なぜ活性酸素が目に良くないのか:目が透明な理由

眼球は透明です。
これほどまで透明な器官は、身体に他にはありません。

そもそも、なぜ眼球は、透明にできているのでしょうか。
それは、目は「光を通す」という働きと関係しています。

外から入った光は、角膜、前房、水晶体、硝子体と順に奥に進んでいきます。

そして、眼球の底の部分にあたる、「網膜」で画像を結びます。

そして、その画像は視神経を通って脳に送られ解析され、見えたと認識されるわけです。

従って、眼球の入り口や途中で光が遮られてしまうと、視覚に障害が起きることとなります。

たとえば、水晶体の濁りによって光が遮られるのが白内障という病気です。
緑内障では、光の情報を脳に伝えるための、視神経に障害が発生します。

目の透明な組織は、角膜と水晶体です。
カメラで言うと、角膜はレンズフィルター、水晶体はレンズにあたります。

ちなみに角膜は、黒目のことです。
目に入った光が反射しないでそのまま吸収されてしまうので、外から見て黒目に見えるのです。

逆に黒く見えるのは角膜が透明な証拠とも言えます。

 

目が透明であるとは

透明である、とはどういうことでしょう。

透明というのは、その物質が光を通すということ、です。

そして、そのためには、

1.物質を構成している結晶が光の波長より小さいこと、
2.規則正しく整列している、

という2つの条件が必要です。

たとえば、ダイヤモンドと石炭は同じ物質からできています(どちらも炭素の集まり)。

しかし、ダイヤモンドは、2つの条件を満たしているので透明です。

別の言葉で言うと、透明な物質の特性は、物質として均一であるということです。

たとえば、透明なガラスやプラスチックをヤスリでこすると不透明になります。
また、プラスチックが長い間外気や外光に晒されると、劣化して不透明になります。

どちらも、物質を組成する結晶の均一性が壊れてしまうから、不透明になるのです。

目が透明であるのは、タンパク質の構造の単純性、均一性、不変性によると考えられています。
そして、その凄さは、生活環境の中で、その透明度を失わないで、何十年もの間、構成物質の均一性を保ち続けていることです。

 

活性酸素:均一性を乱すもの

ここまでで、目が透明な器官であること、透明であるとは均一であること、を見てきました。

水晶体はタンパク質がきれいに整列してできています。
その結果、透明性を保ち、光を目の奥まで届けることができます。

しかし、外気外光に晒される暮らしの中で(プラスチック等はにごります)、どうやって透明度を保つのでしょう。

物質の均一性を乱そうとするものが存在します。
それを、ラジカルといいます。

ラジカルの正体は、酸素や塩素で、酸素ラジカル(例:オキシドール)、塩素ラジカル(例:カルキ)等があります。

オキシドールやカルキが消毒に用いられているのはご存知かと思います。
これらのラジカルは反応性が強く、菌とも反応して殺してしまうので消毒に用いられているのです。

しかし、菌を殺すのと同じように、きれいに配列しているタンパク質までみさかいなく壊してしまいます。

紫外線やラジカルな働きを持つ化学物質など、目にとって透明性を失わせる要因は多く存在します。
(他にも物理的に目を傷つける等、均一性を失わせることは全て)

動物を用いた研究では、酸化脂肪(酸素ラジカル)を多く含んだ餌をやると、水晶体が濁ります。

酸素が金属を錆びさせるように、細胞もラジカルが錆びさせる(=遺伝子を傷つけ老化を推進させる)のです。
生きていくうえで不可欠な酸素が時に猛毒扱いされる理由はここにあります。

逆に酸素ラジカルを体内から取り除く酵素を多く作り出せるように遺伝子操作をしたハエの寿命が、3割のびたという研究報告もあります。

 

活性酸素に対抗する「目を守る仕組み」

活性酸素が、目のタンパク質の均一性を乱すと、透明性に悪影響を及ぼすことを見てきました。

しかし、実際は、活性酸素があるからといって、すぐに水晶体が濁るわけではありません。

なぜなら、目を守る様々な仕組みがあるからです。

まず、そもそも目に限らず、人の身体は生体活動によって新陳代謝が行なわれています。
新陳代謝が盛んなら、活性酸素が悪影響を及ぼしたとしても、目としては健康な状態を維持することができます。

また、スカベンジャーシステムとしてミトコンドリアが機能しています。

ミトコンドリアは、細胞の中に分散して自身の遺伝子を持ち、増殖しおり、あたかも別の生き物のように存在しています。
そして、細胞内で酸素の量をコントロールすることで、酸素が細胞を傷つけないように守る役割を果たしています。

また、目の仕組みも優秀です。

水晶体はカメラのレンズにあたる部分なので、とくに透明度を保ちたい部分ですが、そこは、酸素と縁を切って生きる仕組みとなっています。

具体的には、エネルギー効率は悪いが酸素を使わない「嫌気性代謝」という仕組みになっています。
(酸素を使って活動する「好気性代謝」をやめて)

これは、酸素を取り入れると活発に活動できる反面、傷つき(錆びつき)レンズが曇り透明度が落ちるためです。

その結果、水晶体には酸素を届ける必要がなくなり血管が不要となっています。

また、角膜も水晶体以上に徹底した嫌気性代謝を行って透明性を保っています。

しかし、どちらも光を通す役目がある以上、(光にさらされて)酸素ラジカルが発生しやすい状況であることに変わりはありません。

そこでさらなる防衛策として、角膜や水晶体に触れる房水には、ビタミンC、グルタチオン、SOD(抗活性酸素酵素)が、高い濃度で保たれるようになっているのです。


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