Cukr prodlužuje život buněk v trávicím traktu, ale dobré to asi není !
Kdykoli při hledání nějakých metabolických souvislostí přidám do vyhledávače i požadavek na souvislost s hypoxií, vždy mi vyhledávač nabídne něco zajímavého. Jako příklad může sloužit i výsledek hledání souvislostí mezi nedostatkem kyslíku a metabolizmem cukru a fruktózy.
Cukr čili sacharóza, disacharid složený z glukózy a fruktózy, má zajímavé účinky na délku života buněk sliznice trávicího systému. Fruktózu a její účinky už jsem probíral zde a zde. Dnes se podíváme na zajímavou studii na myších, která ukazuje jak fruktóza ovlivňuje přežití buněk při relativním nedostatku kyslíku, tedy při hypoxii. Ale pravděpodobně to platí i jinde v těle při pseudohypoxii způsobené např. produkty autooxidace polynenasycených tuků, tedy aldehydy MDA, 4-HNE nebo 9-ONA. Uvidíme, že fruktóza se na tom určitě také spolupodílí.
Toto se týká i glukózo-fruktózového sirupu (HFCS). Ten by měl mít v podstatě stejné vlastnosti, jako cukr, ale objevují se informace, že jeho škodlivost je větší než u cukru. Na vině mohou být nedeklarované zbytky reagentů z výroby, přeci jen to není přírodní produkt. Glukóza je také cukr, ale její účinky na metabolismus, zdá se, nejsou tak problematické. Hlavním aktérem zde je fruktóza.
 |
| Takto vypadá povrch tenkého střeva s výběžky (klky). |
Jak vlastně vypadá povrch tenkého střeva? Je plný výběžků, které nejen že podstatným způsobem zvětšují plochu, na které probíhá vstřebávání živin, ale zajišťují neustálou obnovu buněk na povrchu. Nové buňky vznikají v úpatí mezi výběžky a postupně cestují směrem ke špičce výběžku. Na jeho konci odumírají a odpadají. Od zrození do odumření to trvá cca 100 hodin, tedy 4 dny. Každé 4 dny se buňky na povrchu střevní stěny zcela obnoví. Fruktóza v potravě způsobí prodloužení výběžků, ale rychlost posunu buněk na výběžku zůstává stejná. Prodlužuje se tedy délka života buněk. Jak je to možné?
Jelikož zásobování krví a tedy i kyslíkem se směrem ke konci výběžku zhoršuje, buňky postupně, jak cestují, ztrácejí přístup ke kyslíku a jsou vystaveny hypoxii. Chvíli to vydrží a pak odumřou. To je normální proces. Ovšem fruktóza toto ovlivní, způsobí totiž přeprogramování buněčného metabolizmu na anaerobní, tedy takový co nepotřebuje žádný kyslík. To způsobí přežití buněk i při nedostatku kyslíku a výběžky se tedy prodlouží. Plocha střeva se zvětší, vstřebá se více živin v horních částech tenkého střeva a méně jich dojde do dolní části střeva (kde se produkuje i hormon GLP-1, který působí proti obezitě), do tlustého střeva a do stolice. Navíc, jak už víme, tento anaerobní metabolizmus je založený na produkci laktátu a tuků, obojí se vytváří z glukózy. Co je zajímavé, fruktóza se téměř nemetabolizuje. Vstoupí do buňky transportéry GLUT5 a přemění se na F1P. Tím způsobí potlačení funkce jednoho důležitého enzymu, pyruvát kinázy (PKM2). Ale projeví se to jen při mírné hypoxii. Pokud je kyslíku dostatek, nic zvláštního se neděje. Až nedostatek kyslíku vytvoří podmínky pro to, aby fruktóza mohla prostřednictvím přebytku F1P potlačit PKM2 a tím přehnaně aktivovat trankripční faktor HIF-1, tedy změnu v expresi mnoha genů souvisejících s přežitím při nedostatku kyslíku. To souvisí pravděpodobně se sníženou produkcí H2O2 při potlačení aktivity PKM2.
 |
| Fruktóza zvyšuje životaschopnost (viability) a snižuje odumírání (cytotoxicity) buněk při nedostatku kyslíku (z 21% O2 na 4% O2 nebo chemické aktivaci apoptózy/úmrtí - stau). |
Jak fruktóza mění metabolizmus při hypoxii je vidět na této mapě, která zobrazuje změny hladin mnoha meziproduktů metabolizmu při různých situacích, při normoxii, hypoxii a to vše ještě bez a s fruktózou (Fru):
 |
| Vlevo normoxie, vpravo hypoxie. Kombinace hypoxie a fruktózy má ohromný vliv na metabolizmus buňky (pravá čtvrtina grafu Glc+Fru). |
Podrobnější analýzou této mapy můžeme jasně vidět, jak fruktóza při hypoxii zvýší produkci laktátu (dle radioaktivního trasování z glukózy, nikoli z fruktózy) a mastných kyselin (palmitic acid, stearic acid, oleic acid). Také zastaví nebo otočí běh sukcinát dehydrogenázy SDH (což spustí přeprogramování genů pomocí HIF-1), to je vidět porovnáním hladin sukcinátu a fumarátu (produkt SDH), také jak se zvýší hladina glukózy, fruktózy a sorbitolu (meziprodukt polyolové trasy).
 |
| Co provádí s tenkým střevem tuk + cukr (HFHC) oproti vodě. |
Co dodat, cukr zvyšuje energetické využití jídla, zvyšuje produkci tuků z glukózy, podporuje přežití buněk bez kyslíku, snižuje produkci peroxidu vodíku a podporuje obezitu. Pro přezimování zvířat je to dobré, pro zmírnění poškození srdce při infarktu nebo při vysokohorské turistice to také může být užitečné, ale při obezitě to pro nás už tak dobré není. Fruktóza mění délku výběžků střevní stěny, mění plochu, která je v kontaktu s živinami a mění metabolizmus střevních buněk. Zvyšuje délku života buněk a jejich odolnost, tím také podporuje tvorbu a růst nádorů ve střevě. V těle pak fruktóza může podporovat tendenci buněk k metabolizmu bez využití kyslíku, k pseudohypoxii. Je zajímavé, že včelí med, který obsahuje hodně fruktózy, pravděpodobně obsahuje i látky, které její negativní účinky kompenzují. Včely prostě vědí co a jak. Možná tuší, že není dobré kombinovat fruktózu a polynenasycené oleje, které samovolně oxidují na aldehydy. Tato kombinace je zřejmě hlavním zdrojem chronických zdravotních problémů.
Dodatek:
Vliv fruktózy na kvalitu střevní stěny by mohl být i léčivý. Propustnou nebo zanícenou střevní stěnu opravdu nechcete. Zdá se, že někteří výzkumníci hledají a úspěšně nacházejí léky, které aktivují HIF-1 ve střevním epitelu, tedy přesně to, co dělá fruktóza. Jiní výzkumníci zase zkoumají, zda by na propustné a zanícené střevo nefungovaly rostlinné flavonoly, které ale mají přesně opačný účinek, blokují expresi HIF-1 a mohou tak být i nebezpečné. Napadá mne, nevymyslela to příroda tak, že spojila flavonoly s fruktózou, protože každá z těchto substancí, podávaná samostatně, může škodit?
Následující
Zdroje:
Dietary fructose improves intestinal cell survival and nutrient absorption
Pyruvate kinase M2 is a PHD3-stimulated coactivator for hypoxia-inducible factor 1
Komentáře
Okomentovat