Fruktóza vypíná detekci nedostatku živin (aminokyselin)
Nedostatek aminokyselin (bílkovin) v buňce aktivuje enzym SIRT2. Aktivace enzymu KHK-C, tedy samotná přítomnost fruktózy, která tento enzym potřebuje ke své aktivaci, vypíná enzym SIRT2. Fruktóza tedy ovládá acetylaci mnoha enzymů a přeprogramovává metabolizmus. Musím tedy po přečtení mnoha studií o fruktóze konstatovat, že cukr by opravdu mohl stát za epidemií obezity, diabetu, vysokého krevního tlaku apod. i když stále si myslím, že dlouhodobé účinky fruktózy jsou spojeny s konzumací rostlinných polynenasycených olejů, jejich peroxidací na aldehydy a spuštěním buněčné senescence. Podporuje to zejména nárůst jejich spotřeby ve 20 a 21 století. Fruktózu konzumujeme v ovoci a medu odnepaměti.
 |
| SIRT2 jako ukazatel nedostatku aminokyselin, deacetyluje ACSS2 a potlačuje tvorbu nových tukových kapiček. |
Diabetici mají svá umělá sladidla, která ale mohou metabolizmus dále zhoršovat. Pro nediabetiky bych asi raději doporučil používat místo cukru glukózu (dextrózu). Zdá se totiž, že glukóza podávaná často a v malých dávkách potlačuje negativní účinky fruktózy a vrací metabolizmus do správných kolejí. Pokud je ale glukóza (nebo rychle vstřebatelné sacharidy) podávána rychle a ve velkých dávkách, vyvolá hyperglykémii, spustí se procesy tvorby fruktózy z glukózy (polyolová dráha) a to aktivuje enzym KHK-C úplně stejně jako u fruktózy z jídla. Účinky fruktózy se nejvíce projeví ve spojení s tuky, což je právě v lidské stravě naprosto běžná a nenahraditelná součást. Zejména živočišné tuky obsahují řadu vitamínů a navíc třeba máslo nebo smetana obsahuje butyrát, krátkou mastnou kyselinu pro výživu střevního epitelu (povrchu) tenkého střeva. Podobně i glukóza v malých dávkách může pravděpodobně také vyživovat střevní epitel tenkého střeva. Činnost střevních bakterií sice také vyrobí acetát jako výživu pro střevní epitel, ale to se děje až v tlustém střevě. Tenkému střevu to nijak nepomůže.
 |
| Zvýšení množství enzymu zpracovávajícího fruktózu (KHK-C OE) vypíná deacetylázu SIRT2 a ovlivní desítky enzymů tím, že neodstraní jejich specifickou „dekoraci“ acetylovou skupinou. |
Co je to deacetyláza SIRT2? Je to enzym odstraňující „dekoraci“ enzymů acetylovou skupinou. Jeho aktivace nedostatkem aminokyselin tedy buď zvyšuje aktivitu některých enzymů, pokud acetylová skupina překáží v jejich funkci (např. enzymy pro oxidační fosforylaci), nebo pomáhá odstranit enzym, pokud uvolnění acetylové skupiny znamená možnost připojení ubiquitinu a vede k jejich odstranění (např. ACSS2). SIRT2 je tedy takový signál k šetření s aminokyselinami, aby se s nimi neplýtvalo na nepotřebné struktury a aby neplýtvalo energií na tvorbu tuku. Může také aktivovat relokaci enzymů, např. deacetylace FoxO1 jej přesune do jádra, kde potlačuje transkripční faktor PPAR-gamma, aktivace SIRT2 tedy brání tvorbě tuků, což fruktóza ruší a tvorbu tuků podporuje i při nedostatku živin.
 |
Enzym ACSS2 zpracovává acetát na acetyl-CoA pro acetylaci hystonů a enzymů a pro zabudování do nových tuků. Při dostatku aminokyselin (AA+) vede deaktivace SIRT2 (KD, např. i fruktózou) k zvýšené aktivitě ACSS2 a ukládání tuků. Deaktivace SIRT2 při nedostatku aminokyselin (AA-) také mírně zvyšuje ACSS2 a ukládání tuků, nebylo ale dosaženo statistické významnosti. Zdá se mi, že samotný efekt dostatku živin zvýší acetylaci a i vliv vypnutí SIRT2, tedy zvýší i vliv fruktózy a aktivitu ACSS2. Tak by mohla fruktóza ve spojení s dostatkem acetátu vyvolat pozorovaný restart metabolizmu v tukových buňkách od pseudohypoxie a senescence směrem k oxidační fosforylaci. Vím, že to funguje u myší, ale popsaný mechanismus je čirá spekulace. |
Další funkcí SIRT2 je zřejmě určování zdroje energie. Aktivace SIRT2 směřuje metabolizmus více ke spalování paliva pomocí kyslíku v mitochondriích, deaktivace SIRT2 směřuje metabolizmus více k fermentaci glukózy na laktát bez potřeby kyslíku. Potlačuje transport dlouhých mastných kyselin do mitochondrie a spalování tuků odstraněním CPT1a, viz předchozí příspěvek. Oxidační metabolizmus je efektivnější, poskytuje mnohonásobně více energie ATP s omezenými zdroji paliva. Fermentační metabolismus je málo účinný, zato rychlý, umožňuje se rychle zbavit paliva, tedy glukózy z krve. Tělo neustále plynule přechází mezi těmito stavy tak, aby to bylo celkově nejvýhodnější.
 |
| Fruktóza tím, že deaktivuje SIRT2, nasměruje metabolizmus od oxidační fosforylace ke glykolýze a fermentaci. |
Fruktóza tedy maskuje signál k šetření aminokyselinami a palivem vůbec, dělá to bez ohledu na stav proteinů/aminokyselin. Vytváří nedostatek aminokyselin a buněčné energie vůbec. Místo toho nasměruje veškerou energii a materiál do tvorby tuků. A stačí k tomu jen velmi malé množství.
 |
| Rychlost spalování tuků v průběhu dne, fruktóza potlačuje spalování tuků a naopak aktivuje výrobu nových tuků ze sacharidů a proteinů. |
 |
| Rychlost spalování sacharidů, fruktóza podstatně zvýší spalování sacharidů a nahrazuje potlačené spalování tuků. Má to ale své negativní důsledky ve vyčerpání antioxidační ochrany (NADPH a GSH). |
Máme zde příklad studie na lidech, kdy pomocí sladkých nápojů byl zkoumán účinek fruktózy na metabolizmus. Je to velmi zajímavé, vidíme že dokonce ani když po dobu deseti týdnů podávali 25 % energie v podobě glukózových sladkých nápojů, nevyvolalo to v podstatě žádné velké šoky v metabolizmu, na rozdíl od fruktózových sladkých nápojů, které zcela zastavují získávání energie z tuků a naopak vyvolávají jejich vyšší tvorbu (záporná čísla oxidace tuků). Chybějící energie je nahrazena sacharidy, to by se mohlo jevit jako příznivé snížení inzulinové rezistence, ovšem tak to není. Výzkumníci konstatují, že fruktóza obchází ochranné mechanizmy limitující např. přísun glukózy do buňky. To vyvolá značný přebytek paliva v buňce, zvyšuje stres a klade to velké požadavky na antioxidační ochranu. Předpokládám, že fruktóza takto dokáže vyčerpat zásoby GSH a nedokáže zajistit jejich obnovu. To umí glukóza, jak jsem již ukazoval v předchozím příspěvku, dokonce i při koncentraci 25 mmol/l, zopakujme si obrázek vpravo dole.
Fruktóza tedy vymazává signál nedostatku a místo toho nasměrovává veškerou energii a materiál do ukládání tuků. Je to typické chování pro ukládání zásob na zimu, které evoluce vytvořila pro přežití dlouhého zimního období. Naše civilizace však již dokáže zajistit celoroční dostatek jídla a tato funkce fruktózy a cukru je pro nás obtěžující, ukládáme tedy více tuků, včetně těch velmi nestabilních a peroxidujících. Vytváříme si tak v těle zdroje dalších toxinů, jako by jich už nebylo v našem okolí dost.
Zdroje:
SIRT2-Mediated ACSS2 K271 Deacetylation Suppresses Lipogenesis Under Nutrient Stress
SIRT2 regulates mitochondrial dynamics and reprogramming via MEK1-ERK-DRP1 and AKT1-DRP1 axes
Komentáře
Okomentovat