa mRNA u lidí (vyšších organismů).
    Celá řada jiných indicií
    • Čistě darwinistický model má tolik bílých míst, že dává dost prostoru dokonce i kreacionistům.
    • Platí, jeho předpoklady jsou sice pravdivé, ale nevysvětluje dostatečně evoluci.
    • Schopnost se mírně a vhodně měnit v závislosti na změnách prostředí, dává natolik obrovskou evoluční výhodu, že pokud by to bylo jen trochu možné musela by existovat.
    • Pokud existuje u jednoduchých organismů (CRISPR) skoro nutně musí existovat její obdoba u vyšších.
    • Není v zájmu druhu předávat všechny získané vlastnosti(pak by se kumulovala poškození), proto je jednoduché realizovat pokusy, kde je Lamarckistická dědičnost vyvrácena (historický pokus s usekáváním ocásků myším).
    • Méně dramatické pokusy, jisté obdoby Lamarckismu potvrzují, u bakterií je to dokonce nesporné (CRISPR).

    Závěr

    Už uvedené příklady jsou dosti významné v dalších článcích a hodnoceních budou koncepty ještě mnohokrát a s velkým efektem použity a tento článek odkazován. Výše popsané pomůže podrobně rozebrat a zdůvodnit prodejní argumenty u celé řady produktů v kategoriích potravin, kosmetiky, doplňků stravy, drogerie a a celé řady dalších. Toto představuje jakési orientační kompaktní minimum. Není pochyb o tom, že se jedná o zásadní témata, která se týkají a budou týkat osobně každého jednotlivce a jeho rodiny, což naznačuje živost debaty o problematice CRISPR z posledních let.


    700
    Expert

    Lukáš Neterda

    22:58 25.05.2018