Hormesis

Exercițiu fizicEdit

Idienii cu niveluri scăzute de activitate fizică sunt expuși riscului de a avea niveluri ridicate de stres oxidativ, la fel ca și indivizii implicați în programe de exerciții fizice foarte intense; cu toate acestea, indivizii implicați în exerciții fizice moderat intensive, regulate, prezintă niveluri mai scăzute de stres oxidativ. Nivelurile ridicate de stres oxidativ au fost puse de unii în legătură cu incidența crescută a unei varietăți de boli.

S-a afirmat că această relație, caracterizată de efecte pozitive la o doză intermediară a agentului stresant (exercițiul fizic), este caracteristică hormesisului. Cu toate acestea, este important de subliniat că există dovezi că stresul oxidativ asociat cu exercițiile fizice intense poate avea beneficii pentru sănătate pe termen lung. Acest lucru ar implica faptul că stresul oxidativ, în sine, oferă un exemplu de hormesis (a se vedea secțiunea privind hormesisul mitocondrial), dar nu și exercițiul fizic.

AlcoolEdit

Se crede că alcoolul este hormetic în prevenirea bolilor de inimă și a accidentelor vasculare cerebrale, deși este posibil ca beneficiile consumului ușor de alcool să fi fost exagerate.

În 2012, cercetătorii de la UCLA au descoperit că cantități mici (1 mM, sau 0,005%) de etanol au dublat durata de viață a Caenorhabditis elegans, un vierme rotund folosit frecvent în studiile biologice, care au fost lipsiți de alți nutrienți. Dozele mai mari, de 0,4%, nu au adus niciun beneficiu în ceea ce privește longevitatea. Cu toate acestea, viermii expuși la 0,005% nu s-au dezvoltat în mod normal (dezvoltarea lor a fost oprită). Autorii susțin că viermii foloseau etanolul ca sursă alternativă de energie în absența altor substanțe nutritive sau că au inițiat un răspuns la stres. Ei nu au testat efectul etanolului asupra viermilor hrăniți cu o dietă normală.

Metilmercurul și ouăle de rață sălbaticăEdit

În 2010, o lucrare publicată în revista Environmental Toxicology & Chemistry a arătat că doze mici de metilmercur, un puternic poluant neurotoxic, au îmbunătățit rata de ecloziune a ouălor de rață sălbatică. Autorul studiului, Gary Heinz, care a condus studiul pentru U.S. Geological Survey la Patuxent Wildlife Research Center din Beltsville, Md., a declarat că sunt posibile și alte explicații. De exemplu, este posibil ca turma pe care a studiat-o să fi adăpostit o infecție scăzută, subclinică și că mercurul, bine cunoscut ca fiind antimicrobian, ar fi putut ucide infecția care altfel ar fi afectat reproducerea la păsările netratate.

Efecte în îmbătrânireEdit

Unul dintre domeniile în care conceptul de hormesis a fost explorat pe larg în ceea ce privește aplicabilitatea sa este îmbătrânirea. Deoarece capacitatea de supraviețuire de bază a oricărui sistem biologic depinde de capacitatea sa homeostatică, biogerontologii au propus că expunerea celulelor și organismelor la un stres ușor ar trebui să ducă la un răspuns adaptativ sau hormetic cu diverse beneficii biologice. Această idee a adunat în prezent un număr mare de dovezi de susținere care arată că expunerea repetată la un stres ușor are efecte anti-îmbătrânire. În această privință, exercițiul fizic este o paradigmă pentru hormesis. Unele dintre stresurile ușoare utilizate pentru astfel de studii privind aplicarea hormesisului în cercetarea și intervențiile în domeniul îmbătrânirii sunt șocul termic, iradierea, prooxidanții, hipergravitația și restricția alimentară. Unele alte molecule naturale și sintetice, cum ar fi celastrolurile din plante medicinale și curcumina din condimentul turmeric, s-au dovedit a avea, de asemenea, efecte benefice hormetice. Astfel de compuși care își produc efectele benefice pentru sănătate prin stimularea sau prin modularea căilor de răspuns la stres în celule au fost numiți „hormetine”. Intervențiile hormonale au fost, de asemenea, propuse la nivel clinic, cu o varietate de stimuli, provocări și acțiuni stresante, care au ca scop creșterea complexității dinamice a sistemelor biologice la om.

MitocondriiEdit

Mitocondriile sunt uneori descrise ca „centrale electrice celulare”, deoarece generează cea mai mare parte a rezervei de adenozin trifosfat (ATP) a celulei, o sursă de energie chimică. Speciile reactive de oxigen (ROS) au fost considerate ca fiind produse secundare nedorite ale fosforilării oxidative în mitocondrii de către susținătorii teoriei radicalilor liberi a îmbătrânirii promovate de Denham Harman. Teoria radicalilor liberi sugerează că utilizarea compușilor care inactivează ROS, cum ar fi antioxidanții, ar duce la o reducere a stresului oxidativ și, prin urmare, ar produce o creștere a duratei de viață.

ROS pot îndeplini un rol esențial și potențial promotor al duratei de viață ca molecule de semnalizare redox care transpun semnale de la compartimentul mitocondrial la alte compartimente ale celulei. Formarea crescută de ROS în mitocondrii poate provoca o reacție de adaptare care produce o rezistență sporită la stres și o reducere pe termen lung a stresului oxidativ. Acest tip de efect invers al răspunsului la stresul ROS a fost denumit hormesis mitocondrial sau mitohormesis și se presupune că este responsabil pentru capacitățile respective de prelungire a duratei de viață și de promovare a sănătății ale restricției de glucoză și ale exercițiului fizic.

Rămâne de demonstrat dacă acest concept se aplică la om, deși descoperirile epidemiologice recente susțin procesul de mitohormesis și chiar sugerează că unele suplimente antioxidante pot crește prevalența bolilor la om.

Radiații ionizanteEdit

Hormoza a fost observată într-o serie de cazuri la oameni și animale expuse la doze cronice mici de radiații ionizante. Supraviețuitorii bombei atomice care au primit doze mari au prezentat o durată de viață redusă și o mortalitate crescută prin cancer, dar la doze mici de radiații, ratele de decese prin cancer la supraviețuitorii bombei atomice sunt mai mici decât cele ale mediilor japoneze.

În Taiwan, oțelul reciclat radiocontaminat a fost folosit din greșeală la construcția a peste 100 de clădiri de apartamente, cauzând expunerea pe termen lung (10 ani) a 10.000 de persoane. Rata medie a dozei a fost de 50 mSv/an, iar un subset al populației (1.000 de persoane) a primit o doză totală de peste 4.000 mSv în zece ani. Conform teoriei Linear No Threshold (LNT), utilizată pe scară largă de către organismele de reglementare, decesele cauzate de cancer preconizate în această populație ar fi fost de 302, 70 fiind cauzate de radiațiile ionizante suplimentare, iar restul de radiațiile naturale de fond. Cu toate acestea, rata de cancer observată a fost destul de scăzută, de 7 decese prin cancer, în timp ce 232 ar fi fost prezise de teoria LNT dacă populația nu ar fi fost expusă la radiațiile provenite de la materialele de construcție. Se pare că este vorba de hormesisul radiațiilor ionizante. Descrisă de profesorul Charles L. Sanders, Korea Advanced Institute of Science and Technology.

Radiații chimice și ionizante combinateEdit

Niciun experiment nu poate fi realizat într-o izolare perfectă. O ecranare groasă de plumb în jurul unui experiment de dozare chimică pentru a exclude efectele radiațiilor ionizante este construită și riguros controlată în laborator, și cu siguranță nu pe teren. În mod similar, același lucru este valabil și pentru studiile privind radiațiile ionizante. Radiația ionizantă este eliberată atunci când o particulă instabilă eliberează radiații, creând două substanțe noi și energie sub forma unei unde electromagnetice. Materialele rezultate sunt apoi libere să interacționeze cu orice elemente din mediul înconjurător, iar energia eliberată poate fi, de asemenea, folosită ca un catalizator în alte interacțiuni cu radiații ionizante.

Confuziile rezultate în domeniul expunerii la doze mici (radiații și substanțe chimice) provin din lipsa de considerare a acestui concept, așa cum a fost descris de Mothersill și Seymory.

.