Wpływ Beta-karotenu na system odpornościowy i profilaktykę raka płuc

β-Karoten - ogólna charakterystyka

Dzisiaj chciałbym przyjrzeć się β-Karotenowi. Jest to jeden z najszerzej w społeczeństwie znanych związków, często kojarzony z marchwią jako podstawowym jego źródłem. Na początek garść podstawowych informacji związanych z beta-karotenem.

β-Karoten to przede wszystkim prowitamina dla witaminy A. Prowitamina, czyli po jego spożyciu i przekształceniu w organizmie człowieka, staje się tą właśnie witaminą. Jest to bardzo znany przeciwutleniacz, którego dodatkowymi cechami są tworzenie przebarwienia skóry przy dużym spożyciu oraz ochrona jej przed światłem słonecznym. Warto w tym miejscu zwrócić uwagę, że beta-karotenu, w przeciwieństwie do witaminy A, dosyć trudno przedawkować. Przede wszystkim organizm przekształca do witaminy A jedynie taką ilość beta-karotenu, której potrzebuje, więc nie występuje ryzyko hiperwitaminozy A. 

Jednakże nadmierne spożycie może wywołać karotenozę, czyli dosyć niegroźną przypadłość, która objawia się lekkim przebarwieniem skóry na kolor żółty lub pomarańczowy (głównie na podeszwach stóp i wnętrzu dłoni). Nie jest to jednak związane z dodatkowymi dolegliwościami, a zaprzestanie  nadmiernego dostarczania beta-karotenu w pożywieniu powoduje szybki powrót koloru skóry do stanu normalnego.

W związku z powyższym beta-karoten jest bezpiecznym źródłem witaminy A, a do tego dosyć aktywnym przeciwutleniaczem. Warto więc dostarczać go w codziennej diecie, zjadając warzywa i owoce zawierające jego obfitość. Wobec szerokiej oferty preparatów zawierających beta-karoten pojawia się w tym miejscu naturalne pytanie czy również jego przyjmowanie w formie kapsułek/tabletek jest korzystne dla zdrowia?

Tutaj chciałem poruszyć dwie kwestie: pierwsza to wpływ przyjmowania beta-karotenu na system immunologiczny człowieka, a druga to skutki długotrwałej suplementacji karotenoidów, ze szczególnym uwzględnieniem korelacji z występowaniem nowotworów.

Wpływ beta-karotenu na system immunologiczny

Wpływ beta-karotenu na działanie systemu immunologicznego człowieka jest dosyć szeroko opisany w badaniach naukowych. W tym poście skorzystam, podobnie jak przy omawianiu właściwości żurawiny, z artykułu przedstawiającego zbiorczą analizę badań na temat beta-karotenu w kontekście działania systemu odpornościowego [1]. Znajdziemy w tej publikacji szeroki przegląd studiów nad właściwościami β-Karotenu, poczynając od określenia samego potencjału tego związku, jako przeciwutleniacza.

Jedno z ciekawszych badań prowadzonych in-vivo na grupie ochotników mierzyło wpływ m.in. beta-karotenu na działanie systemu odpornościowego poprzez pomiar częstości występowania infekcji w grupie przyjmującej karoten oraz w grupie placebo [2]. Ochotnicy biorący udział w badaniu byli w podeszłym wieku. Przez okres jednego roku podawano im preparat multiwitaminowy zawierający 16mg beta-karotenu. Zanotowany został znaczący spadek w zapadalności na infekcje w grupie, która dostawała preparat witaminowy w stosunku do grupy placebo. Trzeba tu jednak zwrócić uwagę, że preparat ten był środkiem złożonym z wielu witamin, nie można więc wprost wyciągnąć wniosku, że za różnicę odpowiadał sam beta-karoten. Na dzień pisania artykułu nie było niestety badań, które w podobny sposób analizowałyby sam beta-karoten.

Inny sposób badania reakcji układu immunologicznego in-vivo na podawanie beta-karotenu to analiza odporności komórkowej o typie późnym (DTH - delayed-type hypersensitivity). Procedura ta mierzy zdolność jednostki do odpowiedzi immunologicznej na określone antygeny, na które jednostka była już wcześniej wystawiona. W badaniu wykorzystano dodatkowy efekt, który polega na stłumieniu funkcji odpornościowych po ekspozycji na promieniowanie UV [3]. 

Ogólny projekt badania wyglądał następująco: dwie grupy mężczyzn utrzymywano na niskokarotenowej diecie, przy czym jedna z nich dostawała dodatkowo preparat zawierający 30mg beta-karotenu przez 28 dni przed ekspozycją na promieniowanie UV (druga otrzymywała placebo). Odpowiedź immunologiczna DTH po ekspozycji była znacząco ograniczona w grupie placebo, natomiast nie zanotowano znaczących zmian w grupie otrzymującej beta-karoten. Co więcej, w grupie placebo spadek DTH był odwrotnie proporcjonalny do zawartości karotenu we krwi.

Można z powyższego badania wyciągnąć wniosek, że faktycznie beta-karoten może zapewniać pewną ochronę przed promieniowaniem UV.

Kilka badań analizowało wpływ beta-karotenu na układ odpornościowy poprzez pomiar zmian w wielkości subpopulacji leukocytów we krwi. Stosowane były, w zależności od badania, różne dawki beta-karotenu - od 15 do 180 mg dziennie, dostarczane przez czas od 2 tygodni do roku. W części badań zanotowano wzrost ilości pomocniczych limfocytów T oraz innych grup, przy czym zmiany dotyczyły w największym stopniu osób starszych. Niestety wyników tych nie potwierdzają inne  przytaczane badania. 

Kolejne badania wzięły pod lupę inną grupę białych krwinek - monocyty, a konkretnie sposób w jaki beta-karoten wpływa na międzykomórkową mediację odpowiedzi immunologicznej. Tak więc zbadano, w jaki sposób karoten (15mg/dzień) wpływa na ekspresję powierzchniową monocytów. Okazało się, że podawana dawka beta-karotenu zwiększała ekspresję monocytów w obecności antygenów. Jak piszą badacze, rezultaty te wskazują, że podawanie nawet stosunkowo niedużych dawek beta-karotenu może zwiększać odpowiedź immunologiczną organizmu w stosunkowo krótkim czasie.

Beta-karoten a rak płuc

Kwestia związku suplementacji beta-karotenu z rakiem płuc jest ciekawa ze względu na sporą ilość badań, która była prowadzona na ten temat z diametralnie różnymi wynikami. Przedstawię teraz krótkie podsumowanie kilku z nich. Wątek ten porusza wcześniej przytaczana analiza zbiorcza badań nad beta-karotenem [1]. Autorzy tego artykułu piszą w sposób następujący:

W zakresie zapobiegania nowotworom, najsilniejsze dowody wspierają ochronny efekt przyjmowania β-Karotenu w zapobieganiu rakowi płuc. Przyjmowanie karotenoidów zostało związane ze zmniejszonym ryzykiem raka płuc w ośmiu na osiem przeprowadzonych badań prospektywnych i osiemnastu na dwadzieścia badań retrospektywnych. 

Gdyby ograniczyć się do powyższego cytatu można by stwierdzić, że działanie ochronne beta-karotenu jest praktycznie udowodnione, ale dalej autorzy piszą również:

W rezultacie zainicjowano trzy duże badania, które oceniały efektywność β-Karotenu w zapobieganiu rakowi płuc (The Alphatocopherol Beta-carotene Cancer Prevention Study Group, 1994; Hennekens  et al. 1996; Omenn  et al. 1996). Porażka tych badań w dowiedzeniu ochronnego efektu beta-karotenu, z dwoma dowodzącymi wzrostu zachorowań na raka płuc u palaczy przyjmujących beta-karoten, była publicznie szeroko komentowana.

Tak więc istnieją również badania (i to na dużych próbach), które dowodzą, że nie tylko suplementacje beta-karotenu nie zmniejsza ryzyka nowotworu, ale u palaczy wiąże się nawet z jego podwyższeniem. Przyjrzę się bliżej jednemu z tych badań, a konkretnie [4]. 

Badania to zostało przeprowadzone w Finlandii, ze względu na wysoki odsetek palaczy oraz przypadków raka płuc wśród tamtejszych mężczyzn. Populacja badana składała się z 29 133 palących mężczyzn pomiędzy 50 i 69 rokiem życia, którzy zostali losowo przydzieleni do 4 grup: przyjmującej tylko beta-karoten (20mg/dzień), przyjmującej tylko witaminę E (50mg/dzień), przyjmującej oba powyższe związki i grupy placebo. Czas śledzenia jednostek w populacji wynosił od 5 do 8 lat. 

Rezultaty były następujące: W trakcie badania zanotowano 876 nowych przypadków raka płuc. Nie zaobserwowano zmniejszenia ryzyka raka płuc w grupie przyjmującej witaminę E (różnica w stosunku do grupy placebo 2% - nieistotna statystycznie). Nieoczekiwanie dla badaczy, wzrosła zachorowalność na raka płuc w grupach przyjmujących beta-karoten, w stosunku do tych, którzy nie otrzymywali takiej suplementacji. Różnica wynosiła 18%, a wynik przy współczynniku ufności 95% mieści się w przedziale od 3 do 36% - jest istotny statystycznie. Nie znaleziono związków na współdziałanie pomiędzy alfa-tokoferolem (witaminą E) i beta-karotenem w kwestii występowania raka płuc. Beta-karoten miał również minimalny lub żaden wpływ na występowanie innych nowotworów. Alfa-tokoferol nie miał wpływu na ogólną śmiertelność, natomiast w grupach przyjmujących beta-karoten śmiertelność ogólna była o 8% wyższa. Wnioski:

Nie znaleźliśmy dowodów na zmniejszenie liczby przypadków raka płuc wśród męskiej populacji palaczy po pięciu do ośmiu latach suplementacji alfa-tokoferolem i beta-karotenem. W zasadzie, badania te zwiększyły możliwość, że te suplementy mogą być szkodliwe w równym stopniu, jak pomocne.

Należy jeszcze nadmienić, że jest przedstawiana pewna krytyka powyższych badań, która odnosi się do faktu, że badana populacja ewidentnie wchodzi do grupy podwyższonego ryzyka zapadalności na raka płuc, więc część z badanych mężczyzn mogła mieć niewykrywalnego guza już w momencie rozpoczęcia badania, a tym samym beta-karoten wpływałby ochronnie na rozrost nowotworu dopiero na późniejszych etapach, a nie na sam fakt powstawania nowotworu.

Podsumowanie

Podsumowując należy stwierdzić, że nie ma obecnie pewnych dowodów przeciwnowotworowego działania beta-karotenu - w przeciwieństwie do mniejszych badań, duże studia nie znalazły potwierdzenia dla tej tezy. Co więcej, jeżeli jesteś palaczem, istnieje możliwość, że beta-karoten podwyższy ryzyko zachorowania przy długotrwałej suplementacji. 

Na koniec można przytoczyć tylko słowa Charlesa Hennekensa z Uniwersytetu Harvarda, który stwierdził krótko:

Zamiast brać suplementy z beta-karotenem, zacznij jeść warzywa i owoce.

Od siebie dorzucę jeszcze: Rzuć palenie! 

[1] Effects of carotenoids on human immune function (David A. Hughes) Proceedings of the Nutrition Society (1999), 58, 713–718

[2] Effect of vitamin and trace-element supplementation on immune responses and infection in elderly subjects (Chandra RK) Lancet 340, 1124–1127

[3] UVA sunbeds: tanning, photoprotection, acute adverse effects and immunological changes (Rivers JK, Norris PG, Murphy GM, Chu AC, Midgley G, Morris J,Morris RW, Young AR & Hawk JL) British Journal of Dermatology 120, 767–77

[4] The effect of vitamin E and beta-carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers  (The Alpha-tocopherol Beta-carotene Cancer Prevention Study Group)  New England Journal of Medicine 330, 1029–1035