A deutérium-csökkentett víz fogyasztása ígéretes rákterápia is lehet

Napjainkban egyre inkább elterjedt rákkezelési és rákmegelőzési módszer az akár házilag is elkészíthető deutérium-csökkentett víz fogyasztása. Ez a módszer jelenleg még nem minősül tudományos bizonyítékon alapuló kezelésnek a rákterápiában.

A köznyelv deutérium mentes vízként ismeri a csökkentett deutériumtartalmú vizet, habár a víz teljes deutérium-csökkentése fizikailag nem kivitelezhető, leginkább csak bizonyos mértékben csökkenthető. A deutériumcsökkentés élő szervezetekre gyakorolt hatásának vizsgálata már több évtizedes múltra tekint vissza.

Mi a deutérium?

A deutérium vagy nehézhidrogén a hidrogén egyik stabil izotópja. A természetes vizekben a deutérium/hidrogén (D/H) arány ≈1:6600 (150 ppm, 0,015 atom%, 16 mM), bár a szélességi kör és a tengerszint feletti magasság növekedésével az arány jóval kisebb lehet. A deutérium kémiai szempontból a közönséges hidrogénhez hasonlóan viselkedik, bár a nagyobb tömege miatt a deutériumot tartalmazó reakciók valamivel kisebb sebességgel mennek végbe. A két izotópot fizikailag tömegspektrométerrel lehet megkülönböztetni, otthoni módszerekkel sajnos nem lehet megállapítani egy adott víz deutérium tartalmát. A deutérium-vegyületek fizikai tulajdonságai is eltérhetnek a hidrogénes megfelelőjüktől; például a D₂O (nehézvíz) viszkózusabb (sűrűbb) mint a H₂O.

©FreeImages.com/Jan Willem Geertsma

Az élő szervezetekben is jelentős hatása lehet a deutériumcsökkentésnek. Az elsők között Gleason 1976-ban a Nature folyóiratban kis cikket publikált arról, hogy a Déli-sarkról származó csökkent D-tartalmú (≈110 ppm) víz elősegítette a zab növekedését, és már akkor javasolta a csökkentett D- (és O18-) tartalmú vizekkel történő kutatást.

Deutérium és a rák

A deutérium csökkentett víz (deutérium-csökkentett víz) gátolja az egerekbe transzplantált tumorok növekedését, csökkenti a metasztázis mértékét, növeli az állatok túlélését, és sok esetben a tumor teljes regresszióját eredményezi. A deutérium csökkentett víz gátolja a karcinogén 7,12-dimetilbenz-[a]-antracén által az állatokban indukált, a sejtciklus szabályozásában részt vevő c-myc, Ha-ras protoonkogének és a p53 tumor szupresszor gén expresszióját.

Hipotézisük szerint a deutérium csökkentett víz kedvező hatása a tumoros sejtekkel szemben valószínűleg a sejtek pH-szabályozásán keresztül érvényesül. A tumoros sejteket magas glikolitikus aktivitás, savas metabolitok, hipoxiás(oxigénhiányos) és csökkent pH-jú mikrokörnyezet jellemzi. Az állati sejtek szaporodásához 7,1–7,2 pH feletti lúgos sejten belüli közeg elengedhetetlen. A sejtosztódás megkezdéséhez szükséges lúgos pH eléréséhez protonokat kell a sejtből kipumpálni. A tumoros sejtek általában kisebb ATP-termelésük folytán csökkent mértékben képesek a protonokat kipumpálni, sőt a sejten belüli savasabb közegbôl – feltehetően a D/H-arány csökkenése miatt – megnő a H+ sejten kívüli térből a sejtbe történő passzív diffúzió mértéke, amely megnehezíti az osztódáshoz szükséges pH elérését, elősegítve a sejtek apoptózisát.

Összefoglaló értékelés készült arról az emlőtumoros betegcsoportról, amely a konvencionális kezelések (műtét, kemoterápia, sugárkezelés) mellett a csökkentett deutériumtartalmú készítményt fogyasztottak 1992 és 2003 között. A jelentés kis számú, mindössze 122 beteg sorsát követte nyomon. 74 betegnél (esetenként többéves tumormentes állapot után) már távoli áttétek voltak jelen (csont, máj, tüdő, agy), mielőtt fogyasztani kezdték a készítményt. 48 beteg a műtétet követően tumormentes állapotban egészítette ki a kezelését a deutréiumcsökkentett víz fogyasztásával. A távoli áttéttel rendelkező betegek közül négyszer annyian voltak életben két évvel az áttét megjelenése után, mint a csak konvencionális kezelésben részesült betegek közül. Ezzel párhuzamosan a tumormentes betegeknél a felére csökkent az 5 éven belül visszaesők száma.

Az eljárás preventív hatását hosszú távú állatkísérletben vizsgálva 48 egeret kezeltek olyan kémiai rákkeltő ágenssel (DMBC), melynek hatására fél éven belül megjelennek a daganatok, és ezzel párhuzamosan megindul az állatok elhullása. A daganat indukcióját követően az állatokat két, 24-24 egyedet tartalmazó csoportra osztották, az egyik csoportot normál (kontrollcsoport), a másikat deutréiumcsökkentett vízzel (kezelt csoport) kezdték itatni. A kontrollcsoportban az állatok elhullása az első fél évet követően folyamatos volt, az állatok 75%-a (18 állat) 270 napon belül elpusztult az indukció nyomán spontán megjelenő tüdő-, vese-, májdaganatban, illetve leukémiában. Ezzel szemben a kezelt csoportban a kezelést követő 150. és 330. nap között csak 2 állat hullott el (8%), és a kísérlet lezárásáig (370 nap) is csak 12 állat pusztult el daganatos betegség miatt.

A deutérium élettani hatása - növénykísérletek

A deutérium csökkentett víz csökkentette különböző csírázó növények hajtáshosszát

A deutérium csökkentett víz biológiai rendszerekre gyakorolt hatásának vizsgálatára magok csírázását vizsgálták csökkentett deutériumtartalmú közegben. Egyszerű kísérleti rendszerben különböző magokat csíráztattak normál és csökkentett deutériumtartalmú vízben. A kísérletek során több mint 12 000 mag csírázását vizsgálták. Minden esetben azt tapasztalták, hogy a csíranövény hajtáshossza rövidebb volt deutérium csökkentett víz-ben, mint normál vízben. A gátlás mértéke 5-60%-ig terjedt (az átlagos szórás 5-10% közé esett) a különböző növényfajok esetében.

A deutérium csökkentett víz a sejten belüli tér átmeneti lúgosodását idézte elő

A növénykísérletekhez az Elodea canadensis nevű vízinövényt választották. Azt kívánták vizsgálni, hogy tudnak-e fiziológiás választ indukálni a növény csökkentett deutériumtartalmú vízbe való áthelyezésével. Kísérleteik megerősítették, hogy a deutérium koncentrációjának csökkenése stresszt idéz elő a növényi sejtekben. A mért változásokból arra következtethettek, hogy a deutérium megvonására a növény úgy reagál, mintha sötétbe került volna. Az eredmények megerősítették, hogy a D-koncentráció változtatásán keresztül befolyásolni lehet az intracelluláris tér H+ ion koncentrációját.

A deutérium csökkentés rákos sejtekre való hatásának köze lehet az IGF-1 megnyilvánulás módosulásának

A vérplazmában az inzulin mellett még néhány más inzulinszerű hatással is rendelkező anyag található, amelynek növekedést, sejtosztódást elősegítő, programozott sejthalált gátló hatásai is vannak. Ilyen például az IGF-1.

Az inzulinszerű 1-es növekedési faktort, azaz az IGF-I-et a célszövetek és a máj is előállíthatja. Az IGF-I a 6 féle IGFBD kötőfehérjéhez kötődik. A kötőfehérjék megnövelik az IGF-I felezési idejét a szervezetben, így élettani hatását nem csupán maga az IGF-I szint határozhatja meg. Néhány IGFBP viszont gátló hatású az IGF-I-re nézve. Például mind az IGFBP-2 , mind az IGFBP-5 nagyobb affinitással kötődik az IGF-I-hez, mint a receptorhoz. Étrendünk alapvetően határozhatja meg az IGF-I és kötőfehérjéinek szintjét szervezetünkben, de az IGF-1R receptorokat is.

Az elhízás (F), az inzulinrezisztencia, a zsírmáj (F1, F2, F3), a rákos daganatok (F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7) a jóindulatú daganatok mint például a mióma, a pajzsmirigy megnagyobbodás, a posztata hiperplázia (F1, F2, F3, F4, F5) legfőbb oka lehet az IGF-I növekedési faktor aktívabb megnyilvánulása. Az IGF-I aktívabb megnyilvánulása növekedési faktorként hathat pl. a daganatokra, de pl. a zsírsejtekre is.

Az IGF-I megnyilvánulásának csökkentése a rákmegelőzésben és az élethosszunk meghosszabbításában is nagy jelentőségű lehet.

Feltételezhető, hogy a deutérium-csökkentése a szervezeten belüli IGF-1 megnyilvánulás csökkentése miatt lehet gátló hatással a daganatok növekedésére. (F1)

A szervezeten belüli  IGF-I aktivitás csökkentésére irányuló törekvések, mint például az Okos Étrend, alacsonyabb rákkockázattal járhatnak. Az IGF-I szintet növelő élelmiszerek bizonyítottan öregítő hatásúak és elősegíthetik a rákos sejtek szaporodását is. (F1, F2, F3). Javasolt cikk a témában: Okos Étrend

A deutérium-csökkentett víz házilag

A víz desztillálásakor 2,5-10 %-ot veszíthet deutériumtartalmából. A forralás intenzitásával fordított arányban áll az eljárás hatékonysága. Minél jobban forr a víz, annál több a gőzben a deutérium. Az eljárás végéhez közeledve nő a gőz deutérium-tartalma, mivel feldúsul az éppen forralt vízben, így általában a víz felét már nem érdemes lepárolni.

Többszöri desztillálással akár jelentősen csökkenthető a víz deutérium tartalma. Az eljárás eredményesség a D₂O (nehézvíz, vagy DHO) és a H₂O forráspontjának eltéréséből adódik. A víznek alacsonyabb a forráspontja, így lepárláskor - hasonlóan az alkohol lepárlásához - a vízgőzben csökkent mennyiségben van jelen a magasabb forráspontú anyag, azaz a deutériumos víz, a D₂O. A boltokban kapható deutérium csökkentett víz desztillálással készül. 

Az ülepítéses szétválasztás (a D₂O fajsúlya nagyobb) a molekulák brown mozgása (azaz részecskék szüntelenül zajló, véletlenszerű mozgása) miatt feltehetően nem hatékony. Erre utalhat, hogy a tenger fenekén nem nagyobb a deutérium koncentráció még nagyobb mélységekben sem, az esővízben viszont valamivel kisebb, mint a felszíni vizekben. Az esővíz nem más, mint természetesen desztillált víz, a legjobb tehát az lenne, ha tiszta esővizet tudnánk tovább desztillálni.

Fontos megjegyezni, hogy egyéb víztisztítási eljárások, például az ozmózis víztisztítók önmagukban nem csökkentik a víz deutérium tartalmát. A különféle elektromos vízdesztillálók alkalmatlanak deutérium csökkentése, mert a forralás mértéke túlzott, nem állítható.

A víz deutérium-tartalmának vizsgálata nagyon költséges eljárás, csak speciális laborokban végezhető. A fenti adatok hozzávetőlegesek.

A desztilláló házi elkészítésének pontos leírása itt olvasható.

Irodalomjegyzék:

Gleason, J. D. (1975) Oats may grow better in water depleted in oxygen 18 and deuterium. Nature, 256: 305.
Somlyai, G., Jancsó, G., Jákli, Gy., Vass, K., Barna, B., Lakics, V., Gaál, T. (1993) Naturally occurring deuterium is essential for the normal growth rate of cells. FEBS Lett., 317: 1–4.
Tyrysov, V. S., Siniak, Iu. E., Antoshina, E. E., Trykhanova, L. S., Gor’kova, T. G. (2006) The effect of preliminary administration of water with reduced deuterium content on the growth of transplantable tumors in mice. Vopr. Onkol., 52: 59–62.
Gyöngyi, Z., Somlyai, G. (2000) Deuterium depletion can decrease the expression of C-myc Ha-ras and p53 gene in carcinogen-treated mice. In vivo, 14: 437–439.
Bild, W., Stefanescu, I., Haulica, I., Lupusoru, C., Titescu, G., Iliescu, R., Nastasa, V. (1999) Research concerning the radioprotective and immunostimulating effects of deuterium-depleted water. Rom. J. Physiol., 36: 205–218.
Paduraru, I., Jerca L., Berbec, A., Wild, W., Lupusoru, C., Haulica, I., Paduraru, O., Jerca, O. (2000) Deuterium depleted water effects over some oxidative stress parameters. Roum. Biotech. Lett., 5: 273–278.
DeCoursey, T. E., Cherny V. V. (1997) Deuterium isotope effects on permeation and gating of proton channels in rat alveolar epithelium. J. Gen. Physiol., 109: 415–434.