Antioxidantul anti-îmbătrânire C60

Revista de sănătate Alternatif bien-être a publicat în numărul din ianuarie 2019, 148, un articol excelent și bine documentat despre beneficiile Carbon 60.

Vă invităm să vă abonați la această revistă de sănătate pentru a cunoaște cele mai recente studii benefice pentru bunăstarea dumneavoastră. Revista ne-a autorizat cu amabilitate să reproducem articolul.

ALTERNATIF BIEN-ÊTRE

Cuprins

• Cercetătorii marchează un gol
• Un burete pentru radicalii liberi
• C60 prelungește speranța de viață a animalelor
• C60 pentru a sugruma cancerul
• Proprietățile antimicrobiene ale C60
• C60 pentru sănătatea oaselor și articulațiilor
• C60 pentru îmbătrânirea pielii
• Putem beneficia de avantajele Carbon 60?
• Referințe ale studiilor științifice

C60 (60 carboni): antioxidantul care prelungește viața.

Antioxidant, anticancerigen, antiviral, antibacterian: aceste proprietăți nu aparțin unui medicament miraculos din laboratoarele farmaceutice, ci unei forme de carbon pur – precum grafitul sau diamantul – descoperită relativ recent. Carbon 60 deschide perspective fără precedent în domeniul medical.

Harry Kroto, specialist în chimie organică la Universitatea Sussex din Marea Britanie, privește spre spațiul interstelar. Care este obiectul atenției sale? O moleculă lungă formată din atomi de carbon care arată ca un șarpe. Este convins: o structură de acest tip ar fi putut să se nasc

OAMENII DE ȘTIINȚĂ ATING UN OBIECTIV

Oamenii de știință se apucă apoi de o sarcină dificilă: să încerce să determine structura acestei molecule. Folosind hârtie, o foarfecă și bandă adezivă, Smalley a dezvoltat în cele din urmă un model care descrie perfect descoperirea lor: un poligon cu 60 de vârfuri și 32 de fețe, dintre care 12 pentagoane și 20 hexagoane, semănând perfect cu... un balon de fotbal! carbon 60 - sau C60 pe scurt - proaspăt descoperit, a fost curând poreclit "footballene" (buckyball în engleză) ¹.

Datorită acestei lucrări, cei trei bărbați au actualizat primul membru al unei mari familii de compuși chimici, fullerenele, constând doar dintr-un număr variabil de atomi de carbon, cu formă sferică, cum este C60, inel, elipsă sau tub, ceea ce le-a adus Premiul Nobel pentru Chimie în 1996. Acești compuși, atât de speciali în structură și cu proprietăți conductoare și lubrifiante, sunt nanomateriale interesante folosite în numeroase aplicații, în special în domeniul electronicii. Dar nu numai: au și un potențial terapeutic considerabil, care atrage atenția cercetătorilor din întreaga lume.

O SPONGIE PENTRU RADICALII LIBERI

Beneficiile pentru sănătate ale acestei molecule sunt legate în special de o caracteristică a C60: aceasta poate să se lege de electroni, neutralizând radicalii liberi periculoși produși continuu în corpul nostru, cum ar fi ionul superoxid sau radicalul hidroxil. Dacă participă la funcționarea normală a celulelor noastre când sunt prezenți în cantități moderate, excesul lor poate fi dăunător sănătății. Aceste specii chimice sunt foarte reactive – au unul sau mai mulți electroni liberi care caută să se lege de alți electroni – și deteriorează componentele corpului, cum ar fi proteinele, lipidele sau ADN-ul.

Acest stres oxidativ contribuie la fenomenul de îmbătrânire, dar și la dezvoltarea diverselor boli, cum ar fi cancerul, bolile neurodegenerative și cardiovasculare sau osteoartrita. Capacitățile antioxidante ale carbon 60 sunt extrem de puternice, de câteva sute de ori mai mari decât vitaminele C și E sau carotenoidele ².

Totuși, footballene are un mare dezavantaj: nu este solubil în apă. Pentru a fi mai ușor asimilat de organism, oamenii de știință au dezvoltat numeroase derivați, prin adăugarea unuia sau mai multor grupuri chimice la molecula de bază, cum ar fi fullerenolii sau carboxifullerenii, care păstrează capacitatea antioxidantă a moleculei originale.

C60 EXTINDE DURATA DE VIAȚĂ A ANIMALELOR

Modul în care un organism răspunde la stresul oxidativ joacă un rol esențial în determinarea duratei sale de viață. Prin neutralizarea parțială a radicalilor liberi, C60 ar putea crește longevitatea organismelor? Mai multe echipe au încercat să răspundă la această întrebare studiind efectele administrării sale asupra diferitelor specii animale. Cercetătorii de la Universitatea din Florida au reușit să mărească viața unui mic crustaceu de apă dulce, Ceriodaphnia dubia, cu 38% ³.

O echipă chineză a demonstrat încetinirea îmbătrânirii la viermii Caenorhabditis elegans ⁴ și capacitatea C60 de a activa gene cheie implicate în gestionarea stresului celular, permițând animalelor să reziste mai bine condițiilor extreme (cum ar fi expunerea la temperaturi ridicate, de exemplu). Aceste rezultate, cu siguranță promițătoare, au fost obținute la animale departe de om; dar unele date sugerează că acțiunea C60 asupra longevității vizează și mamiferele. Un studiu realizat pe șoareci ⁵ a arătat că poate reduce nivelurile de stres oxidativ asociate cu îmbătrânirea și poate prelungi viața animalelor cu 11%; și, pe deasupra, preveni declinul intelectual al porcușorilor de Guineea vârstnici.

Dar cele mai spectaculoase rezultate au fost obținute de o echipă de cercetători de la Universitatea Paris Sud, condusă de Fathi Moussa, în 2012 ⁶.

Șoarecii au fost împărțiți în trei grupuri: unul a primit un amestec de C60 și ulei de măsline, al doilea doar ulei de măsline și al treilea doar apă. Au fost observate diferențe mari în durata de viață: animalele au trăit în medie 42, 26 și 22 de luni. Cu alte cuvinte, C60 aproape că a dublat speranța de viață a acestor șoareci de laborator! Foarte spectaculos, aceste rezultate au fost controversate în comunitatea științifică, în special datorită numărului mic de animale incluse în protocolul experimental. În același studiu, cercetătorii au arătat și capacitatea C60 de a proteja animalele împotriva daunelor cauzate de administrarea tetraclorurii de carbon, o otravă care generează radicali liberi. Șoarecii din grupul de control au fost, desigur, expuși la daune severe ale ficatului, în timp ce șoarecii cărora li s-a administrat C60 au prezentat doar modificări minore în țesutul hepatic, demonstrând capacitatea sa formidabilă de a neutraliza radicalii liberi.

C60 CARE ÎNĂBUȘĂ CANCERUL

Carbon 60 este de asemenea de interes pentru cercetătorii specializați în oncologie. Implicarea radicalilor liberi în dezvoltarea cancerului este bine cunoscută: aceștia provoacă instabilitate în gene, blochează proliferarea celulelor canceroase și formarea de noi vase de sânge pentru hrănirea tumorilor ⁷.

Una dintre metodele terapeutice pentru controlul bolii este utilizarea compușilor antioxidanți, iar având în vedere capacitățile sale impresionante, C60 este un candidat excelent pentru a realiza acest lucru. Unul dintre derivații săi, de exemplu, a demonstrat activitate antitumorală, nu prin distrugerea directă a celulelor canceroase, ci prin modificarea micro-mediului lor, făcându-l nefavorabil dezvoltării acestora ⁸. Alții pot exercita un efect radioprotectiv, protejând celulele sănătoase de daunele cauzate de dozele mari de radiații folosite pentru a distruge celulele canceroase ⁹.

Carbon 60 ar putea de asemenea să rezolve o problemă cu care medicii se confruntă frecvent: rezistența celulelor canceroase la chimioterapie, ceea ce compromite șansele unui tratament reușit. O echipă ¹⁰ a dezvoltat un medicament anticancerigen bazat pe combinația dintre C60 și cisplatin, o moleculă utilizată frecvent în chimioterapie. Testată pe celulele leucemice rezistente la anumite chimioterapii, combinația s-a dovedit mai eficientă în distrugerea celulelor bolnave decât cisplatina singură. Cercetătorii au administrat apoi combinația șoarecilor cu cancer pulmonar și au observat o creștere mai lentă a tumorii, mai evidentă decât în cazul oricăruia dintre compușii folosiți individual. Mecanismul care explică acest succes a fost evidențiat: C60 reușește să inactiveze anumite proteine (P-glicoproteină ¹¹, MRP1 și MRP2), care contribuie la acest fenomen de rezistență la chimioterapie. În cele din urmă, C60 reduce toxicitatea cisplatinei, care poate provoca mutații în pool-ul genetic, crescând riscul de apariție a cancerului secundar la câțiva ani după tratament. De asemenea, C60 ar putea îmbunătăți diagnosticul în domeniul oncologic; de exemplu, o echipă americană a dezvoltat recent un agent de contrast utilizat în imagistica prin rezonanță magnetică (IRM), care nu doar detectează cu acuratețe tumorile la sân, dar oferă și detalii privind ritmul de creștere al acestora ¹².

Structura goală a C60 formează o cușcă care poate acomoda gadoliniu, o moleculă folosită frecvent pentru vizualizarea țesuturilor în timpul IRM; pe suprafață este fixat un mic compus care detectează o proteină specifică asociată cancerului. Această asamblare îmbunătățește sensibilitatea tehnicii și asigură siguranța, mai ales deoarece dozele folosite sunt mai mici decât în metodele tradiționale.

PROPRIETĂȚILE ANTIMICROBIENE ALE C60

Carbon 60 are de asemenea proprietăți antibacteriene, acționând diferit în funcție de tipul bacteriilor¹³. Acești microbi sunt alcătuiți dintr-o singură celulă și un perete protector. Natura acestuia este variabilă și permite distingerea a două grupuri principale: bacterii Gram-pozitive (cum ar fi Stafilococi, Streptococi sau Enterococi) și bacterii Gram-negative (Escherichia coli, de exemplu).

La reprezentanții primului grup, C60 poate să se intercaleze direct între compușii peretelui; astfel, neavând structură, microbul nu poate supraviețui. Dacă nu poate distruge direct bacteriile din al doilea grup, totuși poate controla infecția pe care o provoacă. E. coli este o bacterie prezentă natural în intestin și, în general, inofensivă. Totuși, poate deveni patogenă și provoca diverse boli: infecții urinare, gastroenterite etc., și chiar meningită gravă, mai ales la sugari. Meningita bacteriană este însoțită de o creștere a permeabilității barierei de protecție a creierului, ceea ce contribuie la dezvoltarea edemului cerebral, crescând presiunea intracraniană și privând anumite regiuni ale creierului de oxigenul necesar supraviețuirii celulelor. Cercetătorii taiwanezi au demonstrat într-un studiu pe șoareci potențialul unui derivat C60 de a contracara acest fenomen și de a menține integritatea barierei de protecție¹⁴.

La aceste proprietăți antibacteriene se adaugă capacitatea sa de a lupta împotriva virusurilor. S-a dovedit eficient împotriva virusului gripal¹⁵ și a virusului hepatitei C ¹⁶. Din anii 1990, potențialul său antiviral este studiat și asupra unui agent patogen extrem de periculos: virusul imunodeficienței umane (HIV), responsabil de SIDA. Atunci cercetătorii au descoperit că compușii derivați din Carbon 60 au o acțiune antivirală împotriva HIV1, cea mai comună formă a virusului. Dar mecanismele implicate nu au fost elucidate, ceea ce a împiedicat dezvoltarea terapiilor.

Recent, în 2016, o echipă de la Universitatea Texas, SUA¹⁷, a elucidat parțial misterul modului său de acțiune. Se acceptase anterior că C60 bloca acțiunea proteazelor produse de virus pentru a tăia compușii precursor și a obține moleculele necesare multiplicării. Dar oamenii de știință au realizat că de fapt acționează altfel: împiedică maturarea virusului. Astfel, când virusul se multiplică într-o celulă infectată, rămâne într-o formă imatură, fără infectivitate. O pistă foarte interesantă pentru dezvoltarea unei noi abordări împotriva virusului.

C60 PENTRU SĂNĂTATEA OASELOR ȘI ARTICULAȚIILOR

Pe de altă parte, Carbon 60 are un efect protector asupra scheletului nostru. Încă din anii 1990, un grup de cercetători a arătat că poate stimula producția de condrocite ¹⁸, celulele responsabile de regenerarea cartilajului, țesutul care acoperă capetele osoase ale articulațiilor. Ar putea, prin urmare, să lupte împotriva degenerării acestui strat protector, observată mai ales în cazul osteoartritei? Pentru a determina acest lucru, cercetătorii japonezi¹⁹ au efectuat un experiment dublu. Ei au studiat mai întâi comportamentul condrocitelor umane supuse stresului oxidativ, cu sau fără C60. Celulele supuse acestui stres celular produc enzime, substanțe care atacă țesutul cartilaginos, însă acest fenomen este oprit prin adăugarea tratamentului.

În plus, crește producția de colagen de tip II și proteoglicani, componentele de bază ale cartilajului. În a doua parte a studiului lor, oamenii de știință au testat efectele compusului într-un model animal de patologie. Au efectuat injecții de C60 la nivelul articulațiilor iepurilor și au constatat o încetinire a uzurii cartilajului.

Datorită proprietăților sale antioxidante, C60 previne starea inflamatorie care contribuie la degradarea acestui țesut. Radicalii liberi nu dăunează doar cartilajului, ci și țesutului osos, favorizând formarea osteoclastelor²⁰, celulele responsabile de degradarea oaselor. Și din nou, C60 poate preveni deteriorarea: injectat în articulațiile șoarecilor cu osteoartrită, reduce numărul acestor celule și, astfel, distrugerea țesutului osos²¹. Datele suplimentare obținute în timpul testelor de laborator sugerează că poate stimula și formarea de țesut osos nou prin activarea anumitor gene implicate în acest fenomen.²². Se prezintă ca un candidat ideal pentru combaterea osteoporozei, care afectează aproximativ 40% dintre femeile de 65 de ani. Mai ales că permite o direcționare mai bună a medicamentelor utilizate convențional împotriva bolii, cum ar fi bifosfonații, care sunt slab absorbiți în intestin când sunt administrați oral. Cercetătorii lucrează la dezvoltarea unor compuși chimici formați din C60 și bifosfonați, care au o afinitate puternică pentru hidroxiapatită, componenta minerală principală a oaselor. Astfel, acest tratament vizează specific țesutul osos²³.

Efectele derivaților C60 sunt studiate și în alte afecțiuni ale scheletului, cum ar fi uzura discurilor intervertebrale²⁴. Prin reducerea producției de compuși inflamatori, aceștia reduc durerea asociată.

C60 ÎMPOTRIVA ÎMBĂTRÂNIRII PIELII

Deși lucrările menționate mai sus au dat rezultate încurajatoare, majoritatea proiectelor de cercetare se află doar în stadiu experimental pe animale și puține studii clinice au fost efectuate pe oameni. Singurul domeniu care face excepție este cel al cosmeticelor, capacitatea C60 de a împiedica distrugerea fibrelor de colagen de către radicalii liberi²⁵ conferind un avantaj incontestabil anti-aging. Astfel, într-un studiu cu 23 de persoane, aplicarea unei creme cu C60 timp de două luni a redus adâncimea ridurilor ²⁶; un alt test, de o lună, a evidențiat creșterea conținutului de colagen al pielii și o îmbunătățire a nivelului său de hidratare²⁷.

Cercetătorii au observat, de asemenea, lipsa toxicității acestui tratament în testele pe fibroblaste, celulele prezente în piele. Cremele anti-aging pe bază de Carbon 60 sunt deja disponibile pe piață. În plus, C60 poate avea alte aplicații în dermatologie: testat într-un mic studiu împotriva acneei, aplicarea unui gel de două ori pe zi timp de două luni a redus leziunile, fără a diminua eficiența barierei cutanate. Acțiunea sa include reducerea producției de sebum²⁸.

POȚI BENEFICIA DE AVANTAJELE CARBON 60?

Produsele care conțin Carbon 60 sunt vândute pe diferite site-uri, dar nu au statut de medicament sau supliment alimentar. Ele vin sub formă de pulbere sau soluție, în care produsul este amestecat cu ulei de măsline, avocado sau cocos. Carbon 60 nu a fost aprobat pentru utilizare la oameni, ceea ce nu împiedică unii utilizatori să apeleze la el fără a aștepta aprobarea oficială, pentru a combate diferite afecțiuni cronice precum osteoartrita, osteoporoza, bolile inflamatorii intestinale (boala Crohn, diverticulita etc.) sau alergiile.

Unii pacienți cu scleroză multiplă îl folosesc pentru a încerca să încetinească evoluția acestei boli autoimune: prin reducerea fenomenelor inflamatorii, Carbon 60 ar putea încetini distrugerea tecii protective care înconjoară extensiile neuronale.

Însuși Carbon 60 nu prezintă risc de alergie²⁹ și nu pare să aibă efect toxic³⁰, chiar și în doze relativ mari: la șoareci expuși unei doze de 2000 mg/kg timp de o zi și 250 mg/kg timp de 30 de zile, nu s-au observat decese și structura organelor interne nu a fost afectată. Cantitățile de Carbon 60 detectate în organism au fost scăzute, ceea ce arată că a fost eliminat corespunzător. Datele privind efectele administrării pe termen lung nu sunt, totuși, disponibile.

Articol scris de Céline Sivault

Referințe și studii științifice utilizate în articol:

• 1. Kroto HW et al. C-60 – Buckminsterfullerene. Nature. 1985;318:162–3
• 2. Krusic PJ et al. Reacții radicalice ale Carbonului C60. Science. 1991;254:1183–5
• 3. Gao J et al. Polihidroxifullerene (fulleroli sau fullerenoli): efecte benefice asupra creșterii și duratei de viață în diverse modele biologice. PLoS One. 2011;6(5):e19976
• 4. Cong W et al. Evaluarea influenței fullerenolului asupra îmbătrânirii și rezistenței la stres folosind Caenorhabditis elegans. Biomaterials 2015; 42:78–86
• 5. Quick KL et al. Carboxyfullerene mimetic SOD îmbunătățește funcțiile cognitive și extinde durata de viață a șoarecilor. Neurobiol Aging 2008; 29:117–28
• 6. Baati T et al. Prelungirea duratei de viață a șobolanilor prin administrarea repetată orală de Carbon C60. Biomaterials. 2012 Jun;33(19):4936-46
• 7. Morry J et al. Stresul oxidativ în cancer și fibroză: oportunitate de intervenție terapeutică cu compuși antioxidanți, enzime și nanoparticule. Redox Biol. 2017 Apr;11:240-253
• 8. YiYe Li et al. Activități antineoplazice ale nanoparticulelor Gd@C82(OH)22: reglarea microambientului tumoral. Science China Life Sciences. Octombrie 2012, Volumul 55, Numărul 10, pp 884–890
• 9. Theriot CA et al. Dendro [C60] fullerene DF-1 oferă radioprotecție celulelor mamiferelor sensibile la radiații. Radiat Environ Biophys 2010; 49:437–45
• 10. Svitlana Prylutska et al. Carbon C60 crește activitatea anticancer a cisplatinei și depășește rezistența celulelor tumorale la medicamente. Nano Research Februarie 2017, Volumul 10, Numărul 2, pp 652–671
• 11. Pierre Lepage et Philippe Gros. Glicoproteina P: de la rezistența încrucișată la medicamente la transportul lipidelor biliare. INSERM MS 1995 nr. 03
• 12. Han Z et al. Gadofullerene țintit pentru imagistică prin rezonanță magnetică sensibilă și stratificarea riscului în cancerul de sân. Nat Commun. 2017 Sep 25;8(1):692
• 13. Tsao N et al. Acțiunea carboxyfullerenei in vitro. Journal of Antimicrob Chemother. 2002 Apr;49(4):641-9
• 14. Tsao et al. Inhibarea permeabilității crescute a barierei sânge-creier în meningita indusă de Escherichia coli prin carboxyfullerene. 2001. Fullerene Science and Technology 9,307–20
• 15. Shoji M et al. Activitatea anti-gripală a derivatelor Carbon C60. PLoS One 2013; 8:e66337
• 16. Xiao S-l et al. Conjugarea ciclo dextrinei cu fullerene ca o nouă clasă de inhibitori ai intrării HCV. Biorg Med Chem 2012; 20:5616–22
• 17. Zachary S. Martinez et al. Derivații fullerene inhibă puternic replicarea HIV-1 prin afectarea maturării virusului fără a deteriora activitatea proteazei. Antimicrob Agents Chemother. 2016 Oct; 60(10): 5731–5741
• 18. Tsuchiya T et al. O nouă acțiune promotivă a Carbon C60 asupra condrogenezei în cultura celulelor din mugurul membrelor embrionare de șobolan. <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X85711266" target="_blank""