Sledujte rychlost procesů, rychle neznamená bezpečně!

Dnes to bude takové shrnutí, obecnější úvaha. V jednom z posledních příspěvků jsem okomentoval studii, která poměrně jasně ukazovala, že pokud odstraníme regulační procesy limitující rychlost spalování tuků, pak dojde k potlačení rychlosti spalování až poškozením mitochondrií, ztrátou kardiolipinu, ztrátou potřebných fosfolipidů, prostě oxidačním stresem. Není dobré vypínat regulační mechanizmy a myslet si, že bez regulace to bude lepší, nebude.

Pokud se výzkumníci snaží převést myši nebo potkany na vysoce tučnou stravu, téměř vždy jim poškodí mitochondrie. Teď už víme, že je pravděpodobně připraví o dostatek kardiolipinu, fosfolipidu nutného pro správnou funkci enzymů produkujících buněčnou energii ve formě molekul ATP.

Víme také, že tomu lze zabránit jiným složením tuků, například pokud strava obsahuje rybí tuk, nebo pokud obsahuje MCT oleje, nebo pokud obsahuje ocet/acetát, poškození mitochondrií lze předejít a vliv tučné stravy se velmi omezí.

V jednom z příspěvků jsem ukazoval, že vznik obezity u zvířat je vždy svázán s rychlostí příjmu potravy. Pokud aplikujeme nějaké omezení, můžeme obezitě zabránit. Někdy stačí jen použít místo měkké stravy tvrdé pelety. Už to, samo o sobě, vede k potlačení obezity. Nebo si musí zvířata potravu zasloužit, prostě musí provést nějakou akci, aby dostaly krmivo, to je zpomalí. Nebo jim tuk podáme jen po určitou omezenou dobu a po zbytek dne musí jíst jen netučné granule nebo nic. 

Co mají tyto pokusy společné? Omezují rychlost. Zdá se, že soustředění se na složení stravy nestačí k pochopení problému. Musíme se zajímat i o rychlost, s jakou zvířata potravu konzumují, jak rychle se zpracuje v žaludku a střevech, jak rychle se dostane do krve, jak rychle se uloží, jak rychle se dostane do buňky, jak rychle se spálí atd. Právě rychlost ovlivňuje, kolik odpadních látek a toxinů se přitom vytvoří, co bude třeba opravit, co už opravit nepůjde.

Rychlosti, to jsou ty pravé parametry ke sledování. 

Zatímco u sacharidů jsme schopni rychlost vstupu do krevního oběhu ovlivnit našim chováním, velikostí porce, strukturou potravy, u tuků to tak snadné není. Tuky se dostávají do oběhu dvěma cestami, přes játra (krátké a střední) a přes lymfatický systém (dlouhé mastné kyseliny). Lymfatický systém rychlostí konzumace moc neovlivníme, zpomalení vstupu do mitochondrií musí být provedeno jinak. 

Zdá se, že některé konkrétní mastné kyseliny způsobují podobný jev, jako bylo vypnutí regulace ve výše uvedené studii. Např. linolová mastná kyselina (LA) se zpočátku spaluje tak rychle, že v podstatě simuluje vypnutí této omezovací regulace a způsobí tak ztrátu kardiolipinu. LA sama o sobě asi není škodlivá, ale nesmí se nechat působit plnou silou, plnou rychlostí, nesmí být základní složkou stravy pro získávání energie. Dokonce i jen ve velmi malém množství jí prospívá, když ji smícháme s nějakými jinými tuky. Při relativně nízkotučné stravě nejlépe vychází právě směs rostlinného a živočišného tuku (LS1, LS2). Proč? Dokáží nějaké tuky zpomalit spalování jiných tuků? Zřejmě dokáží.

Lze tedy namíchat takový palivový mix tuků, který bude bezpečný? Který omezí rychlost spalování tuků, ale jen tak aby to bylo dostatečně rychlé a přitom bezpečné pro mitochondrie?

Vlastně celý tento blog je právě o tomto. Jak zajistit bezpečné a rychlé spalování tuků. Zdá se, že prostředkem, jak to lze zajistit, je buď mírné omezení rychlosti vstupu mastných kyselin do buňky (to dělá rybí tuk), nebo mírné omezení vstupu mastných kyselin do mitochondrií (mírná aktivace DNL), nebo zpomalení rozsekávání mastných kyselin na molekuly acetyl-CoA (MCT olej, acetát, etanol, zpomalení beta-oxidace a snížení spotřeby NAD+, což aktivuje deacetylázy SIRT), nebo nějaký další způsob. Vždy se ale jedná prakticky o to samé, tj. zabránit aktivaci bezpečnostní pojistky zvané buněčná senescence nebo pseudohypoxie, ke které dojde po překročení některých limitů. Prostě nedonutit buňku spustit tvrdší ochranu před nebezpečím, to je to celé.

Proč v současné době stále roste obezita a diabetes? Vypadá to jako nějaká celosvětová pomalá otrava toxiny z prostředí. Jako by se v současnosti posunuly limity směren dolů, dochází k častější aktivaci pojistných mechanizmů. Asi to způsobuje více věcí, které nás obklopují, které jíme a dýcháme, ale zdá se, že to má hodně společného s chybějící aktivitou enzymů produkujících v buňkách molekuly H2S ze sirných aminokyselin. Asi nejvíce důkazů máme u látky zvané 4-hydroxy-2-nonenal (HNE). Aldehydu, který vzniká peroxidací linolové kyseliny z rostlinných olejů.

Pokud nám něco vypíná regulační mechanizmus, je to právě nedostatek enzymaticky produkovaného H2S, který chybí pro S-sulfhydrataci enzymů. Kdo nám ho bere? Studie nám ukazují, že je to právě HNE. Stačí více aktivovat enzym ALDH2, který odstraňuje právě i mitochondriální HNE, a mnoho procesů se normalizuje.

Rychlost spalování tuků tedy nesmí překročit hranici, kdy H2O2 spustí uvolňování LA z kardiolipinu a spustí její peroxidaci na HNE. Je třeba zajistit, aby aktivita ALDH2 byla vždy dostatečná k pokrytí detoxifikace aldehydů. Spolu s ALDH2 se účastní detoxifikace i enzym aldozoreduktáza (AR), ten ovšem také spouští zánět a vyvolává další navýšení oxidačního stresu. Tedy aktivace AR je už součástí bezpečnostní pojistky, o které jsem psal výše, kterou není dobré spouštět. Slouží k nápravě akutních problémů, nikoli k řešení dlouhodobých nedostatků při spalování tuků.

Jak můžeme posunout limity, abychom snížili riziko spuštění této pojistky? Je naprosto jasné, že funkční metabolizmus produkuje relativně málo oxidačního stresu, vzniklý superoxid (O2-) je okamžitě deaktivován převedením na peroxid vodíku (H2O2) a ten je dále převeden na vodu antioxidačním systémem.  Základní podmínkou je tedy co nejlépe fungující antioxidační systém GSH/GSSG včetně kofaktoru NADPH a jeho recyklace. Stejně tak je důležitá vysoká rychlost odstranění aldehydů, vysoká aktivita ALDH2. Potlačení aktivity AR je také důležité pro snížení zánětu a vůbec pro zajištění ochrany buněk před zvýšenými hladinami glukózy po jídle a pro zabránění spuštění polyolové dráhy. Vyrábět sorbitol a fruktózu v buňkách opravdu nechcete.

Zdá se, že i složení bílkovin má svůj vliv. Přebytek sirných aminokyselin může být problém. Jednak pro střevní mikrobiom, který vám vyprodukuje ve střevech příliš mnoho H2S a donutí tak buňky střevní stěny chránit se senescencí, ale není dobrý ani pro ostatní buňky. Přebytek mění enzymatické dráhy a produkce H2S je snížena. Také přebytek neesenciálních aminokyselin, který brání v konverzi esenciálních aminokyselin na neesenciální, brání správnému metabolizmu aminokyselin. Zdá se, že v tom hraje roli potlačená funkce pyruvát karboxylázy (PC) a potlačení GNG v játrech při současné aktivaci GNG v ledvinách. To zvyšuje krevní glukózu a riziko aktivace AR, riziko vzniku diabetu. Mírný nedostatek bílkovin aktivuje autofagii, odstraňování nepotřebných a nefunkčních enzymů a zbytků a může působit velmi pozitivně.

Co dodat závěrem? Rychlost procesů se obvykle nezařazuje mezi hlavní faktory ovlivňující metabolizmus, a to je chyba! Naše znalosti jsou i tak dost neúplné a vyvozujeme z nich často chybné závěry. Procesy, které sledujeme, nejsou lineární, mají své limity. Změna rychlosti procesů mění podmínky, za kterých procesy probíhají. Může to pro nás znamenat právě rozdíl mezi zdravím a nemocí.

Předchozí

Následující

Zdroje:

jsou v příspěvcích v odkazech