Tučná strava s cukrem produkuje sirovodík ve střevech, je to dobré nebo ne?
Tento příspěvek bude opět věnován sirovodíku (H2S). Studie zmiňované v předchozích příspěvcích poměrně jasně ukázaly, jak prospěšný může být sirovodík produkovaný v jaterních buňkách enzymem CSE. Dokonce může být prostřednictvím S-sulfhydratace krevního albuminu dopraven dále do celého těla. Ovšem bude toto platit i pro sirovodík vznikající v tlustém střevu? Pojďme se podívat, co zjistili autoři studie zkoumající ovlivnění metabolizmu buněk střevního epitelu právě sirovodíkem. Navíc toto zkoumali v souvislosti s obezitou a stravou bohatou na tuky a cukry.
Základní myšlenkou je, že vliv stravy s vysokým obsahem saturovaných tuků na vznik obezity by mohl být podpořen nebo naopak blokován sirovodíkem. Musíme si nejprve ujasnit podmínky, za kterých tento výzkum probíhal. Bylo to na obézních myších, kdy obezity bylo dosaženo tučnou stravou s vysokým obsahem kokosového oleje a cukru spolu s nízkým obsahem polynenasycených rostlinných olejů.
Výzkumná strava má název D12331 a byla sestavena prof. R. Surwitem, obsahuje 58 % kalorií z tuků, ale pouze asi 4 % kalorií ze sojového oleje, veškerý ostatní tuk je kokosový olej, tedy triglyceridy se střední délkou řetězce (MCT), saturované mastné kyseliny s délkou 8 až 12 uhlíků. Mohlo by se zdát, že toto není dobrá strava na vytvoření obezity, ale opravdu to na myši funguje. Způsobuje to přidaný cukr. Obsah sacharidů je 25,5 %, z toho polovina ve formě cukru, tedy cca 6 % kalorických z fruktózy. To, jak už víme, způsobí omezení spalování tuků.
 |
| Výzkumná strava profesora R. Surwita (HFD) způsobuje vratnou obezitu způsobenou propustností střev a otravou endotoxiny (LPS) z trávicí soustavy. Může v tom hrát roli i sirovodík? |
Na rozdíl od studií obezity založených na konzumaci vysokého obsahu mononenasycených a polynenasycených rostlinných olejů (např. strava D12492), strava D12331 poměrně dobře předchází problémům s poškozením tukových buněk přejídáním během prvních dnů studie. Psal jsem o tom ve starším příspěvku zde. Vysoký obsah linolové kyseliny spolu s nedostatkem krátkých a středně dlouhých tuků vede poškození diferencovaných tukových buněk a k buněčné senescenci tukových kmenových buněk, vede k dlouhodobému přejídání, k hypertrofii tedy k velkému objemu buněk a nemožnosti navýšit počet tukových buněk. Tkáň je prakticky trvale poškozena již na začátku studie a náprava je téměř nemožná. To u diety založené na kokosovém oleji nenastává.
Středně dlouhé tuky urychlují adaptaci metabolizmu při přechodu na stravu bohatou na tuky a cukry a omezí se počáteční extrémní přejídání. Pokud tuto stravu po 18 týdnech změníme na standardní stravu, hmotnost myší se téměř vrátí k normálu. Jen se tukové buňky stanou aktivnější a snadněji nabírají přebývající energii při návratu k obezogenní stravě. To u diet založených na poškození tukové tkáně nefunguje. Tam myši konzumují trvale více pozdravy a nemohou zhubnout bez odstranění senescentních buněk z tukové tkáně.
 |
| Obezita způsobená stravou bohatou na tuky a cukry (DIO) zvyšuje produkci sirovodíku (sulfide). |
Ale vraťme se nyní k sirovodíku. Autoři konstatují, že samotné buňky střevního epitelu nejsou nijak významně změněny metabolizmem tuků, ale změnilo se prostředí v tlustém střevu. Obsahuje víc žluče a tuků, to se projeví změnou složení mikrobiomu, dojde k nárůstu tvorby sirovodíku. Sirovodík ve velmi nízkých koncentracích S-sulfhydratuje enzymy, to obvykle zvýší jejich aktivitu a zlepší metabolizmus. Ale závislost je silně nelineární, v tomto případě se koncentrace H2S zvýší natolik, že blokuje oxidační metabolizmus (OxPhos), konkrétně blokuje cytochrom-c-oxidázu, tedy mitochondriální komplex IV elektronového transportního řetězce. A to není dobré, střevní stěna se pak stává propustnou a zbytky bakteriálních membrán, tzv. endotoxiny nebo-li lipo-polysacharidy (LPS) se dostanou do krevního oběhu, aktivují TLR receptory a chronický zánět.
 |
| Obezita způsobená stravou bohatou na tuky a cukry (DIO) omezuje tvorbu energie (molekul ATP) v klidu i ve stresu. |
Na rozdíl od sirovodíku produkovaného enzymaticky ze sirných aminokyselin v jaterních buňkách, sirovodík jako produkt střevních bakterií je v příliš vysoké koncentraci a nepomáhá. Naopak omezuje funkci mitochondrií a oxidativní metabolismus tím, že potlačuje cytochrom-c-oxidázu. Blokuje získávání energie ATP oxidativním metabolizmem, takže buňky střevní stěny nedrží těsné spojení a tím zvyšuje propustnost střevní stěny. Do krevního oběhu se tak dostane více toxických látek z trávicího traktu.
 |
| Akutní expozice mitochondrií sirovodíkem potlačuje spotřebu kyslíku, tedy potlačuje získávání energie spalováním. |
Citace:
„In conclusion, we showed here that consumption of an obesogenic diet provoked colon dysbiosis, favoring sulfide production and colonic endothelial cells mitochondrial dysfunction, regardless of CEC lipid metabolism, but likely due to H2S-driven impairment of cytochrome c oxidase. This CEC energy supply failing could promote the loss of intestinal homeostasis and notably its permeability, aggravating metabolic endotoxemia or even increasing susceptibility to intestinal inflammation.“
„Závěrem jsme ukázali, že konzumace obezogenní stravy vyvolává dysbiózu tlustého střeva, což podporuje produkci sulfidů a mitochondriální dysfunkci endoteliálních buněk tlustého střeva, bez ohledu na metabolismus lipidů v nich, ale pravděpodobně v důsledku poruchy cytochrom-c-oxidázy vyvolané H2S. Toto selhání zásobování energií endoteliálních buněk tlustého střeva by mohlo podporovat ztrátu střevní homeostázy a zejména jeho propustnosti, zhoršovat metabolickou endotoxémii nebo dokonce zvyšovat náchylnost ke střevnímu zánětu.“
Konec citace
Připomeňme si ještě starší příspěvek upozorňující na to, že ve studiích na zvířatech se často měří jen některé parametry ale z nějakého, mě neznámého, důvodu se neměří málo známé, zato velmi podstatné parametry, např. acetát při studiu obezity myší. Myslím si, že sirovodík přesně spadá do této kategorie naprosto nekontrolovaných parametrů, které zcela zásadně ovlivňují výsledky studií zkoumajících vliv různého složení stravy na obezitu. Souvisí totiž s přejídáním stejně jako acetát. Většina studií na hlodavcích totiž ukazuje efekt přejídání a živení střevních bakterií více, než zkoumaný efekt. Přejídání může být třeba jen krátkodobé, související se změnou stravy. Pokud studie neobsahuje rameno s antibiotiky, výzkumníci nemohou vědět, jestli pozorovaný efekt způsobila změna mikrobiomu nebo sledovaná změna, to je velký problém řady studií.
Zdroje:
Sulfhydrated albumin transmits H2S signaling and ameliorates DOX-induced multiorgan injuries
Komentáře
Okomentovat