Antioksidanttiparadoksi

Epidemiologiset tutkimukset ovat osoittaneet, että väestössä jonka ravintoon sisältyy runsaasti kasviksia, hedelmiä ja marjoja esiintyy vähemmän mm. syöpää. Ilmiön on arveltu osin johtuvan ravinnon antioksidanttipitoisuuksista. Antioksidanttien ja syövän välinen yhteys on ollut aktiivisen tutkimuksen kohteena jo yli kahden vuosikymmenen ajan. Vuosina 1990–1999 julkaistiin yksistään MEDLINE-tietokannan mukaan 2780 tutkimusta aiheesta. Satunnaistettuja ja kontrolloituja potilastutkimuksia näistä oli 124.

Antioksidantit – osa elimistön puolustusmekanismia

Soluhengityksen ja aineenvaihdunnan monivaiheisissa biokemiallisissa prosesseissa hapen pelkistyminen johtaa reaktiivisiin välituotteisiin eli ns. vapaiden radikaalien syntyyn (Antila 1994). Näistä reaktiivisin on superoksidiradikaali O₂^-, mikä hapetuskierrossa muuttuu edelleen vetyperoksidiksi ja hapeksi (2 O₂^- + 2 H⁺ → H₂O₂ + O₂). Vetyperoksidi ei ole radikaali, vaan varsin pysyvänä se voi diffuntoitua solussa ja solusta ulos. Vetyperoksidin hajotessa syntyy uudelleen hydroksyyliradikaaleja (OH⁺ + OH^-) sekä toisaalta katalaasi entsyymin vaikutuksesta happea ja vettä (2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂). Vapaat radikaalit voivat reagoida solun DNA:n kanssa aiheuttaen siinä muutoksia, jotka edelleen voivat johtaa syöpäsolun kehittymiseen ja syövän kasvuun. Elimistön antioksidanttijärjestelmän tehtävänä on edistää vapaiden radikaalien pelkistymistä oksidatiivisiksi tuotteiksi (Alho 1994). Antioksidantit kuten E-vitamiini ja beetakaroteeni ovat osa elimistön puolustusjärjestelmää reaktiivisia radikaaleja vastaan (Mutanen ja Vuotilainen 1999). E-vitamiini estää solun mitokondrioissa ja mikrosomeissa reaktiivisten happiradikaalien aiheuttamia soluvaurioita sieppaamalla peroksidiradikaaleja ja estäen näin mm. monityydyttämättömien rasvahappojen peroksidoitumista eli härskiintymistä. Tämä antioksidanttivaikutus lienee E-vitamiinin päävaikutusmekanismi.

Vitamiineilla ja hivenaineilla on keskeinen osuus uskomuslääketieteen mukaisessa syövän ehkäisyssä ja hoidossa (Saano ja Vertio 1995, Arstila 1999, Flytlie 2000). Antioksidanttihypoteesin mukaan sairauksien syynä pidetään uskomuslääketieteessä elimistön vitamiinien ja hivenaineiden puutteellisuuksia, joista seuraa potilaan vastuskyvyn heikkeneminen ja sairauden puhkeaminen. Korjaamalla elimistön puutostila paraneminen käynnistyy ja potilas tervehtyy.

Antioksidantit eivät ehkäise paksusuolisyöpää

Nea Malilan viime lokakuussa tarkastetussa väitöskirjassa selvitettiin beetakaroteenin ja synteettisen E-vitamiinin saannin vaikutusta paksusuolikasvaimien esiintyvyyteen. Hänen väitöskirjatutkimuksessaan annettiin päivittäin kahdeksan vuoden ajan (mediaani 6.1 vuotta) 29133, tupakoivalle (vähintään 5 savuketta/päivä) miehelle beetakaroteenia (20 mg), E-vitamiinia (50 mg), molempia aineita yhdessä tai lumevalmistetta. Koehenkilöiden ikä oli 50–69 vuotta tutkimuksen ja seurannan alkaessa. Tutkimusaineisto oli jaettu siten, että kokonaisaineistosta 50% sai E-vitamiinia ja samoin 50% beetakaroteenia. Tutkimuksessa seurattiin suolistosyövän ja suolistoadenoomien ilmaantuvuutta. Adenoomalla eli limakalvomuutoksella tarkoitetaan hyvänlaatuista solumuutosta, mikä kuitenkin hoitamattomana voi kasvaa ja muuttua tyypiltään karsinogeeniseksi (Järvinen ja Kouri 1999). Kehityksen adenoomasta karsinoomaksi on arvioitu kestävän vuosia, jopa 5–10 vuotta, eivätkä kaikki adenoomat ehdi kehittyä syöväksi.

Malilan väitöskirja-aineistossa havaittiin E-vitamiiniryhmässä hieman vähemmän suolistosyöpää kuin ryhmässä, joka ei ollut nauttinut E-vitamiinia. Tilastollisesti ero ei kuitenkaan ollut merkitsevä. Sitävastoin E-vitamiinia nauttineiden keskuudessa oli tilastollisesti merkitsevästi enemmän adenoomia, kuin niillä, jotka eivät nauttineet E-vitamiinia. Beetakroteenia nauttineiden ryhmässä suolistosyöpien määrässä ei ollut eroa vertailuryhmään. Myöskään adenoomien määrässä ei ollut eroa. Malilan väitöskirjan mukaan lähtötilanteen antioksidanttien saanti ei ennustanut myöhempää paksusuolikasvainten ilmaantuvuutta. Myöskään alkuvaiheen seerumin beetakaroteeni- tai E-vitamiinipitoisuus ei ollut yhteydessä paksusuolisyövän ilmaantuvuuteen. Tämän laajan ja pitkäkestoisen tutkimuksen johtopäätöksenä oli, että nämä antioksidantit eivät ehkäise paksusuolikasvaimia, eikä näiden beetakaroteenin ja E-vitamiinien pitkäaikaiskäyttöä voi suositella.

Nea Malilan väitöskirjatutkimus on tehty osana laajaa suomalais-amerikkalaista syövänehkäisytutkimusta (SETTI). SETTI-tutkimuksessa selvitettiin E-vitamiinin ja beetakaroteenin saannin yhteyttä myös muihin syöpämuotoihin sekä sydän- ja verisuonitauteihin. Tutkimuksessa havaittiin, että ei E-vitamiini eikä beetakaroteeni pienentänyt keuhkosyövän ilmaantuvuutta (Albanes ym. 1994). Beetakaroteenin kohdalla tulos oli jopa päinvastainen, sillä beetakaroteenia saaneilla todettiin 16% enemmän uusia keuhkosyöpätapauksia. Toisaalta aineiston jatkoanalyysi seuranta-ajan kasvaessa on osoittanut, että E-vitamiinilla saattaisi olla lievä keuhkosyöpää estävä vaikutus (Woodson ym. 1999). SETTI-tutkimuksessa havaittiin, että E-vitamiinia saaneilla oli 32% vähemmän eturauhasen syöpää kuin niillä, jotka eivät nauttineet E-vitamiinia (Heinonen ym. 1998).

SETTI-tutkimuksessa seurattiin myös sairastuvuutta sydän- ja vesisuonitauteihin. E-vitamiini ja beetakaroteeni ei vähentänyt sydäninfarktin ilmaantuvuutta eikä sepelvaltimokuolleisuutta miehillä, jotka eivät olleet sairastaneet sydäninfarktia ennen tutkimuksen alkua (Rapola ym. 1997). Sitä vastoin miehillä, jotka olivat jo aiemmin sairastaneen sydäninfarktin, beetakaroteeni näytti lisäävän sepelvaltimokuolleisuutta. Beetakaroteenin (50 mg/joka toinen päivä) ei havaittu ehkäisevän syöpää tai sydän- ja verisuonisairauksia tutkimusaineistossa joka käsitti 39876 yli 45 vuoden ikäistä naista (Lee ym. 1999). Tutkimustuloksissa ei ollut eroa tupakoivien ja tupakoimattomien naisten välillä. Tutkimuksessa ei havaittu beetakaroteenilla olleen haittavaikutuksia. Kohorttitutkimuksessa, joka käsitti miljoona aikuista amerikkalaista, ei havaittu antioksidanttien A-, C- tai E-vitamiinien vähentävän syöpäkuolleisuutta tupakoimattomien keskuudessa (Watkins ym. 2000). Ainoastaan naisten rintasyöpäriski oli tilastollisesti merkitsevästi alentunut verrattuna naisiin, jotka eivät käyttäneet vitamiineja. Tupakoitsijoilla syöpäriski lisääntyi lievästi kaikissa syöpämuodoissa ja erityisesti miehillä oli eturauhassyövän riski selvästi suurentunut. Tämä havainto on päinvastainen kuin SETTI-tutkimuksessa.

Antioksidanttiparadoksi

SETTI-projektia on kritisoitu uskomuslääketieteen taholta. Kirjassa Voita Syöpä! (Arstila 1999) todetaan, että tutkimustulokset olisivat nähtävästi olleet toisenlaisia, jos beetakaroteenin sijasta tutkittaville olisi annettu luonnonmukaisia karotenoideja. Tätä alfakaroteenia esiintyy runsaasti mm. porkkanoissa. Samoin SETTI-tutkimuksessa käytetyn synteettisen E-vitamiinin sijasta olisi tullut käyttää luonnollista E-vitamiinia edullisen vaikutuksen esille saamiseksi. Nea Malilan väitöskirjatutkimuksessa E-vitamiinin vuorokausiannos oli 50 mg, jota on pidetty pienenä määränä, oksidanttihypoteesin kumoamiseksi tai vahvistamiseksi. Suositeltava päivittäinen E-vitamiinin saanti on miehillä 10 mg/vrk, mikä määrä myös keskimäärin saadaan ruokavaliosta. Siten SETTI-tutkimuksessa E-vitamiini lisä oli 5-kertainen suositukseen nähden. Uskomuslääkinnässä mukaan tautien ennaltaehkäisyssä suositellaan käytettävän 200–500 mg:n päivittäisannosta ja sairauksien hoidossa jopa 1500 mg:n päiväannoksia (Flytlie 2000). Suurilla E-vitaminiannoksilla ei ole raportoitu mainittavia sivuvaikutuksia, mutta suuret annokset voivat aiheuttaa yleensä lyhytaikaista vatsakipuja, ripulia, päänsärkyä ja kirvelyä suun limakalvoilla.

Tieteellinen kirjallisuus viittaa siihen, että runsaasti antioksidantteja sisältävällä ravinnolla, erityisesti hedelmillä ja kasviksilla, voi olla erilaisia sairauksia ehkäisevä vaikutus. Kliinisten tutkimusten tulokset ravinnon antioksidantti lisän hyödyistä sairauksien ehkäisyssä ovat kuitenkin ristiriitaisia. Esimerkiksi englantilaisessa CHAOS tutkimuksessa havaittiin luontaisen E-vitamiinin annoksilla 270 mg/vrk (400 IU) tai 540 mg/vrk (800 IU) suojaavan sydän- ja verisuonitaudeilta, mutta italialaisessa GISSI-tutkimuksessa (synteettinen E-vitamiini 300 mg/vrk) tätä vaikutusta ei havaittu (Stephens ym. 1996, GISSI-Prevenzione ryhmä 1999). Amerikkalaisessa CARET-projektissa beetakaroteenilla (30 mg/vrk) ja A-vitamiinilla ei havaittu olevan keuhkosyöpää, virtsarakon, rintasyöpää tai paksusuolisyöpää ehkäisevää vaikutusta (Omenn ym. 1966). Tieteellinen näyttö siitä, että antioksidanttien lisääminen ravintoon yli sen mitä tasapainoinen ruokavalio sisältää, ehkäisisi syöpää on edelleen avoin. Paradoksisesti on havaittu, että antioksidantit voinevat ehkäistä tiettyä syöpämuotoa, mutta samanaikaisesti riski sairastua johonkin toiseen syöpämuotoon tai muuhun sairauteen lisääntyy.

Vitamiini- ja kivennäisainepillereitä koskevaa lainsäädäntöä ei ole harmonisoitu EU:n alueella, vaan kullakin jäsenmaalla on käytössä omat kansalliset säädöksensä. Suomen säädökset ovat selvästi tiukempia kuin esimerkiksi Ruotsin ja Tanskan säädökset. Suomessa saa myydä luontais- ja päivittäistavarakaupoissa valmisteita, joissa on vitamiineja enintään päivän saantisuosituksen verran. Nämä valmisteet ovat elintarvikkeita. Tätä vahvempien vitamiinivalmisteiden myynti on sallittua vain lääkkeinä ja vain apteekeista. Euroopan Unioni onkin esittänyt Suomelle vaatimuksen, että vitamiinien ja hivenaineiden kauppa tulisi vapauttaa. Odotettavissa onkin, että kiistanalaisista terveysvaikutuksista huolimatta näiden aineiden markkinointi lääkinnällisiin tarkoituksiin tullee lisääntymään lähitulevaisuudessa.

Kirjallisuutta

• Malila N. Antioxidant vitamins and colorectal neoplasm in different study designs. Väitöskirja, Helsingin yliopisto, Hakapaino, Helsinki, 2000.
• Antila E. Vapaiden radikaalien ja antioksidanttien merkitys solun puolustusjärjestelmässä. Duodecim 1994; 110: 1611–1619.
• Alho H, Hemilä H, Korpela H. E- ja C-vitamiinin, karotenoidien, ubikinonin ja seleenin merkitys antioksidatiivissa puolustusjärjestelmissä. Duodecim 1994; 110: 1621–1628.
• Mutanen M, Voutilainen E. Vitamiinit ja kivennäisaineet. Ravitsemustiede (Aro A, Mutanen M, Uusitupa M, toim.), Duodecim, Vammalan kirjapaino Oy, Vammala, 1999, s. 138–209.
• Saano V, Vartio H. Syövän vaihtoehtohoidot. Duodecim, Vammalan kirjapaino Oy, Vammala, 1995.
• Arstila A. Voita syöpä! Syövän uudet hoitomuodot. Malva Oy, Gummeruksen kirjapaino, Saarijärvi, 1999.
• Flytlie KT. Vitamiini vallankumous. Karisto Oy, Hämeenlinna, 2000.
• Järvinen H, Kouri M. Suoliston syöpä. Syöpätaudit, Duodecim, Vammalan kirjapaino Oy, Vammala, 2000, s. 319–347.
• Albanes D, Heinonen OP, Huttunen JK et al. The effect of vitamin E and beta-carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers. N Engl J Med 1994; 330: 1029–1035.
• Woodson K, Tangrea JA, Barrett MJ, Virtamo J, Taylor PR, Albanes D. Serum alpha-tocopherol and subsequent risk of lung cancer among male smokers. J Natl Cancer Inst 1999; 91: 1738–1743.
• Heinonen OP, Albanes D, Virtamo J, Taylor PR, Huttunen JK, Hartman AM, Haapakoski J, Malila N, Rautalahti M, Ripatti S, Mäenpää H, Teerenhovi L, Koss L, Virolainen M, Edwards BK. Prostate cancer and supplementation with alpha-tocopherol and beta-carotene: incidence and mortality in a controlled trial. J Natl Cancer Inst 1998; 90: 440–446.
• Lee IM, Cook NR, Manson JE, Buring JE, Hennekes CH. Beta-carotene supplementation and incidence of cancer and cardiovascular disease: the Women’s Health Study. J Natl Cancer Inst 1999; 91: 2102–2106.
• Watkins ML, Erickson JD, Thun MJ, Mulinare J, Heath CW Jr. Multivitamin use and mortality in a large prospective study. Am J Epidemiol 2000; 152: 149–162.
• Rapola JM, Virtamo J, Ripatti S, Huttunen JK, Albanes D, Taylor PR, Heinonen OP. Randomised trial of alpha-tocopherol and beta-carotene supplements on incidence of major coronary events in men with previous myocardial infarction. Lancet 1997; 349: 1715–1720.
• Stephens NG, Parsons A, Schofield PM Kelly F, Cheeseman K, Mitchinson MJ, Brown MJ. Randomised controlled trial of vitamin E in patients with coronary disease: Cambridge Heart Antioxidant Study (CHAOS). Lancet 1996; 347: 781–786.
• GISSI-Prevenzione Investigators. Dietary supplementation with n-3 polyunsaturated fatty acids and vitamin E after myocardial infarction: results of the GISSI-Preventizione trial. Lancet 1999; 354: 447–455.
• Omenn GS, Goodman GE, Thornquist MD, Balmes J, Cullen MR, Glass A, Keohg JP, Meyskens FL Jr, Valanis B, Williams JH Jr, Barnhart S, Cherniack MG, Brodkin CA, Hammar S. Risk factors for lung cancer and for intervention effects in CARET, the beta-carotene and retinol efficacy trial. J Natl Canc Inst 1996; 88: 1550–1559.

Artikkelin kirjoittaja, FT Pertti Kolari toimii fyysikkona Etelä-Karjalan keskussairaalan sädehoitoyksikössä.