V časopise Amino Acids byla publikována studie, která se zabývala ověřováním některých detailů role vitaminu C v syntéze kolagenu.1 V této studii byl zkoumán vliv přítomnosti vitaminu C na sekvenci, interakci a orientaci aminokyselin při tvorbě kolagenu. Při výpočtech byla využita teorie funkce hustoty (density function theory, DFT). Cílem této studie bylo prozkoumat mechanismus účinku vitaminu C z hlediska termodynamiky a struktury reakce probíhající při syntéze kolagenu.

Kolagen je protein, který se se vyznačuje charakteristickou strukturou trojité šroubovice. Molekula kolagenu je tvořena hlavně aminokyselinami glycinem, prolinem, hydroxyprolinem a hydroxylysinem. Syntéza kolagenu probíhá na polyribozomech, které se vážou na membránu drsného endoplazmatického retikula (rough endoplasmatic reticulum, rER). Vzniklé polypeptidové řetězce protokolagenu jsou segregovány v jeho cisternách, kde dochází k iniciální glykosylaci a hydroxylaci. Hydroxylace probíhá na aminokyselinových zbytcích prolinu a lysinu, vzniká tak hydroxyprolin a hydroxylysin. Na konci každého řetězce protokolagenu se nacházejí registrační peptidy, které zabraňují předčasné intracelulární polymerizaci vzniklých molekul. Zároveň napomáhají vytvoření trojité šroubovice, kdy vždy ze tří řetězců protokolagenu vzniká prokolagen. Z endoplasmatického retikula je prokolagen transportován do Golgiho komplexu, kde je kondenzován a obalen membránou sekrečních vezikul. Následně je procesem excocytózy uvolňován do extracelulárního prostoru. Enzym prokolagenpeptidáza odštěpuje v extracelulárním prostoru od prokolagenu registrační peptidy a vznikne tak tropokolagen. Sousední buňky uspořádávají tropokolagen stupňovitým způsobem a vytvářejí kolagenní fibrily, z fibril dále utvářejí vlákna. Vlákna jsou stabilizována enzymem lyzyloxidázou pomocí vzájemných vazeb lysinových a hydroxylysinových zbytků v sousedních molekulách tropokolagenu.

V syntéze všech typů kolagenu je důležité spojení aminokyselin prolinu a glycinu za účasti vitaminu C a vzniku prokolagenu. Molekula kolagenu je trojšroubovice tvořená třemi polypeptidovými řetězci, tzv. alfa peptidy. Vitamin C (askorbát) je nezbytným kofaktorem hydroxylačních enzymů při syntéze kolagenu. Je nezbytný pro hydroxylaci prolinu a lysinu na hydroxyprolin a hydroxylysin. V hydroxylační reakci přeměny prolinu (resp. prolylu) na 5-hydroxyprolin za účasti enzymu prolyl-5-prolylhydroxylázy dochází v prolylhydroxylázové doméně enzymu prolylhydroxylázy indukovatelné hypoxií (HIF-PHD) k proměně dvoumocného železa (Fe2+) na trojmocné (Fe3+) a poté na čtyřmocné železo (Fe4+) a oddělení hydroxyprolinu od enzymu. HIF-PHD je přitom redukována vitaminem C. Přítomnost vitaminu C aktivuje katalytický cyklus enzymů prolylhydroxylázy indukovatelné hypoxií (HIF-PHDs) a lysylhydroxylázy a zvyšuje stabilitu alfa řetězců. Kromě těchto hydroxylačních reakcí je vitamin C potřebný pro glykosylaci při tvorbě stabilní trojité šroubovice prokolagenu.

Uvedená studie zkoumala mechanismus účinku vitaminu C v aminokyselinové sekvenci na základě počitačového simulačního modelování pomocí tzv. metody DFT (density functional theory), která využívá elektronovou hustotu (electron density) pro výpočet frekvencí atomů a molekul. Výsledky studie ukázaly, že přítomnost vitaminu C je důležitá při syntéze kolagenu, a že mechanismus tvorby aminokyselinové sekvence (Gly-Hyp-Pro) je lepší při tvorbě kolagenu za přítomnosti vitaminu C než bez přítomnosti tohoto vitaminu. Vitamin C působí jako kofaktor enzymu prolyl-5-hydroxylázy a umožňuje přeměnu aminokyseliny prolin na hydroxyprolin. Při nedostatku vitaminu C se reakce v této fázi zastaví a prolin se nemůže na hydroxyprolin přeměnit. Vitamin C ovlivňuje nejen tuto reakci, ale umožňuje i oddělení hydroxyprolinu od enzymu prolyl-5-hydroxylázy. Získaná data ukazují, že vitamin C zabraňuje nežádoucím interakcím a usnadňuje nasměrování aminokyselinové reakce k opravě pojivové tkáně (kolagenu). Je to další doklad významu dostatečné suplementace vitaminu C pro hojivé procesy v situacích, kdy jsou struktury pojivové tkáně narušeny.

Kromě své role v syntéze kolagenu, působí vitamin C jako silný antioxidant tím, že neutralizuje reaktivní formy kyslíku (ROS) odpovědné za buněčnou apoptózu během zánětlivé fáze. Navíc, jak ukazují některé studie, vitamin C může vyvolat mobilizaci kmenových buněk šlach, růst osteoblastů a diferenciaci a stimulace fibroblastů. Proto je vitamín C stále více zkoumán jeho význam při léčbu poruch a úrazů pohybového aparátu. Jak ukázaly preklinické studie shrnuté v publikovaném systematickém přehledu, vitamin C má potenciál urychlit hojení kostí po frakturách, zvýšit syntézu kolagenu typu I a snížit parametrů oxidačního stresu. Nebyly hlášeny žádné nežádoucí účinky suplementace vitaminem C na zvířecích modelech ani na lidských účastnících; perorální vitamin C se tedy jeví jako perspektivní a bezpečný doplněk léčby poruch pohybového aparátu.

---

1. Chugaeva EY, Raouf M, et al. Effects of L-ascorbic acid (C6H8O6: Vit-C) on collagen amino acids: DFT study. Amino Acids 2023, doi: 10.1007/s00726-023-03339-5. Online ahead of print.

2. DePhillipo NN, Aman ZS, Kennedy MI, et al. Efficacy of vitamin C supplementation on collagen synthesis and oxidative stress after musculoskeletal injuries: A systematic review. Orthop J Sports Med 1918;6(10):2325967118804544.

Autor

MUDr. Pavel Kostiuk, CSc.
Edukafarm, Praha

Nedostatečná saturace organismu vitaminem C je jednou z předpokládaných příčin zvýšeného výskytu závažných onemocnění, jejichž etiopatogenetickým faktorem je chronický zánět. Vzhledem k tomu, že tento vitamin je významným faktorem fungování imunitního systému, může jeho snížená hladina vysvětlit poruchu imunity a chronizaci zánětlivého procesu u těchto onemocnění. Výzkum ukázal, že nedostatek vitaminu C v populaci je rozšířenější, než se dříve předpokládalo. Faktorů, které k tomu přispívají, je celá řada, například stres,1,2 nízký sociální status,3 obezita a kouření. Jak výzkum ukázal, k dostatečné funkci imunitního systému jsou zapotřebí vyšší plazmatické hladiny, než jaké se dosud pokládaly za adekvátní.

Ve starší odborné literatuře se obvykle rozlišují tři pásma plazmatické hladiny vitaminu C: fyziologická koncentrace vitaminu C odpovídá hodnotám vyšším než 28 mikromolů na litr (µmol/l), pásmo suboptimálních hodnot se nachází mezi 11 a 28 µmol/l a jako deficit se označují hodnoty pod 11 µmol/l.

Toto rozdělení je použito například ve studii, která mapovala sérové hladiny vitaminu C v kanadské populaci.6 Tato studie ukázala, že 33 % osob mělo suboptimální plazmatickou hladinu a 14 % mělo hladinu v pásmu deficitu. Téměř polovina zkoumané populace tedy měla neadekvátně nízkou hladinu vitaminu C. Vysoký a stále rostoucí výskyt onemocnění, v jejichž etiologii hraje roli chronický zánět, vedl k závěru, že oxidační stres spojený s nedostatkem vitaminu C je mnohem rozšířenější, než by vyplývalo z dosavadních představ o optimální saturaci organismu vitaminem C, a že je třeba lépe definovat optimální hladinu vitaminu C tak, aby odpovídal skutečným potřebám organismu.

Vzhledem k tomu, že nedostatek vitaminu C nemusí být doprovázen klasickým klinickým obrazem skorbutu, může být po nějakou dobu asymptomatický a přitom může postupně vést k nebezpečnému prozánětlivému oxidačnímu stresu, je vhodné jemněji rozlišit pásma hladin vitaminu C mezi skutečným deficitem, suboptimálními hodnotami a hladinou, kdy je organismus tímto vitaminem plně saturován. Nový pohled na tuto problematiku je přítomen v odborné literatuře v posledních letech.2,7 V současné době je také málo prozkoumán klinický význam a determinanty plazmatické koncentrace vitaminu C v pásmu mezi deficitem, hypovitaminózou a adekvátní hladinou vitaminu C, a souvislost mezi hladinou v tomto pásmu a rizikem vzniku chronického zánětu.

Za účelem detailnějšího průzkumu přesněji odlišených pásem hladin vitaminu C rozdělili autoři studie uveřejněné v roce 2021 v časopise Nutrients⁷ (o výsledcích studie níže referujeme) plazmatickou koncentraci vitaminu C na 5 pásem s tím, že dříve jednotné pásmo mezi deficitem a normou rozdělili a navíc nově definovali pásma nad hranicí deficitu. Rozlišují celkem pět pásem plazmatické hladiny vitaminu C: deficit (pod 11 µmol/l) suboptimální pásmo rozdělili na pásmo hypovitaminózy (horní hranice 22,9 µmol/l), pásmo neadekvátní hladiny (horní hranice 49 µmol/l), pásmo adekvátní hladiny (horní hranice 69 µmol/l) a saturovanou hladinu (od 70 µmol/l ).

Autoři předpokládají, že toto jemnější dělení (podrobněji viz níže) bude přínosem pro citlivější a cílenější dávkování vitaminu C v rámci prevence a léčby, pro zdůvodnění suplementace při zvýšené potřebě a pro ovlivňování zdravotní politiky ve směru vytváření dietních doporučení prospěšných pro zdravotní stav populace. Oproti dříve užívaným hranicím plazmatické hladiny vitaminu C je především posunuta výše hranice takzvané adekvátní hladiny a byla definována hladina odpovídající plné saturaci organismu. Jak autoři uvádějí, toto nové vymezení hranic bylo navrženo podle pravidel americké iniciativy zaměřené na zdravou výživu (Nutrition and Healthy Eating, Healthy People 2030).

Soubor, metody

Autoři uvedené studie7 analyzovali výsledky vyšetření, získané v rámci programu National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES), organizované americkými Centry pro kontrolu a prevenci onemocnění (Centers for Disease Control and Prevention, CDC). Sledovaný soubor původně zahrnoval 20 470 dospělých osob. Do uvedené studie zaměřené na mapování plazmatických hladin vitaminu C bylo vybráno celkem 7607 osob ve věku 40–59 let, které vyhovovaly zvoleným kritériím (věk nad 20 let, poskytnutí všech požadovaných podkladů, vyplnění dotazníků a podobně), z toho bylo 51,3 % žen a 48,7 % mužů. Pokud jde o možnosti zajištění optimální stravy, charakterizovalo přibližně 86 % osob svou situaci jako vyhovující (jak se při analýze ukázalo, tento subjektivní pohled neznamená, že složení diety je správné). Vitamin C v plazmě byl měřen izokratickou kapalinovou chromatografií s elektrochemickou detekcí. Naměřená koncentrace vitaminu C v plazmě byla vyjádřena v mikromolech na litr (µmol/l).

Účastníci studie byli na základě individuálně změřené plazmatické hladiny vitaminu C zařazeni do jednoho z pěti pásem: deficit (0–10,99 µmol/l), hypovitaminóza (11–23,99 µmol/l), neadekvátní hladina (24–49,99 µmol/l), adekvátní hladina (50–69,99 µmol/l) a plná saturace (od 70 µmol/l). Znamená to, že místo dříve uváděné dolní hranice normy (28 µmol/l) byla v této studii nově definována adekvátní koncentrace až od hodnoty 50 µmol/l s tím, že plné saturaci odpovídá plazmatická hladina od 70 µmol/l. Na základě strukturovaných dotazníků byl u probandů zjišťován příjem vitaminu C (What We Eat in America Questionnaire) vyvinutý americkým ministerstvem zemědělství a ministerstvem zdravotnictví a sociální péče. K identifikaci složení stravy byl použit dotazník Food and Nutrient Database for Dietary Studies, 2.0 (FNDDS 2.0) sestavený americkým ministerstvem zemědělství.

Výsledky: hladiny vitaminu C

Prevalence hladin podle nových kritérií

Průměrná plazmatická hladina vitaminu C ve skupině jako celku byla 54,63 (SD = 28,62) µmol/l. Tato průměrná hodnota je však zavádějící. Ve skutečnosti pouze třetina (34 %) osob měla sérovou koncentraci vitaminu C v pásmu adekvátní hladiny a pouze u čtvrtiny (25,8 %) byla hladina vitaminu C na úrovni plné saturace. Téměř polovina (41,8 %) probandů měla nedostatečnou sérovou koncentraci vitaminu C, z toho 26,2 % v pásmu neadekvátní hladiny, 9,5 % v pásmu hypovitaminózy a 6,1 % v pásmu deficitu.

Vztah mezi hladinami vitaminu C a charakteristikami zkoumané populace

Ve studii se projevily určité souvislosti mezi některými charakteristikami zkoumaného populačního vzorku a hladinami vitaminu C. Z hlediska pohlaví se projevovaly některé rozdíly. U mužů byla signifikantně vyšší pravděpodobnost výskytu snížené sérové koncentrace vitaminu C (tedy v pásmu deficitu, hypovitaminózy a neadekvátní hladiny) než u žen (p < 0,001). Pouze u 19,3 % mužů se vyskytovala plná saturace, zatímco u žen významně více (32,3 %).

Pokud jde o věkový faktor, byly zjištěny statisticky významné rozdíly (p < 0,001) v jednotlivých pásmech hladin vitaminu C. U osob v mladším a středním věku se projevila signifikantně častěji vyšší pravděpodobnost výskytu neadekvátní hladiny vitaminu C než u skupiny starších dospělých, kde se častěji vyskytovaly hladiny v pásmu saturace.

Protože výzkum probíhal u multietnické populace ve Spojených státech, byl hodnocen i etnický aspekt. Z tohoto hlediska stojí za zmínku, že u nehispánských osob černé pleti se nejčastěji (u téměř poloviny osob této skupiny) vyskytovala nedostatečná plazmatická koncentrace vitaminu C (deficit, hypovitaminóza a neadekvátní hladina). Pokud jde o bělošskou populaci, byly zjištěny velké rozdíly v plazmatické koncentraci vitaminu C: na jedné straně nejvyšší výskyt deficitu, ale na druhé straně i nejvyšší výskyt saturované hladiny.

Zajímavý je také socioekonomický aspekt, respektive finanční zajištěnost zařazených osob (hodnocená jako Poverty to Income Ratios, PIR). U sociálně slabších a středně zajištěných osob se nejčastěji vyskytovala nedostatečná hladina vitaminu C (přibližně u 43 % této skupiny). Osoby zajištěné nejlépe měly nejnižší výskyt nedostatečné plazmatické hladiny vitaminu C, nicméně u třetiny z nich se nedostatečná hladina vyskytovala. Ve skupině středně zajištěných osob se deficit vitaminu C vyskytoval nejčastěji.

Hodnocení dalšího aspektu – potravinové nezajištěnosti (food insecurity) – souvisí se sociální situací zařazených osob a je vlastně jakýmsi extrémním projevem individuálně špatné situace. Nicméně právě tento parametr se týkal nemalé části hodnoceného vzorku populace (14,1 %). U těchto osob se ve vyšším podílu (56,5 %) vyskytovala nedostatečná plazmatická hladina vitaminu C (deficit, hypovitaminóza, neadekvátní hladina), což bylo významně více než ve skupině, v níž se tato nezajištěnost neprojevovala (40,1 %). Velký rozdíl byl také ve výskytu plně saturované hladiny: ta se vyskytovala pouze u 16,2 % osob ze skupiny s nezajištěností potravy, ale u téměř dvojnásobku osob, které tímto negativním problémem netrpěly (27,6 %).

Byla hodnocena také souvislost plazmatických hladin vitaminu C s kuřáctvím. U kuřáků se projevovala častěji (u 60,8 %) nedostatečná hladina tohoto vitaminu (deficit, hypovitaminóza a neadekvátní hladina) než u nekuřáků (pouze 34,8 %). Plně saturovaná hladina se vyskytovala u 14,7 % kuřáků, zatímco byla zjištěna u více než dvojnásobku (30,7 %) nekuřáků. Kouření tedy snižovalo pravděpodobnost plné saturace vitaminem C na polovinu.

Dále byl hodnocen vliv indexu tělesné hmotnosti (body mass index, BMI). Osoby s nedostatečnou plazmatickou koncentrací vitaminu C (pásmo deficitu, hypovitaminózy a neadekvátní hladiny) se nejčastěji vyskytovaly u osob s vyššími hodnotami BMI, zatímco dostatečná hladina vitaminu C se častěji vyskytovala u osob s nižšími hodnotami BMI.

Pokud jde o příjem vitaminu C, projevila se logická souvislost mezi kvantitou přijatého vitaminu (odhadnuté podle údajů o složení stravy, doplněné případně suplementací ve formě nutričních doplňků) a jeho plazmatickou koncentrací (nejnižší průměrný příjem vitaminu byl ve skupině osob v pásmu deficitu, nejvyšší ve skupině osob s hladinou na úrovni plné saturace).

Diskuze

Zjištění této studie navazuje na výsledky dosavadních studií, které zkoumaly hladinu vitaminu C v organismu a jejichž výsledky opakovaně ukazovaly, že nízká hladina vitaminu C (a nedostatečný příjem tohoto vitaminu) zůstává aktuálním problémem veřejného zdraví. Nově bylo ve studii uplatněno detailnější rozdělení hladin do pěti pásem plazmatické koncentrace a definována hranice, při které je organismus saturován vitaminem C natolik, aby mohly být dostatečně zajištěny všechny role, které v metabolismu tento vitamin má. Toto jemnější rozlišení různých pásem umožnilo také lépe identifikovat ohrožené skupiny.

Studie ukázala, že muži mají výrazně častěji nedostatečné plazmatické hladiny vitaminu C než ženy. Toto zjištění je konzistentní mezi studiemi zkoumajícími tyto souvislosti v různých zemích.9-11 Ačkoli některými důvody mohou být dietní rozdíly a/nebo faktor vyššího objemu netukové tkáně, především svaloviny u mužů (a tedy většího distribučního objemu), je podle autorů zapotřebí více výzkumů k přesvědčivé identifikaci kauzality. Etnické rozdíly mají pravděpodobně více příčin, což lze částečně vysvětlit odlišným složením stravy, dalšími uvažovanými atributy jsou zvýšené riziko stresu u menšinových populací, vyšší výskyt nedostatečného zajištění potravin, ale i vyšší výskyt obezity a diabetu typu I, což jsou všechno faktory spojené se sníženou hladinou vitaminu C v organismu.

Studie potvrdila, že nízký socioekonomický status je rozhodujícím faktorem snížení hladiny vitaminu C. Přesto i osoby se středním socioekonomickým statusem měly relativně často nízkou hladinu a v této skupině byl nejvyšší podíl účastníků s nedostatkem vitaminu C. Jde tedy možná o přehlížený segment populace s nutričními nedostatky, které přispívají ke snížené hladině vitaminu C a následné prozánětlivé tendenci v organismu.

Z dalších rizikových faktorů je třeba uvést kouření, které vede ke snížení hladiny vitamínu C v plazmě v důsledku vzniku oxidantů, oxidačního stresu a zvýšené spotřebě vitaminu k jeho neutralizaci. Také jedinci s potravinovou nejistotou vykazovali výrazně vyšší procento nedostatečné hladiny vitamínu C a následné zvýšené riziko chronických zánětlivých onemocnění.12 Osoby s vysokým BMI mají nižší hladinu vitaminu C kvůli různým faktorům, například zvýšenému výskytu zánětu,13,14 nebo nesprávnému složení potravy.15 V této souvislosti autoři uvádějí, že existuje určitý nepoměr mezi subjektivně udávaným příjmem vitaminu C a objektivně zjištěným obsahem vitaminu v organismu, což se v této práci zjišťovalo vyšetřením plazmatické hladiny. (Toto vyšetření je v běžné praxi těžko dostupné a pro orientační stanovení saturace organismu vitaminem C by bylo možné užít i jiné orientační metody, jako například detekce vitaminu C v moči.)

Závěr

Medicínský výzkum opakovaně ukázal, že nedostatečné zásobení organismu vitaminem C se vyskytuje v populaci častěji, než se předpokládalo. Z toho vyplývá obecná potřeba zvýšit příjem tohoto vitaminu, aby bylo zabráněno narušení mnoha vitálně důležitých procesů v organismu, rozvoji oxidačního stresu a onemocněním vznikajícím na podkladě chronického zánětu. Tento zvýšený příjem však musí být přizpůsobený individuálním potřebám. Pokud jde o příjem vitaminu C, některé dřívější průzkumy ukázaly, že přibližně čtvrtina populace nepřijímá ani množství odpovídající doporučeným denním dávkám (které, jak se ukazuje, jsou relativně nízké, navíc často neodpovídají skutečným individuálním potřebám).

Referovaná studie ukázala, že výskyt nedostatečné saturace organismu vitaminem C zapříčiněný jeho nedostatečným příjmem je mnohem rozšířenějším jevem, než se dosud předpokládalo. Toto zjištění umožnila nová metodika hodnocení plazmatické koncentrace, v rámci níž bylo definováno pět pásem: deficit, hypovitaminóza, neadekvátní hladina, adekvátní hladina a plná saturace.

Dlouhodobě nedostatečné zásobení organismu vitaminem C vede k rozvoji oxidačního stresu a zánětlivých změn v organismu. U značné části zkoumané zdánlivě „zdravé“ populace byla zjištěna nedostatečná hladina vitaminu C, přestože se u nich nevyskytovaly zjevné klinické příznaky hypovitaminózy či skorbutu. Toto zjištění ukazuje, že je vhodné alespoň orientačně vyšetřovat saturaci organismu vitaminem C, což umožňuje identifikovat osoby ohrožené oxidačním stresem a rozvojem onemocnění, v jejichž etiologii hraje roli chronický zánětlivý proces. Vzhledem k nedostatečné dostupnosti a nákladnosti stanovení plazmatické hladiny kapalinovou chromatografií je k tomuto účelu možné použít i jiné orientační metody, například detekci vitaminu C v moči.

Zvýšená prevalence jedinců, jejichž organismus není dostatečně saturován vitaminem C, poskytuje nezvratný důkaz, že příjem tohoto vitaminu je v populaci i v rozvinutých zemích velmi často nedostatečný a že je třeba se u ohrožených jedinců cíleně zaměřit na dostatečný příjem vitaminu C nejen v potravě, ale tam, kde je to třeba, i cílenou suplementací v podobě vhodných doplňků stravy.

Literatura

Plotnick MD, D’Urzo KA, Gurd BJ, et al. The influence of vitamin C on the interaction between acute mental stress and endothelial function. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol 2017;117:1657–1668.

Moritz B, Schmitz AE, Rodrigues ALS, et al. The role of vitamin C in stress-related disorders. J Nutr Biochem 2020;85:108459.

Carr AC, Rowe S. Factors affecting vitamin C status and prevalence of deficiency: A global health perspective. Nutrients 2020;12:1963.

Elste V, Troesch B, Eggersdorfer M, et al. Emerging evidence on neutrophil motility supporting its usefulness to define vitamin C intake requirements. Nutrients 2017;9:503.

Carr AC, Maggini S. Vitamin C and Immune Function. Nutrients 2017;9:1211.

Cahill L, Corey PN, El -Sohemy A. Vitamin C deficiency in a population of young Canadian adults. Am J Epidemiol 2009;170:464–471.

Crook J, Horgas A, Yoon S-J, et al. Insufficient Vitamin C levels among adults in the United States: Results from the NHANES Surveys, 2003–2006. Nutrients 2021; 13: 3910.

United States Department of Agriculture. Healthy People 2030. https://health.gov/healthypeople/ objectives-and-data/browse-objectives/ nutrition-and-healthy-eating. Accessed 21.1.2024.

Rowe S, Carr AC. Global Vitamin C status and prevalence of deficiency: A cause for concern? Nutrients 2020;12:2008.

Alishahi A, Azizbeigi K, Salamat KM, et al. The effect of aerobic training with vitamin C supplementation on myeloperoxidase, asymmetric dimethyl arginine and blood pressure in middle-age hypertensive overweight men. J Clin Res Paramedical Sci 2019;8:e86843.

Paalanen L, Prättälä R, Alfthan G, et al. Vegetable and fruit consumption, education and plasma vitamin C concentration in Russian and Finnish Karelia, 1992–2002. Public Health Nutr 2013, 17, 2278–2286.

Kelli HM, Hammadah M, Ahmed H, et al. Association between living in food deserts and cardiovascular risk. Circ Cardiovasc Qual Outcomes 2017;10:003532.

Karczewski J, Sledzinska E, Baturo A, et al. Obesity and inflammation. Eur Cytokine Netw 2018;29:83–94.

Kwaifa IK, Bahari H, Yong YK, et al. Endothelial dysfunction in obesity-induced inflammation: molecular mechanisms and clinical implications. Biomolecules 2020;10:291.

Canoy D, Wareham N, Welch A, et al. Plasma ascorbic acid concentrations and fat distribution in 19 068 British men and women in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition Norfolk cohort study. Am J Clin Nutr 2005;82:1203–1209.

Carr AC, Frei B. Toward a new recommended dietary allowance for vitamin C based on antioxidant and health effects in humans. Am J Clin Nutr 1999;69:1086–1107.

Autor

MUDr. Pavel Kostiuk, CSc.

Studie (1) se zabývala otázkou, zda suplementace kyselinou askorbovou může snížit zvýšené hladiny kortizolu a dehydroepiandrosteron-sulfátu (DHEA-S) u jedinců trpících chronickým stresem. Studie zahrnovala 69 žen s vysokými hladinami těchto hormonů. Účastnice byly rozděleny do tří skupin na základě individuálních hormonálních hladin a dále do dvou z nichž v jedné probíhala perorální suplementace vitaminu C a v druhé nikoliv (jedna podskupina v každé skupině dostávala denně 1000 mg vitaminu, zatímco druhá podskupina neměla žádné změny ve stravě). Po dvou měsících došlo v podskupinách se suplementací vitaminu C k významnému snížení hladin kortizolu a DHEA-S. Například hladiny kortizolu v jedné skupině klesly z 780 ± 57 na 446 ± 26 nmol/l a hladiny DHEA-S v jiné skupině klesly z 13,9 ± 1,6 na 9,9 ± 1,2 (p < 0,0007).

Studie ukázala, že suplementace vitaminu C může pomoci normalizovat hladiny tzv. stresových hormonů (kortizolu a dehydroepiandrosteron-sulfátu) u žen trpících chronickým stresem, což ukazuje potenciální roli kyseliny askorbové při zvládání hormonální dysbalance související se stresem.

Pokud jde o mechanismy, které zprostředkují toto působení, touto problematikou se zabývala celá řada studií. Stresová reakce je zprostředkována především osou hypothalamus-hypofýza-nadledvinky (HPA) a také sympatoadrenálním systémem (SAS). Zvýšená sekrece vitaminu C játry a nadledvinami pravděpodobně hraje důležitou roli v koordinované reakci na stres. Aktivace osy HPA má za následek produkci ACTH předním lalokem hypofýzy s následnou zvýšenou syntézou a uvolňováním kortizolu. Aktivace SAS vede k sekreci adrenalinu a noradrenalinu dření nadledvin a sympatikem. Zvýšená koncentrace cirkulujícího kortizol a katecholaminy působí prostřednictvím mnoha mechanismů ke zvýšení kardiovaskulární rezervy a poskytují pohotový zdroj paliva (glukózy a laktátu) pro mozek, srdce a kosterní svaly, což organismu umožňuje adekvátně na stres reagovat (útěk nebo boj). Vitamin C má mnoho různých biologických účinků, z nichž mnohé pravděpodobně hrají důležitou roli v reakci na stres a působí synergicky s účinky kortizolu a katecholaminů. Nejdůležitější pro tuto roli je skutečnost, že vitamin C je nezbytný pro syntézu katecholaminů a pro normální adrenergní reakci.(2)

---

1. Beglaryan, N, Hakobyan G, Nazaretyan E. Vitamin C supplementation alleviates hypercortisolemia caused by chronic stress. Stress Health 2024;40(3):e3347. doi: 10.1002/smi.3347.

2. Marik PE. Vitamin C: an essential “stress hormone” during sepsis. J Thorac Dis 2020; 12(Suppl 1): S84–S88. doi: 10.21037/jtd.2019.12.64.

Autor

PharmDr. Lucie Kotlářová, MUDr. Pavel Kostiuk, CSc.

V úctě,

odborná redakce, Edukafarm

Přípravek Lipo C Askor Forte z hlediska moderní farmakologie

V časopise Pharma News (5-6/2021, s. 8-9) byl otištěn článek RNDr. Martina Štuly „Lipo C Askor – lipozómy v kapsli, nebo podvod?“.¹ Chceme reagovat na tento článek, který obsahuje mylné, zjednodušující a zkreslující informace. Současná odborná literatura ani dokumentace k přípravku nepotvrzuje žádné z autorových tvrzení.

Tvrzení v článku ve Pharma News

Zopakujme stručně obsah tohoto článku. Autor se vyjadřuje k přípravku Lipo C Askor ve formě kapslí (u názvu článku je vyobrazení přípravku Lipo C Askor Forte, předpokládáme tedy, že autorovi jde konkrétně o tento přípravek). Autor tvrdí, že jde o přípravek lipozomální, tedy zpracovaný do lipozomů. Pak autor popisuje svoje pojetí lipozomu (odstavec „Co známe ze školy“) s tím, že běžně mají lipozomy tekutou formu („lipozomální vitamin C má formu viskózního roztoku“) a do pevných forem (např. prášku) se nezpracovávají. Dále uvádí, že pro přípravu lipozomální formy vitaminu C je zapotřebí značné množství fosfolipidů a posléze tvrdí, že jmenovaný přípravek nemůže být lipozomální, protože není tekutý (má formu prášku v kapslích) a příbalový leták přípravku nedeklaruje obsah fosfolipidové složky. Autor na závěr naznačuje, že přípravek je jen předražené „obyčejné krystalické céčko“, a klade sugestivní otázku, zda je tento přípravek „největší podvod na zákazníky v době pandemie, kdy se každý obává o život a zdraví svých blízkých“.

Reagujeme na tento článek, protože žádné z těchto tvrzení neodpovídá realitě moderní farmakologie. Podívejme se tedy na tuto problematiku z odborného hlediska.

Co je ve skutečnosti lipozomální vstřebávání (liposomal delivery)

Autor článku ve Pharma News pojednává o přípravku Lipo C Askor Forte, jako by výrobce deklaroval, že přípravek má formu lipozomů. Na krabičce i v příbalovém letáku tohoto přípravku nic takového není uvedeno; je tam něco jiného: totiž že jde o přípravek s lipozomálním vstřebáváním. Autor nejspíš oba pojmy ztotožňuje, protože v dalším textu se věnuje pouze problematice lipozomů. Ve skutečnosti tyto pojmy (lipozom a lipozomální vstřebávání, angl. liposomal delivery) souvisí pouze v tom smyslu, že zpracování léčiva do lipozomů je jen jeden z řady způsobů, kterými lze zajistit lipozomální způsob vstřebávání, tedy aby účinná látka (v tomto případě vitamin C) byla ze střeva vstřebána prostřednictvím lymfatického systému (a nikoli prostřednictvím transportních molekul do krve, resp. do vena portae). Lipozomální vstřebávání je tedy širší pojem, který není omezen jen na formu lipozomů, ale lze jej zajistit i jinak než touto formou.

Ve světové odborné literatuře je pojem liposomal delivery v tomto širokém smyslu běžně užívaný. Základní podmínkou k tomuto lipozomálnímu vstřebávání je, aby perorálně podaná látka/částice měla dostatečný stupeň lipofility. Vlastnosti látek, pokud jde o to, zda jsou spíše hydrofilní či lipofilní, se klasifikují tzv. rozdělovacím koeficientem (partition coefficient, log P). Vstřebávání lymfatickým systémem je (oproti vstřebávání do krve) výhodnější, není omezeno kapacitou střevních transportních molekul a zajišťuje vstřebání podstatně většího množství vitaminu C. Protože však čistá kyselina askorbová je dosti hydrofilní (log P = -2,15), je výhodné zvýšit tuto hodnotu směrem k lipofilitě. Toto lze zajistit u hydrofilních látek, jako je kyselina askorbová, buď uzavřením do sférického lipozomálního obalu, ale i jinými, modernějšími způsoby, z nichž některé uvedeme níže.²

Problematika lipozomů je složitější

Vraťme se ještě stručně k lipozomům, protože jim autor věnuje ve svém článku dosti místa, ale značně zkreslujícím způsobem, takže ani tato pasáž neodpovídá současné úrovni poznání. Autor popisuje jednu z mnoha technologií přípravy lipozomálních přípravků, jako by šlo o jedinou používanou technologii a dále uvádí, že lipozomální forma vitaminu C musí být tekutá, a nemůže tedy mít formu práškovou. Tato tvrzení nedokládá žádným odkazem na odbornou literaturu, jen uvádí, že „to známe ze školy“.

V obou těchto věcech se autor mýlí. Ve skutečnosti je oblast lipozomů mnohem složitější. Technologie, kterou autor uvádí (kde výchozí surovinou k výrobě lipozomální formy vitaminu C je kyselina askorbová a fosfolipidová složka v přibližném poměru 2:1, a výsledkem je tekutá forma) patří k spíše tradičnějším technologiím. Současné moderní technologie běžně umožňují výrobu práškových forem lipozomů s obsahem vitaminu C, jak je zjevné z časté nabídky práškových lipozomů na světovém trhu. Obor lipozomálních technologií se bouřlivě vyvíjí, počet těchto technologií umožňujících přípravu lipozomů s výhodnějšími vlastnostmi stále vzrůstá a poměry potřebných složek jsou navzájem odlišné. Jmenujme např. technologie využívající metodu sušení/osmotického šoku, freeze drying, lyo- filizaci a další techniky, umožňující dosažení pevných, resp. práškových forem lipozomálního vitaminu C.³ Není tedy pravda, že lipozomální forma vitaminu C musí být tekutá; naopak, na trhu se díky existenci pokročilých technologií běžně vyskytují i práškové formy.

Lipozomy nejsou jediný způsob, jak dosáhnout lipozomálního vstřebávání

Vzhledem k nevýhodám řady klasických lipozomů, mezi něž patří nedostatečná stabilita, životnost či biologická dostupnost v cílové oblasti, jsou vyvíjeny další formy léčiv s lipozomálním typem vstřebávání ze střeva (tedy prostřednictvím lymfatického systému). Dnes existují moderní technologie, které jsou efektivnější a pro dosažení lipozomálního vstřebávání potřebují podstatně méně lipidové složky než klasické lipozomy, k jejich výrobě stačí v řadě případů několikaprocentní zastoupení v přípravku. Není to tedy tak, jak píše autor článku ve Pharma News, že na dva díly askorbátu potřebujeme nutně zhruba jeden díl fosfolipidů a dovozuje, že když kapsle obsahuje 500 mg účinné látky, nemůže obsahovat adekvátní množství fosfolipidů, jelikož by se do kapsle již nevešly, a proto v případě Lipo C Askor Forte se podle jeho názoru jedná pravděpodobně o podvod. Skutečnost je ale jiná, jelikož existují jiné technologické způsoby, které umožňují integraci účinných látek s lipidovou složkou, tedy dosažení dostatečné lipofility, která je podmínkou vstřebávání ze střeva prostřednictvím lymfatického systému. Postupy pro zvýšení lipofility účinných molekul za účelem liposomal delivery mohou být různé a tvorba lipozomů je jenom jednou z možností. K těmto novým, a často výhodnějším formám patří například tzv. prelipozomy, lipidové nanočástice (obsahující na rozdíl od typického lipozomu s dvojitým fosfolipidovým obalem pouze jednoduchou lipidovou vrstvu, např. z mastných kyselin), lipidové nanodisky (ploché formy), lipoplexy (counter ion-complexed lipoplexes), komplexy/deriváty vitaminu C s lipidovou složkou, práškové formy zpevněné vlákny (fiber-reinforced-phospholipid-based powdered formulations) a další. Tyto moderní technologie, i když vychází z technologií tradičních, zajišťují často větší stabilitu, biologickou dostupnost a účinnost než klasické lipozomy nebo čistá kyselina askorbová. O těchto technologiích existuje poměrně obsáhlá odborná literatura.2,4 Jedna z těchto moderních technologií, při které tvoří lipidovou složku mastné kyseliny (uvedené v dokumentaci k přípravku), je uplatněna i při výrobě přípravku Lipo C Askor Forte, jejíž základní fáze probíhá v USA.

Tolik jen k důkazu, že dnešní možnosti zajištění lipozomálního vstřebávání jsou mnohem rozmanitější, než se domnívá autor článku ve Pharma News. Zopakujme, že dokumentace k přípravku Lipo C Askor Forte uvádí jednoznačně, že jde o přípravek s lipozomálním vstřebáváním; přípravek je vyroben odlišnou, modernější technologií než klasické lipozomy. Tyto technologie přinášejí řadu výhod, často včetně větší biologické dostupnosti, a proto i vyšší účinnosti.

Plazmatické koncentrace kyseliny askorbové po jednorázovém perorálním podání 1 gramu různých lékových forem vitaminu C (regular form = běžná nechráněná forma vitaminu C, regular retard form = retardovaná forma vitaminu C, lipozom 30:70 vitC = lipozomální forma vitaminu C s obsahem 30 % fosfatidylcholinu a 70 % vitaminu C, RosaCelip-LD = vitamin C s lipozomálním vstřebáváním v kombinaci s extraktem ze šípku a bioflavonoidy z citrusových plodů)

Lipo C Askor Forte má vysokou biologickou dostupnost

Rozhodujícím faktorem při hodnocení kvality přípravku však není ani tak technologie jeho výroby, jako důkaz, že přípravek zajišťuje dostatečně vysoký stupeň biologické dostupnosti, tedy plazmatické hladiny vitaminu C v krvi. Touto problematikou se zabývala otevřená komparativní studie hodnotící plazmatické koncentrace kyseliny askorbové po jednorázovém podání jedné dávky (1 gramu) čtyř přípravků s obsahem vitaminu C v různých lékových formách. Tato studie ukázala, že přípravek Lipo C Askor Forte (obsahující komplex RosaCelip-LD) v porovnání s některými dalšími typy přípravků s obsahem vitaminu C dostupnými na trhu v ČR vede k dosažení nejvyšší biologické dostupnosti z porovnávaných přípravků. Výsledky tohoto srovnání byly nedávno publikovány (společně s výsledky výzkumu výskytu deficitu vitaminu C) v zahraničním odborném periodiku;⁵ podrobněji je otázka biologické dostupnosti přípravku rozebrána v dalším publikovaném článku, kde bylo uplatněno i farmakoekonomické hledisko.⁶

Studie pracovala se standardními farmakokinetickými parametry (absorpce, distribuce a eliminace), které předurčují osud léčiva (v tomto případě vitaminu C) v organismu. Biologická dostupnost je množství účinné látky z dávky obsažené v podaném přípravku, které se dostává ve farmakologicky aktivní formě do systémového krevního oběhu. Při hodnocení biologické dostupnosti má význam i rychlost, s jakou se aktivní forma léčiva dostane do systémového oběhu a je charakterizována: plochou pod křivkou plazmatických koncentrací účinné látky (Area Under the Curve, AUC), která vyjadřuje míru biologické dostupnosti, maximální koncentrací účinné látky v krvi (Cmax) a časem potřebným k jejímu dosažení (Tmax), které vyjadřují rychlost biologické dostupnosti. Do studie bylo zapojeno 20 zdravých dobrovolníků ve věku 21 až 65 let. Byly porovnávány 4 typy perorálních forem vitaminu C: nechráněný vitamin C, retardovaná forma vitaminu C, lipozomy s obsahem 30 % lipidové složky/70 % vitaminu C a RosaCelip-LD (přípravek Lipo C Askor Forte). Výsledky po zhodnocení všech uvedených parametrů ukázaly, že biologická dostupnost (oproti nechráněné formě vitaminu C) byla u retardované formy 2,3x větší, u lipozomů 4,1x vyšší a u přípravku Lipo C Askor Forte 5,5x vyšší.

Biologická dostupnost tohoto přípravku je tedy nejvyšší ze srovnávaných přípravků. Tyto výsledky jasně ukazují nepodloženost názorů autora článku ve Pharma News, který naznačuje, že v přípravku Lipo C Askor Forte je obsaženo jen „obyčejné céčko“. Ve skutečnosti je biologická dostupnost tohoto přípravku více než pětinásobně vyšší než u „obyčejného céčka“. Ale podívejme se na tento přípravek ještě z farmakoekonomického hlediska.

Farmakoekonomická analýza ukázala výhodnost Lipo C Askor Forte

Autor na závěr svého článku ve Pharma News naznačuje, že přípravek Lipo C Askor Forte je neadekvátně nákladný, aniž by to ovšem čímkoli doložil. Ani toto jeho tvrzení neodpovídá realitě. Je tomu právě naopak, jak ukázala farmakoekonomická analýza vycházející ze zmíněné studie.⁶ Tato analýza byla založená na výsledcích biologické dostupnosti srovnávaných přípravků, dalšími hodnocenými parametry byla cena přípravku a obsah účinné látky, resp. přepočet ceny za 1 gram účinné látky (vychází se přitom z obsahu účinné látky v jedné kapsli a z množství kapslí). Tento jednoduchý parametr přepočtu vitaminu C na 1 gram umožňuje zjistit rozdílnosti jednotkové ceny. Nejvýstižněji charakterizuje cenu vitaminu C biologická dostupnost dané formy, která dává nejpřesnější představu o finanční zátěži, tj. jak nákladný je 1 gram dané formy vitaminu C, vstřebaný a dostupný v organismu.

Výsledky této farmakoekonomické analýzy ukázaly, že jako nejnákladnější se jevil přípravek obsahující lipozomální formu vitaminu C v poměru 30 % tuku/70 % vitaminu C, kde 1 gram vitaminu C biologicky dostupný v organismu vychází na 4,6 Kč, o něco levnější je nechráněný vitamin C s cenou 4,4 Kč za 1 gram vstřebaného vitaminu, levnější je cena 1 gramu vstřebaného vitaminu C u retardované lékové formy (3,4 Kč) a ekonomicky nejvýhodnější se jeví přípravek Lipo C Askor Forte s cenou 2,4 Kč na 1 gram vstřebaného vitaminu C. Analýza ukázala, že přípravky nejlevnější v absolutní ceně nemusí být nejlevnější z hlediska ceny biologicky dostupného vitaminu C.

Skutečnost je tedy přesně opačná, než naznačuje autor článku ve Pharma News; při farmakoekonomické analýze se přípravek Lipo C Askor Forte jeví jako nejméně nákladný. Navíc je tento přípravek vybaven detekčními proužky Uro C Kontrol pro monitoring hladin vitaminu C v moči, což představuje přidanou hodnotu pro racionální a optimální dávkování vitaminu C, jehož potřeba je individuální a závislá na míře psychické a fyzické zátěže. To je velmi důležitý aspekt, protože jak ukazuje řada studií zmíněných přehledně např. v uvedeném článku z roku 2021,5 deficit vitaminu C je i v běžné populaci poměrně častý, a přispívá k stoupajícímu výskytu řady onemocnění souvisejících s oxidačním stresem, například imunitního, nervového a dalších systémů. Dostatečnou a cílenou suplementací vitaminu C v kvalitní formě je možno přispět k prevenci vzniku těchto patologických stavů. Volba vhodného přípravku však musí být založena na racionálním podkladě a současném stavu poznání v oblasti moderní farmakologie.

Literatura

1. Štula K. Lipo C Askor – lipozómy v kapsli, nebo podvod? Pharma News 2021;21(5-6):8-9.
2 .Ahn H, Park JH. Liposomal delivery systems for intestinal lymphatic drug transport. Biomater Res 2016;20:36.
3. Has S, Sunthar P. A comprehensive review on recent preparation techniques of liposomes. J Liposom Res 2020;30:336-365.
4. Carita AC, Bruno Fonseca-Santos B, Shultz JD, et al. Vitamin C: One compound, several uses. Advances for delivery, efficiency and stability. Nanomedicine 2020;24:102117.
5. Boženský J, Kopřiva F, Kotlářová L, et al. Vitamin C, anti-infective immunity and the issue of decreased vitamin C levels in children. Biomed J Sci Tech Res 2021;35(2):27532-8.
6. Slíva J, Kotlářová L. Farmakoekonomická rozvaha k volbě přípravku s obsahem vitaminu C. Biotherapeutics 2021;11(2):41-2.

Další literatura u autorů.

Pavel Klener1, Matthew Scott Alexander2, Joseph John Cullen2, Věra Stejskal3, Jiří Slíva4, Lucie Kotlářová5, Pavel Kostiuk6, Zdeněk Procházka6, Marta Kučerová7

11 Karlova Univerzita, Praha, Česká republika, 2 Chirurgické oddělení, University of Iowa, Carver College of Medicine, Iowa City, Iowa, USA, 3 University of Stockholm, oddělení imunologie, Wenner Gren Center, Stockholm, Švédsko; Výzkumné centrum toxických látek v prostředí, Masarykova univerzita, Brno, Česká republika, 4 Karlova Univerzita, Farmakologický ústav, 3. lékařská fakulta, Praha, Česká republika, 5 InPharmClinic, Oddělení farmakologie, Praha, Česká republika, 6 Edukafarm, Oddělení farmakologie, Praha, Česká republika, ⁷ Nemocnice Jablonec nad Nisou, Onkologické oddělení, Jablonec nad Nisou, Česká republika

Pokud produkty oxidačního stresu nejsou dostatečně neutralizovány, jsou zdravé buňky vystaveny riziku poškození mitochondrií i DNA. V krátkodobém horizontu se funkce buněk může zhoršit, zatímco zvýšená produkce prozánětlivých cytokinů v průběhu času může vést k rozvoji chronických zánětlivých změn a onemocnění, včetně onkologických. Přestože farmaceutický výzkum stále přináší na trh účinná protinádorová léčiva, častým limitujícím faktorem je toxicita těchto látek pro tkáně a orgány, což vede k oxidačnímu stresu ve zdravé tkáni. Roste zájem a potřeba chránit zdravé tkáně před negativními účinky radioterapie a protinádorové farmakoterapie. Účinnost askorbátu proti rozvoji oxidačního stresu jej předurčuje k použití nejen při prevenci kancerogeneze, ale i jako součásti podpůrné nebo komplementární terapie během základní onkologické léčby. Askorbát (zejména při parenterálním podávání ve vysokých dávkách) má antioxidační účinky, které přispívají k ochraně zdravých buněk a zlepšují compliance pacienta u některých toxických radio-chemoterapeutických režimů. Kromě toho byl u askorbátu prokázán imunomodulační účinek zprostředkovaný podporou mechanismů nezbytných pro protinádorovou imunitu. Intravenózní podávání gramových dávek vitaminu C vede k rychlému nástupu vysokých hladiny v plazmě, ale tyto hladiny rychle klesají. Po perorálním podání vitaminu C se plazmatická hladina zvyšuje pomalu na relativně nízké hodnoty a poté postupně klesá. Perorální lipozomální formou vitaminu C je možné dosáhnout výrazně vyšších hladin než standardními perorálními formami. Proto se perorální podávání lipozomálního vitaminu C jeví jako optimální doplněk k intravenóznímu podání. V tomto přehledu budou diskutovány základní mechanismy a klinické přínosy askorbátu jako antioxidantu, který může být užitečný jako komplementární terapie, doplňující chemoterapeutické režimy.

Klíčová slova: Kyselina askorbová; Onkologická onemocnění; Komplementární terapie; Intravenózní vitamin C; Lipozomální vitamin C; Oxidační stres; Vitamin C

Hlavní teze:
Zajištění dostatečných hladin antioxidantů je součástí prevence onkologických onemocnění.

Askorbát neutralizuje potenciální poškození způsobené buněčným oxidačním stresem, které může být největším rizikem poškození zdravé tkáně.

Askorbát chrání zdravé tkáně onkologických pacientů, zvyšuje snášenlivost onkologické léčby a zvyšuje kvalitu života.

Askorbát vykazuje imunomodulační účinek, kterým podporuje mechanismy nezbytné pro protinádorovou imunitu.

Askorbát ve farmakologické koncentraci se může stát vhodnou součástí podpůrné terapie pro onkologické pacienty.

Z farmakokinetického hlediska se jeví perorální podání lipozomální formy vitaminu C jako optimální doplněk k intravenózní aplikaci.

Úvod

Nežádoucí účinky onkologické léčby

I přes pokrok dosažený rozsáhlým lékařským a farmakologickým výzkumem v léčbě široké škály onkologických onemocnění zůstávají nepříznivé účinky protinádorové terapie významným omezením. Radioterapie například způsobuje oxidační stres a je známo, že má nepříznivé lokální a systémové účinky (např. myelosupresi). Nedostatek specificity četných léčebných metod, které vyvolávají oxidační stres v nádorových buňkách, ale zároveň způsobují podobné cytotoxické účinky ve zdravých tkáních, je právě tím, co vede k různým a často silně nepříznivým účinkům (např. zvracení, anémii, alopecii, nekróze zdravé tkáně). Dokonce i mnoho takzvaných cílených terapií vyvolává nepříznivé účinky v důsledku nedostatečné orgánové specificity. I když tyto látky mohou blokovat mechanismy důležité pro patologické procesy a kontrolovat onemocnění, často současně blokují normální fyziologické procesy, což může vést k četným toxickým účinkům na kůži a v gastrointestinálním traktu.

Publikované metaanalýzy nedávných klinických hodnocení nových protinádorových léčiv zdůraznily účinnost léčiv, ale již věnovaly mnohem menší pozornost toxicitě léčiv (Niraula a kol., 2012; 2014). V případě nově registrovaných léků nemusí zvýšená účinnost a lepší cílení léčby vždy vést ke zlepšení snášenlivosti pacientem; zatímco nová léčiva jsou často účinnější než stávající terapie, mohou mít také významnější toxicitu (Niraula a kol., 2012; 2014). Tyto zásady platí také pro některé cílené léky. Autoři těchto metaanalýz dospěli k závěru, že schvalování léčiv je stále určováno primárně účinností a tvrdí, že je třeba klást větší důraz na jejich bezpečnost (Niraula a kol., 2012; 2014). Účinné chemoterapeutické léky mohou zhoršovat kvalitu života pacientů, kteří již byli oslabeni, a tím přispívat k významné morbiditě a mortalitě.

Význam podpůrné terapie

Snížená kvalita života pacientů s onkologickým onemocněním může být dále narušena toxicitou běžných protinádorových terapií. Proto může být žádoucí doplnit tuto léčbu přírodními látkami, které snižují toxicitu a zlepšují kvalitu života pacienta. V tomto ohledu podpůrná nebo komplementární léčba v posledním desetiletí značně pokročila a mělo by být zvažováno její použití. Účelem podpůrné léčby je zmírnit příznaky samotné nemoci a zlepšit symptomy způsobené nepříznivými účinky léčby nemoci. Z tohoto pohledu může být podpůrná léčba podána před radio/chemoterapií jako premedikace před nepříznivými účinky, ale i po podání léčby nebo jako reakce na léčbu vedlejších účinků poté, co se objeví (Klener, 2011).

Úloha oxidačního stresu v onkologii

Oxidační stres je zásadně důležitým mechanismem poškození zdravých buněk během onkologické terapie. Klasickým příkladem je městnavé srdeční selhání doprovázené kardiomyopatií způsobenou vlivem interkalačních látek na DNA, antracyklinem, doxorubicinem (Shakir a Rasul, 2009). Skupina antracyklinových léčiv způsobuje tvorbu volných radikálů (reaktivních forem kyslíku, ROS, reactive oxygen species) a je zodpovědná za poškození různých buněčných struktur. Tkáň myokardu může být zvláště citlivá na oxidační stres (Chatterjee a kol., 2010). Ke snížení kardiotoxicity antracyklinových cytostatik doxorubicinu a epirubicinu u pacientů s karcinomem prsu se používá dexrazoxan (Cvetkovic a Scott, 2005; Swain a kol., 1997). Nicméně musí být zváženy nežádoucí účinky tohoto léčiva s ohledem na rizika, zejména na riziko myeloidní leukémie a myelodysplastického syndromu. Vzhledem k těmto rizikům byly indikace dexrazoxanu významně omezeny a v mnoha ohledech slouží jako varovný příběh pro zvažování strategií komplementární terapie.

Je důležité si uvědomit, že tvorba ROS představuje u zdravých buněk normální fyziologický jev. Jako hlavní zdroj ROS slouží mitochondrie, ale ROS jsou též produkovány jinými buněčnými strukturami (Murphy, 2009). Normálně se ROS uplatňují v různých buněčných funkcích, jako je signální transdukce a fagocytóza. Nicméně tvorba ROS musí být vyvážena mechanismy eliminujícími přebytek ROS, včetně enzymatických antioxidačních enzymů (např. katalázy, superoxid dismutázy, peroxidázy) a neenzymatických antioxidantů, jako je kyselina askorbová (vitamin C). Redoxní prostředí buňky je ovlivněno dostupností antioxidantů a úrovní oxidačního stresu. To znamená, že pokud v buňce existuje přebytek ROS, buď zvýšenou produkcí ROS, nebo sníženou koncentrací antioxidačních enzymů, dochází k oxidačnímu stresu. Pokud není oxidační stres dostatečně neutralizován antioxidanty, zdravé buňky mohou být ohroženy. Nadbytek ROS způsobuje poškození buněčných proteinů a DNA a vede ke zhoršení buněčných funkcí a následně k onemocnění. Oxidační stres imunitních buněk oslabuje protinádorové obranné mechanismy, způsobuje chronické zánětlivé změny a má potenciál vyvolat onkologické onemocnění (Klaunig a Kamendulis, 2004).

K antioxidantům, které jsou nezbytné pro udržení celkového zdravotního stavu lidského těla, patří vitamin C. Vzhledem k tomu, že oxidační stres hraje roli jak při vzniku, tak i rozvoji onkologických onemocnění, ale také u nežádoucích účinků způsobených toxicitou protinádorové léčby, má tento antioxidant důležité místo v podpůrné léčbě, která chrání zdravé buňky před onemocněním, zabraňuje vedlejším účinkům toxické onkologické léčby a zlepšuje celkovou kvalitu života pacientů.

Vysokodávkovaný vitamin C

Nedostatek askorbátu, kancerogeneze, tolerance chemoterapie

Askorbát (vitamin C, kyselina askorbová) je nezbytný pro lidský organismus a plní několik významných fyziologických rolí. Je to nezbytný kofaktor v řadě enzymatických komplexů, potřebných pro syntézu různé základní molekuly, jako je kolagen a katecholaminy. Kromě toho je důležitým antioxidantem používaným k ochraně zdravých tkání před oxidačním stresem, což je zásadní úloha zejména u pacientů s onkologickým onemocněním, u kterých se kyslíkové radikály snadno vytvářejí jako vedlejší produkt protinádorové léčby. Ve skutečnosti se odhaduje, že 30 % onkologických pacientů trpí deficitem vitaminu C již při stanovení diagnózy, což pravděpodobně pramení z kombinace nízkého příjmu vitaminu C z potravy a zvýšené spotřebě při uvolňování ROS, která roste s tíží onkologického onemocnění (Mayland a kol., 2005). Nadměrný oxidační stres může potenciálně přispět k další kancerogenezi a k nežádoucím účinkům radio/chemoterapeutické léčby. Onkologičtí pacienti jsou stále více vystaveni koloběhu oxidačního stresu, který podporuje maligní transformaci a vystavuje zdravou tkáň neselektivní toxicitě, kterou představují ROS (Gupta a kol., 2012). Není proto překvapivé zjištění, že nízký příjem askorbátu zvyšuje výskyt nežádoucích účinků spojených s chemoterapií; takový účinek může být zvrácen suplementací askorbátu (Kennedy a kol., 2004).

Farmakologický askorbát: pouze pro intravenózní podání

Použití farmakologického askorbátu (P-AscH-; vysokodávkový intravenózní vitamin C) jako doplňku k protinádorové léčbě může být prospěšné (Padayatty a kol., 2010). Askorbát funguje jako klasický antioxidant tím, že snadno daruje elektron potenciálně škodlivému ROS. Obecně jsou koncentrace intracelulárního askorbátu vyšší než extracelulární koncentrace a mohou dokonce dosáhnout milimolárních koncentrací v cirkulujících neutrofilech, lymfocytech, monocytech a krevních destičkách (Levine a kol., 1996; Lloyd a kol., 1972). Předpokládá se, že vyšší hladiny intracelulárního askorbátu jsou nutné pro udržení nitrobuněčného redukčního prostředí, které chrání buňky před poškozením způsobeným ROS vytvořených metabolismem, nemocí a ionizačními stimuly (Evans a kol., 1982; Lane and Lawen, 2009; Li a kol., 2012). Askorbát je nezbytnou živinou a lidé jsou tedy zcela závislí na jeho absorpci z potravy a na absorpci kyseliny dehydroaskorbové (DHA) enterocyty v tenkém střevě. Askorbát závisí na transportérech vitaminu C, které jsou závislé na Na+ (SCVTs), zatímco DHA je absorbována glukózovými transportéry na Na+ nezávislými (Diliberto a kol., 1983; Savini a kol., 2008; Vera a kol., 1995; Welch a kol., 1993). Koncentrace askorbátu jsou přísně regulovány prostřednictvím negativní zpětné vazby, která vede k down-regulaci SVCTs na površích enterocytů v přítomnosti vysokých intracelulárních hladin (MacDonald a kol., 2002; Padayatty a kol., 2004; Savini a kol., 2007). SVCTs jsou také přítomny v renálních tubulárních buňkách k regulaci reabsorpce a sekrece. V důsledku toho je biologická dostupnost perorálně podávaného askorbátu dobře regulována na mikromolární úrovni (Du a kol., 2012; Graumlich a kol., 1997; Parrow a kol., 2013). Systémových plazmatických milimolárních hladin lze dosáhnout pouze intravenózním podáním (Parrow a kol., 2013). Z farmakokinetického hlediska má podávání intravenózního vitaminu C své nevýhody. Dávky na úrovni gramu mohou produkovat okamžité plazmatické hladiny v milimolární úrovni, ale díky poločasu rozpadu pouze 0,5 hodiny hladiny rychle klesají. Při perorálním podání vysokých dávek vitaminu C je absorpce neúplná a postupná; plazmatické hladiny se zvyšují jednu až dvě hodiny na hladinu přibližně 250 μmol/l, pak se postupně snižují a přibližně po šesti hodinách se vracejí k základní hodnotě. Lipozomální forma vitaminu C výrazně zvyšuje absorpci vitaminu C, přibližně 90 % perorální dávky se vstřebává. Z tohoto důvodu se perorální podávání lipozomálního vitaminu C jeví jako optimální doplněk k intravenóznímu podání (Hickey a Roberts, 2013).

Vysoká dávka askorbátu a kvalita života onkologických pacientů

Začínají se hromadit důkazy prokazující zlepšení kvality života díky komplementární léčbě P-AscH-. V Německu byla provedena multicentrická retrospektivní studie ke zhodnocení bezpečnosti a účinnosti P-AscH- u pacientek s karcinomem prsu. Pacientkám s diagnózou karcinomu prsu ve stadiu IIa-IIIb byla ke standardní léčbě (tzn. chemoterapie, hormonální terapie a/nebo ozařování) navíc podána intravenózní dávka P-AscH- 7,5 gramu týdně po dobu minimálně 4 týdnů. Studie zjistila, že během léčby a i během následné péče byly u pacientů léčených i P-AscH- zmírněny střevní a neurodegenerativní symptomy. Autoři studie předpokládají, že tento účinek přímo souvisí s ochrannou antioxidační schopností askorbátu v gastrointestinálním a nervovém systému, které jsou obzvlášť citlivé k oxidačnímu stresu (Vollbracht et al., 2011).

Kvalita života (QOL) byla také studována u pacientů s pokročilými metastazujícími nádory, kterým byly podávány každé dva týdny infuze P-AscH- během čtyřtýdenního období studie s cílem dosažení koncentrace v krvi 350–400 mg/dl bezprostředně po infuzi (Takahashi a kol., 2012). QOL včetně měření emočních, kognitivních a sociálních funkcí byla sledována před léčbou a po dvou a čtyřech týdnech terapie. Po dvou i čtyřech týdnech bylo zaznamenáno významné zvýšení hodnot QOL. Další paliativní parametry se též výrazně zlepšily, a to včetně únavy, bolesti, nespavosti, obstipace i skóre finančních problémů.

P-AscH- může též hrát důležitou roli v paliativní terapii. Měření QOL byla hodnocena v prospektivní studii 39 terminálně nemocných onkologických pacientů, kteří byli léčeni jak intravenózní, tak dodatečnou perorální suplementací P-AscH- (Yeom a kol., 2007). Bylo zjištěno, že funkční skóre pacientů je výrazně vyšší, pokud jde o fyzickou, emoční a kognitivní schopnost. Rovněž se významně zlepšily příznaky související s únavou, nevolností, zvracením, bolestí a ztrátou chuti k jídlu.

Askorbát a protinádorová imunita

Kromě antioxidačního účinku, který je důležitý pro ochranu zdravé tkáně, hraje askorbát důležitou roli při udržování imunitního systému. Koncept imunologického dohledu (nádorový imunitní dohled) předpokládá, že jednou z hlavních rolí imunitního systému je eliminace nádorem transformovaných buněk dříve, než budou schopny vytvořit nádorovou hmotu nebo metastázy (Swann a Smyth, 2007). Pokud jde o protinádorovou imunitu, askorbát může být prospěšný prostřednictvím řady mechanismů (Yu a kol., 2011). Jedním z mechanismů je zvýšení exprese hlavního histokompatibilního komplexu (MHC) třídy 1 na povrchu nádorových buněk. Maligní buňky se brání proti útokům cytotoxických T lymfocytů inhibicí povrchové exprese MHC třídy 1. Vitamin C zvyšuje expresi tohoto komplexu na povrchu maligních buněk a zvyšuje schopnost T lymfocytů rozpoznávat nádorové buňky a iniciovat cytotoxický účinek pomocí transdukce signálu buněčné smrti přes Fas a Fas ligandy (Yu a kol., 2011).

Askorbát také působí na potlačení interleukinu 18 (IL-18), cytokinu, který je produkován některými nádorovými buňkami ve zvýšeném množství, a který snižuje schopnost imunitního systému rozpoznávat a cílit na nádorové buňky potlačením CD70 a zvýšením regulace CD44 a VEGF (Kang a kol., 2009). Potlačením IL-18 zvyšuje askorbát účinnost protinádorové imunity proti maligním buňkám tím, že chrání imunitní dohled a inhibuje růst nádoru a neovaskularizaci (Lee, 2009).

Askorbát podporuje optimální fungování humorální i buněčné složky imunitního systému (Holmanová a kol., 2012; Lewin, 1976). Pokud jde o buněčnou imunitu, askorbát primárně podporuje funkci lymfocytů, která závisí na dostatečně zvýšené intracelulární koncentraci askorbátu pro fagocytózu (Goetzl a kol., 1974). Askorbát také zvyšuje aktivaci a proliferaci přirozených zabíječů (NK, natural killers), buněk, které jsou základními složkami nespecifické imunity a dohledu nad nádorovým bujením (Dahl a Degré, 1976; Holmannová a kol., 2012; Welsh, 1984; Wintergerst a kol., 2006). NK buňky jsou typické nejen svým přímým cytotoxickým účinkem na nádorové buňky, ale také svojí komplementární protinádorovou aktivitou ve spolupráci s cytotoxickými T lymfocyty (Dahl and Degré, 1976). Příspěvek askorbátu k protinádorové imunitě je komplexní, přesto je však důležitý pro rostoucí množství znalostí souvisejících s onkologickou léčbou.

Některé další protinádorové účinky askorbátu

Bylo také zjištěno, že askorbát snižuje zánět u pacientů s onkologickým onemocněním. Hladina prozánětlivých cytokinů (IL-1a, IL-2, IL-8, TNF-α, chemokin eotaxin a CRP) se skutečně u pacientů s různými pokročilými druhy malignit po léčbě P-AscH- významně snižuje (Mikirova a kol., 2012). Studie in vitro a in vivo navíc detekovaly selektivně cytotoxický účinek na některé linie nádorových buněk ošetřených P-AscH- (Du a kol., 2010).

Účinnost P-AscH- při léčbě karcinomu pankreatu souvisí s jeho schopností působit jako proléčivo a dodávat H2O2 do nádorových buněk (Chen a kol., 2007). H2O2 je produkován výhradně extracelulárně, ale snadno proniká lipidovými membránami a ovlivňuje jak extracelulární, tak i intracelulární cíle (Benfeitas a kol., 2014; Chen a kol., 2005; Wang a kol., 1992). Extracelulárně H2O2 způsobuje poškození buněčné membrány vytvářením lipidových hydroperoxidů s lipidovými membránami. Intracelulárně H2O2 způsobuje poškození DNA a oxidační stres podporující buněčnou smrt (Antunes a Cadenas, 2000). Významné množství H2O2 je generováno autooxidací, když je dosaženo intravenózní farmakologické koncentrace, a tato reakce je katalyzována v přítomnosti kovových iontů (Frei a Lawson, 2008). Nedávná studie ukazuje, že změny mitochondriálního oxidačního metabolismu maligních buněk, které vedou ke zvýšeným hladinám O2- a H2O2, jsou schopné narušit intracelulární metabolismus železa, a tím selektivně senzitizovat nemalobuněčný karcinom plic (NSCLC, non-small-cell lung cancer) a glioblastomové buňky (GBM, glioblastoma) vůči askorbátu pomocí prooxidačních chemických procesů zahrnujících redoxně aktivní železo v labilní formě a H2O2. Preklinické a klinické studie navíc prokazují proveditelnost, selektivní toxicitu, snášenlivost a potenciální účinnost farmakologického askorbátu v terapii GBM a NSCLC (Schoenfeld a kol., 2017).

Nedávno byly objeveny nové mechanismy účinku P-AscH- (Yun a kol., 2015). Studie in vitro i in vivo naznačují, že buňky kolorektálního karcinomu s mutacemi KRAS nebo BRAF jsou selektivně ničeny účinky P-AscH-. Smrt nádorových buněk je výsledkem zvýšeného příjmu oxidované formy vitaminu C, dehydroaskorbátu (DHA) přes glukózový transportér GLUT1. Citlivost glukózového transportéru k vitaminu C je vysvětlena vysokou mírou podobnosti mezi glukózou a vitaminem C. Podle názorů těchto autorů je intracelulární DHA poté redukován na vitamin C glutathionem, čímž je buňka náchylná k oxidačnímu stresu. S poklesem hladin glutathionu se akumulují reaktivní formy kyslíku, které vedou k inhibici glyceraldehyd 3-fosfátdehydrogenázy (GAPDH), což je důležitý enzym v glykolýze. Porucha glykolýzy způsobuje intracelulární energetickou krizi a eventuální smrt nádorových buněk. Tyto výsledky dosud nebyly testovány v klinických studiích, ale mohly by nabídnout léčebnou možnost pacientům s nádory rezistentními na léčbu u kolorektálního karcinomu a karcinomu pankreatu, kde je často přítomna mutace KRAS (Yun a kol., 2015).

Vliv vitaminu C na účinnost chemoterapie a radioterapie

Vliv vitaminu C na protinádorový účinek některých chemoterapeutik a radioterapie byl studován in vitro a in vivo na mnoha typech nádorů. U většiny těchto léčiv (např. 5-fluorouracil, bleomycin, doxorubicin, paklitaxel, cisplatina, cyklofosfamid, prokarbazin, asparagináza, vinblastin, adriamycin, gemcitabin) stejně jako u radiační terapie je pozorováno zvýšení účinnosti léčby, pokud byl přidán askorbát. Výjimkou byl methotrexát, bortezomib a TNF ligand indukující apoptózu (TRAIL, TNF-related apoptosis-inducing ligand), u kterého byl v in vitro modelech pozorován opačný účinek (Gonzales a Miranda-Massari, 2014; Verrax a Calderon, 2008). Souhrn výsledků některých z těchto studií je uveden v Tabulce 1.

Klinické studie bezpečnosti P-AscH- v kombinaci s chemoterapií

S rostoucími počty modelů in vitro a in vivo prokazujícími synergické účinky mezi P-AscH- a chemoterapeutickými léky byly provedeny klinické studie ke stanovení bezpečnosti a účinnosti léčby P-AscH- u lidí. Tyto studie ukázaly, že kombinace P-AscH- s chemoterapeutiky je bezpečná, s možností synergického účinku (Ma a kol., 2014; Monti a kol., 2012; Welsh a kol., 2013). V randomizované kontrolované studii, ve které bylo pacientům s karcinomem ovárií podáván kromě kombinace paklitaxel/karboplatina také P-AscH-, autoři zjistili snížení nežádoucích účinků chemoterapie a prodloužení doby do relapsu ve srovnání s pacienty, který nebyl P-AscH- přidán (Ma a kol., 2014). Studie fáze I u pacientů s karcinomem pankreatu léčených gemcitabinem a/nebo erlotinibem a P-AscH- také prokázala snížení hmoty nádoru a trend delšího přežití bez jakéhokoliv zvýšeného rizika toxicity nebo nežádoucích účinků (Monti a kol., 2012, Welsh a kol., 2013). Klinická data jsou omezená, ale přesvědčivá, což ukazuje, že P-AscH- lze podávat souběžně se standardní protinádorovou terapií, aby se zlepšila tolerance chemoterapie, zvýšila kvalita života a v některých případech prodloužila doba do relapsu, snížil objem nádoru a prodloužila doba přežití (Fritz a kol., 2014).

Přehledová studie publikovaná v roce 2015 (Cieslak a Cullen, 2015) zkoumala použití P-AscH- při léčbě onkologických onemocnění a hodnotila současné údaje podporující jeho potenciál jako adjuvans v léčbě karcinomu pankreatu. Shrnula mechanismy cytotoxicity indukované askorbátem a dospěla k závěru, že studie fáze I u pacientů s karcinomem pankreatu, kterým byl podáván farmakologický askorbát, prokázala bezpečnost a potenciální účinnost P-AscH-.

V roce 2018 bylo publikováno systematické hodnocení použití intravenózního askorbátu v klinických studiích u onkologických pacientů (Nauman a kol., 2018). Do tohoto přehledu byly zařazeny jednoramenné a randomizované studie fáze I/II; celkem 23 studií zahrnujících 385 pacientů splnilo kritéria pro zařazení. Jedna studie (Ma a kol., 2014) zahrnovala pacientky trpící karcinomem ovaria, které byly randomizovány na ramena standardní chemoterapie s intravenózním vitaminem C (IVC) nebo bez něj; v této studii bylo prokázáno prodloužení přežití o 8,75 měsíců bez progrese (PFS, progression-free survival) a zlepšený trend celkového přežití (OS, overal survival) v rameni, kde byl podáván vitamin C. Autoři přehledu dospěli k závěru, že P-AscH- je bezpečný téměř u všech populacích pacientů, samostatně i v kombinaci s chemoterapií, a že slibné výsledky podporují potřebu randomizovaných placebem kontrolovaných studií, jako jsou probíhající placebem kontrolované studie s vitaminem C a chemoterapií u karcinomu prostaty.

Další článek publikovaný ve stejném roce (Klimant a kol., 2018) uvádí použití P-AscH- v léčbě onkologických onemocnění. Podle autorů je použití intravenózního vitaminu C bezpečným podpůrným zásahem s účelem snížení systémového zánětu a vedoucí ke zlepšení symptomů způsobených nedostatkem antioxidantů, chorobnými procesy a vedlejšími účinky standardní onkologické léčby. V dávkách do 25 g lze IVC bezpečně použít k léčbě předpokládaného nedostatku askorbátu a IVC může příznivě ovlivnit klinické parametry jako je zánět, únava a kvalita života. Potenciální synergie intravenózního vitaminu C s chemoterapií nebo radiační léčbou jakožto kombinovaný léčebný postup a jeho účinek na celkové výsledky, včetně přežití, si podle autorů zasluhuje další zkoumání. Také budoucí studie zkoumající účinky IVC v podpůrné péči by mohly přidat kontrolu placebem v paralelním rameni nebo ve zkříženém designu.

Potenciální mechanismy účinku P-AscH-u maligních onemocnění a klinické studie v této oblasti byly přezkoumány ve třetím přehledu z roku 2018 (Vissers a Das, 2018). Autoři uvádějí, že existuje značné množství literatury, která dokumentuje potenciální protinádorové účinky askorbátu v podmínkách in vitro a in vivo, s množstvím výsledků prokazujících cytotoxicitu vůči maligním buňkám a zpomalení růstu nádoru u zvířecích modelů. Pokud jde o klinické studie u lidí, nejnovější studie fáze I/II jsou zaměřené na stanovení snášenlivosti farmakologických dávek askorbátu u pacientů s pokročilým maligním onemocněním. Některé z těchto studií naznačují, že léčba vysokými dávkami askorbátu může mít klinický přínos pro pacienty s karcinomem pankreatu (Cieslak a Cullen, 2015; Monti a kol., 2012) a další pokročilé karcinomy (Hoffer a kol., 2015). Podle autorů výsledky těchto studií rozšířily znalosti o biologických funkcích P-AscH- a vzhledem absenci toxicity, relativní dostupnosti a nízkým nákladům lze předpokládat, že je vhodné použít askorbát jako komplementární léčbu onkologické terapie.

Zdá se vysoce pravděpodobné, že podpůrná léčba P-AscH- může zlepšit compliance pacienta se standardní protinádorovou terapií bez rizika další toxicity. Ve stanovisku Národního institutu pro rakovinu (National Cancer Institute) Spojených států se uvádí, že P-AscH- byl v klinických studiích dobře tolerován, bylo prokázáno, že snižuje toxicitu vyvolanou onkologickým onemocněním a zlepšuje kvalitu života onkologických pacientů (National Cancer Institute, 2019).

Závěry

Oxidační stres je důležitým faktorem ve vývoji kancerogeneze. Zajištění dostatečných hladin antioxidantů je proto samozřejmou součástí prevence onkologických onemocnění. Antioxidanty však také hrají důležitou roli při onkologické léčbě. U pacientů s malignitami může být zdravá tkáň významně zranitelná vůči oxidačnímu stresu v důsledku řady faktorů a může být zhoršena režimy radio/chemoterapie. Účinným antioxidantem k ochraně zdravé tkáně a zvýšení kvality života pacientů je askorbát, který může být podáván parenterálně, aby se dosáhlo vysokých hladin. Při těchto vysokých hladinách byly pozorovány další přínosy, včetně modulace protinádorové imunity a vůči některým maligním buněčným liniím i cytotoxicity. Navíc askorbát zvyšuje účinnost některých chemoterapeutik a radioterapie. Několik klinických studií prokázalo bezpečnost a účinnostP-AscH-, pokud se používá v kombinaci s určitými chemoterapeutickými látkami. S plánovanými dalšími klinickými studiemi se může farmakologický askorbát stát vhodnou součástí podpůrné léčby u onkologických pacientů. Z farmakokinetického hlediska se jeví perorální podávání lipozomálního vitaminu C jako optimální doplněk k intravenóznímu podávání.

Poděkování

Tato práce byla podporována granty NIH CA148062 a CA184051.

Literatura

Antunes F, Cadenas E (2000). Estimation of H2O2 gradients across biomembranes. FEBS Lett 475: 121-126. DOI: 10.1016/S0014-5793(00)01638-0. (Překlad článku Klener P, Alexander MS, Cullen JJ, et al. The benefits of ascorbate to protect healthy cells in the prevention and treatment of oncological diseases. J Appl Biomed 2020;18:1-7. Překlad publikujeme se souhlasem autorů.)
Bahlis NJ, McCafferty-Grad J, Jordan-McMurry I, Neil J, Reis I, Kharfan-Dabaja M, et al. (2002). Feasibility and correlates of arsenic trioxide combined with ascorbic acid-mediated depletion of intracellular glutathione for the treatment of relapsed/refractory multiple myeloma. Clin Cancer Res 8: 3658-3668.

Benfeitas R, Selvaggio G, Antunes F, Coelho P M, Salvador A (2014). Hydrogen peroxide metabolism and sensing in human erythrocytes: A validated kinetic model and reappraisal ofthe role of peroxiredoxin II. Free Radic Biol Med 74: 35-49. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.06.007.

Chatterjee K, Zhang J, Honbo N, Karliner JS (2010). Doxorubicin cardiomyopathy. Cardiology 115: 155-162. DOI: 10.1159/000265166.

Chen Q, Espey MG, Krishna MC, Mitchell JB, Corpe CP, Buettner GR, et al. (2005). Pharmacologic ascorbic acid concentrations selectively kill cancer cells: Action as a pro-drug to deliver hydrogen peroxide to tissues. Proc Natl Acad Sci USA 102: 13604-13609. DOI: 10.1073/pnas.0506390102.

Chen Q, Espey MG, Sun AY, Lee JH, Krishna MC, Shacter E, et al. (2007). Ascorbate in pharmacologic concentrations: a pro-drug for selective delivery of ascorbate radical and hydrogen peroxide to extracellular fluid in vivo. Proc Natl Acad Sci USA 104: 8749-8754. DOI: 10.1073/pnas.0702854104.

Chiang CD, Song EJ, Yang VC, Chao CC (1994). Ascorbic acid increases drug accumulation and reverses vincristine resistance of human non-small-cell lung-cancer cells. Biochem J 301(Pt 3): 759-764. DOI: 10.1042/bj3010759.

Cieslak JA, Cullen JJ (2015). Treatment of pancreatic cancer with pharmacological ascorbate. Curr Pharm Biotechnol 16: 759-770. DOI: 10.2174/138920101609150715135921.

Cvetkovic RS, Scott LJ (2005). Dexrazoxane: a review of its use for cardioprotection during anthracycline chemotherapy. Drugs 65: 1005-1024. DOI: 10.2165/00003495-200565070-00008.

Dahl H, Degré M (1976). The effect of ascorbic acid on of human interferon and the antiviral activity in vitro. Acta Pathol Microbiol Scand B 84B: 280-284. DOI: 10.1111/j.1699-0463.1976.tb01938.x.

Dai J, Weinberg RS, Waxman S, Jing Y (1999). Malignant cells can be sensitized to undergo growth inhibition and apoptosis by arsenic trioxide through modulation of the glutathione redox system. Blood 93: 268-277.

Diliberto EJ, Jr., Heckman GD, Daniels AJ (1983). Characterization of ascorbic acid transport by adrenomedullary chromaffin cells. Evidence for Na+-dependent co-transport. J Biol Chem 258: 12886-12894.

Du J, Cullen JJ, Buettner GR (2012). Ascorbic acid: chemistry, biology and the treatment of cancer. Biochim Biophysica Acta 1826: 443-457. DOI: 10.1016/j.bbcan.2012.06.003.

Du J, Martin SM, Levine M, Wagner BA, Buettner GR, Wang SH, et al. (2010). Mechanisms of ascorbate-induced cytotoxicity in pancreatic cancer. Clin. Cancer Res 16: 509-520. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-09-1713.

Evans RM, Currie L, Campbell A (1982). The distribution of ascorbic acid between various cellular components of blood, in normal individuals, and its relation to the plasma concentration. Br J Nutr 47: 473-482. DOI: 10.1079/bjn19820059.

Frei B, Lawson S (2008). Vitamin C and cancer revisited. Proc Natl Acad Sci USA 105: 11037-11038. DOI: 10.1073/pnas.0806433105.

Fritz H, Flower G, Weeks L, Cooley K, Callachan M, McGowan J, et al. (2014). Intravenous vitamin C and cancer: a systematic review. Integr Cancer Ther 13: 280-300. DOI: 10.1177/1534735414534463.

Goetzl EJ, Wasserman SI, Gigli I, Austen KF (1974). Enhancement of random migration and chemotactic response of human leukocytes by ascorbic acid. J Clin Invest 53: 813-818. DOI: 10.1172/JCI107620.

Gonzalez MJ, Miranda-Massari JR (2014). New insights on vitamin C and cancer. Springer Verlag, New York.

Grad JM, Bahlis NJ, Reis I, Oshiro MM, Dalton WS, Boise LH (2001). Ascorbic acid enhances arsenic trioxide-induced cytotoxicity in multiple myeloma cells. Blood 98: 805-813. DOI: 10.1182/blood.v98.3.805.

Graumlich J, Ludden TM, Conry-Cantilena C, Cantilena LR, Jr., Wang Y, Levine M (1997). Phamacokinetic model of ascorbic acid in healthy male volunteers during depletion and repletion. Pharm Res 14: 1133-1139. DOI: 10.1023/a:1012186203165.

Gupta SC, Hevia D, Patchva S, Park B, Koh W, Aggarwal BB (2012). Upsides and downsides of reactive oxygen species for cancer: the roles of reactive oxygen species in tumorigenesis, prevention, andtherapy. Antioxid Redox Signal 16: 1295-1322. DOI: 10.1089/ars.2011.4414.

Hickey S, Roberts H (2013). Vitamin C and cancer: is there a use for oral vitamin C? J. Orthomol Med 28: 33-44.

Hoffer LJ, Robitaille L, Zakarian R, Melnychuk D, Kavan P, Agulnik J, et al. (2015). High-dose intravenous vitamin C combined with cytotoxic chemotherapy in patients with advanced cancer: a phase I-II clinical trial. Plos One 10: e0120228. DOI: 10.1371/journal.pone.0120228.

Holmannová D, Koláčková M, Krejsek J (2012). [Vitamin C and its physiological role with respect to the components of the immune system]. Vnitr Lek 58: 743-749.

Kang JS, Bae SY, Kim HR, Kim YS, Kim DJ, Cho BJ, et al. (2009). Interleukin-18 increases metastasis and immune escape of stomach cancer via the downregulation of CD70 and maintenance of CD44. Carcinogenesis 30: 1987-1996. DOI: 10.1093/carcin/bgp158.

Karasavvas N, Carcamo JM, Stratis G, Golde DW (2005). Vitamin C protects HL60 and U266 cells from arsenic toxicity. Blood 105: 4004-4012. DOI: 10.1182/blood-2003-03-0772.

Kassouf W, Highshaw R, Nelkin GM, Dinney CP, Kamat AM (2006). Vitamins C and K3 sensitize human urothelial tumors to gemcitabine. J Urol 176(4 Pt 1): 1642-1647. DOI: 10.1016/j.juro.2006.06.042.

Kennedy DD, Tucker KL, Ladas ED, Rheingold SR, Blumberg J, Kelly KM (2004). Low antioxidant vitamin intakes are associated with increases in adverse effects of chemotherapy in children with acute lymphoblastic leukemia. Am J Clin Nutr 79: 1029-1036. DOI: 10.1093/ajcn/79.6.1029.

Klaunig JE, Kamendulis LM (2004). The role of oxidative stress in carcinogenesis. Annu Rev Pharmacol Toxicol 44: 239-267. DOI: 10.1146/annurev.pharmtox.44. 101802.121851.

Klener P (2011). Základy klinické onkologie. In: Klener P (ed.). Vnitřní lékařství. Praha: Galén, pp. 77-104.

Klimant E, Wright H, Rubin D (2018). Intravenous vitamin C in the supportive care of cancer patients: a review and rational approach. Curr Oncol 25: 39-148. DOI: 10.3747/co.25.3790.

Kurbacher CM, Wagner U, Kolster B, Andreotti PE, Krebs D, Bruckner HW (1996). Ascorbic acid (vitamin C) improves the antineoplastic activity of doxorubicin, cisplatin, and paclitaxel in human breast carcinoma cells in vitro. Cancer Lett 103: 183-189. DOI: 10.1016/0304-3835(96)04212-7.

Lane DJ, Lawen A (2009). Ascorbate and plasma membrane electron transport - enzymes vs efflux. Free Radic Biol Med 47: 485-495. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed. 2009.06.003.

Lee WJ (2009). The prospects of vitamin C in cancer therapy. Immune Netw 9: 147-152. DOI: 10.4110/in.2009.9.5.147.

Levine M, Conry-Cantilena C, Wang Y, Welch RW, Washko PW, Dhariwal KR, et al. (1996). Vitamin C pharmacokinetics in healthy volunteers: evidence for a recommended dietary allowance. Proc Natl Acad Sci USA 93: 3704-3709. DOI: 10.1073/pnas.93.8.3704.

Lewin S (1976). Vitamin C: its molecular biology and medical potential. Academic Press, London, New York, San Francisco.

Li H, Tu H, Wang Y, Levine M (2012). Vitamin C in mouse and human red blood cells: an HPLC assay. Anal Biochem 426: 109-117. DOI: 10.1016/j.ab.2012.04.014.

Lloyd JV, Davis PS, Emery H, Lander H (1972). Platelet ascorbic acid levels in normal subjects and in disease. J Clin Pathol 25: 478-483. DOI: 10.1136/jcp.25.6.478.

Ma Y, Chapman J, Levine M, Polireddy K, Drisko J, Chen Q (2014). High-dose parenteral ascorbate enhanced chemosensitivity of ovarian cancer and reduced toxicity of chemotherapy. Sci Transl Med 6: 222. DOI: 10.1126/scitranslmed.3007154.

MacDonald L, Thumser AE, Sharp P (2002). Decreased expression of the vitamin C transporter SVCT1 by ascorbic acid in a human intestinal epithelial cell line. Br J Nutr 87: 97-100. DOI: 10.1079/BJN2001492.

Mayland CR, Bennett MI, Allan K (2005). Vitamin C deficiency in cancer patients. Palliat Med 19: 17-20. DOI: 10.1191/0269216305pm970oa.

Mikirova N, Casciari J, Rogers A, Taylor P (2012). Effect of high-dose intravenous vitamin C on inflammation in cancer patients. J Translat Med 10: 189. DOI: 10.1186/1479-5876-10-189.

Monti DA, Mitchell E, Bazzan AJ, Littman S, Zabrecky G, Yeo CJ, et al. (2012). Phase I evaluation of intravenous ascorbic acid in combination with gemcitabine and erlotinib in patients with metastatic pancreatic cancer. PLoS One 7(1): e29794. DOI: 10.1371/journal.pone.0029794.

Murphy MP (2009). How mitochondria produce reactive oxygen species. Biochem J 417(Pt 1): 1-13. DOI: 10.1042/BJ20081386.

National Cancer Institute. High-Dose Vitamin C (PDQ) - Health Professional Version (2019). [online] [cit. 2019-07-08]. Available from: https://www.cancer.gov/about-cancer/treatment/cam/hp/ vitamin-c-pdq#section/all

Nauman G, Gray JC, Parkinson R, Levine M, Paller CJ (2018). Systematic review of intravenous ascorbate in cancer clinical trials. Antioxidants 7: 89. DOI: 10.3390/antiox7070089.

Niraula S, Amir E, Vera-Badillo F, Seruga B, Ocana A, Tannock IF (2014). Risk of incremental toxicities and associated costs of new anticancer drugs: a meta-analysis. J Clin Oncol 32: 3634-3642. DOI: 10.1200/JCO.2014.55.8437.

Niraula S, Seruga B, Ocana A, Goldstein R, Tannock IF, Amir E (2012). The price we pay for progress: a meta-analysis of harms of newly approved anticancer drugs. J Clin Oncol 30: 3012-3019. DOI: 10.1200/JCO.2011.40.3824.

Padayatty SJ, Sun AY, Chen Q, Espey MG, Drisko J, Levine M (2010). Vitamin C: intravenous use by complementary and alternative medicine practitioners and adverse effects. PLoS ONE 5: e11414. DOI: 10.1371/journal.pone.0011414.

Padayatty SJ, Sun H, Wang Y, Riordan HD, Hewitt SM, Katz A, et al. (2004). Vitamin C pharmacokinetics: implications for oral and intravenous use. Ann Intern Med 140: 533-537. DOI: 10.7326/0003-4819-140-7-200404060-00010.

Parrow NL, Leshin JA, Levine M (2013). Parenteral ascorbate as a cancer therapeutic: a reassessment based on pharmacokinetics. Antioxid Redox Signal 19: 2141-2156. DOI: 10.1089/ars.2013.5372.

Perez-Cruz I, Cárcamo JM, Golde DW (2007). Caspase-8 dependent TRAIL-induced apoptosis in cancer cell lines is inhibited by vitamin C and catalase. Apoptosis 12: 225-234. DOI: 10.1007/s10495-006-0475-0.

Prasad KN, Sinha PK, Ramanujam M, Sakamoto A (1979). Sodium ascorbate potentiates the growth inhibitory effect of certain agents on neuroblastoma cells in culture. Proc Natl Acad Sci USA 76: 829-832. DOI: 10.1073/pnas.76.2.829.

Reddy VG, Khanna N, Singh N (2001). Vitamin C augments chemotherapeutic response of cervical carcinoma HeLa cells by stabilizing P53. Biochem Biophys Res Commun 282: 409-415. DOI: 10.1006/bbrc.2001.4593.

Savini I, Catani MV, Arnone R, Rossi A, Frega G, Del Principe D, et al. (2007). Translational control of the ascorbic acid transporter SVCT2 in human platelets. Free Radic Biol Med 42: 608-616. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2006.11.028.

Savini I, Rossi A, Pierro C, Avigliano L, Catani MV (2008). SVCT1 and SVCT2: key proteins for vitamin C uptake. Amino Acids 34: 347-355. DOI: 10.1007/s00726-007-0555-7.

Schoenfeld JD, Sibenaller ZA, Mapuskar KA, Wagner BA, Cramer-Morales KL, Furgan M, et al. (2017). O2.- and H2O2-mediated disruption of Fe metabolism causes the differential susceptibility of NSCLC and GBM cancer cells to pharmacological ascorbate. Cancer Cell 31: 1-14. DOI: 10.1016/j.ccell.2017.02.018.

Shakir DK, Rasul KI (2009). Chemotherapy induced cardiomyopathy: pathogenesis, monitoring and management. J Clin Med Res 1: 8-12. DOI: 10.4021/jocmr2009.02.1225.

Song EJ, Yang VC, Chiang CD, Chao CC (1995). Potentiation of growth inhibition due to vincristine by ascorbic acid in a resistant human non-small cell lung cancer cell line. Europ J Pharmacol 292: 119-125. DOI: 10.1016/0926-6917(95)90003-9.

Swain SM, Whaley FS, Gerber MC, Weisberg S, York M, Spicer D, et al. (1997). Cardioprotection with dexrazoxane for doxorubicin-containing therapy in advanced breast cancer. J Clin Oncol 15: 1318-1332. DOI: 10.1200/JCO.1997.15.4.1318.

Swann JB, Smyth MJ (2007). Immune surveillance of tumors. J Clin Invest 117: 1137-1146. DOI: 10.1172/JCI31405.

Takahashi H, Mizuno H, Yanagisawa A (2012). High-dose intravenous vitamin C improves quality of life in cancer patients. Personalized Medicine Universe 1: 49-53. DOI: 10.1016/j.pmu.2012.05.008.

Taper HS, de Gerlache J, Lans M, Roberfroid M (1987). Non-toxic potentiation of cancer chemotherapy by combined C and K3 vitamin pre-treatment. Int J Cancer 40: 575-579. DOI: 10.1002/ijc.2910400424.

Taper HS, Keyeux A, Roberfroid M (1996). Potentiation of radiotherapy by nontoxic pretreatment with combined vitamins C and K3 in mice bearing solid transplantable tumor. Anticancer Res 16: 499-503.

Vera JC, Rivas CI, Velasquez FV, Zhang RH, Concha II, Golde DW (1995). Resolution of the facilitated transport of dehydroascorbic acid from its intracellular accumulation as ascorbic acid. J Biol Chem 270: 23706-23712. DOI: 10.1074/jbc.270.40.23706.

Verrax J, Calderon PB (2008). The controversial place of vitamin C in cancer treatment. Biochem Pharmacol 76: 1644-16452. DOI: 10.1016/j.bcp.2008.09.024.

Vissers MCM, Das AB (2018). Potential mechanisms of action for vitamin C in cancer: reviewing the evidence. Front Physiol 9: 809. DOI: 10.3389/fphys.2018.00809.

Vollbracht C, Schneider B, Leendert V, Weiss G, Auerbach L, Beuth J (2011). Intravenous vitamin C administration improves quality of life in breast cancer patients during chemo-/radiotherapy and aftercare: results of a retrospective, multicentre, epidemiological cohort study in Germany. In Vivo (Athens, Greece) 25: 983-990.

Wang X, Liu J, Yokoi I, Kohno M, Mori A (1992). Direct detection of circulating free radicals in the rat using electron spin resonance spectrometry. Free Radic Biol Med 12: 121-126. DOI: 10.1016/0891-5849(92)90005-2.

Welch RW, Bergsten P, Butler JD, Levine M (1993). Ascorbic acid accumulation and transport in human fibroblasts. Biochem J 294: 505-510. DOI: 10.1042/bj2940505.

Welsh RM (1984). Natural killer cells and interferon. Crit Rev Immunol 5: 55-93.

Welsh JL, Wagner BA, van't Erve TJ, Zehr PS, Berg DJ, Halfdanarson TJ, et al. (2013). Pharmacological ascorbate with gemcitabine for the control of metastatic and node-positive pancreatic cancer (PACMAN): results from a phase I clinical trial. Cancer Chemother Pharmacol 71: 765-775. DOI: 10.1007/s00280-013-2070-8.

Wintergerst ES, Maggini S, Hornig DH (2006). Immune-enhancing role of vitamin C and zinc and effect on clinical conditions. Ann Nutr Metab 50: 85-94. DOI: 10.1159/000090495.

Yeom CH, Jung GC, Song KJ (2007). Changes of terminal cancer patients' health-related quality of life after high dose vitamin C administration. J Korean Med Sci 22: 7-11. DOI: 10.3346/jkms.2007.22.1.7.

Yu Y, Bae S, Kim H, Kim Y, Chu NB, Chu NK, et al. (2011). The anti-tumor activity of vitamin C via the increase of Fas (CD95) and MHC I expression on human stomach cancer cell line, SNU1. Immune Netw 11: 210-215. DOI: 10.4110/in.2011.11.4.210.

Yun J, Mullarky E, Lu C, Bosch KN, Kavalier A, Rivera K, et al. (2015). Vitamin C selectively kills KRAS and BRAF mutant colorectal cancer cells by targeting GAPDH. Science 350: 1391-1356. DOI: 10.1126/science.aaa5004.

Zou W, Yue P, Lin N, He M, Zhou Z, Lonial S, et al. (2006). Vitamin C inactivates the proteasome inhibitor PS-341 in human cancer cells. Clin Cancer Res 12: 273-280. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-05-0503.

(Překlad článku Klener P, Alexander MS, Cullen JJ, et al. The benefits of ascorbate to protect healthy cells in the prevention and treatment of oncological diseases. J Appl Biomed 2020;18:1-7. Překlad publikujeme se souhlasem autorů.)

Lucie Kotlářová¹, Pavel Kostiuk², Zdeněk Procházka², Jiří Slíva³ ¹InPHARM Clinic, Česká republika, ²Edukafarm, Česká republika, ³ Ústav farmakologie, 3. lékařská fakulta UK, Česká republika

Vitamin C a imunitní funkce

Vitamin C (kyselina askorbová) má zásadní význam jak pro vrozenou (nespecifickou), tak pro adaptivní (specifickou) imunitu. Vitamin C hraje zásadní roli především při udržování bariérové ​​funkce, zajišťované pokožkou a sliznicemi1. Kůže je jednou z prvních obranných linií, které chrání organismus proti pronikání patogenních mikroorganismů. Hlavní buněčnou složkou epidermis jsou keratinocyty, zatímco v dermis jsou obsaženy hlavně fibroblasty, které vylučují kolagen, základní složku extracelulární matrix. Oba typy buněk potřebují k naplnění své bariérové funkce vitamin C. Například vitamin C je používán jako kofaktor enzymů zapojených do syntézy kolagenu. Nedostatek tohoto základního vitaminu má za následek zhoršenou produkci kolagenu, což má negativní dopad na proces hojení3. Funkce leukocytů, zejména neutrofilů a makrofágů, je také závislý na vitaminu C, který přispívá k jejich antibakteriálnímu působení, jež je nezbytné pro proces hojení. Vitamin C může navíc zlepšit antiinfekční vlastnosti sliznic, jako je epitel dýchacích cest a gastrointestinálního traktu, zvýšením exprese proteinů zajišťujících udržení takzvaných těsných spojů (tight junctions) mezi epiteliálními buňkami¹.

Kromě toho vitamin C přispívá k expresi mnoha imunitních mediátorů, včetně interferonu, který hraje klíčovou roli v antivirové obraně1,4. Tento vitamin je také nezbytný pro migraci a funkci leukocytů, například neutrofilů, během akutní fáze reakce organismu na infekce5. Neutrofily infiltrují infikované místo, odstraňují patogenní mikroorganismy prostřednictvím fagocytózy a poté zanikají apoptózou a jsou odstraněny z infikované oblasti. Tyto procesy vyžadují vitamin C, který aktivně kumulují leukocyty všech typů6. Hladina vitaminu C v těchto buňkách je až stokrát vyšší než v krevní plazmě. Lidé s těžkými infekcemi často trpí zhoršenou chemotaxí neutrofilů spojených s nedostatkem askorbátu7. Klinické studie u pacientů s recidivujícími infekty ukázaly, že nedostatečná chemotaxe neutrofilů může být obnovena podáváním vysokých dávek vitaminu C8. Účinnost fagocytózy dále závisí také na dostatečně vysoké hladině vitaminu C v buňkách, jak potvrzuje několik studií9. Po doplnění vysokých dávek tohoto vitaminu je významně zvýšena fagocytární funkce neutrofilů a následuje zlepšení klinického stavu pacientů1.

Poté, co neutrofily v infikovaných tkáních dokončí eliminaci patogenních mikroorganismů fagocytózou, následuje další krok, který představuje jejich destrukci apoptózou a odstranění prostřednictvím makrofágů z postižené tkáně, což je poslední fáze fyziologického akutního zánětu. Tímto krokem makrofágy zabraňují rozvoji patologického chronického zánětu. Pokud je proces apoptózy neutrofilů narušen, nekrotizují a uvolňují látky, které vedou k chronickému zánětu a poškození postižené tkáně. U pacientů s kardiovaskulárními, respiračními a dalšími chorobami, které souvisejí s chronickým zánětem a oxidačním stresem, leukocyty dále zvyšují svoji potřebu vitaminu C. Dostatečná hladina askorbátu snižuje aktivaci prozánětlivých cytokinů v imunitních buňkách, čímž chrání tkáně před chronickým zánětem. Další variantou patologického procesu v infikované tkáni je takzvaná NETóza, což je proces související s tvorbou takzvaných neutrofilních extracelulárních pastí (NET). NET je síť řetězců DNA, histonů a enzymů, které normálně zachycují patogeny, ale při závažných infekcích a současném nedostatku askorbátu může tato síť vést k poškození a selhání tkání a orgánů. Studie prokázaly, že zvýšená suplementace vitaminu C může tomuto stavu (NETóze) zabránit1.

Navíc dostatečná hladina vitaminu C může ovlivnit řadu cest adaptivní imunity, například podporuje funkci lymfocytů a NK buněk (Natural Killers). Za fyziologických podmínek NK buňky, B-lymfocyty a T-lymfocyty aktivně akumulují vysoké koncentrace vitaminu C. Tento vitamin hraje v uvedených buňkách důležitou roli nejen jako antioxidant, čímž je chrání před oxidačním stresem, ale také podporuje jejich proliferaci10,11. Vitamin C je také nezbytný pro cytotoxickou funkci NK a T-buněk a přispívá k adekvátní produkci protilátek v B-lymfocytech (resp. v jejich finálním diferenciačním stadiu, plazmatických buňkách)11-13.

Nedostatek vitaminu C a infekční onemocnění

Vzhledem k významnému účinku vitaminu C na imunitní systém vede jeho nedostatek k oslabení imunity a ke zvýšené náchylnosti k infekčním chorobám14. Studie ukázaly, že pacienti s akutními respiračními chorobami, jako je bronchopneumonie, často trpí deficitem vitaminu C15. Suplementace tohoto vitaminu pacientům s respiračními infekcemi zlepšuje jejich klinický stav16,17. Antivirové působení askorbátu bylo prokázáno u řady virů, jako je virus chřipky, virus herpes zoster, poliovirus, parvovirus, virus vztekliny, HIV a další18-29.

Protože vitamin C přispívá k adekvátní produkci interferonu a ke snížení prozánětlivých cytokinů v plicích, je nedostatek vitaminu C během virové infekce spojen s vyššími titry viru v plicích a s poklesem antivirových cytokinů, zejména interferonu alfa a beta15. Několik studií navíc prokázalo, že nedostatek vitaminu C zvyšuje riziko zánětlivých změn v plicích při virové infekci (např. chřipce)30 a prokázaly i příznivý účinek podávání vitaminu C pacientům s virovou pneumonií31. Nedostatek vitaminu C vede ke zvýšené produkci prozánětlivých cytokinů, jako je tumor necrosis factor (TNF) a interleukin-1 v plicích15.

Deficit vitaminu C, který často předchází nástupu infekčních onemocnění, se zvýrazňuje v průběhu onemocnění v důsledku zvýšené spotřeby vitaminu díky intenzivnějšímu buněčnému metabolismu v průběhu zánětlivého procesu. To je také důvod, proč jsou požadavky na jeho doplňování v rámci léčby infekčních onemocnění výrazně vyšší oproti preventivním dávkám. Například bylo prokázáno, že vitamin C snižuje virovou zátěž v buňkách infikovaných virem Epstein-Barrové (EBV) 32 nebo cytomegalovirem (CMV)33. Studie ukázaly, že zvýšení hladiny vitaminu C v endotelových buňkách před expozicí virům snižuje následnou virovou zátěž v buňkách33.

Moderní lékařský výzkum ukázal, že jedním z patofyziologických důsledků nedostatku vitaminu C je vznik oxidačního stresu, způsobeného nedostatečnou neutralizací reaktivních sloučenin kyslíku (ROS)34. Za fyziologických okolností vede expozice virové infekci k aktivaci fagocytů se zvýšením intracelulární produkce ROS. ROS hrají fyziologickou roli při deaktivaci virů. Převaha ROS však může být škodlivá pro samotné buňky hostitele, a tak může zhoršit poškození tkáně způsobené virovou infekcí. Výsledkem oxidačního stresu je prozánětlivý stav se škodlivými následky pro všechny systémy organismu. Příkladem může být infekce respiračním syncytiálním virem (RSV), který je jednou z nejčastějších příčin infekčních onemocnění horních a dolních dýchacích cest, zejména u dětí. Infekce buněk respiračního epitelu RSV vede ke zvýšené produkci ROS a k inhibici antioxidačních enzymů. Tato nerovnováha zvyšuje nebezpečí průniku viru do dýchacích cest a snižuje obranné schopnosti dýchacího epitelu35. Dostatečné doplňování vitaminu C hraje pozitivní roli při snižování zánětlivého poškození prostřednictvím podpory odstranění přebytečných ROS36. Vitamin C působí nejen přímo jako antioxidant, ale také pomáhá aktivovat další intracelulární antioxidanty, jako je tetrahydrobiopterin a alfa-tokoferol37,38.

Úloha mikroimunoterapie u infekčních onemocnění

Mikroimunoterapie (nízkodávkovaná imunoterapie) je terapeutický přístup, jehož cílem je obnovit imunitní rovnováhu působením na imunitní systém hostitele. Jedná se o typ imunoterapie, který používá imunomodulační mediátory (jako jsou cytokiny, chemokiny, růstové faktory, neuropeptidy) v nízkých dávkách, přičemž přípravky jsou složeny tak, aby respektovaly přirozené fungování imunitního systému a byly dobře organismem tolerovány. Mikroimunoterapeutické přípravky obsahují účinné složky v nízkých dávkách, které jsou podobné nebo nižší než fyziologické koncentrace, při kterých tyto látky normálně cirkulují v těle (v rozmezí od mikrogramů [10^-6 g], pikogramů [10^-22 g] až po fentogramy [10^-55 g]). Mechanismus účinku přípravků je založen na sekvenčním působení, které je v souladu s fyziologickými procesy imunitní odpovědi (chronobiologie). Přípravky jsou podávány sublingvální cestou, s využitím histologických a imunologických vlastností sublingvální sliznice.

Mikroimunoterapeutické přípravky lze použít k regulaci imunitní odpovědi v mnoha terapeutických oblastech, od infekcí po zánětlivá nebo autoimunitní onemocnění, při alergii39,40 a také jako komplementární léčba v onkologii. U infekčních onemocnění může být mikroimunoterapie použita s různými cíli, v závislosti na léčbě: jako preventivní strategie u infekčních nemocí (např. u onemocnění z nachlazení, chřipky), k podpoře imunitního systému v případě imunodeficience (např. časté a opakované infekce vyvolané chronickým stresem), nebo u specifických virových infekcí, jako jsou infekce způsobené virem herpes simplex, virem Epstein-Barrové, cytomegalovirem, papilomavirem nebo virem varicella-zoster: k prevenci replikace viru, podpoře účinné imunitní odpovědi a kontrole chorob souvisejících s virovou latencí41.

Díky svým charakteristickým vlastnostem lze mikroimunoterapeutické přípravky používat samostatně nebo synergicky v kombinaci s jinými typy terapie a lze je podávat všem typům pacientů, protože mají dobrý bezpečnostní profil. Jedná se o léčbu určenou pro každodenní klinickou praxi. Jako příklad popíšeme dva mikroimunoterapeutické přípravky široce používané v klinické praxi v různých zemích: 2LEID a 2LPAPI (výrobce Labolife). 2LEID je mikroimunoterapeutický přípravek s komplexním složením, který kombinuje více účinných složek, jako jsou cytokiny IL-1, IL-2, IL-6, TNF-α a interferon-gama (IFN-γ), v nízkých dávkách (low dose, LD) a ultranízkých dávkách (ULD), s cílem posílit primární imunitní odpověď proti infekcím.

IL-1, IL-6 a TNF-α jsou cytokiny, které se účastní mechanismů přirozené a adaptivní imunity, například stimulací mobilizace makrofágů a neutrofilů do místa infekce. Přispívají také k podpoře fagocytózy a prezentace antigenu lymfocytům, a stimulují adaptivní imunitní odpověď. Tyto cytokiny také podporují aktivaci T lymfocytů, a NK buněk a stimulují produkci protilátek v B lymfocytech (respektive plazmatických buňkách) nebo cytotoxickou aktivitu T lymfocytů. IL-2 je zapojen do procesu proliferace T lymfocytů; je to „aktivátor“ imunitní odpovědi. IFN-γ je důležitým cytokinem v antivirové obraně. Přípravek 2LEID lze v klinické praxi použít k podpoře imunity u akutních, chronických a opakujících se infekcí (například onemocnění z nachlazení), a to jak u dospělých, tak u dětí42.

2LPAPI je komplexní přípravek, který kombinuje řadu účinných složek, např. cytokiny IL-1, IL-2, interferon-alfa (IFN-α) a specifických nukleových kyselin (SNA) zaměřených na virové proteiny, s cílem zabránit replikaci viru a modulovat imunitní odpověď u papilomavirových (HPV) infekcí. Účinnost přípravku 2LPAPI byla prokázána v klinické studii publikované v časopise Advances in Infectious Diseases⁴¹. 2LPAPI byl podáván denně v dávce 1 tobolka sublingválně po dobu 6 měsíců ženám s cytologicky potvrzenou infekcí vysoce rizikovým HPV (HR-HPV). Přítomnost HR-HPV byla poté testována v následném sledování po 6 a 12 měsících. Výsledky ukázaly účinnost přípravku při clearance vysoce rizikového papilomaviru (HR-HPV) u pacientů starších 25 let, což je populace s vyšším rizikem následného rozvoje karcinomu děložního čípku. Studie ukázala vyšší clearance viru v této skupině po 12 měsících ve srovnání s kontrolní skupinou, což potvrdilo dlouhodobý terapeutický účinek přípravku na imunitní systém41.

K dalším mikroimunoterapeutickým přípravkům, které by mohly být použity v oblasti infekčních onemocnění, patří 2LEBV (používaný v klinické praxi u infekcí virem Epstein-Barrové) a 2LCMV (Cytomegalovirus) a 2LHERP a 2LZONA (používané v klinické praxi u infekcí virem herpes simplex, resp. varicella-zoster).

Společný účinek vitaminu C a mikroimunoterapie při léčbě virových infekcí

Protože vitamin C hraje důležitou roli ve fungování imunitního systému, je jeho deficit jednou z příčin poruch imunity a dalších onemocnění43,44. Suplementace tohoto vitaminu v dostatečné dávce a ve vhodné formě mohou mít při infekčních onemocněních značný význam. Mikroimunoterapie je zároveň bezpečnou terapeutickou strategií, kterou lze klinicky použít pro regulaci imunitního systému při léčbě infekcí. Používá nízké dávky fyziologických látek, čímž je zajištěna dobrá snášenlivost léčby.

Kombinace obou strategií může těžit ze společného účinku, který může mít synergický dopad na imunitní funkci. Cíle kombinace mikroimunoterapie a suplementace vitaminu C jsou následující: napravit poruchy imunitních funkcí spojených s nedostatkem vitaminu C, za účelem podpory bariérové funkce a funkce leukocytů (např. jejich migrace a fagocytózy) apod., podpořit primární imunitní odpověď na infekci, např. stimulovat antivirovou obranu ovlivněním cytokinového mikroprostředí, a přispět k dlouhodobému terapeutickému účinku tím, že podpoříme imunitní systém v obnově vlastní rovnováhy.

Pokyny pro klinickou praxi

V případě nedostatku vitaminu C je pro dosažení potřebné hladiny důležitá dostatečná suplementace organismu tímto vitaminem. V takových případech běžná perorální forma vitaminu C, jehož vstřebávání je omezeno střevními transportéry, nestačí. Proto je vhodné použít formu, která zajistí dosažení dostatečně vysoké plazmatické hladiny. Jednou z možností může být podávání vysokých dávek vitaminu infuzí. V těchto případech by měla být zjištěna saturace organismus vitaminem C, například vyšetřením hladiny vitaminu C v moči a dávkování by se mělo řídit výsledky tohoto vyšetření.

Na našem pracovišti (InPHARM Clinic) obvykle zjišťujeme hladiny vitaminu C pomocí proužků pro stanovení hladiny vitaminu C v moči Uro C Kontrol, které jsou součástí balení přípravku Lipo C Askor. Další formou podávání vitaminu C je perorální forma vitaminu C s lipozomálním vstřebáváním (lipozomální vitamin C), což je výhodná forma, která díky své specifické farmakokinetice poskytuje podstatně vyšší biologickou dostupnost askorbátu než běžné orální formy.

Profylaktické použití vyžaduje dávkování v řádu miligramů, zatímco léčba infekčních onemocnění vyžaduje dávkování v řádu gramů. Jako obecné doporučení obvykle předepisujeme 2 gramy lipozomálního vitaminu C, přípravku Lipo C Askor Forte denně (2 x 2 cps, 1 cps = 500 mg lipozomálního vitaminu C). Toto doporučení je založeno na základě epidemiologických údajů z naší kliniky, protože nejčastěji se hladina vitaminu C v moči pohybuje kolem 20 mg/dl a tato dávka je nezbytná pro efektivní nasycení.

Pokud je deficit hlubší, doporučujeme dávku 4 až 6 gramů denně. Pokud je deficit mírný, pak předepisujeme pouze 1 gram denně, a pokud je u pacienta hladina vitaminu C v moči adekvátní, pak podáváme pouze 500 mg denně. Suplementace lipozomálního vitaminu C by měla trvat vždy minimálně 3 měsíce.

Kombinace mikroimunoterapie se suplementací vitaminu C může záviset na charakteru infekce: pro prevenci infekce koronaviry doporučujeme mikroimunoterapický přípravek 2LEID v dávce 1 kapsle (cps) denně + Lipo C Askor Forte 2 x 2 cps (= 2 g denně) po dobu 3 měsíců. V případě infekce virem herpes simplex doporučujeme mikroimunoterapický přípravek 2LHERP 1 cps denně + Lipo C Askor Forte 2 x 2 cps (= 2 g denně) po dobu 3 měsíců. V případě infekce papilomavirem doporučujeme mikroimunoterapeutický příp

Závěr

Imunitní systém chrání náš organismus před vnějšími a vnitřními patogenními mikroorganismy a zajišťuje prevenci před chorobami. Je to základní pilíř našeho zdraví. Většina nemocí, včetně infekcí, je spojená s imunitní dysfunkcí. Regulace imunitní odpovědi by proto měla být zvažována jako součást jakékoli terapeutické strategie a integrována do jakéhokoli plánu prevence. Kombinace suplementace vitaminu C a mikroimunoterapie představuje, díky mnoha výhodám, zajímavou a přínosnou imunomodulační strategii.

Literatura

1. Carr AC, Maggini S. Vitamin C and immune function. Nutrients 2017; 9:1211.

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. Mohammed BM, Fisher BJ, Kraskauskas D, et al. Vitamin C promotes wound healing through novel pleiotropic mechanisms. Int Wound J 2016; 13:572–584.

4. Hořejší V, Bartůňková J, Brdička T, et al. Základy imunologie. Praha: Triton 2017:180-184.

5. Demaret J, Venet F, Friggeri A, et al. Marked alterations of neutrophil functions during sepsis-induced immunosuppression. J Leukoc Biol 2015; 98:1081-1090.

6. May JM, Harrison FE. Role of vitamin C in the function of the vascular endothelium. Antioxid Redox Signal 2013; 19:2068-2083.

7. Chishti AD, Shenton BK, Kirby JA, et al. Neutrophil chemotaxis and receptor expression in clinical septic shock. Intensive Care Med 2004; 30:605–611.

8. Boxer LA, Vanderbilt B, Bonsib S, et al. Enhancement of chemotactic response and microtubule assembly in human leukocytes by ascorbic acid. J Cell Physiol 1979; 100:119–126.

9. Bozonet SM, Carr AC, Pullar JM, Vissers MCM. Enhanced human neutrophil vitamin C status, chemotaxis and oxidant generation following dietary supplementation with vitamin C-rich SunGold kiwifruit. Nutrients 2015; 7:2574–2588.

10. Leibovitz B, Siegel BV. Ascorbic acid and the immune response. Adv Exp Med Biol 1981; 135:1-25. 11. Dey S, Bishayi B. Killing of S.aureus in murine peritoneal macrophages by ascorbic acid along with antibiotics chloramphenicol or ofloxacin: correlation with inflammation. Microb Pathog 2018; 115:239-250.

12. Tanaka M, Muto N, Gohda E, et al. Enhancement by ascorbic acid 2-glucoside or repeated additions of ascorbate of mitogen-induced IgM and IgG productions by human peripheral blood. Jpn J Pharmacol 1994; 66:451-456.

13. Manning J, Mitchell B, Appadurai DA, et al. Vitamin C promotes maturation of T-cells. Antioxid Redox Signal 2013; 19:2054-2067.

14. Marik PE. Vitamin C for the treatment of sepsis: the scientific rationale. Pharmacol Therapeut 2018; 189:63-70.

15. Kim Y, Kim H, Bae S, et al. Vitamin C is an essential factor on the anti-viral immune responses through the production of Interferon-α/β at the initial stage of influenza A virus (H3N2) Infection. Immune Netw 2013; 13:70-4.

16. Bakaev VV, Duntau AP. Ascorbic acid in blood serum of patients with pulmonary tuberculosis and pneumonia. Int J Tuberc Lung Dis 2004; 8:263-266.

17. Hunt C, Chakravorty NK, Annan G, et al. The clinical effects of vitamin C supplementation in elderly hospitalised patients with acute respiratory infections. Int J Vitam Nutr Res 1994; 64:212-219. 18. Valero N, Mosquera J, Alcocer S, et al. Melatonin, minocycline and ascorbic acid reduce oxidative stress and viral titers and increase survival rate in experimental venezuelan equine encephalitis. Brain Res 2015; 1622:368-376.

19. Lallement A. Persistent parvovirus B19 viremia with chronic arthralgia treated with ascorbic acid: a case report. J Med Case Rep 2015; 9:1.

20. Moens B, Decanine D, Menezes SM, et al. Ascorbic acid has superior ex vivo antiproliferative, cell death-inducing and immunomodulatory effects over IFN-alpha in HTLV-1-associated myelopathy. PLoS Negl Trop Dis 2012; 6:e1729.

21. Kataoka A, Imai H, Inayoshi S, et al. Intermittent high-dose vitamin C therapy in patients with HTLV-I associated myelopathy. J Neurol Neurosurg Psy 1993; 56:1213-1216.

22. Harakeh S. NF-kappa B-independent suppression of HIV expression by ascorbic acid. AIDS Res Hum Retroviruses 1997; 13:235-239.

23. Rawal BD, Bartolini F, Vyas GN. In vitro inactivation of human immunodeficiency virus by ascorbic acid. Biologicals 1995; 23:75-81.

24. Harakeh S, Jariwalla RJ, Pauling L. Suppression of human immunodeficiency virus replication by ascorbate in chronically and acutely infected cells. Proc Natl Acad Sci USA 1990; 87:7245-7249.

25. Banic S. Prevention of rabies by vitamin C. Nature 1975; 258:153–154.

26. Chen JY, Chang CY, Feng PH, et al. Plasma vitamin C is lower in postherpetic neuralgia patients and administration of vitamin C reduces spontaneous pain but not brush-evoked pain. Clin J Pain 2009; 25:562-569.

27. Kim MS, Kim DJ, Na CH, et al. A study of intravenous administration of vitamin C in the treatment of acute herpetic pain and postherpetic neuralgia. Ann Dermatol 2016; 28:677-683.

28. Kim GN, Yoo WS, Park MH, et al. Clinical features of herpes simplex keratitis in a Korean tertiary referral center: efficacy of oral antiviral and ascorbic acid on Recurrence. Korean J Opthal 2018; 32:353-360.

29. Biancatelli RMLC, Berrill M, Marik PE. The antiviral properties of vitamin C. Expert Rev Anti-infective Ther 2020; 18:99-101.

30. Li W, Maeda N, Beck MA. Vitamin C deficiency increases the lung pathology of influenza virus-infected gulo-/- mice. J Nutr 2006; 136:2611-2616.

31. Cai Y, Li YF, Tang LP, et al. A new mechanism of vitamin C effects on A/FM/1/47(H1N1) virus-induced pneumonia in restraint-stressed mice. Biomed Res Int 2015; 2015:675149.

32. Uesato S, Kitagawa Y, Kaijima T, et al. Inhibitory effects of 6-O-acylated L-ascorbic acids possessing a straight- or branched-acyl chain on Epstein-Barr virus activation. Cancer Lett 2001; 166:143-146.

33. Cinatl J, Cinatl J, Weber B, et al. In vitro inhibition of human cytomegalovirus replication in human foreskin fibroblasts and endothelial cells by ascorbic acid 2-phosphate. Antiviral Res 1995;27: 405-418.

34. Kojo S. Vitamin C: basic metabolism and its function as an index of oxidative stress. Curr Med Chem 2004; 11:1041-64.

35. Hosakote YM, Jantzi PD, Esham DL, et al. Viral-mediated in hibition of antioxidant enzymes contributes to the pathogenesis of severe respiratory syncytial virus bronchiolitis. Am J Respir Crit Care Med 2011; 183:1550-1560.

36. Castro SM, Guerrero-Plata A, Suarez-Real G, et al. Antioxidant treatment ameliorates respiratory syncytial virus-induced disease and lung inflammation. Am J Respir Crit Care Med 2006; 174:1361-1369.

37. Baker TA, Milstien S, Katusic ZS. Effect of vitamin C on the availability of tetrahydrobiopterin in human endothelial cells. J Cardiovasc Pharmacol 2001;37:333-8.

38. Traber MG, Stevens JF. Vitamins C and E: Beneficial effects from a mechanistic perspective. Free Radic Biol Med 2011;51:1000-13.

39. Floris I, García-González V, Palomares B, Appel K, Lejeune B. The Micro-Immunotherapy medicine 2LARTH reducesiInflammation and symptoms of rheumatoid arthritis in vivo. Int J Rheumatol. 2020; 2020:1594573.

40. Floris I, Chenuet P, Dieudonn D, et al. Potential role of the micro-Immunotherapy medicine 2LALERG in the treatment of pollen-induced allergiciInflammation. Dose-Response An Int Journal 2020; 2020:1-10.

41. Thomas G, Cluzel H, Lafon J, et al. Efficacy of 2LPAPI, a micro-immunotherapy drug, in patients with high-risk Papillomavirus genital infection. 2016; 6:7-14.

42. Jenaer M. Die Immunmodulation in der HNO. Promed Komplementär 2004; 11:14-19.

43. 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. 44. Mayland CR, Bennett MI, Allan K. Vitamin C deficiency in cancer patients. Palliat Med 2005; 19:17-20.