Cała prawda o witaminie C. Tylko fakty i badania naukowe!

Witamina C stała się niezwykle znana dzięki środowisku „szamanów XXI wieku”, którzy twierdzą, iż podawana dożylnie w dużych dawkach „leczy raka”. Mimo wytężonej pracy licznych grup naukowców w ostatnich kilkunastu latach, nie udało się potwierdzić takiego działania kwasu askorbinowego u człowieka. Czym innym jest jej oddziaływanie na zwierzęta czy w warunkach in vitro (na liniach komórkowych). Dlatego czytając sensacyjne doniesienia trzeba sprawdzić o jakich eksperymentach mowa.

1. Witamina C a kolagen
2. Witamina C a stężenie kortyzolu
3. Witamina C a oporność insulinowa
4. Witamina C jako antyoksydant
5. Witamina C a przeziębienia

Z drugiej strony, dzięki „uzdrowicielom” i „szamanom” XXI wieku, podkreślono znaczenie witamin w diecie człowieka, a to korzystne zjawisko. Może ktoś zastanowi się, czy nie brakuje mu np. witamin: D (niedobory są typowe jesienią i zimą, przez brak wystarczającej ekspozycji na promieniowanie UV), C (niedostateczna podaż w diecie), E czy B.

Kwas askorbinowy jest niezbędnym składnikiem pokarmowym dla ludzi, ponieważ brakuje nam końcowego enzymu oksydazy l-gulono-γ-laktonowej w szlaku biosyntezy askorbinianu. Witamina C jest kofaktorem metaloenzymów niezbędnych do biosyntezy kolagenu (ma to ogromne znaczenie dla sportowców), l-karnityny, katecholamin, neuroprzekaźników i hormonów peptydowych, takich jak oksytocyna. Ponadto witamina C uczestniczy w regulacji czynników transkrypcyjnych.

Witamina C a kolagen

Kolagen jest powszechnie występującym białkiem należącym do białek włókienkowych. Stanowi 25% masy protein w organizmie człowieka. Inne ważne białka z tej grupy to keratyna (nie mylić z energetycznym związkiem i suplementem diety o nazwie kreatyna) oraz miozyna. Kolagen buduje np. elementy tkanki łącznej (więzadła, ścięgna), zapewnia elastyczność skórze (obok włókien keratynowych), podtrzymuje strukturę kości i zębów, jest ważny dla kości. Dlatego odpowiednia podaż witaminy C jest kluczowa nie tylko dla sportowców, ale też dla kobiet, które cenią swoją urodę.

Witamina C a stężenie kortyzolu

W badaniach Peters EM i wsp. stwierdzono, że podawanie biegaczom 1,5 g witaminy C dziennie, 7 dni przed biegiem, w dniu wyścigu oraz 2 dni po zakończeniu biegu, przyniosło wyraźny spadek ilości kortyzolu (o 34.7 %). Najbardziej wyraźny efekt przeciwzapalny zanotowano zaraz po zakończeniu biegu na 90 km. Co ciekawe, grupa, której podawano 0,5 g witaminy C, zanotowała o wiele mniejsze efekty w kontekście ilości kortyzolu i adrenaliny po biegu.

Witamina C a oporność insulinowa

Otyłość stała się plagą na świecie, prowadzi często do pojawienia się zespołu metabolicznego. Często wystarczy wykazać istnienie kilku cech, by zidentyfikować zespół metaboliczny. „Jednostka chorobowa, jaką jest zespół metaboliczny, w swoim znaczeniu obejmuje między innymi: otyłość, upośledzoną tolerancję glukozy, insulinooporność i/lub hiperinsulinemię, dyslipidemię, nadciśnienie tętnicze czy stan prozapalny i prozakrzepowy”.

Koreańscy naukowcy zakładają zespół metaboliczny, gdy występują minimum 3 cechy z 5:

• zwiększony obwód talii (≥90 cm u mężczyzn, ≥85 cm u kobiet)
• wzrost trójglicerydów ≥150 mg / dL) lub leczenie farmakologiczne w celu obniżenia stężenia trójglicerydów
• obniżone stężenie cholesterolu HDL (<40 mg / dl u mężczyzn, <50 mg / dl u kobiet) lub leczenie farmakologiczne mające na celu zwiększenie stężenia cholesterolu HDL
• podwyższone ciśnienie krwi, zdefiniowane jako skurczowe ciśnienie krwi (SBP) ≥130 mmHg lub rozkurczowe ciśnienie krwi (DBP) ≥85 mmHg lub leczenie przeciwnadciśnieniowe
• podwyższone stężenie glukozy na czczo> 100 mg / dl lub zastosowanie środków obniżających stężenie glukozy we krwi

W badaniu Zhou Qing i wsp. opublikowanym na łamach „European Journal of Pharmacology” sprawdzano, jak witamina C jest powiązana z opornością insulinową. Aby zrozumieć dalszą część tekstu, potrzeba krótkiego wprowadzenia: „Liczne badania wskazują, że w stanach otyłości pacjenci charakteryzują się podwyższonym poziomem w krwi, zarówno cytokin prozapalnych (m.in. IL-1, IL-6, TNFα), jak i receptorów dla nich (m.in. IL-1Rα, TNFα-R)”. Na chwilę obecną wydaje się, iż czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-α) może wywołać oporność insulinową. Naukowcy użyli genetycznie zmodyfikowanych myszy, a konkretnie pozbawionych genu indukującego aktywność enzymu oksydazy l-gulonolaktonowej. „Za jej pośrednictwem dochodzi do przekształcenia L-gulonolaktonu w kwas L-askorbinowy”. Myszom podawano niewielkie dawki czynnika martwicy nowotworów alfa przez 7 dni.

Wyniki:

• myszy pozbawione możliwości syntezy witaminy C, o wiele gorzej reagowały w teście tolerancji glukozy (GTT)
• nasiliła się wywołana przez TNFα oporność insulinowa
• stężenia insuliny we krwi były wyższe
• stwierdzono deaktywację szlaku sygnałowego AKT/GSK3β w wątrobie
• zwiększyła się ilość akumulowanych w wątrobie tłuszczy oraz lokalny stan zapalny indukowany TNFα
• w komórkach HepG2 witamina C odwróciła negatywne zmiany dotyczące wychwytu glukozy oraz syntezy glikogenu (poprzez zwiększenie ilości transportera GLUT2 i aktywację szlaku sygnałowego (IRS-1)/AKT/GSK3β

Wnioski – witamina C pełni ważną rolę w zapobieganiu insulinooporności, zapewne może poprawiać wrażliwość na insulinę. Podawanie witaminy C może być sposobem leczenia zaburzeń metabolicznych. A to bardzo ważna informacja dla osób, które chcą się odchudzać lub cierpią z powodu zespołu metabolicznego.

Witamina C jako antyoksydant

Niektórzy naukowcy (np. Sandra Reeg, Tilman Grune) uważają, iż mająca ponad pół wieku wolnorodnikowa teoria dotycząca starzenia się (Harman 1956), wymaga udowodnienia. Inni uznają ją za wiarygodną i uzasadniającą zmiany zachodzące w organizmie (np. wpływ na kwasy nukleinowe, białka, lipidy itd.).

W trakcie np. oddychania komórkowego, powstają reaktywne formy tlenu, dlatego mitochondria są uważane za główne miejsce powstawania uszkodzeń oksydacyjnych i odgrywają ważną rolę w starzeniu.

Do tlenowych związków reaktywnych (reaktywnych form tlenu) zaliczamy:

• rodnik wodoronadtlenkowy, hydroperoksyl [ang. hydroperoxyl radical] (HO2•)
• anionorodnik ponadtlenkowy [ang. superoxide anion] (O2·–)
• rodnik hydroksylowy [hydroxyl radical] (·OH)
• rodnik alkoksylowy [ang. alkoxyl radical] (RO•)
• rodnik nadtlenkowy [ang. peroxyl radical] (ROO•)

Do prekursorów wolnych rodników należą:

• nadtlenoazotyn ONOO-
• kwas podchlorawy HOCl
• kwas podbromawy HOBr
• nadtlenek wodoru H2O2
• tlen singletowy [ang. singlet oxygen] O21Δg
• ozon O3

Enzymatyczną barierę przeciwutleniającą tworzą enzymy, takie jak: dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), katalaza (CAT), peroksydaza glutationowa (GPx) i reduktaza glutationowa (GR). Wysiłek fizyczny jest związany z nasilonym oddychaniem, co powoduje, iż powstają większe ilości reaktywnych form tlenu (ROS). Fizjologia człowieka Z. Traczyk, A. Trzebski: „Powstają one prawidłowo podczas oksydacji w łańcuchu oddechowym w mitochondriach.

W zdrowym organizmie są skutecznie rozkładane przez enzymy antyoksydacyjne, takie jak: dysmutaza ponadnadtlenkowa (SOD), katalaza czy peroksydaza. Wspomagają ich usuwanie także witaminy antyoksydacyjne, takie jak kwas askorbinowy (witamina C) i tokoferol (witamina E). Wolne rodniki nadtlenkowe i hydroksylowe są bardzo niebezpiecznym produktem ubocznym przemian tlenowych”. Do najbardziej znanych antyoksydantów egzogennych należą: witaminy A, C, E, koenzym Q10, flawonoidy, kreatynina, neopteryna, melatonina, antocyjaniny, bilirubina, hormony płciowe (estron, estradiol).

Witamina C wymiata rodnik hydroksylowy i tlen singletowy. Uważana jest za główny antyoksydant fazy wodnej. Badania Hillstrom RJ. i wsp.  wskazują, iż witamina C chroni przed utlenianiem HDL, a więc może wykazywać działanie ochronne dla serca.

Maret G. Traber i wsp. badali wpływ podawania witaminy C (500 mg 2 razy dziennie przez 17 dni) na stężenie markera stresu oksydacyjnego (4-hydroperoxy-2(E)-nonenalu) u 22 młodych dorosłych. Stwierdzono, że suplementacja witaminą C zmniejsza stężenie produktów peroksydacji lipidów w moczu o 20-30%, co potwierdza wcześniejszy pogląd, że podawanie witaminy C wywiera działanie przeciwutleniające i zmniejsza stres oksydacyjny u człowieka. Peroksydacja to proces utleniania nienasyconych kwasów tłuszczowych, wchodzących w skład fosfolipidów, w którym powstają nadtlenki tych związków.

Witamina C a przeziębienia

Niektóre badania wskazują, iż witamina C może skrócić czas trwania przeziębienia, podobnie jak podawanie np. cynku. Witamina C najprawdopodobniej nie przeciwdziała częstotliwości występowania przeziębień, choć jej niedobory mogą mieć krytyczne znaczenie dla zdrowia. W dwóch dobrze kontrolowanych badaniach stwierdzono statystycznie znaczącą odpowiedź na podawanie do 6–8 g na dobę witaminy C. Zatem negatywne wyniki niektórych badań dotyczących leczenia przeziębienia, można tłumaczyć zbyt niskimi dawkami tj. 3–4 g na dzień witaminy C.

Trzy kontrolowane badania wykazały, że witamina C zapobiega zapaleniu płuc. Dwa kontrolowane badania wykazały korzyści z podawania witaminy C u pacjentów z zapaleniem płuc. W jednym kontrolowanym badaniu odnotowano korzyści terapeutyczne u pacjentów z tężcem. Wpływ witaminy C na infekcje powinien być dalej badany, niemniej często przynosi obiecujące rezultaty.

Witamina C a ochrona przed ROS produkowanymi przez komórki fagocytujące

Komórki fagocytujące (granulocyty, monocyty, makrofagi) wykorzystują reaktywne formy tlenu do eliminacji patogenów. Proces ten wiąże się z kilkudziesięciokrotnym wzrostem zużycia tlenu i nazywany jest „wybuchem tlenowym”. Nazwa ta wiąże się z wykorzystaniem tlenu do wytworzenia i uwolnienia dużych ilości anionorodnika ponadtlenkowego – prekursora jonu hydroksylowego. RFT uczestniczą również w eliminacji pasożytów oraz czynników potencjalnie chorobotwórczych, pojawiających się w jamie ustnej, gdzie w ślinie stwierdza się obecność peroksydazy i mieloperoksydazy.

Wiele infekcji prowadzi do aktywacji fagocytów, które wykorzystują reaktywne formy tlenu (ROS, RFT). Odgrywają one rolę w procesach prowadzących do dezaktywacji wirusów i zabijania bakterii. Jednak wiele ROS wydaje się być szkodliwych dla komórek gospodarza, a w niektórych przypadkach prawdopodobnie odgrywają one rolę w patogenezie infekcji.

Witamina C jest skutecznym przeciwutleniaczem rozpuszczalnym w wodzie i może chronić komórki gospodarza przed działaniem ROS uwalnianych przez fagocyty. Fagocyty mają specyficzny system transportu, za pomocą którego utleniona forma witaminy C (kwas dehydroaskorbinowy) jest importowana do komórki, gdzie jest przekształcana w zredukowaną formę witaminy C.

Zakażenie grypą („A”) u myszy powoduje obniżenie stężenia witaminy C w płynie pozyskanym z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (ang. bronchoalveolar lavage), czemu towarzyszy wzrost stężenia kwasu dehydroaskorbinowego, utlenionej formy witaminy C, a grypa z niedoborem witaminy C doprowadza do większych zmian patologicznych w płucach. Zakażenie RSV zmniejsza ekspresję enzymów przeciwutleniających, zwiększając w ten sposób uszkodzenie oksydacyjne tkanek. W badaniach na zwierzętach toksyny bakteryjne doprowadziły również do utraty witaminy C w wielu tkankach.

Zwiększona produkcja ROS podczas odpowiedzi immunologicznej na patogeny, może wyjaśnić spadek stężenia witaminy C obserwowany w rozlicznych infekcjach. Istnieją dowody na to, że stężenie witaminy C w osoczu, leukocytach i moczu, zmniejsza się podczas przeziębienia i innych infekcji. Hume i Weyers (1973) podali, że stężenie witaminy C w leukocytach zmniejszyło się o połowę w trakcie przeziębienia i powróciło do stężenia wyjściowego tydzień po wyzdrowieniu. Stężenia witaminy C są również zmniejszane przez zapalenie płuc.

Podsumowanie: witamina C pełni ważną rolę ochronną w trakcie infekcji, np.: wirusowych (grypa, RSV, zapalenie płuc związane z cytomegalią u osób o zmniejszonej odporności) i bakteryjnych (np. wywołanych przez dwoinkę zapalenia płuc; Streptococcus pneumoniae czy pałeczkę grypy; Haemophilus influenzae). Zmniejszenie stężenia witaminy C w czasie infekcji oznacza, że podawanie witaminy C może mieć wpływ na leczenie.

Wydaje się, iż podawanie 200 mg witaminy C dziennie będzie zupełnie niewystarczające w trakcie choroby. W szczególności Hume i Weyers (1973) wykazali, że podawanie 0,2 g witaminy C dziennie było niewystarczające do normalizacji stężenia witaminy C w leukocytach u pacjentów z przeziębieniem. Gdy podano 6 g / dzień witaminy C, spadek stężenia witaminy C w leukocytach został zniwelowany.

Ponadto witamina C pełni wiele innych istotnych ról w ustroju, np. w metabolizmie lipidów, profilaktyce choroby niedokrwiennej serca (dziesiątkującej ludzkość), w przeciwdziałaniu miażdżycy, insulinooporności, w syntezie karnityny z lizyny i metioniny. Z pewnością kwas askorbinowy jest niedoceniany, a większość jego właściwości jest nieznana.

Referencje:

• Harri Hemilä “Vitamin C and Infections” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5409678/
• Michelle Science, MD, Jennie Johnstone, MD, Daniel E. Roth, MD PhD, Gordon Guyatt, MD MSc, and Mark Loeb, MD MSc “Zinc for the treatment of the common cold: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials”
• Heimer KA1, Hart AM, Martin LG, Rubio-Wallace S. “Examining the evidence for the use of vitamin C in the prophylaxis and treatment of the common cold.”
• Sandra Reeg and Tilman Grune “Protein Oxidation in Aging: Does It Play a Role in Aging Progression?”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4507125/
• Agnieszka Ciesielska, Ilona Joniec, Anna Członkowska „Rola estrogenów w patogenezie chorób neurodegeneracyjnych” http://old.ipin.edu.pl/fpn/archiwum/2002/02/FwPiN_2-2002-04.pdf
• ARKADIUSZ CZAJKA „WOLNE RODNIKI TLENOWE A MECHANIZMY OBRONNE ORGANIZMU” Nowiny Lekarskie 2006, 75, 6, 582–586 http://www.nowinylekarskie.ump.edu.pl/uploads/2006/6/582_6_75_2006.pdf
• Monika KARBARZ „ŹRóDŁA POWSTAWANIA I ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKOWE WOLNYCH RODNIKóW” http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-a87edc78-51a6-4eac-bbb8-4d95fa3143ff/c/59_pdfsam_ZN_SGSP_nr_40.pdf
• dr n. przyr., mgr farm. Karol Adamkowski 11.2014 – „Odżywianie prozdrowotne. Cz. I. Wolne rodniki tlenowe a metabolizm komórkowy.” http://www.aptekarzpolski.pl/2014/11/11-2014-odzywianie-prozdrowotne-cz-i-wolne-rodniki-tlenowe-a-metabolizm-komorkowy/
• Hillstrom RJ1, Yacapin-Ammons AK, Lynch SM. „Vitamin C inhibits lipid oxidation in human HDL.”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14519782
• Maret G. Traber „Vitamins C and E: Beneficial effects from a mechanistic perspective”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3156342/
• Akaike T. Role of free radicals in viral pathogenesis and mutation. Rev. Med. Virol. 2001;11:87–101. doi: 10.1002/rmv.303.
• Peterhans E. Oxidants and antioxidants in viral diseases. J. Nutr. 1997;127:962S–965S.
• Wang Y., Russo T.A., Kwon O., Chanock S., Rumsey S.C., Levine M. Ascorbate recycling in human neutrophils: Induction by bacteria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997;94:13816–13819. doi: 10.1073/pnas.94.25.13816.
• Nualart F.J., Rivas C.I., Montecinos V.P., Godoy A.S., Guaiquil V.H., Golde D.W., Vera J.C. Recycling of vitamin C by a bystander effect. J. Biol. Chem. 2003;278:10128–10133. doi: 10.1074/jbc.M210686200.
• Buffinton G.D., Christen S., Peterhans E., Stocker R. Oxidative stress in lungs of mice infected with influenza A virus. Free Radic. Res. Commun. 1992;16:99–110. doi: 10.3109/10715769209049163.
• Li W., Maeda N., Beck A. Vitamin C deficiency increases the lung pathology of influenza virus-infected gulo−/− mice. J. Nutr. 2006;136:2611–2616.
• Hosakote Y.M., Jantzi P.D., Esham D.L., Spratt H., Kurosky A., Casola A., Garofalo R.P. Viral-mediated inhibition of antioxidant enzymes contributes to the pathogenesis of severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011;183:1550–1560. doi: 10.1164/rccm.201010-1755OC.
• Hume R., Weyers E. Changes in leucocyte ascorbic acid during the common cold. Scott. Med. J. 1973;18:3–7. doi: 10.1177/003693307301800102.
• Mochalkin N.I. Ascorbic acid in the complex therapy of acute pneumonia. Voenno-Meditsinskii Zhurnal. 1970;9:17–21. (In Russian)
• Hunt C., Chakravorty N.K., Annan G., Habibzadeh N., Schorah C.J. The clinical effects of vitamin C supplementation in elderly hospitalised patients with acute respiratory infections. Int. J. Vitam. Nutr. Res. 1994;64:212–219.
• Hemilä H., Louhiala P. Vitamin C for preventing and treating pneumonia. Cochrane Database Syst. Rev. 2013;8:CD005532.
• Hemilä H., Louhiala P. Vitamin C for Preventing and Treating Pneumonia. [(accessed on 17 March 2017)]; Available online: http://www.mv.helsinki.fi/home/hemila/CP.
• Marta Kramkowska, Krystyna Czyżewska „Zespół metaboliczny — historia, definicje, kontrowersje”https://journals.viamedica.pl/forum_zaburzen_metabolicznych/article/download/38762/27155
• Ju Ah Kim,1 Jin Young Kim,2 and Seung Wan Kang „Effects of the Dietary Detoxification Program on Serum γ-glutamyltransferase, Anthropometric Data and Metabolic Biomarkers in Adults” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5115202/
• Zhou Qing “Vitamin C deficiency aggravates tumor necrosis factor α-induced insulin resistance”
• Englard S, Seifter S. The biochemical functions of ascorbic acid. Annu Rev Nutr. 1986;6:365–406. doi: 10.1146/annurev.nu.06.070186.002053.
• Arrigoni O, De Tullio MC. Ascorbic acid: much more than just an antioxidant. Biochim Biophys Acta. 2002;1569(1–3):1–9.
• Peters EM, Anderson R, Nieman DC, Fickl H, Jogessar V. „Vitamin C supplementation attenuates the increases in circulating cortisol, adrenaline and anti-inflammatory polypeptides following ultramarathon running.”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11590482
• W. Skrzypczak, M. Friedrich, D. Jankowiak, K. Janus „Witaminy” Akademia Rolnicza W Szczecinie, Szczecin