Микродози за всеки ден: кадмий като фактор за преждевременно стареене

Статия, публикувана в „Current Developments in Nutrition“, установява, че дори ниските нива на прием на кадмий с храната водят до неговото отлагане в организма и увеличават признаците на стареене, включително влошаване на когнитивните функции и увеличаване на оксидативния стрес. Това не е история за остро отравяне: авторите са симулирали ежедневни „микродози“ от диетата и въпреки това са получили ускорение на „сенилните“ фенотипове.

Предистория

Кадмият е кумулативен токсикант с много дълга опашка. Той се натрупва главно в бъбреците и черния дроб, а биологичният му полуживот се оценява на десетилетия; следователно, регулаторните органи считат кумулативната (месечна/седмична) доза за важна. СЗО/ФАО (JECFA) е определила PTMI от 25 µg/kg телесно тегло на месец, а EFSA потвърждава TWI от 2,5 µg/kg седмично като праг, свързан предимно с риска от бъбречна токсичност.

• Откъде идва в „обикновения“ човек? За непушачите основният принос е храната (култури, които абсорбират кадмий от почвата/торове), за пушачите - също и тютюневият дим (тютюневото растение активно натрупва кадмий). Според EFSA и WHO, значителни източници са: зърнени храни и зърнени продукти, зеленчуци (особено листни), какао/шоколад, водни мекотели и регионално - ориз; пушачите обикновено имат два пъти повече биомаркери за кадмий.
• Кой е по-уязвим. При железен дефицит червата увеличават транспортерите на двувалентни метали (DMT1) и абсорбцията на кадмий се увеличава; бременността и детството повишават чувствителността. Тютюнопушенето увеличава общата доза многократно.
• Как да се измери „кадмиевото натоварване“. В клиничните и популационните проучвания се използват два прости маркера: кадмият в кръвта отразява скорошния прием, а кадмият в урината отразява натрупаната доза/„запас“ в организма (особено в бъбреците). Именно U-Cd се използва по-често в дългосрочни кохортни проучвания и за изчисляване на „праговете“ на риска за бъбречни ефекти.
• Защо темата е свързана със стареенето и когнитивните функции. Хроничният кадмий предизвиква оксидативен стрес, митохондриална дисфункция, поддържа нискостепенно възпаление и може да индуцира клетъчно стареене (↑SA-β-gal, p16^INK4a). Тези механизми са основните „движещи сили“ на стареенето на тъканите и когнитивния спад. В прегледи и моделиращи проучвания кадмият е многократно свързван с нарушения на паметта/обучението, а в човешки кохорти (NHANES и др.) по-високите нива на Cd (в кръвта/урината) са свързани с по-лоши резултати от когнитивните тестове и дори с риск от деменция/смъртност от Алцхаймер.
• Регионална картина и прагове. Според оценки на EFSA, за някои европейци хранителният прием е близък до TWI, а за децата относителното натоварване (на кг телесно тегло) е по-високо; в Китай и някои региони на Азия, потребителите на голямо количество ориз може да надвишават месечния праг на JECFA. Това обяснява интереса дори към „ниски“ домакински дози в диетата.
• Защо „ниските дози в диетата“ са важни от научна гледна точка? Поради изключително дългия полуживот, дори следи от дневни количества могат, когато са „заредени“, да предизвикат измерим стрес и биологични ефекти – не остро отравяне, а ускоряване на процесите на стареене (чрез ROS стрес, митохондрии, възпаление и стареещи клетки). Оттук и дизайнът на новата работа: да се симулира реалистичен фонов прием и да се разгледат фенотипите на стареене и когнитивните тестове.
• Практически контекст за здравеопазване. Последователни констатации:
  • Непушенето е най-мощната мярка за намаляване на кадмийното натоварване.
  • Диверсификация на диетата (зърнени храни/източници на какао и листни зеленчуци от контролирани вериги), разнообразие на географията на доставките.
  • Превенция и коригиране на железен дефицит, който намалява абсорбцията на кадмий.
  • За мониторинг, U-Cd е приоритетен маркер за дългосрочен контакт.

Какво точно направиха?

Изследователите моделираха дългосрочно, ниско ниво на хранително излагане на кадмий и след това тестваха как това би повлияло на „биологията на стареенето“: поведенчески/когнитивни тестове и биомаркери на оксидативен стрес. Успоредно с това те изследваха дали кадмият се натрупва в тъканите при такива „ниски“ дози. Заключението е ясно: да, той се натрупва и това е достатъчно, за да измести фенотипите на стареене в наша вреда.

Основни резултати

• Когнитивните функции са били нарушени от ниски нива на кадмий в сравнение с контролната група.
• Наблюдавано е повишаване на оксидативния стрес (увреждане от реактивни кислородни видове), класически механизъм, свързан със стареенето и невродегенерацията.
• Кадмият се отлага в организма дори при „малки“ хранителни дози, което потвърждава, че дългосрочната фонова консумация има кумулативен ефект.

Защо това е важно?

Кадмият е един от най-коварните екологични токсиканти: той се натрупва в продължение на десетилетия (биологичният му полуживот се оценява на 16–30 години) и е свързан с увреждане на бъбреците, костите, кръвоносните съдове и нервната система. Новото изследване допълва загадката: дори нива, близки до ежедневните хранителни нива, могат да ускорят стареенето на мозъка и да увеличат системния оксидативен стрес.

Откъде идва „хранителният кадмий“?

Най-често от продукти, при които почвата/водата е богата на кадмий или се използват подходящи торове: ориз, зърнени храни, листни зеленчуци, какао и миди; отделен голям дял заема пушенето (тютюневият дим е богат на кадмий). Прегледите през последните години подчертават необходимостта от преразглеждане на допустимите нива и отчитане на регионалните различия.

Как това се вписва в по-голямата картина?

Независими проучвания свързват хроничното излагане на кадмий с деменция/намалена когнитивна функция при възрастни хора и, при моделни организми (мухи, гризачи), с преждевременно стареене и невродегенерация чрез митохондриална дисфункция, възпаление и процеси, подобни на фероптоза. Новата статия подкрепя тази линия на мислене дори при ниски нива на хранителна експозиция.

Какво да правим „на практика“ днес

Това не е причина за паника, но има разумни стъпки за намаляване на кумулативната доза:

• Непушенето (или отказването от тютюнопушене) е един от най-мощните начини за намаляване на кадмийното натоварване.
• Разнообразявайте зърнените храни (не само ориз), измивайте/накисвайте добре листните зеленчуци, не прекалявайте с какао/шоколад при деца.
• Опитайте се да избирате продукти от региони с мониторинг на тежки метали.
• Подкрепата на антиоксидантната защита чрез диетата ви (зеленчуци/плодове, източници на селен и цинк) не е „детоксикация“, но помага за контролиране на оксидативния стрес, един от ключовите пътища за увреждане от кадмий. (Тези съвети не са предназначени да заменят клиничните препоръки; обсъдете диетата с Вашия лекар, ако имате бъбречно заболяване и др.)
  Прегледът на кадмия в храната Ви напомня, че не само средната концентрация в даден продукт е от значение, но и честотата на консумация – рискът се увеличава „с стотинката“.

Ограничения и какво следва

Авторите са изследвали ниско ниво на, но контролирано излагане; следващата стъпка са дългосрочни кохортни проучвания с прецизен хранителен прием, биомаркери за натрупване (урина/кръв) и неврокогнитивни резултати, както и оценка на това доколко рискът е намален чрез коригиране на ключови хранителни източници на кадмий.

Източник: Go YM et al. Въздействието на ниските нива на експозиция на кадмий в храната върху фенотипите на стареенето. Current Developments in Nutrition, май 2025 г.