Když zdravý člověk usoudí, že má dost železa, omezí jeho vstřebávání z trávicího traktu. Takže i kdyby se nacpal potravinovými doplňky k prasknutí, přetížení železem mu nehrozí. Je-li tělo s množstvím železa v krvi spokojeno, každou nepotřebnou dávku jednoduše vyloučí.
Ovšem u pacientů s hemochromatózou je tělo pevně přesvědčeno, že železa není nikdy dost, tudíž je nenasytně vstřebává dál i po nasycení. Takovéto přejídání železem má z dlouhodobého hlediska smrtelné následky. Přebytečné železo se pak ukládá po celém těle a nakonec začne poškozovat klouby a důležité orgány a narušovat celkovou chemickou rovnováhu.
Není-li hemochromatóza včas léčena, může vést k vážným zdravotním potížím, jako je selhání jater, srdce, cukrovka, artritida, neplodnost, psychické poruchy, a dokonce i rakovina. Choroba může skončit i smrtí.
Železo jako zlatý důl
Hemochromatóza byla dlouho považována ze velmi vzácnou chorobu. Roku 1996 se však podařilo izolovat primární gen, který ji má na svědomí. Později vědci zjistili, že gen hemochromatózy je tou vůbec nejběžnější genetickou variantou u lidí západoevropského původu. Jsou-li vaši předci Západoevropané, existuje pravděpodobnost jedna ku třem až jedna ku čtyřem, že jste nositeli přinejmenším jedné kopie genu hemochromatózy. Přesto pouze jeden z dvou set lidí západoevropského původu trpí touto chorobou se všemi jejími příznaky. Gen hemochromatózy potřebuje k probuzení nemoci přehršel dalších okolností. Jak je možné, že tak smrtící choroba z našeho genofondu již dávno nevymizela? Abyste rozuměli, hemochromatóza není infekční nemoc jako malárie, nesouvisí s nějakým nezdravým zlozvykem jako rakovina plic a není ani způsobena žádným virovým vetřelcem, jako třeba neštovice. Hemochromatóza je dědičná a gen, který ji kóduje, je v jisté části světové populace velice běžný. Z evolučního hlediska to znamená, že je po ní z naší strany poptávka. Důležitou roli hraje souvislost mezi životem - a to nejen lidským, nýbrž životem obecně - a železem. Chutná víceméně všem životním formám. Lidé potřebují železo ke správnému chodu téměř všech metabolických procesů. Po těle ho prostřednictvím krevního oběhu rozváží kyslík. Železo je součástí enzymů, které v našem těle odvádějí tu nejtěžší práci, tedy detoxikaci a přeměnu cukrů na energii. Strava chudá na železo a jiné typy deficitů souvisejících se železem jsou nejčastější příčinou anémie, tedy nedostatku červených krvinek, který způsobuje chronickou únavu, potíže s dechem, a dokonce i selhání srdce. Bez dostatečného přísunu železa se snižuje účinnost imunitního systému a u postižených se mohou objevit symptomy jako blednutí pokožky, dezorientace, závratě, zimnice nebo silná únava. Náš vztah se železem je mnohem složitější, než se až doposud vědělo. Železo je nezbytné, ale zároveň je využívají téměř všichni naši biologičtí nepřátelé. S výjimkou hrstky bakterií, které mají raději jiné kovy, potřebují železo téměř všechny formy života na zemi. Po našem železe touží nejrůznější paraziti, náramně jde k duhu rakovinným buňkám. Nalézt, ovládnout a využít železo je základním cílem velkolepé hry zvané život. Pro bakterie, houby a prvoky je lidská krev a tkáň železným zlatým dolem. Příliš mnoho železa v těle, to je pro tyto organismy bohatě prostřený švédský stůl.
Rekordní pandemie
Roku 1347 zachvátila Evropu epidemie moru a po několik následujících let po sobě nechávala jen smrt, smrt a zase smrt. Vymřela třetina až polovina populace, přes 25 milionů lidí. Nikdy předtím ani potom se žádná zaznamenaná pandemie tomuto rekordu ani nepřiblížila. Doufejme, že to tak i zůstane. Byla to strašlivá choroba. Bakterie, která je považována za jejího původce (Yersinia pestis, nazvaná podle Alexandra Yersina, jednoho z bakteriologů, kteří ji roku 1894 poprvé izolovali), se obvykle usadí v lymfatickém systému. Jejím působením pak začnou lymfatické uzliny v podpaží a rozkroku bolestivě otékat, dokud neprotrhnou kůži a nepuknou. Neléčený mor vykazuje zhruba dvoutřetinovou úmrtnost. (A to mluvíme pouze o tzv. bubonické formě neboli dýmějovém moru. Jakmile Yersinia pestis pronikne do plic a začne se přenášet vzduchem, zabíjí devět lidí z deseti. Tato varianta je pak nejen daleko smrtonosnější, ale také nakažlivější!) Mor však nezahubil všechny nakažené. Proč? Proč někteří zemřeli, zatímco jiní přežili? Klíčovou součástí odpovědi na tuto otázku je možná železo. Z nových výzkumů vyplývá, že čím více železa se v dané populaci vyskytuje, tím je tato populace méně odolná vůči moru. V minulosti byli zdraví dospělí muži nejohroženějším segmentem obyvatelstva, neboť děti a starší lidé trpěli obvykle podvýživou, a tím i nízkým obsahem železa v krvi, a dospělé ženy se pravidelně zbavovaly železa díky menstruaci, těhotenství a kojení. Hřebíček na hlavičku možná uhodil Stephen Ell, profesor na Iowské univerzitě, který napsal: „Mortalita byla přímo úměrná obsahu železa v těle. Dospělí muži byli tudíž nejnáchylnější, zatímco ženy (které ztrácely železo při menstruaci), děti a starší lidé na tom byli relativně lépe.“ Žádné dostatečně spolehlivé záznamy o úmrtnosti ze čtrnáctého století k dispozici nemáme, ale řada vědců věří, že největší nebezpečí tenkrát hrozilo mužům v produktivním věku. Mladší - stále ovšem velice dávné - morové epidemie, k nimž spolehlivé záznamy o úmrtnosti existují, dokládají, že teorie o vyšší náchylnosti zdravých dospělých mužů je opodstatněná. Studie moru ve farnosti sv. Botulfa z roku 1625 svědčí o tom, že počet mužů ve věku mezi patnácti a čtyřiařtyčřiceti lety, kteří podlehli této chorobě, převyšuje počet žen stejné věkové kategorie dva ku jedné.
Macešský přístup k policejním vozům imunity
Dalo by se tedy předpokládat, že lidé trpící hemochromatózou musí být se vším tím železem v těle učiněnými magnety na infekce, zvláště pak na mor, že ano? Omyl. Běžně začne obranný systém těla okamžitě po vypuknutí nemoci železo blokovat. Ukazuje se, že u pacientů s hemochromatózou funguje tento mechanismus nepřetržitě. Přebytečné železo je sice distribuováno po těle, ale ne po celém. Takže zatímco většina buněk dostane víc železa, než potřebuje, jeden určitý typ se dočká naopak velmi omezené dávky. Buňky, k nimž se hemochromatóza chová tak macešsky, jde-li o železo, jsou typem bílých krvinek zvaných makrofágy. To jsou vlastně jakési policejní vozy imunitního systému. Krouží kolem dokola a hledají narušitele pořádku; jakmile jej zmerčí, obklopí jej a pokusí se jej zabít či alespoň spoutat a přivést na stanici v lymfatických uzlinách. Makrofágy lidí netrpících hemochromatózou mají železa dostatek. Řada původců infekčních chorob, například tuberkulózy, však dokáže těchto železných zásob využít a rozmnožovat se (přesně tomu se snaží organismus blokováním železa zabránit). Takže když normální makrofág pozře původce infekční choroby, aby ochránil tělo, mimoděk mu poslouží jako trojský kůň a poskytne mu železo, které tento původce potřebuje k růstu. Než pak dorazí k lymfatické uzlině, pachatelé ve voze jsou již ozbrojeni a nebezpeční a mohou prostřednictvím lymfatického systému putovat po celém těle. A právě k tomu dochází při nakažení dýmějovým morem - nateklé a pukající lymfatické uzliny, které jsou pro tuto chorobu příznačné, jsou přímým důsledkem působení bakterie, která zneužije imunitní systém k vlastním nekalým účelům. Schopnost využít železo v makrofázích je v zásadě důvod, proč jsou některé vnitrobuněčné infekce smrtící a jiné neškodné. Čím déle dokáže náš imunitní systém infekci tlumit a bránit jí v rozšíření, tím lepší zbraně, například protilátky, proti ní může vyvinout. A pokud jsou makrofágy chudé na železo, jako třeba u pacientů s hemochromatózou, mají jednu výhodu - nejenže původce nemoci izolují od zbytku těla, ale navíc je i vyhladoví k smrti.
Proč užíval zabijácké pilulky?
Nové studie prokázaly, že makrofágy s deficiencí železa jsou Bruceové Leeové imunitního systému. V jedné sérii experimentů byly do různých misek s bakteriemi uloženy makrofágy lidí trpících hemochromatózou na jedné straně a makrofágy lidí, kteří hemochromatózu nemají, na straně druhé. Oba druhy měly předvést své zabijácké schopnosti. Hemochromatické makrofágy dosáhly drtivého vítězství a dokázaly tak, že v boji proti bakteriím si vedou výrazně lépe než ty nehemochromatické právě tím, že vetřelcům nenabízejí takovou zásobu železa. A tím se náš kruh uzavírá. Proč by člověk užíval pilulky, které ho během čtyřiceti let zaručeně zabijí? Proč bychom si měli nechávat gen, který nás postupným přetěžováním železem přivede do hrobu ještě před dosažením středního věku? Inu, protože nás tím ochrání před nemocemi, které by nás jinak zabily daleko dřív.
Čím déle dokáže imunitní systém infekci tlumit, tím lepší zbraně proti ní může vyvinout
***
Sharon Moalem
Na univerzitě v Torontu získal doktorát z neurogenetiky a evoluční biologie. Věnuje se studiu příčin Alzheimerovy choroby i dalších onemocnění. Působí na Mount Sinai School of Medicine v New Yorku.
Vrozená ochrana na před černou smrtí mrtí
Vlastníci genu, který může narušit t metabolizaci železa v lidském těle, e, jsou oproti zbytku populace ve výhodě. ýhodě. Podle kanadského biologa Sharona na Moalema mají mnohem větší šanci přežít ci morovou epidemii. Hrozí jim sice vznik hemochromatózy, onemocnění, při němž tělo nenasytně vstřebává železo á a které také může skončit smrtí, ale zpravidla až ve středním věku. . Černá smrt však zabíjela ihned.
Města a vesnice doslova přetékaly mrtvými těly, která již nebylo kam pohřbívat. Na nich pochopitelně hodovaly krysy, které zase hostily blechy, a z těch se infekce přenášela na lidi. Roku 1348 napsal jistý Sieňan jménem Agnolo di Tura: Otec opustil dítě, žena muže, bratr bratra, neboť tato nemoc nebere na nikoho ohledy. A tak zemřeli. A nebylo nikoho, kdo by mrtvé pohřbil, z přátelství či pro peníze. Příbuzní ukládali své mrtvé do země, jak nejlépe uměli, bez kněze, bez obřadů... byly vykopány hluboké jámy a až po okraj naplněny hromadami těl. Lidé umírali po stovkách, dnem i nocí... A jakmile byly jámy plné, vykopaly se nové...
Bakterie Yersinia pestis považovaná za původce moru se obvykle usadí v lymfatickém systému. Jejím působením pak začnou lymfatické uzliny v podpaží a rozkroku bolestivě otékat, dokud neprotrhnou kůži a nepuknou.
