Je mléko protijed? Glas of milk. Kredit NAID. CCBY 2.0 .

Tenhle dotaz slýchám na přednáškách opakovaně. Podle času, který mi zbývá volím buď krátkou či delší odpověď. Ta krátká je: „Asi moc ne“. Ta delší se točí kolem složek obsažených v mléce a jejich vlivu na toxikokinetiku vybraných látek. Nedávno jsem si ale při čtení knihy Faktomluva od Hanse Roslinga uvědomil, že možná studentům poskytuji zastaralé a neúplné informace, jelikož při své odpovědi lovím z paměti informace, které jsem si osvojil zhruba v jejich věku. Takže jak to s tím mlékem vlastně je?

LEAD DISEASES: A Treatise From the French of L. Tanquerel Des Planches, with Notes and Additions on the Use of Lead Pipe and Its Substitutes.  Louis Tanquerel des Planches, January 1, 1848.

Mléko bylo již v předminulém století běžně doporučováno jako profylaktický prostředek dělníkům, kteří při své činnosti přicházeli do styku s olovem. Radu tohoto typu můžeme nalézt např. v knize „Lead Diseases: A Treatise. With Notes and Additions on the Use of Lead Pipe and its Substitutes“ z roku 1848, jejímž autorem je významný francouzský lékař zabývající se mimo jiné hygienou práce Louis Tanquerel des Planches. Uvedená praxe patrně vycházela z dobového zjištění, že u dělníků trpících podvýživou se projevují příznaky chronické otravy olovem mnohem častěji než u jejich lépe živených kolegů. Mléko bylo v té době aplikováno jako jeden z levnějších prostředků, který byl schopen korigovat ty nejvážnější dopady nedostatečného příjmu nutričně významných látek a jeho obecně pozitivní vliv na špatně živený organizmus tak mohl být lehce zaměněn za specifický antitoxický účinek. V dalších letech však byla daná praxe podpořena i celou řadou experimentálních studií. V roce 1930 popsal S. Miyasaki sníženou míru vstřebávání Pb z trávicího traktu myší do krve, pokud jim byla příslušná sloučenina podávána spolu s mlékem. V dalších letech byl podobný jev pozorován i u potkanů, psů a králíků. Mléko mělo pozitivní vliv také na množství Pb deponovaného v kostech a na stav hemoglobinu. Dala se tedy předpokládat nižší míra poškození kostní dřeně, což je jedna z klíčových tkání velmi citlivých na toxické účinky olova. Vědecký konsenzus ohledně schopnosti mléka zabraňovat projevům chronické otravy olovem v období kolem druhé světové války tedy jednoznačně vyzníval ve prospěch uvedené praxe.

Později se však situace začala trochu komplikovat. Ve studii H. Wittgense a D. Niederstadta z roku 1955 byl potkanům po dobu 15 týdnů podáván roztok octanu olovnatého. Mléko jim bylo nabídnuto vždy až poté, co zkonzumovali celou denní dávku (2.3 g/kg/den) toxické látky. Příznaky otravy jako je úbytek váhy, pokles hladiny hemoglobinu a degenerativní změny na játrech a ledvinách byly výraznější u skupiny jíž bylo podáváno mléko než u skupiny pijící vodu. Experiment měl celou řadu nedostatků, z nichž tím nejdůležitějším byla extrémně vysoká dávka toxikantu, ovšem i tak bylo zjištění, že mléko stav zvířat nezlepšuje, ale naopak zhoršuje, celkem překvapivé. Následně došla k podobným zjištěním většina autorů, kteří nepodávali experimentálním zvířatům olovo a mléko ve stejný čas, ale s určitým časovým odstupem.

Hung-Yi Chuan, profesor medicíny,  Kaohsiung, Kredit: Medical University, Taiwan.

Předpokládaným mechanismem pozitivního působení mléka mělo být zejména ovlivnění vstřebávání Pb v trávicím traktu. Už od třicátých let dvacátého století je známo, že absorpce olova ve střevech je významně ovlivněna příjmem vápníku, železa a vitamínu D. U lidí i zvířat s nedostatečným příjmem vápníku byl opakovaně popsán inverzní vztah mezi denním příjmem tohoto prvku a koncentrací olova v krvi. Za příčinu byla považována kompetice obou prvků na klíčových transportních proteinech důležitých pro vstřebávání vápníku do organismu (např. Ca²⁺–Mg^2+–ATPáza, NCX a DMT1 proteiny atd.). U potkanů s vysokým příjmem Ca a nízkým příjmem fosforu bylo však kromě nižší míry absorpce Pb pozorováno i snadnější ukládání vstřebaného podílu Pb v kostech a ledvinách, čímž byl pozitivní vliv vápníku na výsledné projevy toxicity olova významně redukován. Další důležitou složkou mléka jsou proteiny (zejména kasein) a tuky. U novorozených potkanů bylo sice pozorováno zvýšené vstřebávání proteinových micel obsahujících Pb přes trávicí trakt, jehož vývoj ještě nebyl zcela ukončen, ale tento efekt lze nejspíš považovat za druhově specifický. Z pohledu lidské toxikologie má patrně mnohem větší význam vazba olova na SH skupiny aminokyselin v jednotlivých proteinech a vznik snadněji vylučitelných hydrofilních komplexů. Vliv tuku na toxikokinetiku olova je nejednoznačný, spíše však množství vstřebaného olova zvyšuje. Z mechanistického pohledu lze tedy konstatovat, že mléko obsahuje složky, které teoreticky mohou snižovat míru absorpce Pb v trávicím traktu, ale jejich působení bude silně závislé na celkovém příjmu živin daného organismu. V případě dostatečného příjmu klíčových nutričních prvků a látek bude vliv mléka na toxicitu olova zanedbatelný, v extrémních případech může mléko dokonce projevy chronické otravy olovem zhoršovat.

Mirko Koziolek, vědecký pracovník na University of Greifswald, Německo.

Vedle mechanistického přístupu však existuje i hledisko epidemiologické. Prací na toto téma není mnoho, ovšem ty, které existují, mléko nijak nezatracují. Ve studii H.Y. Chuanga a kol. z roku 2004 byl sledován vliv konzumace mléka na stupeň poškození periferního nervového systému vlivem olova u dělníků z tchajwanského závodu na výrobu olověných akumulátorů. Hlavním sledovaným faktorem byl práh citlivosti na proud o frekvenci 5 a 250 Hz, přičemž v případě horních končetin byl tento práh statisticky významně nižší u skupiny zahrnující osoby konzumující 700 g mléka denně než u skupiny složené z osob s intolerancí k laktóze, které se konzumaci mléka vyhýbají. Brazilská studie z roku 2017 zaměřená na studium stejného typu profesní expozice zase konstatovala nižší koncentraci olova v krevní plazmě a plné krvi u pracovníků, kteří konzumovali 3 a více porcí mléka a mléčných výrobků za týden, v porovnání s těmi, jejichž spotřeba byla menší než tři porce týdně. Slabinou podobných publikací však je, že v nich není nijak hodnocen celkový příjem nutričně významných prvků a látek u osob zahrnutých do studie.

Otázka v úvodu práce se však netýkala výhradně olova. Jak je to s vlivem mléka na toxicitu jiných látek? Toxikologická literatura je v tomto ohledu poměrně skoupá, užitečné informace se však dají nalézt v literatuře farmakologické. Dvojmocné ionty (Ca²⁺, Mg²⁺) přítomné v mléce mohou vytvářet komplexy s léčivy, která mají povahu chelatačních činidel jako jsou bifosfonáty (léčba osteoporózy), tetracykliny či fluorochinolony (antibiotika). Tvorba chelátů podstatným způsobem snižuje vstřebávání, a tedy biologickou dostupnost těchto léčiv. V případě některých farmakologicky aktivních látek může být tvorba těžko vstřebatelných chelátů potlačena, pokud je spolu s mlékem konzumována nějaká další potravina s vysokým obsahem tuku. Další složkou mléka, která může ovlivňovat vstřebávání léčiv a toxických látek je protein kasein. Pokud je např. antiepileptikum fenytoin podáváno spolu s mlékem, může jeho biologická dostupnost klesnout až o polovinu. Méně obvyklá je pak interakce léčiva s enzymy obsaženými v mléce. Enzym xantin oxidáza např. urychluje odbourávání cytostatika merkaptopurinu na neaktivní produkt. Lze předpokládat, že na toxikokinetiku látek se strukturou podobnou daným léčivům bude mít souběžná konzumace mléka podobný vliv.

Pracoviště a kontakt na autora čánku: Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice.

A závěr?

Opatření, které mohlo být celkem funkční na konci devatenáctého a začátku dvacátého století, dnes může být dost neúčinné či dokonce škodlivé, ovšem dost záleží na tom, v jakých konkrétních podmínkách je dané opatření aplikováno. Tahle myšlenka rozhodně není nijak objevná, podle mě však přece jen tu a tam stojí za připomenutí….

Literatura

1. des Planches, Louis Tanquerel. Lead Diseases: a Treatise from the French of L. Tanquerel Des Planches: With Notes and Additions on the Use of Lead Pipe and Its Substitutes. D. Bixby, 1848.

2. Stephens, R. and Waldron, H.A., 1975. The influence of milk and related dietary constituents on lead metabolism. Food and cosmetics toxicology, 13(5), pp.555-563.

3. Miyasaki, S., 1930. Zur Pharmakologie des Bleies. Naunyn-Schmiedebergs Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie, 150(1-2), pp.39-46.

4. Wittgens, H. and Niederstadt, D., 1955. Tierexperimentelle Untersuchungen zur Frage der prophylaktischen Wirksamkeit der Milch bei chronischer Bleivergiftung. Archiv für Gewerbepathologie und Gewerbehygiene, 13(6), pp.544-572.

5. Rădulescu, A. and Lundgren, S., 2019. A pharmacokinetic model of lead absorption and calcium competitive dynamics. Scientific reports, 9(1), pp.1-27

6. Mushak, P., 1991. Gastro-intestinal absorption of lead in children and adults: overview of biological and biophysico-chemical aspects. Chemical Speciation & Bioavailability, 3(3-4), pp.87-104.

7. Chuang, H.Y., Tsai, S.Y., Chao, K.Y., Lian, C.Y., Yang, C.Y., Ho, C.K. and Wu, T.N., 2004. The influence of milk intake on the lead toxicity to the sensory nervous system in lead workers. Neurotoxicology, 25(6), pp.941-949.

8. Gomes, W.R., Devóz, P.P., Araújo, M.L., Batista, B.L., Barbosa, F. and Barcelos, G.R.M., 2017. Milk and dairy products intake is associated with low levels of lead (Pb) in workers highly exposed to the metal. Biological trace element research, 178(1), pp.29-35.

9. Koziolek, M., Alcaro, S., Augustijns, P., Basit, A.W., Grimm, M., Hens, B., Hoad, C.L., Jedamzik, P., Madla, C.M., Maliepaard, M. and Marciani, L., 2019. The mechanisms of pharmacokinetic food-drug interactions–A perspective from the UNGAP group. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 134, pp.31-59.