När Bruce Ames fyllde 70 år fick han av president Clinton överräckt USAs mest prestigefyllda vetenskapliga pris, National Medal of Science, för sin forskning inom näring, cancer och åldrande.
Idag är Ames 77 år gammal, men fortfarande en nästan obegripligt aktiv forskare och professor vid det berömda universitetet Berkely i Californien. Han är för övrigt också mannen bakom den världrsberömda Ames-testen, en snabb metod som avslöjar om en viss kemikalie ger mutationer - och därmed cancer.
Denna inledning avslöjar, att Ames är en forskare man lyssnar på, och därför har vi denna veckan valt att omtala en av Ames senaste och mest väsentliga vetenskapliga artiklar.
Artikeln publicerades i tidskriften för den europeiska organisationen för molekylärbiologer (EMBO reports). Den beskriver varför man kan minska sin risk för cancer och åldrande genom att få i sig större doser av diverse vitaminer och andra nyckelsubstanser.
Hur går så detta till? Ames har i sina försök funnit, att brist på C-, E-, B6- och B12-vitamin, förutom folinsyra och zink har precis samma verkning på cellerna som radioaktiv strålning. Det vill säga, att brist medför mutationer, t.ex. genom så kallade strängbrott i kromosomerna (de går helt enkelt av på mitten).
Brist på folinsyra medför exempelvis strängbrott för att det då inbyggs ett felaktingt ämne (uracil) på flera ställen i den långa DNA-molekylen. Dessa mutationer verkar på cellerna ungefär som ett virus på en dator. I värta fall faller hela systemet ihop.
Men brist medför inte bara mutationer. En annan följd är en försvagning av mitokondrierna, cellens små energifabriker, som bildar energi. Om mitikondrierna skall fungera normalt behöver de ett antal speciella enzymer, som man kan beskriva som fabrikens maskineri. Dessa enzymer samarbetar så att produkten från den ena maskinen bearbetas vidare i nästa, i en reaktionskedja som slutar med att syre och väte blidar vatten - och energi. Men varifrån kommer så dessa enzymer? Utan de nödvändiga byggstenarna kommer de inte över huvudtaget!
Ames har bland annat visat, att brist på zink eller B-vitaminerna biotin och pantotensyra försvagar det fjärde steget i denna reaktionskedja. De är byggstenar till de "maskiner" som skall utföra det fjärde steget i processen. Vid brist bildas det så dels mindre energi och dessutom blir inte syret ordentligt ombildat till vatten. Resultatet av detta blir att mitokondrierna tömmer ut det obehandlade syret i cellen som fria radikaler, där de kan orsaka ytterligare mutationer, cancer och försvagningar.
Mer energi
Varför menar Ames att många behöver mer vitaminer än vad som rekommenderas? Detta hänger ihop med den tredje och sista poängen i hans tankegång. Den handlar om konsekvensen av de många mutationerna, som på ett eller annat sätt oundvikligen uppstår under livets gång. Mutationerna medför, att cellen blidar mindre effektiva enzymer, för att de med en avvikande kemisk struktur binder dåligt till de vitaminer de behöver som hjälp för att kunna reagera. Ames menar, att man kan man kan övervinna denna dåliga bindning genom att helt enkelt äta mer vitaminer. Så fungerar enzymerna igen.
Ett särskillt problem i förbindelsen är den förasvagning av mitokondrierna som kommer med stigande ålder. Utan energi kan ingenting i en cell fungera och degeneration av mitokondrierna är centralt inom det vi kallar åldrande. Men Ames framhäver att man kan göra gamla råttor piggare genom att ge dem ett tillskott av de två vitaminliknande ämnena liponsyra (fås i Sverige och Tyskland, ej i Danmark) och carnitin (fås i alla tre länder).
Båda ämnen är viktiga mellanled i energibildandet i mitokondrien. När de med åldern binds sämre till de aktuella enzymerna fungerar mitikondrierna dåligt. Men en sämre bindning kan alltså övervinnas genom ett tilskott. Samtidigt som råttorna i försöket blev piggare kunde man mäta att deras mitokondrier åter fungerade normalt. Kliniskt har man genom samma behandling åstadkommit en förbättring hos patienter med mild Alzheimers.
Det speciella med Ames är att han argumenterar biokemiskt, d.v.s. genom att hänvisa till välkända, elementära kemiska reaktioner som hela tiden föregår i organismen. Många andra uttalar sig utifrån mer eller mindre osäkra kliniska försök och ibland utan att veta särskillt mycket om den underliggande, basala biokemin. Kanske är det inte en tillfällighet, att Nobelpriset i medicin ofta tillfaller biokemiker.
Referenser:
- Bruce N Ames. Increasing longevity by tuning up metabolism. EMBO reports 2005;6:S20- S23.
- Memory loss in old rats is associated with brain mitochondrial decay and RNA/DNA oxidation: Partial reversal by feeding acetyl-L-carnitine and/or R-a-lipoic acid. J. Liu et al. Proc Natl Acad Sci USA.2002;99:2356-61.
- B N Ames et al. High-dose vitamins stimulate variant enzymes with decreased coenzyme-binding affinity (increased Km): Relevance to genetic diseases and polymorphisms. Am J Clin Nutr 2002;75:616-58.
