Hormesis

Hlavní články: V roce 2012 vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles zjistili, že nepatrné množství (1 mM neboli 0,005 %) etanolu zdvojnásobilo délku života Caenorhabditis elegans, kulatého červa často používaného v biologických studiích, který byl zbaven jiných živin. Vyšší dávky 0,4 % neměly na délku života žádný vliv. Červi vystavení 0,005 % se však nevyvíjeli normálně (jejich vývoj byl zastaven). Autoři tvrdí, že červi využívali ethanol jako alternativní zdroj energie při nedostatku jiné výživy, nebo u nich došlo ke stresové reakci. Netestovali vliv etanolu na červy krmené normální stravou.

Metylrtuť a vejce kachen divokýchRedakce

V roce 2010 vyšla v časopise Environmental Toxicology & Chemistry práce, která ukázala, že nízké dávky metylrtuti, silné neurotoxické škodliviny, zlepšují líhnutí vajec kachen divokých. Autor studie Gary Heinz, který vedl studii pro U.S. Geological Survey v Patuxent Wildlife Research Center v Beltsville ve státě Md, uvedl, že jsou možná i jiná vysvětlení. Je například možné, že v hejnu, které studoval, se mohla vyskytovat nějaká nízká, subklinická infekce a že rtuť, o níž je dobře známo, že působí antimikrobiálně, mohla zničit infekci, která by jinak u neléčených ptáků poškodila reprodukci.

Účinky při stárnutíEdit

Jednou z oblastí, kde byl koncept hormeze široce zkoumán s ohledem na jeho použitelnost, je stárnutí. Vzhledem k tomu, že základní schopnost přežití každého biologického systému závisí na jeho homeostatické schopnosti, navrhli biogerontologové, že vystavení buněk a organismů mírnému stresu by mělo vést k adaptační nebo hormetické odpovědi s různými biologickými přínosy. Tato myšlenka nyní shromáždila velké množství podpůrných důkazů, které ukazují, že opakované vystavení mírnému stresu má účinky proti stárnutí. Cvičení je v tomto ohledu paradigmatem hormeze. Některé z mírných stresů používaných pro takové studie o uplatnění hormeze ve výzkumu stárnutí a intervencích jsou tepelný šok, ozařování, prooxidanty, hypergravitace a omezení příjmu potravy. Bylo také zjištěno, že některé další přírodní a syntetické molekuly, jako jsou celastroly z léčivých bylin a kurkumin z koření kurkuma, mají příznivé hormetické účinky. Takové sloučeniny, které vyvolávají své zdraví prospěšné účinky stimulací nebo modulací drah stresové reakce v buňkách, byly označeny jako „hormetiny“. Hormetické zásahy byly navrženy i na klinické úrovni, a to pomocí různých podnětů, výzev a stresových působení, jejichž cílem je zvýšit dynamickou komplexnost biologických systémů u člověka.

MitochondrieEdit

Mitochondrie jsou někdy označovány jako „buněčné elektrárny“, protože vytvářejí většinu buněčných zásob adenosintrifosfátu (ATP), zdroje chemické energie. Reaktivní formy kyslíku (ROS) byly zastánci volnoradikálové teorie stárnutí, kterou prosazoval Denham Harman, považovány za nežádoucí vedlejší produkty oxidativní fosforylace v mitochondriích. Teorie volných radikálů předpokládá, že používání sloučenin, které inaktivují ROS, jako jsou antioxidanty, by vedlo ke snížení oxidačního stresu, a tím k prodloužení délky života.

ROS mohou plnit zásadní a potenciálně život podporující roli jako redoxní signální molekuly, které přenášejí signály z mitochondriálního kompartmentu do jiných kompartmentů buňky. Zvýšená tvorba ROS v mitochondriích může způsobit adaptivní reakci, která vyvolá zvýšenou odolnost vůči stresu a dlouhodobé snížení oxidačního stresu. Tento druh zpětného účinku reakce na stres ROS byl nazván mitochondriální hormezí nebo mitohormezí a předpokládá se, že je zodpovědný za příslušné schopnosti omezení glukózy a fyzického cvičení prodlužovat život a podporovat zdraví.

Zda se tento koncept vztahuje i na člověka, je třeba ještě prokázat, ačkoli nedávná epidemiologická zjištění proces mitohormózy podporují, a dokonce naznačují, že některé antioxidační doplňky mohou u lidí zvyšovat výskyt onemocnění.

Ionizující zářeníEdit

Hormeze byla pozorována v řadě případů u lidí a zvířat vystavených chronickým nízkým dávkám ionizujícího záření. U osob, které přežily A-bombu a dostaly vysoké dávky, se projevilo zkrácení života a zvýšená úmrtnost na rakovinu, ale při nízkých dávkách záření jsou poměry úmrtí na rakovinu u osob, které přežily A-bombu, menší než japonské průměry.

Na Tchaj-wanu byla při stavbě více než 100 bytových domů neúmyslně použita recyklovaná radioaktivně kontaminovaná ocel, což způsobilo dlouhodobé (10 let) ozáření 10 000 osob. Průměrný dávkový příkon byl 50 mSv/rok a podskupina obyvatel (1 000 osob) obdržela za deset let celkovou dávku přes 4 000 mSv. Podle široce používané teorie LNT (Linear No Threshold), kterou používají regulační orgány, by očekávaná úmrtí na rakovinu v této populaci byla 302, přičemž 70 úmrtí by bylo způsobeno dodatečným ionizujícím zářením a zbytek by byl způsoben přírodním zářením pozadí. Zjištěná míra úmrtí na rakovinu však byla poměrně nízká – 7 úmrtí na rakovinu, zatímco podle teorie LNT by jich bylo 232, kdyby nebyli vystaveni záření ze stavebních materiálů. Zdá se, že působí hormeze ionizujícího záření. Popsal profesor Charles L. Sanders, Korea Advanced Institute of Science and Technology.

Kombinace chemického a ionizujícího zářeníEdit

Žádný experiment nelze provádět v dokonalé izolaci. Silné olověné stínění kolem experimentu s chemickou dávkou k vyloučení účinků ionizujícího záření se buduje a důsledně kontroluje v laboratoři a rozhodně ne v terénu. Podobně to platí i pro studie ionizujícího záření. Ionizující záření se uvolňuje, když nestabilní částice uvolní záření a vytvoří dvě nové látky a energii v podobě elektromagnetické vlny. Vzniklé látky pak mohou volně interagovat s jakýmikoliv prvky prostředí a uvolněná energie může být také využita jako katalyzátor při dalších interakcích ionizujícího záření.

Vzniklé zmatky v oblasti nízkých dávek expozice (radiační a chemické) vyplývají z nedostatečného zohlednění tohoto konceptu, jak jej popsali Mothersill a Seymory.