Τι είναι ο Φαβισμός; Τι σχέση έχει με τη φάβα;

Ο φαβισμός είναι μια κληρονομική ανεπάρκεια του ενζύμου G6PD, το οποίο παράγει το σημαντικό αντιοξειδωτικό NADPH. Το γονίδιο G6PD βρίσκεται στο χρωμόσωμα x στο Xq28.

Υπάρχει ένα αστείο μεταξύ των βιοχημικών ότι ο Πυθαγόρας (με φήμη ορθογώνιου τριγώνου) δεν θα έτρωγε ποτέ φαλάφελ. Αυτό το εσωτερικό αστείο περιστρέφεται λιγότερο γύρω από το φαλάφελ, λαμβάνοντας υπόψη ότι πιθανώς δεν υπήρχε τέτοιο πιάτο στην Αρχαία Ελλάδα, και περισσότερο για το περιεχόμενο του φαλάφελ. Η φάβα, το βασικό συστατικό του φαλάφελ, είναι αυτό με το οποίο είχε πρόβλημα ο Πυθαγόρας. Συμβούλεψε περίφημα τους μαθητές του «…Να είστε μακριά από την κατανάλωση φάβας…»

Η φάβα και το αστείο των βιοχημικών σχετίζεται με μια ασθένεια που ονομάζεται Φαβισμός (μετά τη φάβα, στην οποία θα φτάσουμε αργότερα).

Τι είναι ο Φαβισμός;

Ο φαβισμός είναι μια κληρονομική διαταραχή που προκαλεί ανεπάρκεια ενός ενζύμου που ονομάζεται αφυδρογονάση της γλυκόζης-6-φωσφορικής ή εν συντομία G6PD. Η ανεπάρκεια αυτού του ενζύμου προκαλεί αναιμία στους ασθενείς του.

Το γονίδιο για αυτό το ένζυμο βρίσκεται στο χρωμόσωμα Χ του ζεύγους των φυλετικών χρωμοσωμάτων, που σημαίνει ότι μια μετάλλαξη στο γονίδιο G6DP σε συνδυασμό XY οδηγεί σε ανεπάρκεια του ενζύμου. Τα θηλυκά με συνδυασμούς XX θα απαιτούσαν και τα δύο αντίγραφα των χρωμοσωμάτων Χ για να έχουν μετάλλαξη στο γονίδιο.

Το γονίδιο βρίσκεται στη θέση 28 στο μακρύ βραχίονα του χρωμοσώματος Χ και συμβολίζεται ως Xq28.

Υπάρχουν 2 φυσιολογικές εκδοχές του γονιδίου G6PD - GdA+ και GdB. Μπορεί να υπάρχουν εκατοντάδες διαφορετικές μεταλλάξεις που προκαλούν ασθένειες που μπορούν να κατηγοριοποιηθούν κατά προσέγγιση ανάλογα με την προέλευση – GdA- αφρικανικής προέλευσης και GdMed μεσογειακής προέλευσης.

Δεν θα έχουν όλα τα άτομα με μεταλλάξεις σε αυτό το γονίδιο ανεπάρκεια στον ίδιο βαθμό. Μερικά άτομα έχουν μόνο ήπια αιμολυτική αναιμία, η οποία μπορεί να αντιμετωπιστεί και να αντιμετωπιστεί, ενώ σε άλλα άτομα η ανταπόκριση σε ορισμένα φάρμακα και τρόφιμα μπορεί να είναι απειλητική για τη ζωή!

Τι είναι το G6PD και τι κάνει στο σώμα;

Το G6PD είναι ένα ένζυμο που καταλύει την πρώτη αντίδραση στο μονοπάτι της φωσφορικής πεντόζης. Η οδός της φωσφορικής πεντόζης είναι μια περίπλοκη σειρά αντιδράσεων που προορίζονται να δημιουργήσουν περισσότερο ένα μόριο που ονομάζεται NADPH.

Τα κύτταρα χρησιμοποιούν το NADPH όταν δημιουργούν νέα βιομόρια ή ως προστατευτικό μέτρο έναντι του οξειδωτικού στρες.

Το οξειδωτικό στρες εμφανίζεται όταν ένα κύτταρο έχει συσσώρευση ορισμένων ελεύθερων ριζών. Αυτές οι ελεύθερες ρίζες είναι εξαιρετικά αντιδραστικά μόρια ή ιόντα που παράγονται ως υποπροϊόντα κατά τη διάρκεια μεταβολικών αντιδράσεων. Οι ελεύθερες ρίζες όπως το υπεροξείδιο, η ρίζα υδροξειδίου (OH–), τα υπεροξείδια, το μονό οξυγόνο (οξυγόνο με ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο) και το άλφα-οξυγόνο ονομάζονται Είδη αντιδραστικού οξυγόνου ή ROS. Αυτά τα ROS μπορούν να αντιδράσουν με βιομόρια όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα (DNA και RNA), προκαλώντας ελαττωματικά τους. Αυτό μπορεί τελικά να οδηγήσει σε μετάλλαξη ή κυτταρικό θάνατο.

Οι αντιοξειδωτικές αντιδράσεις στα ερυθρά αιμοσφαίρια χρησιμοποιώντας NADPH και γλουταθειόνη. (Φωτογραφία:Jmagefullman/Wikimedia Commons)

Πώς η έλλειψη G6PD προκαλεί φαβισμό;

Στα περισσότερα κύτταρα, μια ανεπάρκεια G6PD είναι μια χαρά, καθώς έχουν άλλους τρόπους προστασίας από το οξειδωτικό στρες. Τα περισσότερα κύτταρα στο σώμα παράγουν ορισμένες προστατευτικές πρωτεΐνες σε περιόδους κυτταρικού στρες.

Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει για τα ερυθρά αιμοσφαίρια (RBC) σας

Τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεν έχουν πυρήνα ή γενετικό υλικό, επομένως δεν μπορούν να δημιουργήσουν νέες πρωτεΐνες, προστατευτικές ή άλλες. Επομένως, βασίζονται αποκλειστικά σε ορισμένους ενσωματωμένους προστατευτικούς μηχανισμούς. Το NADPH που παράγεται από το G6PD παίζει κεντρικό ρόλο σε αυτήν την προστασία.

Δεδομένου ότι το G6PD είναι το πρώτο ένζυμο στο μονοπάτι της φωσφορικής πεντόζης, η ανεπάρκειά του αποτελεί εμπόδιο στην υπόλοιπη οδό. Εάν οι υπόλοιπες αντιδράσεις στο μονοπάτι δεν μπορούν να συμβούν αρκετά γρήγορα, τότε δεν θα υπάρχει αρκετό NADPH στα κύτταρα που προκαλεί προβλήματα.

Πώς το NADPH προστατεύει το κύτταρο από το οξειδωτικό στρες;

Το NADPH αλληλεπιδρά με μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται γλουταθειόνη για να προστατεύσει το κύτταρο από τις ελεύθερες ρίζες.

Η γλουταθειόνη υπάρχει σε δύο μορφές - μια ανηγμένη μορφή (GSH) και μια οξειδωμένη μορφή (GSSG). Το πρώτο βήμα της αντιοξειδωτικής άμυνας είναι το NADPH που μειώνει το GSSG σε GSH.

Αυτά τα μειωμένα μόρια γλουταθειόνης συνεχίζουν να μειώνουν τις ελεύθερες ρίζες, ειδικά τα υπεροξείδια, που αποτελούν τη μεγαλύτερη απειλή για τα ερυθρά αιμοσφαίρια. Η μείωση των ελεύθερων ριζών τους εμποδίζει να καταστρέψουν τον όλεθρο στο κύτταρο.

Η γλουταθειόνη επιστρέφει για άλλη μια φορά στην οξειδωμένη της κατάσταση ως GSSG που περιμένει να αναχθεί από ένα άλλο μόριο NADPH. Ένα μόριο NADP+ δημιουργείται στην πρώτη αντίδραση, το οποίο συνεχίζει στο G6PD για να μειωθεί ξανά, επαναλαμβάνοντας τον κύκλο ξανά και ξανά.

Το ένζυμο αναγωγάση γλουταθειόνης μειώνει τη γλουταθειόνη χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια που δωρίζονται από το NADPH. (Φωτογραφία:Zwickipedia/Wikimedia Commons)

Χωρίς αρκετό G6PD, το RBC θα έχει έλλειψη NADPH. Χωρίς NADPH, η γλουταθειόνη δεν θα είναι σε θέση να μειώσει τις ελεύθερες ρίζες και το αποτέλεσμα θα είναι χάος! Οι αναρχικές ελεύθερες ρίζες θα οξειδώσουν τα λιπίδια που αποτελούν την κυτταρική μεμβράνη και τις πρωτεΐνες που συγκρατούν τη μεμβράνη μαζί.

Τα τοιχώματα των ερυθρών αιμοσφαιρίων γίνονται όλο και πιο αδύναμα μέχρι να διασπαστεί, μια κατάσταση που ονομάζεται αιμολυτική αναιμία. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια που ανοίγουν θα διαχέουν τις τοξικές ελεύθερες ρίζες τους στο περιβάλλον τους, όπου μπορούν να προκαλέσουν ακόμη μεγαλύτερη βλάβη στα γύρω κύτταρα.

Πώς η φάβα επιδεινώνει τον φαβισμό;

Τα ένοχα μόρια στα φασόλια είναι γειτονικά και γειτονικά. Αυτά τα μόρια, κατά τα άλλα αδρανή, μετατρέπονται σε μια τοξική ελεύθερη ρίζα, θεϊκή, από τα βακτήρια του εντέρου. Τα έντερα απορροφούν το θείο, επομένως καταλήγει στο αίμα, όπου ενέχει κίνδυνο σε άτομα με φαβισμό.

Το Divicine παράγει περισσότερες ελεύθερες ρίζες στα RBC, τα οποία συσσωρεύονται, προκαλώντας τελικά αιμόλυση. Εάν χαθούν πάρα πολλά ερυθρά αιμοσφαίρια, ένα άτομο θα βιώσει μια περίπτωση αιμολυτικής αναιμίας! Το φάρμακο κατά της ελονοσίας που χρησιμοποιήθηκε στον πόλεμο της Κορέας συμπεριφέρεται με παρόμοιο τρόπο, γεγονός που εξηγεί τη μυστηριώδη ασθένεια που επηρέασε τόσους πολλούς στρατιώτες.

Συμπέρασμα

Όλοι οι έξυπνοι άνθρωποι έχουν κάποια ελαττώματα

Γνώριζε ο Πυθαγόρας για τις ικανότητες της φάβας να προκαλεί ασθένειες; Είναι αμφιλεγόμενο. Τα κίνητρά του ενάντια στη φάβα μπορεί να είναι περισσότερο δεισιδαιμονία παρά γνώση της ίδιας της ασθένειας.

Φιλόσοφοι όπως ο Αριστοτέλης και πολλοί άλλοι ανά τους αιώνες έχουν υποθέσει την αιτία της αποστροφής του Πυθαγόρα προς αυτό το φασόλι. Οι λόγοι κυμαίνονταν από δεισιδαιμονίες, καθώς τα φασόλια έμοιαζαν με τις πύλες του Άδη ή ίσως επειδή έμοιαζαν με γεννητικά όργανα, όρχεις ή αυγά.

Οι Ορφικοί πίστευαν ότι τα φασόλια φιλοξενούσαν τις ψυχές των νεκρών και είπαν, «Το να τρως φάβα και να ροκανίζεις τα κεφάλια των γονιών σου είναι ένα και το αυτό πράγμα» . Κάποιοι όπως ο Διογένης Λαέρτιος πίστευαν στη λογική του Πυθαγόρα, προτείνοντας ότι επειδή τα φασόλια προκαλούσαν αέρια και στομαχικές διαταραχές, έπρεπε να αποφευχθούν.

Αυτό που πίστευε στην πραγματικότητα ο Πυθαγόρας είναι εικασία του καθενός, αλλά ήταν αυτά ακριβώς τα φασόλια που προκάλεσαν τον απόλυτο θάνατό του. Αρνούμενος να περάσει από ένα χωράφι με φάβα, ο Πυθαγόρας πιάστηκε από τους εχθρούς του και σκοτώθηκε το 495 π.Χ. Τραγική ειρωνεία, πράγματι.