Deficit vitaminu C a skorbut: hrozba, která nepominula

Vitamin C (kyselina askorbová) je pro lidský organismus nepostradatelná látka, která hraje nezastupitelnou roli v celé řadě významných biochemických procesů. Jeho přítomnost je potřebná pro syntézu kolagenu, neurotransmiterů, karnitinu, histaminu, steroidů, transformaci cholesterolu na žlučové kyseliny, biotransformaci xenobiotik, ovlivňuje resorpci a mobilizaci železa. Působí jako scavenger reaktivních sloučenin kyslíku a chrání tím tkáně před oxidativním stresem – etiologickým faktorem rozvoje řady chronických chorob včetně onkologických onemocnění.

Deficit vitaminu C (který může i nemusí mít klasickou podobu skorbutu) proto významně lidský organismus ohrožuje. Jak ukázal výzkum z posledních let, toto nebezpečí neodstranila ani současná civilizace. Nedostatečná hladina kyseliny askorbové negativně ovlivňuje funkci různých systémů včetně CNS, kardiovaskulárního systému, imunity, inhibuje detoxikační funkci jater. Byl prokázán vztah mezi poklesem koncentrace kyseliny askorbové a rizikem vzniku kardiovaskulárních chorob, diabetu, hypertenze, oxidativním stresem, zvýšením hladiny markerů zánětu a mortality z jakýchkoli příčin.¹ Nízká hladina kyseliny askorbové v séru představuje tedy skrytou hrozbu, která se nemusí projevovat klasickými příznaky skorbutu, ale může vést ke vzniku řady chronických onemocnění, včetně fatálních.

Deficit askorbátu: základní fakta

Za normální hladinu kyseliny askorbové v séru se považují hodnoty vyšší než 28 mikromolů/l. Pásmo suboptimálních hodnot je mezi 11 a 28 mikromoly/l, jako deficit se označují hodnoty pod 11 mikromolů/l. Za hlavní determitanty snížené hladiny kyseliny askorbové u zdravých osob se považuje nedostatečný příjem vitaminu C, kouření, nižší sociální status, mezi další faktory patří vyšší věk, sezónní faktory, obsah železa v dietě, předchozí výskyt deplece askorbátu. Svůj vliv mají i genetické faktory.¹

Donedávna se považovalo nebezpečí výskytu skorbutu, resp. deficitu vitaminu C v rozvinutých zemích za zanedbatelné. Jak však ukázala řada kazuistik a studií, deficit vitaminu C je i v těchto oblastech relativně častý, a nemusí vždy být spojen s rozvinutým klinickým projevem skorbutu. V průzkumu z roku 2011 bylo zjištěno, že až 20 % jinak zdravých Evropanů má nedostatečný příjem vitaminu C.² Kuřáci mají (díky chronickému oxidativnímu stresu) oproti nekuřácké populaci téměř trojnásobnou potřebu vitaminu C, která není pokryta příjmem.¹ Výsledky studií, které mapovaly výskyt deficitu vitaminu C v populaci rozvinutých západních zemí, jsou alarmující. Příkladem může být kanadská studie z roku 2009,¹ v které byla sledována sérová hladina vitaminu C u 1183 osob. Výsledky ukázaly, že 33 % populace mělo suboptimální a 14 % deficitní hladinu vitaminu C; celkem 47 % zařazených osob mělo tedy sníženou hladinu askorbátu. Osoby s deficitem vitaminu C měly významně zvýšenou koncentraci C-reaktivního proteinu, což svědčí o přitomnosti zánětlivého procesu v souvislosti s oxidativním stresem, doprovázejícím deficit askorbátu. Studie NHANES-III³ potvrdila, že 10 % vyšetřených Američanů trpí závažným deficitem a 15-20 % subklinickým poklesem – celkem tedy třetina obyvatelstva. Deficit vitaminu C přitom koreloval s nadváhou, hypertenzí a výskytem zánětlivých markerů. Příčiny tohoto nedostatečného zásobování vitaminem C jsou mnohostranné; rozhodujícími faktory jsou na vitaminy chudá strava a nárůst výskytu chronických metabolických a zánětlivých onemocnění, která díky souvisejícímu oxidativnímu stresu přispívají ke zvýšené spotřebě vitaminu C a poklesu jeho systémové hladiny.

Role oxidativního stresu

Na vzniku značného množství závažných chronických chorob se podílí zásadním způsobem chronický zánět. Významným příčinným faktorem vzniku chronického zánětu je oxidativní stres, který se rozvíjí v situaci, kdy je v organismu přebytek reaktivních sloučenin kyslíku (ROS). Tyto sloučeniny jsou produkovány v určitém množství i za fyziologických okolností, ale za patologických stavů jejich produkce stoupá. K odstraňování nadbytečných ROS slouží antioxidanty; vitamin C je jedním z nejvýznamnějších scavengerů ROS. Nadbytek ROS může vznikat jak z příčin exogenních (např. působením znečištění životního prostředí), tak endogenních - v průběhu zánětlivého procesu a nedostatku antioxidantů. Vysoká hladina ROS způsobuje závažná poškození tkání a vznik onemocnění, jejichž podkladem je chronický zánětlivý proces. Výskyt těchto onemocnění stoupá; mezi důvody tohoto jevu patří zvýšená produkce ROS a zároveň nedostatek antioxidantů. S přechodem akutního zánětu do chronického stadia se zvyšuje intenzita prooxidativních signálů a dochází k rychlému vyčerpání zásob antioxidantů včetně vitaminu C; vzniká tak oxidativní stres. Oxidativní stres a chronifikace zánětu spolu úzce souvisí a současné poznatky ukázaly, že tyto jevy představují významný etiopatogenetický faktor celé řady chronických chorob. Askorbát se při nich akumuluje v zanícené tkáni na úkor systémové hladiny, snižuje se kapacita pro jeho regeneraci a dále se prohlubuje jeho systémový deficit. Tento nedostatek vitaminu C se projevuje především kardiovaskulárními poruchami, např. endoteliální dysfunkcí, poruchami hojení ran, sníženou funkcí imunity (zvýšenou vnímavostí k infekcím), sníženou tolerancí stresu, depresivní poruchou a dalšími patologickými stavy; představuje rizikový faktor i pro vznik onkologických onemocnění.^4-8

Zvýšené riziko deficitu

Z průzkumů vyplývá, že výskyt deficitu roste s věkem. Staří lidé mají zvýšené riziko podvýživy a zvýšeného oxidačního stresu. Plasmatické koncentrace kyseliny askorbové se s věkem snižují. Souvisí to i s oxidativním stresem doprovázejícím degenerativní onemocnění, jejichž frekvence se s věkem zvyšuje. Rizikovou skupinu představují členové nízkopříjmových skupin, jejichž výživa neobsahuje dostatek vitaminů. Významným faktorem vzniku deficitu vitaminu C je kouření, které zvyšuje oxidativní stres a tím i spotřebu antioxidantů. Deficit askorbátu může být způsoben zvýšenou spotřebou, např. při stresu nebo katabolických stavech. Ke vzniku deficitu vitaminu C přispívá i řada chronických onemocnění spojených s oxidativním stresem, včetně onkologických. Deficit askorbátu má u těchto onemocnění dvojí roli: je zprvu etiologickým faktorem jako doprovodný faktor oxidačního stresu, ale deficit se dále prohlubuje i jako následek zvýšené spotřeby askorbátu v průběhu těchto chorob. Mezi patologické stavy, spojené s oxidativním stresem a deficitem vitaminu C patří zánětlivá revmatická onemocnění (např. revmatoidní artritida), alergie (např. astma, atopická dermatitida), kardiovaskulární choroby spojené s endoteliální dysfunkcí (např. hypertenze, ateroskleróza), bakteriální a virové recidivující a chronické infekce bakteriální (např. chronická bronchitida, sinusitida, infekce močových cest) a virové (např. herpes zoster), spojené s nedostatečnou funkcí imunity, snížená tolerance stresu a deprese. Deficit tedy nemusí mít klasickou podobu skorbutu (krvácení z dásní, vypadávání zubů, kožní změny, anémie), ale může se projevovat řadou onemocnění, v jejichž etiologii hraje roli oxidativní stres. K deficitu askorbátu přispívají i některá léčiva, např. cytostatika, perorální kontraceptiva či diuretika.

Příklad deficitu: onkologická onemocnění

Příkladem onemocnění spojených s oxidativním stresem a deficitem askorbátu jsou onkologické choroby. Podle doporučení Evropské společnosti pro klinickou výživu a metabolismus (ESPEN - European Society for Clinical Nutrition and Metabolism) je potřeba vitaminu C u onkologických pacientů zvýšena. Vyšší potřeba vitaminu C u těchto nemocných vyplývá z několika faktorů: z role, kterou hraje oxidativní stres a zánětlivý proces v etiologii onkologických chorob,^9,10 dále z výskytu deficitu vitaminu C u onkologicky nemocných (ke kterému přispívá i léčba, např. cytostatika a radioterapie). Tento deficit, který je významným faktorem, zhoršující stav onkologicky nemocných a snižujících jejich schopnost čelit oxidačnímu stresu, dosahuje často až skorbutických hodnot a byl předmětem několika studií. Ve studii z roku 1952¹¹ autoři zjistili, že ve skupině pacientů s různými onkologickými onemocněními byla významně snížená průměrná plasmatická hladina askorbátu oproti normě. Studie z roku 1982¹² ukázala, že ve skupině pacientů s karcinomem plic je u 64% hladina vitaminu C významně snížená. Ve studii z roku 2005¹³ se autoři zaměřili na výskyt deficitu askorbátu u pacientů s různými onkologickými onemocněními v pokročilém stádiu. Prokázali přítomnost tohoto deficitu u 30 % pacientů. Byla dále prokázána korelace mezi plasmatickým deficitem askorbátu, sníženou dobou přežití a hladinou zánětlivého markeru (C-reaktivního proteinu), tedy příčinná souvislost mezi nádorovým a zánětlivým procesem. V práci z roku 2009¹⁴ se autoři zaměřili na plasmatickou hladinu askorbátu (a další parametry) u pacientů se skvamózním karcinomem hlavy a krku. Průměrná plasmatická hladina askorbátu byla v této skupině pacientů velmi významně snížená oproti normě (p < 0.005). Fain et al. v práci z roku 1998¹⁵ pátrali po pacientech, u kterých se už rozvinuly klinické projevy skorbutu (což znamená, že u nich byl deficit askorbátu zvlášť výrazný a dlouhodobý). Našli ve skupině onkologicky nemocných přibližně 6 % osob postižených klinicky manifestním skorbutem. Při porovnání s kontrolní skupinou, kterou tvořili pacienti s nenádorovými chronickými chorobami (např. s diabetes mellitus a dalšími.) se ukázalo, že výskyt manifestního skorbutu ve skupině onkologických pacientů byl přibližně 18krát vyšší. V přehledovém článku z roku 2011, který se zabývá rolí zánětlivého procesu u onkologicky nemocných a možnostmi jeho ovlivnění intravenózním vitaminem C, autoři (Ichim et al.)¹⁵ konstatují, že u onkologických onemocnění je často přítomen deficit askorbátu, shrnují základní práce k této problematice a popisují kompenzatorní účinky intravenózně podávaného vitaminu C. Deficit askorbátu je u onkologických pacientů častý, vysoký je i výskyt klinicky manifestního skorbutu (který se rozvíjí až při výrazném a dlouhodobém deficit askorbátu). Deficit vitaminu C představuje nejen závažný doprovodný fenomén onkologických onemocnění; je způsoben nejen malnutricí, ale i zvýšenou spotřebou antioxidantů následkem změn způsobených samotnou chorobou, s ní často souvisejícími systémovými zánětlivými změnami, ale i dopadem chemoterapie a radioterapie na organismus. Autoři posledně jmenované práce¹⁶ doporučují proto suplementaci intravenózně podávaným vitaminem C jako antioxidativně a protizánětlivě působící látky v rámci adjuvantní a paliativní léčby pomáhající snížit oxidační stres organismu a přispívající i k prevenci a léčbě sepse související s onkologickým onemocněním.

Náprava deficitu askorbátu a jeho následků

Řešením deficitu askorbátu je suplementace vitaminu C, která může mít perorální či intravenózní formu. Zabezpečení dostatečné koncentrace kyseliny askorbové v tkáních chrání organizmus před negativními dopady oxidativního poškození a následným vznikem patologických změn. Na rozdíl od preventivní funkce askorbátu, k jejímuž zajištění stačí perorální suplementace, je pro rychlé řešení důsledků výrazného deficitu vhodná forma intravenózní, která umožňuje podání dávek vitaminu C v řádu gramů, zatímco perorální aplikací má smysl podávat pouze dávky do 400 mg; vyšší perorálně podané dávky se vzhledem k omezené kapacitě střevních transportérů nevstřebávají a jsou vyloučeny z organismu. K zabezpečení protizánětlivého efektu askorbátu u zánětlivých onemocnění spojených s oxidativním stresem je třeba výrazné navýšení hladiny, dosažitelné intravenózním podáním, k ochraně endotelu též.¹⁷ Např. podle některých studií u onkologických nemocných i.v. podaný vitamin C v dávkách v řádu gramů přispívá k lepšímu snášení základní terapie, snížení jejích nežádoucích účinků a zlepšuje kvalitu života pacientů.¹⁸ V tomto smyslu shrnuje data k využívání vysokodávkovaného intravenózního vitaminu C (IVC) v onkologii americký National Cancer Institute (NCI/NIH). V publikovaném souhrnu se uvádí, že v klinických studiích bylo prokázáno při podávání IVC zlepšení kvality života pacientů a snížení nežádoucích účinků spojených s léčbou a že v dosavadních klinických studiích byl IVC onkologickými pacienty dobře snášen. IVC byl ve studiích podáván pacientům bez urolitiázy v anamnéze a s normální funkcí ledvin. V této souvislosti je třeba připomenout, že maximum vitaminu C se po podání z plasmy přesunuje do buněk (maximální koncentrace dosahuje v neuronech a některých imunitních buňkách), v plasmě zůstává jen minimální zbytek asborbátu, který se vyloučí ledvinami většinou (přes 99,5 %) v nezměněné formě, necelých 0,5 % v podobě oxalátu (podíl transformace askorbátu na oxalát s nárůstem dávky IVC klesá).²⁰

Závěr

Deficit vitaminu C je i v civilizovaných zemích relativně častý; může mít subklinickou formu, ale je třeba na něj myslet i v souvislosti s příznaky, které mohou souviset s rolí askorbátu v organismu. Deficit se může projevit nejen charakteristickými známkami skorbutu, ale i méně obvyklými známkami nedostatku askorbátu, vzniklými v souvislosti s rolí vitaminu C pro funkci různých systémů. Deficit vitaminu C vede také ke vzniku oxidativního stresu a rozvoji onemocnění, v jejichž etiologii hraje roli chronický zánětlivý proces. Významnou skupinou ohrožených deficitem vitaminu C představují pacienti s chronickými chorobami, včetně onkologických. V etiologii těchto chorob hraje roli oxidativní stres, který vede k poklesu zásob askorbátu. Samotný průběh těchto onemocnění vede často k dalšímu poklesu zásob vitaminu C. Ke vzniku deficitu vitaminu C přispívá často i léčba, užívaná k terapii těchto onemocnění (např. cytostatika, radioterapie). Řešením stavů spojených s deficitem askorbátu/oxidativním stresem je suplementace vitaminu C. Pro rychlé vyrovnání důsledků výrazného deficitu, pro protizánětlivý účinek, k ochraně endotelu u kardiovaskulárních onemocnění a jako součást adjuvantní a paliativní léčby u onkologických onemocnění je vhodná forma intravenózní, která umožňuje podání dávek vitaminu C v řádu gramů.

Literatura

1. Cahill L, Corey PN, El-Sohemy A. Vitamin C deficiency in a population of young Canadian adults. Am J Epidemiol 2009;170:464-471.
2. Vinas BR, Barba LR, Ngo J, et al. Projected prevalence of inadequate nutrient intakes in Europe. Ann Nutr Metab 2011;59:84–95.
3. Hampl, Taylor, Johnston . Vitamin C deficiency and depletion in United states: the third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988 to 1994. Am J Public Health 2004;94:870–5.
4. Khaw KT, Bingham S, Welch A, et al. Relation between plasma ascorbic acid and mortality in men and women in EPIC-Norfolk prospective study: a prospective population study. Lancet 2001;357:657-63.
5. Deicher R, Zitai F, Bieglmayer C, et al. Low total vitamin C plasma level is a risk factor for cardiovascular morbidity and mortality in hemodialysis patients. J Am Soc Nephrol 2005;16:1811-8.
6. Hagfors L, Leanderson P, Sköldstam L, et al. Antioxidant intake, plasma antioxidants and oxidative stress in a randomized, controlled, parallel, mediterranean dietary intervention study on patients with rheumatoid arthritis. Nutr J 2003;2:5-15.
7. Mayland CR, Bennett MI, Allan K. Vitamin C deficiency in cancer patients. Palliat Med 2005;19:17-20.
8. Klaunig JE, Kamendulis LM. The role of oxidative stress in carcinogenesis. Ann Rev Pharmacol Toxicol 2004;44:239-267.
9. Mikirova N, Casciari J, Rogers A, et al. Effect of high-dose intravenous vitamin C on inflammation in cancer patients. J Transl Med 2012;10:189.
10. Klaunig JE, Kamendulis LM. The role of oxidative stress in carcinogenesis. Ann Rev Pharmacol Toxicol 2004;44:239-67.
11. Bodansky O, Wroblewski F, Markardt B. Concentrations of ascorbic acid in plasma and white blood cells of patients with cancer and noncancerous chronic disease. Cancer. 1952;5:678–684.
12. Anthony HM, Schorah CJ. Severe hypovitaminosis C in lung-cancer patients: the utilization of vitamin C in surgical repair and lymphocyte-related host resistance. Br J Cancer. 1982;46:354–367.
13. Mayland CR, Bennett MI, Allan K. Vitamin C deficiency in cancer patients. Palliat Med 2005;19:17-20.
14. Gupta A, Bhatt MLB, and Misra MK. Lipid peroxidation and antioxidant status in head and neck squamous cell carcinoma patients. Oxid Med Cell Longevit 2009;2:68-72.
15. Fain O, Mathieu E, Thomas M. Scurvy in patients with cancer. BMJ1998;316:1661–1662.
16. Ichim TE, Minev B, Braciak T, et al. Intravenous ascorbic acid to prevent and treat cancer-associated sepsis? J Transl Med2011;9:25.
17. Sherman DL, Keaney Jr. JF, et al. Pharmacological concentrations of ascorbic acid are required for the beneficial effect on endothelial vasomotor function in hypertension. Hypertension 2000;35:936-941.
18. Ma Y, Chapman J, Levine M, Polireddy K, Drisko J, Chen Q. High-dose parenteral ascorbate enhanced chemosensitivity of ovarian cancer and reduced toxicity of chemotherapy. Sci Transl Med 2014;6:222ra18.
19. High-dose vitamin C. National Cancer Institute at the National Institutes of Health. http://www.cancer.gov/cancertopics/pdq/cam/highdosevitaminc/healthprofessional.
20. Robitaille L, Mamer OA, Miller WH Jr. Oxalic acid excretion after intravenous ascorbic acid administration. Metabolism 2009;58:263-9.