Fuleren C60 - cząsteczka węgla, która wydłuża życie

Zasadniczym materiałem budulcowym życia - przynajmniej takiego, jakie znamy - jest węgiel. Do 1985 r. sądzono, że występuje on na naszej planecie tylko w 2 czystych formach: jako grafit lub diament. Wtedy jednak, działając w ramach wspólnego projektu badawczego, sir Harry Kroto z University of Sussex oraz Richard Smalley i Bob Curl z Rice University dokonali odkrycia, które przyniosło im Nagrodę Nobla. Była nim trzecia czysta postać węgla, której nadali nazwę buckminsterfulleren.

Jest on spotykany czasem w sadzy kominowej, meteorytach i mgławicach międzygwiezdnych. Ma wzór cząsteczkowy C60, ponieważ zawiera 60 atomów węgla, połączonych w pustą w środku, podobną do klatki strukturę, przypominającą kopułę geodezyjną - konstrukcję stworzoną przez amerykańskiego architekta i wynalazcę Buckminstera Fullera. W języku angielskim znany jest również jako buckyball ze względu na swój kształt piłki (60 atomów węgla ułożonych jest we wzór naprzemiennych sześcio- i pięciokątów, dokładnie tak, jak w piłce futbolowej). Ta i inne cząsteczki z rodziny fulerenów (jak np. węglowe nanorurki) udowodniły swój ogromny potencjał w szerokim zakresie zastosowań, od nadprzewodników, poprzez smary, aż po fotowoltaikę.

Najżywsze zainteresowanie wzbudzają jednak ich potencjalne zastosowania w dziedzinie medycyny. Od czasu ich odkrycia setki badań klinicznych wykazały nadzwyczajne właściwości przeciwutleniające fulerenów, jak również ich przydatność jako systemu dostarczania leków.

Do czego jest nam potrzebny fuleren C60?

Nasze organizmy nieustannie wytwarzają wolne rodniki - niestabilne atomy, którym brakuje elektronu - jako produkty uboczne normalnych funkcji komórkowych. Przykładowo wątroba tworzy je jako środek pomagający w detoksykacji organizmu, a białe krwinki wykorzystują, by pozbywać się bakterii, wirusów i uszkodzonych komórek.

Aby organizm mógł funkcjonować prawidłowo, niezbędna jest równowaga między produkcją i eliminacją wolnych rodników. Niestety za sprawą wewnętrznych i zewnętrznych stresorów współczesnego życia ich wytwarzanie dalece przewyższa zdolność ludzkiego organizmu do pozbywania się ich. Rezultatem tej sytuacji jest stan znany jako stres oksydacyjny, w którym cząsteczki zawierające reaktywny atom tlenu bądź azotu lub inny typ wolnego rodnika biorą górę nad zdolnością organizmu do ich neutralizowania, uszkadzając błony komórkowe, enzymy i DNA.

Jak stwierdzono, stres oksydacyjny odgrywa rolę w tak różnych schorzeniach, jak astma, problemy jelitowe, cukrzyca, zaćma, reumatoidalne zapalenie stawów, stany zapalne, choroby układu krążenia, neurologiczne i zwyrodnieniowe, a nawet rak¹.

- To skutek uboczny życia - mówi dr Joe Nieusma, toksykolog i konsultant ds. oceny farmaceutycznej z Denver w stanie Colorado. - Każdy z nas codziennie wytwarza wolne rodniki, i to całą masę. Organizm zużywa ogromne ilości swych zasobów, walcząc ze stresem oksydacyjnym. Z biegiem lat ciało znacznie traci swą skuteczność w tej walce i wtedy zaczynamy dostrzegać objawy starzenia - siwe włosy, zmarszczki, obwisłą skórę oraz utratę masy mięśniowej.

Odpowiedzią na tego rodzaju uszkodzenia są oczywiście antyoksydanty - substancje powstrzymujące utlenianie innych cząsteczek, zapobiegające powstawaniu wolnych rodników, a także wymiatające te, które zdążyły powstać. Od dawna wiadomo, że wysoce skutecznym przeciwutleniaczem jest witamina C, tymczasem fuleren C60 ma, przynajmniej według jednego z producentów, wielokrotnie silniejsze właściwości niż ona².

C60 wykazuje tak wielki potencjał jako biologiczny przeciwutleniacz, że w jednym z badań nazwano go "najskuteczniejszym na świecie wymiataczem wolnych rodników"³.

Tak wysoką efektywność zawdzięcza swej dużej, stabilnej strukturze i znacznej ilości tzw. podwójnych wiązań między atomami węgla, co pozwala mu łatwo tworzyć wiązania z reaktywnymi formami tlenu i innymi atomami wolnych rodników, przez co zostają one ustabilizowane. Przykładowo do pojedynczej cząsteczki C60 mogą przyłączyć się nawet 34 rodniki metylowe.

Inną istotną cechą tego fulerenu jest to, iż najwyraźniej nie zużywa się on z upływem czasu - może być wykorzystywany ponownie i nie zostaje strawiony. Cząsteczki C60 mają też zdolność umiejscawiania się w mitochondriach i innych obszarach komórek, gdzie produkcja wolnych rodników jest najwyższa³.

Co najważniejsze wygląda na to, że fuleren C60 jest bezpieczny dla ludzkiego organizmu. Doświadczenia na szczurach, którym podawano toksyczny związek o nazwie czterochlorek węgla, wykazały, że C60 nie tylko nie jest szkodliwy, ale jego cząsteczki miały wręcz działanie chroniące wątroby gryzoni przed uszkodzeniem przez wolne rodniki z trucizny⁴.

- C60 to w zasadzie gąbka, która wędruje, pochłaniając reaktywne formy tlenu w organizmie - wyjaśnia Nieusma. - Daje ona organizmowi więcej środków, by mógł robić to, do czego jest przeznaczony, czyli naprawiać DNA i goić uszkodzenia. Im mniej pożarów musi gasić, tym więcej może wykonywać czynności konserwacyjnych.

Pozytywne efekty ze stosowania C60

Dzięki swej wyjątkowej architekturze cząsteczkowej i właściwościom przeciwutleniającym C60 może przynieść wiele korzyści dla zdrowia. Wykazano, że działa on przeciwwirusowo: w badaniach in vitro jego pochodne okazały się silnymi inhibitorami replikacji wirusa HIV-1³. Dodatkowo antyoksydacyjne właściwości pochodnych fulerenów wspomagają gojenie płuc uszkodzonych przez reoksygenację, gdy tlen nagle wprowadzany jest ponownie do niedotlenionych tkanek⁵. C60 przyniósł obiecujące wyniki w leczeniu urazów ortopedycznych, m.in. zwyrodnień chrząstki i dysku międzykręgowego, uszkodzeń kości, radikulopatii (ucisk na nerwy w kręgosłupie) oraz choroby szpiku kostnego kręgosłupa⁶.

W jednym z badań nad chorobą zwyrodnieniową kości i stawów fuleren C60 zapobiegł zwyrodnieniu chrząstki stawowej i powstrzymał jej degenerację⁷, a w innym - zmniejszył stan zapalny błon stawowych, jak również rozpad tkanki kostnej⁸, lecz były to testy na zwierzętach, a ich wyniki wymagają jeszcze potwierdzenia u ludzi. C60 badany jest także jako obiecujący czynnik zarówno w zapobieganiu, jak i w usuwaniu zmęczenia mięśni szkieletowych⁹. Daje również nadzieję na możliwość zastosowania go w terapii raka. Stwierdzono, że skutecznie hamuje wzrost wszczepionych myszom złośliwych guzów, blokując pewne receptory komórkowe i działając jako przeciwutleniacz¹⁰. W podobnej serii eksperymentów hamował też przerzuty guzów złośliwych aż o 48%, wydłużając okres przeżycia chorego zwierzęcia o 22%¹¹.

C60 posiada także ogromny potencjał jako kurier leków. Przypominający klatkę kształt cząsteczki służy jako rusztowanie, na którym połączyć można wiele różnorodnych typów farmaceutyków dla potrzeb terapii jednodawkowej. W oddzielnych badaniach in vitro wykazano, że fuleren C60 połączony chemicznie z lekami stosowanymi w chemioterapii (paklitakselem i doksorubicyną) uwalnia je wolniej, co wymiernie zwiększa ich biodostępność i skuteczność wobec komórek raka płuc i guzów czerniaka¹². Doksorubicyna, jak wiele innych środków przeciwrakowych, jest wysoce toksyczna dla organizmu, w znacznej mierze dlatego, że uruchamia tworzenie wolnych rodników. Gdy jednak podawano ją chorym na raka płuc myszom razem z C60, jej negatywne skutki zostały znacznie złagodzone, wzrost guza i przerzuty zahamowane, a zwierzęta żyły dłużej¹³.

Fuleren C60: niezrównany środek przeciwko starzeniu

Jednym z najbardziej interesujących potencjalnych zastosowań medycznych C60 jest wydłużanie życia. Badanie przeprowadzone na szczurach wykazało, że spożywanie go w oliwie z oliwek jako nośniku przedłużyło czas życia szczurów o 90%, bez żadnych szkodliwych skutków ubocznych¹⁴.

Dr Phil Myers, specjalista medycyny funkcjonalnej, specjalizuje się w odwracaniu procesów starzenia. Jak opowiada, zanim w jego życiu pojawił się C60, poszukiwał on czegoś, co pomogłoby neutralizować wolne rodniki i regenerować telomery - chroniące nasze chromosomy "czapki" na końcu każdej nici DNA, stopniowo zużywające się na skutek upływu czasu i działania stresu oksydacyjnego, co prowadzi do ciągłego skracania nici DNA, która nie jest już w stanie replikować się z dawną skutecznością.

- Nie znalazłem niczego, co wpływałoby na komórki na poziomie genetycznym, naprawiając telomery - mówi Myers. - Aż któregoś wieczoru odwiedziłem jednego z przyjaciół, a on bez przerwy opowiadał mi o czymś, co nazywało się C60.

Po zgłębieniu szczegółów Myers kupił kilka takich produktów i przeprowadził na nich badania. Sam również zaczął przyjmować C60.

- Bardzo dobrze znam swoje ciało - mówi. - Pierwszą rzeczą, jaką zauważyłem, było to, że moje mięśnie szybciej regenerowały się po treningu, a naczyniowy dopływ krwi wydawał się szybszy i bardziej wydajny. Siła i zakres ruchu zaczęły poprawiać się nieco szybciej niż przedtem. Wywarło to na mnie naprawdę duże wrażenie, gdyż nie przyjmowałem niczego innego dla wsparcia treningów.

Gdy do tego znajomi zaczęli komentować jego młody wygląd, wtedy jak sam wspomina, zaczął zastanawiać się, jaki może być mechanizm tych zmian.

Na przestrzeni lat napotykał raporty o wzmożonym rozwoju mutacji genowych u ludzi, np. genu GcMAF (czynnika aktywującego makrofagi).

- Gdy gen ten ulega ekspresji, organizm wiąże witaminę D, by uaktywnić układ odpornościowy, dzięki czemu może bezobjawowo radzić sobie z tym, co spotyka nas w życiu - wyjaśnia Myers. - Nie pojawiają się wtedy schorzenia autoimmunologiczne, choroba Crohna, borelioza itp.

Lampka sygnalizująca możliwy związek C60 z długowiecznością zapaliła się wtedy, gdy Myers potwierdził jego skuteczność przeciwko wirusom.

- Jeżeli C60 pomaga w przypadku wirusów, to włącza gen GcMAF. A jeśli włączamy ten gen, to odbudowujemy telomery.

Myers dodaje, że od kilku lat stosuje C60 we wszystkich swych programach długowieczności i regeneracji.

Zastosowanie C60 w życiu codziennym

Mimo faktu, iż C60 był przedmiotem setek badań klinicznych, mimo jego nadzwyczajnych potencjalnych zastosowań zdrowotnych i mimo tego, że tylko w niewielkim stopniu podlega przepisom Agencji Żywności i Leków FDA (w Stanach Zjednoczonych uważany jest za suplement żywnościowy, a nie leczniczy), wzbudził on zaskakująco małe zainteresowanie komercyjne.

Obecnie na całym świecie działa mniej niż 10 producentów C60. Składa się na to kilka powodów. Po pierwsze, nie jest to produkt szczególnie łatwy do wyprodukowania w dużych ilościach. Po drugie, wciąż niewystarczające jest techniczne zrozumienie tego, w jaki dokładnie sposób C60 usuwa stany zapalne oraz ogólny ból i sztywność ciała.

Bob Gresca, założyciel firmy Carbon-60, wyjaśnia działanie C60 poprzez analogię, porównując tkanki naszego ciała do kartonowej wizytówki. Oglądane gołym okiem, obie powierzchnie wydają się równe i gładkie. Gdy jednak obejrzymy kartę wizytową pod mikroskopem, od razu dostrzeżemy w papierze wielkie doliny, przypominające kaniony i wąwozy, dorzecza i działy wodne. Nasze tkanki też tak wyglądają.

- Węgiel zbiera się w korycie rzeki i zaczyna wypełniać kaniony, działając jak siatka z włókna węglowego, jaką lekarze nakładają na skórę ofiar poparzeń, by ją regenerować - tłumaczy Gresca. - Wystarczy mikroskop, by to zaobserwować. C60 wyszukuje dno kanionu czy rozpadliny i wypełnia je, tworząc rusztowanie. Dzięki temu włókno węglowe wspomaga regenerację tkanek, ponieważ jest głównym filarem życia.

Mimo powszechnej obecności węgla w naszych organizmach być może trzecim powodem tak powolnego zyskiwania popularności przez C60 jest opublikowanie 2 badań, według których jego wewnętrzne przyjmowanie może potencjalnie uszkadzać cząsteczki DNA lub zaburzać ich strukturę15. Odpowiadając na te niepokojące doniesienia, toksykolog Joe Nieusma zdecydowanie bierze w obronę cząsteczkę C60.

- W tych badaniach pominięto całą złożoność prawdziwego życia i umieszczono wyizolowane DNA w probówce wraz z C60, usuwając białka, histony, chromosomy, układ narządów i wszelkie wzajemne oddziaływania procesów fizjologicznych, ochraniających DNA w stanie naturalnym. Prace te, prowadzone w warunkach in vitro, nie biorą pod uwagę wszystkich opublikowanych dotychczas solidnych tekstów na zwierzętach, które nie wykazują jakiejkolwiek toksyczności w całym zakresie stosowanych dawek. Autorzy wspomnianych badań wyjęli jeden kadr i próbują wyciągać wnioski na temat całego filmu bez posiadania żadnych informacji o jego tle lub kontekście.

Ci, którzy stosują już C60 ze względów zdrowotnych, nie mają wątpliwości, że daje im istotne i trwałe korzyści.

- Widziałem, jak C60 przynosił efekty w przewlekłych schorzeniach zapalnych, takich jak choroba Crohna, zapalenie uchyłków, zespół jelita drażliwego i nieszczelnego jelita - mówi dr Josh Beaudry, chiropraktyk z Denver w stanie Colorado.

Zaleca on również C60 pacjentom z przewlekłymi procesami zapalnymi, takimi jak stwardnienie rozsiane (SM), gdyż był świadkiem poprawy u wielu swych pacjentów z tym schorzeniem. Jedna z nich, 65-letnia Donna z Colorado, cierpiała na bóle i skurcze mięśni, zmęczenie i stres. Gdy w końcu odwiedziła dr. Beaudry'ego, jednym z pierwszych jego zaleceń było rozpoczęcie stosowania C60 jako doustnego suplementu diety. W ciągu kilku tygodni jej objawy uległy złagodzeniu. Teraz, jak sama mówi, nie odczuwa już bólu ani skurczów mięśni, które wcześniej dokuczały jej po ćwiczeniach.

- Dwukrotnie wydłużyłam moje zwykłe ćwiczenia i podwoiłam wielkość ciężarków, jakich używam - opowiada Donna. - Lepiej potrafię radzić sobie ze stresem, mam więcej energii i jestem bardziej odporna na choroby. Gdy sporadycznie zdarza mi się odczuwać ból mięśni lub skurcz, stosuję C60 miejscowo i objawy przechodzą w ciągu kilku minut.

Fuleren można bowiem stosować także zewnętrznie. Phil Myers wspomina, że trafiła do niego pacjentka z ciężkim przypadkiem półpaśca, trwającym już od kilku tygodni. Myers podzielił się z nią własnymi zapasami C60 i poradził, by rozprowadziła go na obszarze zajętym przez półpaśca i zgłosiła się ponownie za 3 dni.

- Wzięła ode mnie buteleczkę, a gdy przyszła po raz drugi, półpasiec zniknął niemal w połowie.

Trudno uwierzyć, że coś, co przypomina piłkę futbolową, może być tak dobroczynne i uzdrawiające dla ludzkiego organizmu. A może jednak nie ma w tym nic dziwnego? Astronom Letizia Stanghellini z Narodowego Optycznego Obserwatorium Astronomicznego w Tucson wyraziła kiedyś pogląd, iż prawdopodobnie właśnie takie piłki C60 przyniosły nasiona całego życia z kosmosu na Ziemię. Być może więc C60 nie jest wcale taką nowością.