Мікродози на кожен день: кадмій як фактор передчасного старіння

У статті, опублікованій у виданні «Сучасні розробки в галузі харчування», було виявлено, що навіть низький рівень споживання кадмію з їжею призводить до його відкладення в організмі та посилює ознаки старіння, включаючи погіршення когнітивних функцій та підвищення оксидативного стресу. Це не історія про гостре отруєння: автори імітували щоденні «мікродози» з раціону та все одно отримали прискорення «старечих» фенотипів.

Передісторія

Кадмій – це кумулятивний токсикант з дуже довгим хвостом. Він накопичується переважно в нирках і печінці, а біологічний період напіврозпаду оцінюється в десятиліття; тому регуляторні органи вважають кумулятивну (місячну/тижневу) дозу важливою. ВООЗ/ФАО (JECFA) встановила PTMI (дозовий показник споживання) на рівні 25 мкг/кг маси тіла на місяць, EFSA підтверджує TWI 2,5 мкг/кг на тиждень як поріг, пов'язаний, головним чином, з ризиком ниркової токсичності.

• Звідки він береться у «звичайної» людини? Для некурців основним джерелом є їжа (культури, що поглинають кадмій з ґрунту/добрив), для курців – також тютюновий дим (тютюнова рослина активно накопичує кадмій). За даними EFSA та ВООЗ, значними джерелами є: зернові та зернові продукти, овочі (особливо листові), какао/шоколад, водні молюски та регіонально – рис; у курців зазвичай вдвічі більше біомаркерів кадмію.
• Хто більш вразливий. При дефіциті заліза в кишечнику збільшується кількість транспортерів двовалентних металів (ДМТ1), а також збільшується всмоктування кадмію; вагітність і дитячий вік підвищують чутливість. Куріння збільшує загальну дозу у багато разів.
• Як виміряти «кадмієве навантаження». У клінічних та популяційних дослідженнях використовуються два простих маркери: кадмій у крові відображає нещодавнє надходження, а кадмій у сечі відображає накопичену дозу/«запас» в організмі (особливо в нирках). Саме U-Cd частіше використовується в довгострокових когортних дослідженнях та для розрахунку «порогів» ризику для ниркових ефектів.
• Чому ця тема пов'язана зі старінням та когнітивними функціями. Хронічний кадмій викликає оксидативний стрес, мітохондріальну дисфункцію, підтримує низький рівень запалення та може викликати клітинне старіння (↑SA-β-gal, p16^INK4a). Ці механізми є основними «рушіями» старіння тканин та когнітивного зниження. В оглядах та моделюючих дослідженнях кадмій неодноразово пов'язували з порушенням пам'яті/навчання, а в когортах людей (NHANES тощо) вищі рівні Cd (у крові/сечі) були пов'язані з гіршими результатами когнітивних тестів і навіть з ризиком деменції/смертності від хвороби Альцгеймера.
• Регіональна картина та порогові значення. За оцінками EFSA, для деяких європейців споживання рису близьке до TWI, а для дітей відносне навантаження (на кг маси тіла) вище; у Китаї та деяких регіонах Азії споживачі рису у великих кількостях можуть перевищувати щомісячний поріг JECFA. Це пояснює інтерес навіть до «низьких» доз у домогосподарствах.
• Чому «низькі дози з їжею» є важливими з наукової точки зору? Через надзвичайно довгий період напіввиведення, навіть слідові кількості щодня, будучи «заведеними», можуть викликати вимірюваний стрес та біологічні ефекти — не гостре отруєння, а прискорення процесів старіння (через стрес активних форм кисню, мітохондрії, запалення та старіння клітин). Звідси і задум нової роботи: імітувати реалістичне фонове споживання та розглянути фенотипи старіння та когнітивні тести.
• Практичний контекст охорони здоров'я. Послідовні висновки:
  • Відмова від куріння є найпотужнішим заходом для зменшення навантаження кадмієм.
  • Диверсифікація раціону (зернові/джерела какао та листової зелені з контрольованих ланцюгів), різноманітність географії постачання.
  • Профілактика та корекція дефіциту заліза, що знижує засвоєння кадмію.
  • Для моніторингу U-Cd є пріоритетним маркером довготривалого контакту.

Що саме вони зробили?

Дослідники змоделювали довгостроковий низькорівневий вплив кадмію з їжею, а потім перевірили, як це вплине на «біологію старіння»: поведінкові/когнітивні тести та біомаркери оксидативного стресу. Паралельно вони досліджували, чи накопичується кадмій у тканинах у таких «низьких» дозах. Висновок очевидний: так, він накопичується, і цього достатньо, щоб змістити фенотипи старіння на нашу шкоду.

Основні результати

• Когнітивні функції були порушені низьким рівнем кадмію порівняно з контрольною групою.
• Було відзначено збільшення оксидативного стресу (пошкодження активними формами кисню), класичний механізм, пов'язаний зі старінням та нейродегенерацією.
• Кадмій відкладався в організмі навіть при «невеликих» харчових дозах, що підтверджує кумулятивний ефект тривалого фонового споживання.

Чому це важливо?

Кадмій є одним із найпідступніших токсикантів навколишнього середовища: він накопичується протягом десятиліть (біологічний період напіврозпаду оцінюється в 16–30 років) і пов'язаний з пошкодженням нирок, кісток, кровоносних судин і нервової системи. Нове дослідження додає ясності: навіть рівні, близькі до повсякденного споживання, можуть прискорити старіння мозку та збільшити системний оксидативний стрес.

Звідки береться «харчовий кадмій»?

Найчастіше з продуктів, де ґрунт/вода багаті на кадмій або використовуються відповідні добрива: рис, зернові, листові овочі, какао та молюски; окрему велику частку становить куріння (тютюновий дим багатий на кадмій). Огляди останніх років наголошують на необхідності перегляду допустимих рівнів та врахування регіональних відмінностей.

Як це вписується в загальну картину?

Незалежні дослідження пов'язали хронічний вплив кадмію з деменцією/зниженням когнітивних здібностей у людей похилого віку, а також у модельних організмів (мухи, гризуни) з передчасним старінням та нейродегенерацією через мітохондріальну дисфункцію, запалення та процеси, подібні до ферроптозу. Нова стаття підтверджує цю лінію думки навіть за низьких рівнів впливу з їжею.

Що робити «на практиці» сьогодні

Це не привід для паніки, але існують кроки, засновані на здоровому глузді, для зменшення кумулятивної дози:

• Відмова від куріння (або повна відмова від куріння) є одним із найпотужніших способів зменшення кадмієвого навантаження.
• Урізноманітнити каші (не лише рис), ретельно мити/замочувати листову зелень, не зловживати какао/шоколадом для дітей.
• Намагайтеся вибирати продукти з регіонів, де здійснюється моніторинг вмісту важких металів.
• Підтримка антиоксидантного захисту за допомогою вашого раціону (овочі/фрукти, джерела селену та цинку) не є «детоксикацією», але допомагає контролювати оксидативний стрес, один з ключових шляхів пошкодження кадмієм. (Ці поради не призначені для заміни клінічних рекомендацій; обговоріть дієту зі своїм лікарем, якщо у вас є захворювання нирок тощо).
  Огляд харчового кадмію нагадує вам, що важлива не лише середня концентрація в продукті, але й частота споживання — ризик посилюється «на копійку».

Обмеження та що далі

Автори вивчали низький, але контрольований вплив; наступним кроком є довгострокові когортні дослідження з точним визначенням споживання кадмію з їжею, біомаркерами накопичення (сеча/кров) та нейрокогнітивними показниками, а також оцінкою того, наскільки знижується ризик шляхом коригування ключових харчових джерел кадмію.

Джерело: Go YM et al. Вплив низького рівня кадмію в раціоні на фенотипи старіння. Сучасні розробки в харчуванні, травень 2025 р.