Nasze ciała wytwarzają witaminę D pod wpływem promieniowania słonecznego. Jednak, zdaniem dermatologa Richarda Wellera, zalety światła słonecznego nie ograniczają się do tego. Nowe badanie przeprowadzone przez jego zespół pokazuje, że tlenek azotu - chemiczny przekaźnik, który jest przechowywany w skórze w ogromnych rezerwach - może zostać uwolniony z promieniowania UV, zapewniając ogromne korzyści dla ciśnienia krwi i układu sercowo-naczyniowego. W jaki sposób?
Richard Weller
dermatolog
Zanim zostałem dermatologiem, zajmowałem się problemami medycyny ogólnej, jak wielu brytyjskich dermatologów. W tym czasie było to około 20 lat temu, odwiedziłem Australię. Będąc w Australii, zdałem sobie sprawę, że duch rywalizacji we krwi Australijczyków, i oni nie okazują wielkoduszności pokonanym. Często słyszałam: "Wy, Brytyjczycy, nie umiecie grać w krykieta i rugby". Dzięki temu, w zasadzie się zgadzam.
Ale wracając do naszego tematu. W tym czasie organizowaliśmy cotygodniowe spotkania klubu czytelniczego, coś w rodzaju spotkania z lekarzami, poświęconego recenzowaniu i omawianiu naukowych artykułów medycznych. Podczas drugiego spotkania omówiono kwestię śmiertelności z powodu chorób układu krążenia. Dość suche rzeczy - statystyki umieralności z powodu chorób serca, wskaźniki. Australijczycy znów zaczęli swoje: "Och, wy, Brytyjczycy! Jeśli chodzi o choroby serca, wyprzedzacie resztę!"
I, oczywiście, mieli rację. Częstość występowania wśród Australijczyków jest trzy razy mniejsza niż wśród Brytyjczyków - mniej zgonów z powodu zawałów serca, niewydolności serca, ataków dusznicy bolesnej ... Australijczycy na ogół mają lepsze zdrowie. Oni, oczywiście, twierdzili, że zawdzięczają dobre zdrowie niesamowitej sile ich ducha, intensywnym sportom, po prostu, że są Australijczykami, a my jesteśmy słabymi Anglikami i tak dalej..
Jednak nie tylko Australijczycy mają lepsze zdrowie niż Brytyjczycy. W Wielkiej Brytanii wskaźniki zapadalności są różne. Mówimy o standaryzowanym współczynniku umieralności - po prostu prawdopodobieństwo zgonu. Oto wskaźniki sprzed 20 lat, ale są one nadal aktualne. Porównajmy śmiertelność na 50 stopniach szerokości geograficznej północnej - są to regiony południowe, Londyn i inne miasta - i dane dla obszarów położonych 5 stopni na północ, i tu znajduje się Glasgow. Sam pochodzę z Edynburga. Cieszę się wcześnie - Edynburg na tej samej szerokości geograficznej.
Jaki jest zatem powód tej różnicy w wydajności osiedli, położonych w ogromnej południowej Szkocji i południowych regionach Anglii? Wszyscy wiemy o niebezpieczeństwach związanych z paleniem, frytkami i batonami czekoladowymi - typową dietą mieszkańca Glasgow. Wszystko to jest nam dobrze znane. Ale harmonogram został opracowany z uwzględnieniem wszystkich tych czynników ryzyka. Uwzględniono następujące czynniki: palenie tytoniu, poziom dochodów, dietę i inne czynniki ryzyka. Pytanie pozostało nierozwiązane: co spowodowało wzrost wskaźników śmiertelności w miarę jak idziemy dalej na północ?
Oczywiście wzięliśmy pod uwagę intensywność światła słonecznego. Odkąd media zaczęły mówić o korzyściach płynących z witaminy D, wiele osób martwi się tym problemem. Ludzka witamina D jest naprawdę potrzebna. Dla dzieci, nawet ustalone standardy dotyczące ich konsumpcji. Moja babcia dorastała w Glasgow, a następnie w latach 20 i 30 była prawdziwą plagą tego miasta, wtedy pierwszy raz stosowano olej rybny. To naprawdę pomogło zapobiec rozprzestrzenianiu się krzywicy w Glasgow. Jako dziecko moja babcia karmiła mnie olejem rybim. Zapomnij o niezrównanym smaku niemożliwym.
Istnieje związek: im wyższa zawartość witaminy D we krwi, tym mniejsze ryzyko rozwoju zarówno choroby serca, jak i raka. Wyniki wielu badań wskazują na korzyści płynące z witaminy D. Jest to naprawdę przydatne - na przykład zapobieganie rozwojowi krzywicy. Ale okazuje się, że spożycie witaminy D nie wpływa na zmniejszenie chorób serca. To samo dotyczy profilaktyki raka. Wygląda na to, że sama witamina D nie robi pogody. Sama witamina D nie jest w stanie zapobiec rozwojowi chorób serca. Uważam, że wysoka zawartość witaminy D jest jedynie wskaźnikiem wpływu na ciało słoneczne, a światło słoneczne użyte w ramach metodologii, które wam powiem, ma korzystny wpływ na pacjentów z sercem.
Wróciłem więc z Australii i, pomimo oczywistego zagrożenia dla zdrowia, osiadłem w Aberdeen. W Aberdeen studiowałem w dziedzinie dermatologii. Potem zainteresowałem się działalnością naukową, w szczególności moją uwagę przyciągnęła ta substancja - tlenek azotu. Oto trzej naukowcy - Ferchgott, Ignarro i Murad - który zdobył nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny w 1998 roku. Jako pierwsi opisali wpływ tego nowego mediatora chemicznego - tlenku azotu. Tlenek azotu przyczynia się do rozszerzania naczyń krwionośnych, tym samym obniżając ciśnienie krwi, a także rozszerza tętnice wieńcowe, zapobiegając w ten sposób atakowi dławicy piersiowej.
Tym, co naprawdę zaskakuje, jest to, że wcześniej, jeśli mówimy o chemicznych mediatorach w ludzkim ciele, myśleliśmy o tak złożonych substancjach, jak estrogeny i insulina, lub o przekazywaniu impulsów przez układ nerwowy. Są to bardzo złożone procesy obejmujące złożone związki chemiczne i bardzo złożone receptory. Jednak niesamowicie prosta struktura molekularna - połączenie azotu i tlenu - ma jednak największe znaczenie dla obniżenia ciśnienia krwi, przekazywania impulsów nerwowych i wielu innych procesów, ale przede wszystkim dla układu sercowo-naczyniowego..
Rozpoczęliśmy badania i doszliśmy do nieoczekiwanego wniosku, że nasza skóra jest w stanie wytworzyć tlenek azotu. Oznacza to, że nie tylko układ sercowo-naczyniowy wytwarza tę substancję, ale także skórę. Opublikowaliśmy wyniki naszych badań i zadaliśmy pytanie, jaka jest funkcja tej substancji? Jak można zmniejszyć ciśnienie przez skórę? W końcu nie chodzi o serce. Więc o co chodzi?
Potem pojechałem do USA, jak wielu naukowców, którzy zamierzają robić badania, i spędziłem kilka lat w Pittsburghu. Studiowałem te niezwykle złożone systemy. Zasugerowano, że tlenek azotu jest w jakiś sposób związany ze śmiercią komórki, przeżywalności komórek i ich odpornością na różne wpływy. Najpierw zacząłem hodować komórki, następnie przeprowadziłem eksperymenty na myszach z wybitymi genami - to jest z myszami niosącymi pożądaną mutację genów. Opracowano mechanizm, w którym przeżywalność komórek tlenkowych wzrosła.
Potem wróciłem do Edynburga. Tutaj eksperymenty zostały wykonane nie na zwierzętach doświadczalnych, ale na naszych studentach medycyny. Ten typ jest podobny do ludzi i ma kilka zalet w porównaniu z myszką. Żyją na wolności, nie potrzebują ogolenia, otrzymują pożywienie dla siebie, a obrońcy zwierząt nie wykrzykują haseł jak "Za humanitarne traktowanie studentów medycyny!" Dlatego są one w rzeczywistości idealne do doświadczeń..
Ale odkryliśmy, że nie możemy osiągnąć takich samych wyników, jakie uzyskano w eksperymentach z myszami. Wydawało się, że nie możemy wyłączyć funkcji wytwarzania tlenku azotu w ludzkiej skórze. Włożyliśmy kremy do skóry, blokując enzymy, które produkują tlenek, zrobiliśmy zastrzyki. Ale nie można było zatrzymać produkcji tlenku.
Powód został znaleziony dopiero po 2-3 latach badań, okazało się, że skóra zawiera ogromne rezerwy nie samego tlenku azotu, ponieważ tlenek azotu jest gazem i jest uwalniany - (Puff!) - i już po kilku sekundach już tam jest, ale może też być przechowywany w innej formie: w postaci azotanu - NO3, azotyn - NO2 lub nitrozotiol. Substancje te są bardziej odporne, to znaczy, że ludzka skóra zawiera ogromne rezerwy tlenku azotu. Przedstawiając człowieka jako ogromne repozytorium tej substancji, postanowiliśmy sprawdzić, czy światło słoneczne może aktywować te rezerwy i doprowadzić do ich uwolnienia ze skóry, która zawiera 10 razy więcej tej substancji niż układ krążenia. Czy światło słoneczne może promować uwalnianie tych rezerw do układu krążenia, a obecność tlenku azotu we krwi ma pozytywny wpływ na układ sercowo-naczyniowy?
Ponieważ moją dziedziną badań jest dermatologia, postanowiłem sprawdzić, jak światło słoneczne wpłynie na badane osoby. Wystawiliśmy niektóre obiekty na promieniowanie UV za pomocą lamp UV. Ale musieliśmy być bardzo ostrożni, ponieważ pod wpływem promieni UV widma B występuje produkcja witaminy D - chcieliśmy wykluczyć wpływ witaminy D na wyniki eksperymentu. Dlatego wykorzystaliśmy promienie UV widma A: nie prowadzą one do produkcji witaminy D..
Czas trwania sztucznego napromieniania badanych osób był równoważny 30 minutom przebywania na słońcu w letni dzień w Edynburgu, a wyniki eksperymentów wykazały wzrost zawartości tlenku azotu w układzie krążenia. Poddaliśmy więc badanym światło ultrafioletowe, a poziom tlenków azotu we krwi wzrósł, a ciśnienie krwi spadło. Na poziomie jednostki ten spadek nie jest tak duży, ale jest wystarczająco wysoki dla całej populacji, aby doprowadzić do ogólnego obniżenia poziomu chorób serca wśród populacji. Gdybyśmy napromieniowali skórę promieniami UV lub podnieśli temperaturę osób do poziomu odpowiadającego napromieniowaniu lampami, nie pozwalając na bezpośrednie wystawienie promieni UV na skórę, efekt ten nie pojawił się. Tak więc promieniowanie UV na skórze jest koniecznością..
Dlatego nadal gromadzimy dane. I jest kilka dobrych wiadomości. Wpływ ekspozycji na promienie UV jest bardziej widoczny u osób starszych. Po prostu nie mogę powiedzieć ile. Jednym z tematów była moja teściowa, naturalnie nie mam pojęcia, ile ona naprawdę jest. Ale jest absolutnie pewne, że dla osób starszych niż moja żona wpływ ekspozycji na promienie UV jest bardziej wyraźny. Chciałbym również zauważyć, że nie ma zmiany w stężeniu witaminy D we krwi. Efekt ten nie jest związany z witaminą D. W związku z tym witamina D jest przydatna w profilaktyce krzywicy i zaburzeń metabolizmu wapnia. Ale rozważany przez nas mechanizm nie jest związany z witaminą D..
Jednym z problemów związanych z badaniem ciśnienia krwi jest to, że twoje ciało robi wszystko, co możliwe, aby utrzymać stały poziom ciśnienia krwi. Jeśli twoja noga zostanie amputowana i stracisz dużo krwi, naczynia krwionośne w twoim ciele się skurczą, twoje bicie serca wzrośnie, a wszystkie procesy w twoim ciele będą skierowane na zwiększenie ciśnienia. Jest to jedna z podstawowych zasad fizjologii..
Dlatego następnym krokiem było zbadanie procesu ekspansji naczyń krwionośnych. Ponownie wykonaliśmy pomiary. Zauważ, że nie ma ogona i linii włosów - przed tobą jest student medycyny. W ten sposób mierzy się przepływ krwi w ramieniu, określając stopień jego obrzęku, gdy wchodzi do niej pewna objętość krwi. Odkryliśmy, że podczas symulowania światła UV - które odpowiada tej grubej linii - czyli gdy ramię jest napromieniowane promieniami UV w celu zwiększenia jego temperatury, tak aby same promienie nie spadały na pokryty obszar skóry. Wielkość przepływu krwi nie zmienia się, podobnie jak stopień rozszerzalności naczyń krwionośnych. Ale podczas bezpośredniego napromieniowania promieniami UV iw ciągu godziny po sesji naczynia rozszerzają się. Jest to mechanizm obniżania ciśnienia krwi, przez który dochodzi również do poszerzenia tętnic wieńcowych, aby krew mogła swobodnie przepływać do serca. Okazało się również, że promieniowanie UV - światło słoneczne - ma korzystny wpływ na układ krwionośny i układ sercowo-naczyniowy..
Stworzyliśmy specjalny model. Promieniowanie UV w różnych częściach świata w różnych porach roku jest inne, więc można obliczyć ilość rezerw tlenku azotu - azotanów, azotynów, nitrozotioli w skórze - które rozpadają wraz z uwolnieniem tlenku azotu. Różne długości fal mają różny wpływ na te procesy. Możesz najpierw rozważyć fale o tej długości, które są do tego niezbędne. Tak więc, jeśli żyjesz na równiku, promienie słoneczne, przechodzące przez bardzo cienką warstwę atmosfery, spadają bezpośrednio na twoją głowę. Zimą i latem natężenie oświetlenia jest takie samo. Ale w naszych szerokościach geograficznych w lecie promienie padają niemal prostopadle, a zimą przechodzą przez bardzo grubą warstwę atmosfery i bardzo dużą część rozpraszania w ultrafiolecie, a zakresy długości fal sięgające powierzchni Ziemi zmieniają się od zimy do lata. Możemy pomnożyć te wartości przez ilość uwolnionego tlenku azotu, a tym samym obliczyć, ile tlenku azotu zostanie uwolnionych ze skóry do krwioobiegu..
Jeśli więc żyjesz na równiku - na wykresie są to czerwone i fioletowe linie - ilość uwolnionego tlenku azotu to ten obszar pod krzywą, obszar w tym miejscu. Dlatego, jeśli jesteś mieszkańcem równika, czy to w grudniu, czy w czerwcu, ogromne ilości tlenku azotu są uwalniane przez skórę. Miasto Ventura znajduje się w południowej Kalifornii. Latem jak na równiku. To jest świetne. Ogromne ilości tlenku azotu są uwalniane. W Ventura środek zimy jest nadal dość znaczący. Edynburg w lecie - obszar pod krzywą jest dość znaczący, a teraz Edynburg w zimie - ilość uwolnionego tlenku azotu jest bliska zeru, niewielka ilość.
Co dalej? Kontynuujemy badania, rozwijamy teorię, uzyskujemy nowe dane. Jesteśmy pewni, że nasze badania są bardzo ważne. Uważamy, że jest to właśnie przyczyną różnych poziomów zdrowia wśród mieszkańców północy i południa Wielkiej Brytanii. Ta relacja jest dla nas bardzo ważna. Wiemy, że skóra zawiera ogromne rezerwy tlenku azotu w wielu różnych formach. Zakładamy, że większość tlenku azotu dostaje się do organizmu z produktami takimi jak warzywa liściaste, buraki, sałata, zawierające duże ilości tlenku azotu. Uważamy, że tlenek azotu uzyskany z żywności jest następnie przechowywany w skórze, a promienie słoneczne przyczyniają się do uwolnienia tych rezerw, co ma korzystny wpływ na organizm.
Badania są kontynuowane, ale dermatolodzy, czyli ja, jako dermatolog, codziennie muszą powiadamiać moich pacjentów: "Masz raka skóry, jego przyczyną jest światło słoneczne, nie wychodź na słońce". Uważam jednak, że ważniejsze jest przekazanie ludziom, że światło słoneczne może być zarówno użyteczne, jak i niebezpieczne. Tak, światło słoneczne jest głównym czynnikiem ryzyka zachorowania na raka skóry, ale śmiertelność z powodu chorób serca jest sto razy wyższa niż w przypadku raka skóry. Uważam, że ludzie powinni być tego świadomi i konieczne jest znalezienie takiego stosunku ryzyka i korzyści..