V kterém orgánu se ten začarovaný kruh obezity odehrává?

Dostal jsem na síti X takovou otázku: "V kterém orgánu se vlastně ten začarovaný kruh obezity odehrává?" 

No, přiznám se, že ty úvahy šly tak rychle, že jsem se nad tím zatím moc nezamýšlel. Polyolová dráha je aktivní v játrech, ale o její aktivitě v tukové tkáni nevím. Tvorba tuku probíhá v játrech i v tukové tkáni. Zůstaňme tedy zatím u hypotézy, že to jsou játra. Máme totiž k dispozici jednu pěknou studii na myším modelu, kde testovali vypnutí fruktokinázy (KHK, enzym aktivující fruktózu) jak globálně v organizmu, tak i odděleně v trávicím traktu nebo v játrech. Výsledky jsou velmi zajímavé.

Vypnutí zpracování fruktózy v trávicím traktu poměrně dobře zabraňuje vstupu fruktózy do těla, potlačuje asi i chuť na sladké a snižuje spotřebu oslazené vody. Ale metabolickému syndromu ani tloustnutí nijak nezabrání. Výsledkem jsou ztukovatělá játra a obezita. Vždy se najde v těle dostatek fruktózy, aby se projevila a způsobila metabolický syndrom.

Zato vypnutí zpracování fruktózy (KHKFl/FlXCre-Alb) v játrech je docela něco jiného. Podívejte se sami na obrázek výše. Příjem fruktózy není nijak narušen, zvýšil se kalorický příjem právě o tu fruktózu. Ale jelikož ji nelze zpracovat na nic užitečného, projde tělem do moči a je vyloučena,

Co se stalo s tělesnou váhou. Nemáme k dispozici graf, ale stačí se podívat na výsledek. Zatímco kontrolní skupina přibrala na váze cca 10 gramů, skupina bez fruktokinázy v játrech nenabrala vůbec nic. Játra i celé tělo mají stejnou hmotnost jako má kontrolní skupina. Játra jsou zdravá a bez tuku. Nedošlo ani ke zvýšení hladin inzulínu ani leptinu. Vše je v normálu i na stravě obsahující glukózo-fruktózovou vodu. Rozdíly mezi skupinami nejsou pouze v játrech, ale jsou v celém těle. Vidíme to na tukové tkání, velikost tukových buněk je normální, nejsou zvětšené. Buněčná senescence nebyla zkoumána, ale troufám si tvrdit, že nejsou senescentní protože, jak tvrdí autoři, nemají kolem sebe korunkovité struktury, známky poškození tukových buněk, mrtvé buňky.

Docela dobře to zapadá do modelu který jsem zde již uváděl. Denní příjem potravy je řízen přebytky sacharidů a bílkovin nezpracovanými tělem, které se převedou na glukózu a uloží do jaterního glykogenu. Tak má tělo informaci o energetické rovnováze.

Játra mohou syntetizovat nové tuky, spojovat je do triglyceridů a exportovat je v podobě částic VLDL, které zajistí jejich uložení v tukové tkáni. Mohou tak rozdělovat kalorie mezi spotřebou a uskladněním. Tuto činnost vidíme v plném proudu právě v této studii. Hlavním přepínacím signálem je hladina jaterního peroxidu vodíku (H2O2), který zajistí tvorbu a export tuku. Hlavním stimulantem k produkci H2O2 je fruktóza vytvořená polyolovou dráhou, jak jsem popsal v přechozím příspěvku. V případě problémů s trávicím traktem nebo při jeho přetížení se tímto signálem stane i fruktóza ze stravy.

Signál může být dále zesílen přítomností aldehydu HNE, tedy produktem peroxidace omega-6 mastných kyselin. Tak mne napadlo, mohlo by zesílení efektu v trávicím traktu zesilovat chuť na sladké, když absence KHK snižuje preferenci slazené vody u myší?

Fruktóza aktivuje prostřednictvím molekul AMP dráhu AMPD2/XO/kyselina močová. Kromě toho, že samotná aktivace tvorby enzymu KHK-C vede k potlačení antioxidační ochrany, enzym XO při své činnosti uvolňuje H2O2. To stačí na aktivaci tvorby tuku v játrech a přerozdělování přijímaných kalorií směrem od přímé spotřeby k dlouhodobému ukládání v tucích. A to je základem pro tloustnutí nejen jater, ale i celého organizmu. Stačí tuto kalorickou výhybku přeřadit zpět na spotřebu, a tuky již není potřebné ukládat, tukové buňky nejsou přetíženy a celý organizmus je mnohem zdravější. K tomu nám může pomoci např. acetát/ocet. 

Problém je navíc i v tom, že přesměrování kalorií do ukládání vede ke zvýšení příjmu potravy a zvýšené potřebě rychlého ukládání tuků do tukových tkání. To bez dostupného acetátu vede k poškození tukové tkáně. Pokud by totiž došlo k přejídání přirozenou stravou, tedy tak jak to příroda zamýšlela, část potravy by se dostala do tlustého střeva a vrátila by se do těla jako acetát, produkt střevního mikrobiomu. Acetát má tu schopnost, že aktivuje deacetylázu SIRT1 právě v době, kdy je nutné navýšit počet aktivních tukových buněk, kdy je třeba kmenové tukové buňky diferencovat. Bez tohoto detailu dojde k poškození tukové tkáně a buněčné senescenci. 

Předchozí

Následující

Zdroje:

Deletion of Fructokinase in the Liver or in the Intestine Reveals Differential Effects on Sugar-Induced Metabolic Dysfunction

Counteracting Roles of AMP Deaminase and AMP Kinase in the Development of Fatty Liver

Role of AMPD2 in impaired glucose tolerance induced by high fructose diet

Novel role of xanthine oxidase-dependent H2O2 production in 12/15-lipoxygenase-mediated de novo lipogenesis, triglyceride biosynthesis and weight gain

Suppression of uric acid and lactate production by sodium acetate ameliorates hepatic triglyceride accumulation in fructose-insulin resistant pregnant rats