Valikko Sulje

Kalsiumin rooli sairauksissa

Kirjoittaja: Ari Kaihola

Moni pitää kalsiumia vain luiden rakennusaineena. Harvemmin sitä tulee ajatelleeksi oleellisena osana lähes kaikkia sairauksia. Olipa sairaus sitten virus- tai bakteeri-infektio, korkea verensokeri, insuliiniresistenssi, korkea verenpaine, sydän- ja verisuonitaudit, astma, Alzheimer, masennus, skitsofrenia, säteily, myrkky tai ikääntyminen – kaikkien edellämainittujen ’sairauksien’ haitallinen vaikutus toteutuu solutasolla kalsiumin välityksellä.

Virus- ja bakteeri-infektiot

Kalsiumin hyväksikäytöstä virusinfektioissa kerroin jo edellisessä artikkelissa koronaviruksen yhteydessä. T1-diabeteksen aiheuttamisesta syytetään Coxsackie B virusta tässä tuoreessa YLE:n artikkelissa ja siinä mainitaan myös T1:n voimakas lisääntyminen: ”Suomessa ja Pohjoismaissa tyypin 1 diabetesta esiintyy poikkeuksellisen paljon. Suomessa se on lisäksi yleistynyt yli viisinkertaisesti 1950-luvun alusta.” Ajallisesti tuo osuu aika samaan haarukkaan kuin D-vitamiinisuosituksen pudottaminen kymmenenteen osaan; 60-luvulla oli vielä voimassa 112µg päiväsuositus, joka sitten laskettiin nykyiseen 10µg:aan 90-luvun alussa. Tuo mainittu virus lisää myös solunsisäistä kalsiumia, mikä käy hyvin ilmi tämän tutkimuksen (1) kuvasta 1, jossa koeviljelmän kaikkien solujen kalsiumpitoisuus nousi alle 25 nanomoolista yli 500nM:iin 14 tunnissa. Kenties D-vitamiini piti vielä 1950-luvulla Coxsackien kurissa heikentämällä sen mahdollisuuksia käyttää kalsiumia hyväkseen? Palataan D-vitamiinin rooliin kalsiumin vastavaikuttajana kirjoituksen lopussa.

Bakteerit hyökkäävät soluja vastaan melkein samalla menetelmällä: siinä, missä koronavirus sitoutuu ACE-reseptoriin ja/tai käyttää piikeissään olevaa linolihappoa päästäkseen soluun sisälle, bakteerit erittävät myrkkyjä, joilla ne saavat aikaan huokosia (~rakoja) solun pintaan. Koska kalsium-ionien pitoisuus solun ulkopuolella on 20 000 – 100 000 kertaa suurempi kuin sisällä, käynnistyy sen virtaus solun sisään heti huokosen avauduttua. Sen lisäksi joidenkin bakteereiden myrkyt avaavat solun sisäisten kalsiumvarastojen ovet (mitokondriot, SR/ER), jolloin niiden sisältö pääsee purkautumaan solulimaan. Kun kalsiumin taso solun sisällä nousee tarpeeksi suureksi, solu kuolee. Tästä on hyvä kuvaus katsauksessa Bakteerimyrkkyjen synnyttämien huokosten aiheuttaman kalsiumin sisäänvirtauksen toiminnalliset seuraukset (2).

Sepsis on äärimmäinen bakteerien aiheuttama sairaus, joka johtaa hoitamattomana kuolemaan. Se tunnetaan toiselta nimeltään verenmyrkytyksenä. Kalsiumin merkityksestä bakteeritulehduksessa ja sepsiksessä on hyvänä esimerkkinä tämä rottakoe (3), jonka mukaan verenkierron kalsium vähenee sepsiksen edetessä – aivan sama havainto, joka tehtiin COVID-19 yhteydessä. Kokeessa kalsiumin siirtymistä solujen sisälle saatiin estettyä L-tyypin kalsiumkanava salpaajalla, verapamililla.

Ruttobakteeri Mustan Surman (Yersinia Pestis) pikkuserkkujen kykyä vaikuttaa solujen kalsiumin tasoihin tarkastellaan tässä tutkimuksessa (4), jonka kuvasta 1 nähdään, kuinka neutrofiilien sisäiset kalsiumpitoisuudet nousevat aina bakteerihyökkäyksen yhteydessä n. 5-kertaisiksi. YLE Areenassa on tätä kirjoitettaessa tullut katsottavaksi 3-osainen sarja Historia: Lontoon suuri ruttoepidemia; Lontoon ruttoepidemia puhkesi vuonna 1665 ja surmasi yli 100 000 ihmistä. Noin joka neljäs asukas kuoli ruttoon.

Säteily ml. Wifi ja kännykät

Elektromagneettinen. Wifi-taajuuksinen säteily sai aikaan kalsiumin siirtymiseen rottien hippokampuksen solujen sisään tässä kokeessa (5). Seurauksena oli lisääntynyt solukuolema, mitä pystyttiin estämään kalsiumin vastavaikuttajilla (antagonist). Tässä toisessa kokeessa (6) kännykkäsäteilyn ja Wifin vaikutuksia tutkittiin viljellyillä rintasyöpäsoluilla. Kokeessa arvioitiin myös turvallista etäisyyttä säteilylähteisiin ja tulokseksi saatiin 10cm tai yli.

Kun tiedetään, että radiotaajuinen säteily vahingoittaa soluja tunkemalla sinne liikaa kalsiumia, niin vastalääkekin tiedetään: magnesiumilla voidaan suojata soluja säteilyltä. Vuonna 2018 julkaistussa tutkimuksessa (7) Magnesiumsulfaatin suojavaikutus säteilyn aiheuttamaa aivovauriota vastaan rotilla todetaan lopussa ”…magnesiumin suojaava vaikutus … saattaa johtua sen ominaisuudesta vähentää solunsisäistä kalsiumia, hapetusstressiä ja estää solukuolemaa.”

Myrkyt

Kaikki myrkyt eivät tietenkään lisää kalsiumin kertymistä solujen sisälle, esimerkkinä Novitsok. Monet yleisemmät myrkyt sen sijaan välittävät vaikutuksensa juuri kalsiumin avulla, jopa sodankäynnissä kielletyt hermomyrkyt. Tässä 2020 katsauksessa (8) kemiallisiin hermomyrkkyihin kuvaillaan vaikutusta näin: ”Kouristuksia yleensä esiintyy, jos annos on tappava, mutta ne eivät ole kuoleman syy. Postsynaptisten muskariini-asetyylikoliinireseptoreiden ylikiihottuminen laukaisee epileptisen toiminnan ja aktivoi glutamaattireseptorit, jotka molemmat aiheuttavat solunsisäisen kalsiumin kohoamisen, muita fysiologisia ja metabolisia vaikutuksia ja lopulta neuropatologisia muutoksia (Fig. 1).”

Kalsiumilla on avainrooli käärmeenmyrkyn aiheuttamissa vaikutuksissa (9) niminen tutkimus toteaa: ”Päättelemme, että tämän myrkyn aiheuttama nekroosi (hallitsematon solukuolema) ja apoptoosi (hallittu solukuolema) ovat yhteydessä solunsisäisen kalsiumin lisääntymiseen, joka on seurausta solukalvon ja mitokondrioiden toimintahäiriöistä.” Eri käärmeiden myrkyt toimivat eri tavoin. Kobran myrkky suuntaa vaikutuksensa sydämeen, jossa se lisää kalsiumin määrää niin paljon, että seurauksena on sydänkohtaus (10). Kaikkien käärmeiden myrkky ei toimi näin. Lajista riippuen myrkky on monimutkainen kemiallinen seos, jossa proteiinit ja muut ainesosat vaihtelevat, joten kalsiumkanavasalpaajia ei voi julistaa yleispäteväksi käärmeenpureman vastamyrkyksi.

Monet hyönteismyrkyt sisältävät organofosfaatteja. Niiden aiheuttamat kouristelut (status epilepticus) voivat nostaa hermoston solujen kalsiumtasot pitkäksi aikaa liian korkealle tasolle (jopa 30pv). Pysyvien vaurioiden ehkäisemiseksi sen taso on pakko saada alas ja tämä v.2020 tutkimus (11) kertoo, millä lääkkeillä se onnistuu (siihen ei riitä tässä kirjoituksessa kuvatut luonnolliset antagonistit).

Glyfosaatti on tunnetun kasvin’suojelu’mykky Roundupin vaikuttava osa. Sen jäämiä voi olla ulkomaisessa viljassa (käytetään tuleennuttamiseen) ja erityisesti soijassa, jos se on geneettisesti muunneltua. GM soijan käyttö on Suomessakin sallittu karjan rehuna. Tutkimuksessa Kehitysvaiheessa saatu altistus glyfosaatille ja masennukseen viittaavat oireet aikuistuneella jälkikasvulla (12) kytkee kalsiumin oireisiin näin: ”Glyfosaatin matala-asteisen altistuksen aiheuttama neurotoksisuus… johtaa kalsium-ionien virtaukseen hippokampuksen soluihin. Tämä johtaa oksidatiiviseen stressiin, astrosyyttien toimintahäiriöön ja masennusoireisiin.” ja ”Yhteenvetona, tuloksemme osoittavat selvästi, että glyfosaattialtistus kehitysvaiheessa johtaa hippokampuksen solujen oksidatiivisiin vaurioihin.” ja ”Osoitimme aiemmin laboratoriokokeessa, että glyfosaattialtistus ehdyttää glutationin keskenkasvuisen rotan hippokampuksesta.”

Siemenöljyjen kovettamisessa (hydrogenoinnissa) syntyy transrasvoja. Nykyisin kovetusmenetelmä on vaihdettu vaihtoesteröintiin, mutta transrasvoja on silti pieniä määriä kekseissä, jäätelöissä ja muissa teollisesti tuotetuissa ruoissa, joiden valmistukseen on käytetty siemenöljyjä. Tutkimus vuodelta 1999, Transrasvojen vaikutus kalsiumin virtaukseen ihmisen valtimon endoteelisoluihin (13), jossa valtimon endoteelisoluja kylvetettiin transrasvaa sisältävässä liuoksessa magnesiumin kanssa tai ilman, sai tulokseksi: ”Ilman riittävää määrää magnesiumia transrasvat – jopa pieninä pitoisuuksina – lisäsivät kalsiumin siirtymistä soluihin, kun taas steariinihappo (tyydyttynyt) ja oleaatti (kertatyydyttymätön) eivät sitä aiheuttaneet.”

NCD – ei-tarttuvat-taudit

Tämä suurin ryhmä sairauksia, joita mielelläni kutsun elintasosairauksiksi, on myös kalsiumin välittämä. Vaikka tuossa linkitetyssä artikkelisarjassa syylliseksi nostetaan insuliiniresistenssi, niin kalsium näyttäisi noissakin sairauksissa olevan se pienin yhteinen nimittäjä. Kalsiumin solutason toimintahäiriö löytyy kaikkien taustalta, myös insuliiniresistenssin.

Akne eli finnit on yksi ensimmäisistä elintasosairauksista. Viljeltyihin ihosoluihin kokeiltiin erilaisten rasvojen vaikutusta tässä kokeessa (14): ”Triglyseridit ja tyydyttynyt rasva eivät vaikuttaneet ihon solunsisäisen kalsiumin määrään, kun taas tyydyttymättömät lisäsivät sitä.” ja ”Tyydyttymättömien rasvojen ulkoinen annostus sekä soluviljelmässä että elävässä elämässä lisäsi ihosolujen sisäistä kalsiumia. Näiden tulosten perusteella voidaan päätellä, että tyydyttymättömät rasvat iholla saattavat lisätä solujen sisäistä kalsiumia, mikä johtaa ihohuokosten epänormaaliin keratinisaatioon ja komedojen muodostumiseen, jotka ovat luonteenomaisia acne vulgaris sairaudessa.”

Verensokeri

Korkea verensokeri on tavallinen diabeteksessa ja usein sellaisillakin henkilöillä, joilla on esidiabetes ja jotka syövät liikaa hiilihydraatteja. Tämän vudelta 1997 peräisin olevan katsauksen (15) mukaan hyperglykemia voi aiheuttaa solunsisäisen kalsiumin tason nousua ja tästä todisteena mainitaan kalsiumikanavasalpaajat, joilla liika kalsium saatin poistetuksi. Jos tarkastellaan valtimoiden sileitä lihaksia, kuten tässä vuonna 2017 julkaistussa tutkimusartikkelissa Hyperglykemian vaikutus valtimoiden sileiden lihasten kalsium-signalointiin (16), voi korkean verensokerin aiheuttamasta liiallisesta solunsisäisestä kalsiumista olla seurauksena valtimoiden supistuminen ja verenpaineen nousu.

Insuliiniresistenssi

Solunsisäisen vapaan kalsiumin mahdollinen rooli insuliiniresistenssin ja hyperinsulinemian synnyssä lihavilla (17) niminen tutkimus päätteli, että solunsisäinen lisääntynyt kalsium, jonka määrään insuliini ei enää vaikuttanut, johti insuliiniresistenssiin. Kun soluviljelmään lisättiin kalsiumkanavasalpaajaa ennen insuliinia, insuliiniresistenssin kehittyminen saatiin estetyksi.

Verenpaine

Verenpaine tunnetusti kohoaa, jos valtimoiden sileät lihakset supistuvat tai jos insuliini on jatkuvasti koholla (hyperinsulinemia). Ensinmainittu nostaa sitä suoraan ja jälkimmäinen signaloi munuaisia pidättämään natriumia (suolan osa), jolloin sen määrä verenkierrossa nousee ja sitoo nestettä – veren volyymi lisääntyy ja nostaa verenpainetta (hypertensio). Vuodelta 1991 peräisin oleva Diabetes Care -lehdessä julkaistu artikkeli Kalsiumin aineenvaihdunta hypertensiossa ja siihen liittyvät metaboliset häiriöt (18) tiivistää nuo edellmainitut asiat näin: ”Solunsisäisesti kaikilla verenpaineesta kärsivillä on koholla oleva kalsiumin ja alentunut magnesiumin taso.” ja ”Muuttunut solun ionien käsittely saattaa myös selittää hypertension, insuliiniresistenssin, hyperinsulinemian, lihavuuden ja T2-diabeteksen metaboliset ja kliiniset yhteydet.” Kuinka oikeassa Lawrence M. Resnick olikaan jo 30v sitten, kun hän lopuksi toteaa: ”Tämä edellyttänee laajempaa hypoteesia, jossa hypertensio, lihavuus, insuliiniresistenssi ja T2-diabetes – joita tavallisesti käsitellään eri sairauksina – ovatkin yhteisen, solun ionien käsittelyhäiriön kliinisiä ilmentymiä. Tämä selittäisi niiden esiintymisen usein yhdessä.” Tuon perusteella voisi sanoa, että hän oivalsi asiat vielä täydellisemmin kuin aikalaisensa, insuliiniresistenssin isä, Gerald Reaven! Mutta ilmeisesti hänen kuolemansa jo 55-vuotiaana (haimasyövän jälkeiseen sydänkohtaukseen) katkaisi hänen tiensä tunnettuuteen. Julkaistuja tutkimuksia ehti kuitenkin kertyä 157 kappaletta.

Sydän- ja verisuonitaudit

Vuonna 2017 julkaistu katsausartikkeli Kalsium lisäravinteena ja sydän-verisuonitautiriski: Lisääntyvä vaara? (19) ammentaa tietonsa 9 satunnais- ja 19 seurantatutkimuksesta ja tulee johtopäätökseen: ”Tuoreen tutkimustiedon mukaan kalsiumilla lisäravinteena on merkittävä yhteys selpevalitimoiden kalkkiutumiseen.”

Ensimmäisiä lääkkeitä sydänkohtaukseen olivat ’nitrot’. (20) Niidenkin vaikutus välittyy viime kädessä kalsiumin vaikutuksella verisuonten sileisiin lihaksiin: typpioksidi käynnistää monimutkaisen solukemiallisen säätelyprosessi, jonka lopussa kalsiumin tasot korjaantuvat; nitrot aikaansaavat samanlaisen prosessin ja verisuonten ahtaus helpottaa hetkeksi.

Verihiutaleet (platelet) osallistuvat verisuonten paikkaamiseen tarvittaessa (21). Kyseessä on monimutkainen prosessi ja verihiutaleiden tarttuvuuteen vaikuttaa mm. niiden solunsisäinen kalsiumin taso. Tästä kerrotaan v.2020 julkaistussa tutkimuksessa Verihiutaleiden solunsisäisen vapaan kalsiumin taso normaali- ja korkeaverenpaineisilla henkilöillä (22), jonka taulukossa 2 on listattuna eri verenpaineluokituksen saaneiden osallistujien kalsiumit näissä soluissa (kuva alla):

On sanomattakin selvää, että liiallinen tarttuvuus saa aikaan veritulppia ja tukoksia verisuonissa. Ja tämä tapahtuu suhteessa kalsiumin määrään, joka taas lisääntyy suhteessa verenpaineen määrään. Verenpaineesta ja sen alentamiskeinoista kirjoitin artikkelin Nautitaan kesästä ja alennetaan verenpainetta! Jo silloin, melkein 2v sitten, kalsiumin rooli tuli vahvasti esille.

YLE:n Elävä Arkistossa on vielä katsottavissa A-talk -ohjelma nimeltä Voita pöytään! Kohdassa 29:20 verisuonikirurgi Taija Somppi esittelee keskustelijoille muovirasian, jossa on hänen leikkaamansa valtimoplakki. Hyvin kilisee ja hänen sanojensa mukaan muodostuu pääosin kalkista. Valtimoiden kalkkiutuminen voi johtua myös statiineista ja verenohennuslääke warfariinista, jotka molemmat estävät K-vitamiinin toimintaa ja siten edistävät kalkin kertymistä (23).

Kalsiumia syypäänä pitivät myös nämä japanilaiset tutkijat hypoteesissaan (40) jo 30v sitten: ”Riskitekijät, kuten hypertensio, hyperlipidemia ja tupakointi, saattavat lisätä kalsiumin virtausta endoteelisoluihin. Lisääntynyt solunsisäinen kalsium voi vahingoittaa endoteelisolujen toimintaa ja lisätä verihiutaleiden sakkautumista vahingoittuneessa kohdassa.” ja ”…huomasimme, että lisääntynyt magnesiumin saanti vähensi ateroskleroottisten leesioiden syntyä kolesterolilla syötettyjen kanien aortassa … mikä saattaa olla seurausta Mg:n kalsiumia blokkaavasta vaikutuksesta.” Tätä hypoteesia tukee erinomaisesti Oulun yliopistossa v.1978 julkaistu tutkimus (43), jossa kuvan 2 mukaan Ca/Mg-suhde korreloi vahvasti sydänkuolleisuuden kanssa. Suomi oli taas kyseenalaisena ykkösenä.

Astma

Astmasta ja kalsiumista olen kirjoittanut jo magnesiumia käsittelevässä sarjassa. Nyt on itse kalsium pääroolissa. Histamiinit liittyvät hyvin läheisesti astmaan ja allergiaan. Wikipedia-artikkelissa sanotaan: ”Histamiinin vapautuminen elimistössä liitetään usein allergisiin reaktioihin, sillä se aiheuttaa tulehdusreaktion ja sileän lihaskudoksen supistumia.” Tässä tutkimuksessa (24) selvitettiin eri tyyppisten ravintorasvojen vaikutusta histamiinien ja solunsisäisen kalsiumin määrään. Alla olevassa kuvassa tyydyttyneet rasvat (SA) eivät vaikuttaneet histamiinien vapautumiseen juuri lainkaan. Tämä vahvistaa tuossa em. magnesium-sarjassa esille tuotuja asioita. Tyydyttyneet rasvat ovat hyviä astmaatikoille.

Kuva 7A: C18 rasvahappojen aiheuttama histamiinin vapautuminen RBL-2H3 soluista arakidonihappo (AA, 100 μM), steariinihappo (SA, 100 μM), linolihappo (LA, 100 μM) ja α-linoleenihappo (LN, 100 μM).

Solunulkoisen kalsiumin puuttuessa steariinihappo ei lisännyt solunsisäisten kalsiumvarastojen käyttöä – sekä linolihappo että alfalinoleenihappo lisäsivät, mutta lisäys oli pienempi kuin jos solunulkoista kalsiumia olisi ollut käytettävissä. Näistä tuloksista voidaan päätellä, että C18 pituisten rasvahappojen aiheuttama kalsiumin mobilisointi on pääosin riippuvainen solunulkoisen kalsiumin sisäänvirtauksesta.”

Myös insuliini lisää hengitysteiden sileiden lihasten kalsiumin määrää ja siten vaikeuttaa hengitystä. Siinäkö syy lisääntyneeseen astmaan? Insuliiniresistenssi ja hyperinsulinemia on lisääntynyt väestötasolla ja se näkyy väistämättä myös tuon mekanismin välityksellä lisääntyneinä astmatapauksina. Näin voisi päätellä 27.1.2021 julkaistun tutkimuksen Insuliini lisää ärsykkeen aiheuttamaa hengitysteiden sileiden lihasten supistusta ihmisellä ja rotalla (25) lauseista: ”Insuliini, jota annettiin eläimille 16h ennen koetta, lisäsi tehokkaasti hengitysteiden supistusta niin lihavilla kuin laihollakin rotilla. Insuliini, muttei IGF-1, lisäsi merkittävästi metakoliinilla aiheutettua supistelua rotasta ja ihmisestä eristetyissä sileissä lihaksissa.” ja ”Insuliini tehosti ärsykkeen aikaansaamaa solunsisäisen kalsiumin lisääntymistä ja hengitysteiden supistumista. Nämä löydökset saattavat selittää, miksi lihavat ja hyperinsulineemiset henkilöt ovat alttiita ilmateiden hyperreaktiivisuudelle; löydöksistä voi myös olla hyötyä astmahoitojen kehittämiselle tulevaisuudessa.”

Masennus

Magnesiumia hoitoa vastustavaan masennukseen – katsaus ja hypoteesi (26) sisältää kappaleen nimeltä Kalsiumin haittavaikutukset masennuksessa. Eräässä viitatussa tutkimuksessa 500mg kalsiumlisä pahensi masennusta huomattavasti, kun taas 400mg magnesiumglysinaattia peruutti sen vaikutuksen. Masennuksen takia sairaalahoidossa olevien potilaiden selkäydinnesteen kalsiumtasot korreloivat oireiden vakavuuteen ja niiden tasot laskivat potilaiden parantuessa. Nopeissa mielialamuutoksissa sekäydinnesteen kalsium oli koholla masennusjakson aikana ja alempi maanisella jaksolla. Vakava masennus oli yhteydessä solunsisäisen kalsium-signaloinnin aiheuttamaan hyperaktiivisuuteen ja mikä tahansa keino patologisen, hermoston kalsium-ionien virtauksen estämiseksi vaikutti masennusta lievittävästi. Liian D-vitamiinin käytöstä varoitettiin, koska se voi johtaa masennukseen vähentäessään aivojen magnesium-tasoja. Loppupäätelmässä todetaan: ”Ilman riittävää magnesiumia neuronit toimivat ilman kontrollia siirrellen kalsiumia synapsien välillä vahingoittaen neuroneita, mikä voi aiheuttaa vakavia häiriöitä ajatteluun, mielialaan ja käytökseen.”

Skitsofrenia ja bipolaarinen

Hermoston kalsium-signaloinnin säätelyhäiriö Alzheimerissa, bipolaarisessa ja skitsofreniassa (27) -niminen artikkeli löytää näidenkin sairauksien pienimmäksi yhteiseksi nimittäjäksi kalsiumin. Yhteenveto on esitetty myös kuvana, jossa yksinkertaistetusti esitetään kalsiumin rooli näissä sairauksissa.

Kaksisuuntainen mielialahäiriö on aiheen tässä v.2019 systemaattisessa katsauksessa ja meta-analyysissä nimeltä Solunsisäinen kalsium bipolaarisessa häiriössä (28) ja tiivistelmän yhteenvetona todetaan: ”Bipolaariselle häiriölle tunnusomaista on selkeä, keskikokoinen perus– ja ärsykkeen aiheuttama vapaan kalsiumtason nousu.” Keskustelu-osiosta löytyy kohtuullisen mielenkiintoinen tekstipätkä: ”Solunsisäistä kalsiumia on mitattu muissakin häiriöissä, erityisesti unipolaarisen (vakavan) masennuksen ja skitsofrenian kohdalla. Tutkimukset, joissa on ollut mukana myös bipolaarinen, on sisällytetty meta-analyysiin (kuva 5), joka paljastaa kalsium-tasojen olevan alempia vakavassa masennuksessa kuin bipolaarisessa. Bipolaarinen ei juuri erottunut skitsofreniasta…”

Alzheimer ja Parkinson

Ei ole kaukaa haettu, että nykyinen Alzheimer-epidemia olisi suurelta osin Suomen alentuneiden D-vitamiinisuositusten ansiota, mikä puolestaan johtaa liian kalsiumin tunkeutumiseen aivosoluihin ja lisää tulehdustekijöiden lisääntymistä ja solukuolemaa:

Sen tasoinen D-vitamiinin puutos johtaa kalsiumin nousuun, joka ei ainoastaan aiheuta kognition alenemaa ja masennusta, vaan saattaa myös valmistella Alzheimerin taudin (AD) alkua. AD voi käynnistyä sellaisilla henkilöillä, joilla on D-vitamiinin puutos ja koholla oleva kalsiumin taso, joka saattaa aiheuttaa patologisten Amyloid-beta oligomeerien muodostusta, jotka sitten käynnistävät AD:n. Sellainen mahdollisuus perustuu faktaan, että Ca2+ stimuloi amyloid-betan muodostusta.” ja ”AD:n lisäksi masennus voi olla yhteydessä muiden neurodegeneratiivisten sairauksien, kuten Parkinsonin, Huntingtonin ja ALS käynnistymiseen, mikä puolestaan aiheutuu Ca2+ signaloinnin häiriöstä.”

Nämä lainaukset on otettu 2017 Pharmacological Reviews -lehdessä julkaistun artikkelin D-vitamiini ja masennus: Solutason säätelymekanismit (29) kappaleesta VII Masennus ja Alzheimerin tauti.

Hoidon kohdistaminen mitokondrioiden kalsium-kanaviin Parkinsonin taudissa (30) esittää kuvamuodossa, kuinka mitokondrioiden kalsiumaineenvaihduntaan kohdistuvilla lääkkeilla neuronien toiminta voitaisiin parantaa. Itse PD:tä koskevat samat mekanismit kuin muitakin sairauksia – kalsiumin ylimäärää lisää niin solun ulkoa tuleva Ca2+ kuin myös ER ja mitokondrioista tuleva: ”…tämä solunsisäisen kalsiumtason vaihtelu vaarantaa normaalin kalsiumin käsittelyn solun organellien ja soluliman kesken, mikä uhkaa neuronien elinmahdollisuuksia.” Erityisesti korostetaan mitokondrioiden kalsiumin käsittelyä. Siihen liittyvät mekanismit käydään seikkaperäisesti läpi kappaleessa 2 ja 3. kappaleessa mietitään mahdollisuuksia niiden hyväksikäytölle lääkinnässä. Mahdolliset lääkinnän kohteet on koottu taulukkoon 1.

Niveltulehdus

Magnesium ja niveltulehdus: uudesta perspektiivistä (31) kirjoittajat viittaavat aikaisempaan tutkimukseensa, jonka mukaan magnesiumin puutos rustokudoksessa johtaa ruston vaurioihin, joita aiheuttaa hallitsematon kalsiumia sisältävien kiteiden kasvu rustokudokseen. Lisäksi Mg-ionit suoraan edistävät rustosolujen erilaistumista ja elinvoimaa, vaikkakaan mekanismia ei vielä ymmärretä. Otteita tekstistä: ”Mitä tähän mennessä on ymmärretty on, että Mg-ioneilla on suora estävä vaikutus poikkeavaan kalsiumpitoisten kiteiden mineralisointiin (Kuva 1).” ja ”Mg puutos rustokudoksessa johtaa kalsiumpitoisen BCP:n, CDDP:n ja viimein hydroksyapatiitin kiteytymiseen, mikä on tyypillistä nivelten kalkkiutumisessa, jota tavataan vanhempien ihmisten niveltulehduksessa.”

Syöpä

Vanhin tunnettu syöpäsolu täyttää tänä vuonna 70v. Onnittelut! Näyte otettiin 8.2.1951 henkilöltä nimeltä Henrietta Lacks, jolla oli todettu kohtusyöpä. Syöpäsolu ristittiin hänen mukaansa HeLa:ksi. Solut ovat muuttuneet kuolemattomiksi, sillä niiden telomeerit eivät lyhene solujen jakautuessa normaalisti. Solut kyllä kuolevat, jos ne tapetaan. Ja kyllä niitä on tapettukin.

Kalsium on keskeisessä roolissa solujen normaalissa elinkaaren päättymisessä (34), apoptoosissa (Kuva 2). Solunsisäisen kalsiumin noustessa liikaa, solu kuolee. Tässä kokeessa (35) HeLa solujen kuolemaa joudutettiin UV-säteilyllä, mutta samalla vähennettiin solun sisäistä kalsiumia. Apoptoosi väheni selkeästi. Voiko solunsisäisen kalsiumin vähentäminen johtaa syövän menestymiseen, jos ilman kalsiumia apoptoosi ei toimikaan ja solu jatkaa elämäänsä? Johtaako kalsiumin saannin rajoittaminen syövän lisääntymiseen?

Tästä on viitteitä. Lisäävätkö kalsiumkanavan salpaajat syöpäriskiä? (36) vastasi otsikon kysymykseen myöntävästi. Taulukon 1 lukujen mukaan riski lisääntyi 2-3 kertaiseksi riippuen valmisteesta ja kuolleisuus oli CCB-lääkkeitä käyttävillä 5v tarkastelussa selvästi suurempaa. Samaa ounastelee myös tämä tutkimus (37), mutta tässä v.2016 tutkimuksessa (38) sen sijaan kalsium-ionien sisäänvirtausta pidettiin syöpää pahentavana, erityisesti sen lisätessä verisuonten uudiskasvua ja metastoitumista. Vaikka tuosta ei vielä yksimielisyyttä ole saavutettu, viisainta lienee pitäytyä mahdollisuuksien mukaan luonnollisissa kalsiumin vastavaikuttajissa. Ne ovat olleet käytössä solujen evoluution alusta asti – siis paljon kauemmin kuin ihminen.

Ikääntyminen

Terveiden ikääntyneiden (71,2v) seerumin ionisoitunutta ja solunsisäisen vapaan kalsiumin määrää verrattin tässä kokeessa (32) nuorempiin (47,4v) terveisiin, hypertensiivisiin ja T2-diabeetikkoihin. Tutkijat panivat merkille, että terveiden ikääntyneiden verihiutaleista mitatut solunsisäiset kalsium-arvot olivat lähellä nuorempien hypertensiivisten ja T2-diabeetikkojen arvoja ja poikkesivat selvästi nuorempien terveiden arvoista. Kuva alla:

Terveet nuoret aikuiset healthy (NLY), terveet vanhat (NLE), nuoret hypertensiiviset (HTN), nuoret T2-diabeetikot (NIDDM)

ApoE4 on perintötekijä, joka on noin joka kolmannella suomalaisella. Se altistaa ikääntyessä Alzheimerille. Sen vaikutusmekanismia selviteltiin tutkimuksessa ApoE4:n neurotoksiset vaikutukset välittyvät kalsiumin säätelyhäiriön välityksellä (33). Kappaleessa ApoE4:n neurotoksisuus riippuu solunulkoisen kalsiumin sisäänvirtauksesta tutkijat kertovat, kuinka sekä ApoE4:n neurotoksisuus että solunsisäinen kalsium saatiin estettyä eräällä kalsiumkanavasalpaajalla. Tuloksena solukuolemien määrä putosi 25%:sta 3%:iin ja solunsisäinen kalsium 270nM:sta 180nM:iin. Molemmat arvot olivat jopa alempia kuin ApoE3:n (tällä genomilla riski Alzheimeriin on vähäinen) vastaavat. Tässä oli kyseessä in vitro eli koeputkikoe, joten sitä ei voi toistaa ottamalla kalsiumkanavasalpaajaa. Magnesiumia sen sijaan voi syödä huoletta annosteluohjeen mukaan, siitä on enemmän hyötyä kuin haittaa.

Kun kerran kalsium on noin vahvasti yhteydessä ikääntymiseen, lienee nuorten vanhemmistaan käyttämässä haukkumanimessä hitunen perää.

Kalsiumin vastavaikuttajat (antagonistit)

Toistaiseksi olen löytänyt luonnollisia kalsiumin vastavaikuttajia kolme. Lääkkeiksi luokitellut kalsiumkanavasalpaajat jätän tästä katsauksesta pois. Kaikki alla luetellut aineet vähentävät solunsisäistä kalsiumia. Jokaisen vaikutus on hieman erilainen riippuen vaikutuksista kalsiumkanaviin sekä solun pinnassa että mitokondrioissa ja ER:ssä.

Magnesium

Magnesium: physiology and pharmacology (39) vuodelta 1999 kuvailee magnesiumin kalsiumiin kohdistuvia antagonistisia ominaisuuksia näin: ”Magnesium blokkaa kalsiumia solunsisäisistä kohteista sen lisäksi, että se torjuu sen solun ulkopinnalta. Tämän vuoksi se voisi olla merkittävästi parempi kuin perinteiset kalsium-antagonistit, jotka toimivat vain solun ulkopinnalla.”

Magnesiumin täydellistä soveltuvuutta kalsiumin vastapariksi selittää tietenkin se, että evoluutio on vuosimiljoonien kuluessa säätänyt ne saumattomasti tukemaan toistensa toimintaa soluissa. Meidän tarvitsee vain huolehtia siitä, että molempien saanti ravinnosta / lisäravinteina on tasapainossa. Magnesiumin ja kalsiumin tasapainon järkkymisen seurauksista on hyviä esimerkkejä 6-osaisessa kirjoitussarjassa Magnesium – aktiivisesti unohdettu mineraali?

D-vitamiini

Munuaispotilaille annettu 6kk D-vitamiinikuuri lisäsi plasman D-vitamiinin 18 ng/mL:sta (45nmol/L) 36ng/mL (90nmol/L) tässä tutkimuksessa (41). Samaan aikaan solujen sisäinen kalsium laski ao. kuvan mukaisesti (kuva 1):

D-vitamiinin annostelun jälkeen seerumin D-pitoisuus nousi ja solunsisäinen kalsium väheni. Muutos solunsisäisessä kalsiumissa oli käänteinen suhteessa seerumin D-tasoon.”

D-vitamiinijohdannaiset vähentävät endoteelista riippuvaisia aortan supistumisia hypertensiivisillä rotilla (42) -nimisestä tutkimuksesta pari lainausta selvittää, että kalsiumin säätelystä tässäkin on kyse. Esittelyjakson lopusta: ”Nämä tulokset osoittavat, että D-vitamiini muuttaa valtimoiden jännitystä vähentämällä kalsiumin sisäänvirtausta endoteelisoluihin ja siten vähentää suonten supistumista.” ja loppuyhteenvedosta: ”…aktiivisessa muodossa verenkierrossa oleva D-vitamiini vähentää endoteelin toimintahäiriötä vähentämällä sen supistumisia. Tämä johtuu solunsisäisen kalsiumin vähentymisestä endoteelisoluissa. Jos tämä mekanismi siirrettäisiin elävään kudokseen, se saattaisi selittää yhteyden alhaisten D-vitamiinin tasojen ja hypertension välillä.”

Masennuksessa neuroneiden sisäinen kalsiumtaso nousee (29). Kuvan 2 mukaisesti D-vitamiini säätää kuutta eri solunsisäistä prosessia, jotka ehkäisevät masennusta ja joista yksi liittyy kalsiumin säätelyyn. Pari lainausta tiivistelmästä: ”Tämä kalsiumin lisääntyminen ei ainoastaan pahenna masennusta, vaan saattaa myös selittää, miksi masennuksesta kärsivillä henkilöillä on taipumus saada myös Alzheimerin tauti.” ja ”Tämä D-vitamiinin toimivuus johtuu sen kyvystä ylläpitää kalsium-pumppuja ja -puskureita, jotka vähentävät kalsiumin tasoja, mikä saattaa selittää tavan, jolla se onnistuu vähentämään masennusta.”

D-vitamiinia ja hermosolujen kalsiumia käsittelevä tutkimus (44) toteaa niinikään D:n vajauksessa syntyvän, hermosolun sisäisen kalsiumin tason nousun aiheuttamat haitat. Ja yhteenvetokuva kertoo asian paremmin kuin tuhat sanaa (kuvan oikea puoli esittää tilannetta, kun D-vitamiinista on puute). Tämä tutkimus oli julkaistu v.2020.

Glutationi

Tässä rottakokeessa testattiin tuntohermoja ärsyttäviä aineita (45) ja havaittiin, että glutationin (GSH) ehtyminen aikaansaa kalsiumin sisäänvirtauksen tuntohermoihin. Kun glutationia lisättiin, väheni kalsiumin sisäänvirtaus (kuva alla).

Tutkimuksen yhteenvedossa todetaan: ”…tuloksemme osoittavat, että solunsisäisen GSH:n ehtyminen kykenee aktivoimaan TRPM2-kanavan tuntohermoissa… ja solunsisäiset GSH:n tasot suojaavat tuntohermoja liialta kalsiumilta.”

Homokysteiini ja solunsisäisen GSH:n ehtyminen aiheuttavat apoptoosin ja oksidatiivisen toksisuuden soluliman kalsiumin ylimäärän välityksellä ikääntyneiden hiirien hippokampuksessa (46) – jokseenkin tuollainen nimihirviö on tuolla tutkimuksella ja kohtuullisen hyvin se kuvaa sisältöä. Loppuyhteenvedon mukaan GSH sai aikaan suojavaikutuksen: ”…tuloksemme viittaavat siihen, että sisäsyntyisellä GSH:lla on hippokampuksen neuroneita suojaava rooli ja se estää homokysteiinin kohoamista ja kalsiumin sisäänvirtaamista… tämä toiminta voi olla tärkeää ikääntymisessä ja neurologisissa sairauksissa, jotka liittyvät GSH:n ehtymiseen ja homokysteiinin lisääntymiseen.”

NAC on glutationin ’esiaste’ ja sen vaikutus kalsiumin virtauksiin tulee tietenkin glutationin kautta. Sen avulla saatiin tässä tutkimuksessa (47) pidettyä liika kalsium pois rottien selkäytimen osasta (dorsal root ganglion). ”N-asetyylikysteiini on tioleja sisältävä antioksidantti, joka lisää GSH:n uusiutumista ja joka myös itse reagoi vapaisiin radikaaleihin. NAC:lla saattaa olla suojaava vaikutus kalsiumin sisäänvirtausta vastaan vaikuttamalla neuroneiden TRPM2 (kalsium)kanaviin.” ja ”Mielestämme solunsisäisen GSH:n tuotannon lisääminen, erityisesti NAC:n avulla, saattaa muodostaa potentiaalisen terapeuttisen välineen oksidatiivisen stressin lopputuotteiden aiheuttamia hermovaurioita vastaan.”

Lopuksi

Tätä kirjoittaessa tuli mieleen kolmikerroksinen talo. Lääkärit ja hoitajat ovat ylimmässä kerroksessa ja hoitavat siellä näkyviä sairauksien oireita. Toisessa kerroksessa on enemmän sairauksien oikeita syitä, esim. insuliiniresistenssi, jota aikaisemmin itsekin pidin ’kaikkien elintasosairauksien äitinä’. Tätä hoitavat lähinnä nettikirjoittelijat, kuten Andreas Eenfeldt, Robert Lustig ja monet muut. Mutta nuo toisen kerroksen metaboliset vaikutukset eivät sittenkään olleet niitä sairauksien perimmäisiä aiheuttajia. Talon pohjakerroksesta löytyykin se kaikkien sairauksien syy, pienin yhteinen nimittäjä, jota ei hoida oikeastaan kukaan. Mitä nyt talonmies käy joskus vähän siivoamassa.

VIITTEET

1) Coxsackievirus protein 2B modifies endoplasmic reticulum membrane and plasma membrane permeability and facilitates virus release

2) Functional Consequences of Calcium Influx Promoted by Bacterial Pore-Forming Toxins

3) Hypocalcemia in sepsis analysis of the subcellular distribution of Ca2+ in septic rats

4) Yersinia pseudotuberculosis-Induced Calcium Signaling in Neutrophils Is Blocked by the Virulence Effector YopH

5) Electromagnetic radiation (Wi-Fi) and epilepsy induce calcium entry and apoptosis through activation of TRPV1 channel in hippocampus and dorsal root ganglion of rats

6) Investigation of the effects of distance from sources on apoptosis, oxidative stress and cytosolic calcium accumulation via TRPV1 channels induced by mobile phones and Wi-Fi in breast cancer cells

7) Protective Effects of Magnesium Sulfate on Radiation Induced Brain Injury in Rats

8) Translational research on chemical nerve agents

9) Calcium plays a key role in the effects induced by a snake venom Lys49 phospholipase A2 homologue on a lymphoblastoid cell line

10) Effect of calcium on the vascular contraction induced by Cobra venom cardiotoxin

11) Novel therapeutics for treating organophosphate-induced status epilepticus co-morbidities, based on changes in calcium homeostasis

12) Developmental exposure to glyphosate-based herbicide and depressive-like behavior in adult offspring: Implication of glutamate excitotoxicity and oxidative stress

13) Effect of trans fatty acids on calcium influx into human arterial endothelial cells

14) Unsaturated Fatty Acids Induce Calcium Influx into Keratinocytes and Cause Abnormal Differentiation of Epidermis

15) Role of elevated cytosolic calcium in the pathogenesis of complications in diabetes mellitus.

16) Effects of Hyperglycemia on Vascular Smooth Muscle Ca2+ Signaling

17) Possible role of cytosolic free calcium concentrations in mediating insulin resistance of obesity and hyperinsulinemia.

18) Calcium Metabolism in Hypertension and Allied Metabolic Disorders

19) Calcium supplementation and cardiovascular risk: A rising concern

20) Nitrates and other nitric oxide donors in cardiology: current positioning and perspectives

21) Thrombosis and platelets: an update

22) Platelet Cytosolic Free Calcium Levels among Normotensive and Hypertensive Individuals

23) Statins stimulate atherosclerosis and heart failure: pharmacological mechanisms

24) Effects of C18 Fatty Acids on Intracellular Ca2+ Mobilization and Histamine Release in RBL-2H3 Cells

25) Insulin acutely increases agonist-induced airway smooth muscle contraction in human and rat

26) Magnesium for treatment-resistant depression: A review and hypothesis

27) Dysregulation of neural calcium signaling in Alzheimer disease, bipolar disorder and schizophrenia

28) Cellular calcium in bipolar disorder: systematic review and meta-analysis

29) Vitamin D and Depression: Cellular and Regulatory Mechanisms

30) Targeting mitochondrial calcium pathways as a potential treatment against Parkinson’s disease

31) Magnesium and osteoarthritis: from a new perspective

32) Effects of Aging on Serum Ionized and Cytosolic Free Calcium : Relation to Hypertension and Diabetes

33) Neurotoxic effects of apolipoprotein E4 are mediated via dysregulation of calcium homeostasis

34) Calcium and apoptosis: facts and hypotheses

35) Cytosolic Ca2+ Signal Is Involved in Regulating UV-Induced Apoptosis in HeLa Cells

36) Do Calcium Channel Blockers Increase the Risk of Cancer

37) Is the Use of Some Calcium Antagonists Linked to Cancer?

38) The store-operated Ca2+ entry-mediated signaling is important for cancer spread

39) Magnesium: physiology and pharmacology

40) The Role of Calcium and Magnesium in the Development of Atherosclerosis

41) The Impact of Vitamin D3 Supplementation on Mechanisms of Cell Calcium Signaling in Chronic Kidney Disease

42) Vitamin D derivatives acutely reduce endothelium-dependent contractions in the aorta of the spontaneously hypertensive rat

43) Minerals, Coronary Heart Disease and Sudden Coronary Death

44) Vitamin D deficiency induces the excitation/inhibition brain imbalance and the proinflammatory shift

45) Glutathione modulates Ca(2+) influx and oxidative toxicity through TRPM2 channel in rat dorsal root ganglion neurons

46) Homocysteine and cytosolic GSH depletion induce apoptosis and oxidative toxicity through cytosolic calcium overload in the hippocampus of aged mice: Involvement of TRPM2 and TRPV1 channels

47) TRPM2 channel protective properties of N-acetylcysteine on cytosolic glutathione depletion dependent oxidative stress and Ca2+ influx in rat dorsal root ganglion

arikAri Kaihola

Kirjoittaja on yli 15 v harrastanut terveysasioiden tutkimista ja opiskelua omatoimisesti tavoitteena tieteellisten havaintojen hyödyntäminen oman terveyden ylläpitoon. Tärkeintä terveyden hoitoa on ennaltaehkäisy ja siinä puhdas ravinto. Hippokrateen sanoin – olkoon ruoka lääkkeesi ja lääke ruokasi.

3 Comments

  1. Lauri Aarnipuro

    Jep!
    Uskoisin että tökkäsit kynäsi täsmälleen siihen asiaan joka on tässä meikäläisten terveydessä kummitellut. Omakin ymmärrys on riittänyt kytkemään länsimaisen ravinnon yhteen syöpä/sokeri/sydän/verisuonitautien kanssa. Mutta yhtälöstä on puuttunut osia.
    Nyt se taitaa olla aika lailla kasassa.
    Kiitoksia (aivan riittämättömän) paljon!
    Puhtaasti loistavaa!

    Ja nyt sitten on jäljellä löytää auringonvalon, D3 ja Natton lisäksi joku järkevä tapa saada elimistöön lisää magnesiumia. Ravintolisät ovat tietysti yksi tapa hoitaa asia, mutta … Eiköhän kuitenkin parempi tulos löydy oikeasta ruuasta.
    Kuullostaa siltä että pinaattia alkaa löytyä lautaselta ja manteleita kupista tv-pöydältä.
    Ja parempia lähteitä haetaan aktiivisesti.

    • Ari Kaihola

      Kiva, jos oli hyötyä, Lauri!

      Magnesiumia voi olla vaikeaa saada riittävästi ravinnosta. Maaperä on ehtynyt magnesiumista ja tehomaatalous vähentää sen imeytymistä kasveihin.

      ”Over time, this has resulted in a gradual widespread decline of Mg in soils [34, 36] and consequently in cereals, fruits, and vegetables [37]. Therefore, while the green revolution has led to indisputable benefits by increasing the availability of food energy per capita per day by 35%, on the other hand, the consumption of cereals increasingly poor in Mg has contributed to a growing deficiency of this nutrient in the world population.”

      Going to the roots of reduced magnesium dietary intake: A tradeoff between climate changes and sources

      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844020322337

      Taulukosta 1 näkee, miten viljojen teollinen käsittely – esim. jauhaminen myllyssä nykyaikaisella menetelmällä – vähentää magnesiumin pitoisuutta. Taulukossa 2 on eläinperäisten ruokien Mg-pitoisuuksia.

      Finelistä voi myös katsoa pitoisuuksia (magnesium-pitoisuus suurimmasta pienimpään):

      https://fineli.fi/fineli/fi/elintarvikkeet?component=2212&sortByColumn=component&sortOrder=desc&offset=0

      Itse varmistan Mg-riittävyyden lisäravinteella.

Olisi kiva kuulla kommenttisi!