Má smysl nahrazovat linolovou kyselinu v kardiolipinu?
Abychom si zachovali zdravý metabolizmus, je potřeba udržovat naše mitochondrie ve velmi dobré kondici, to už víme. Jak to ale udělat?
Když jsem se snažil zjistit, jaké je běžné složení kardiolipinu, jednoho z nejdůležitějších fosfolipidů ve zdravé mitochondriální membráně, vždy mi vycházelo, že obsahuje vysoké procento tetralinoleyl-cardiolipin (4L-CL), tedy kardiolipinu obsahujícího čtyři řetězce linolové kyseliny. Na druhém místě se objevuje kyselina cis-vakcenová (cVA) a teprve na dalších místech se objevuje třeba DHA (v mitochondriích ze srdce), olejová nebo další polynenasycené mastné kyseliny.
V některých studiích se snažili nahradit linolovou kyselinu dlouhými řetězci ARA a DHA, ale výsledky nejsou nijak povzbudivé. Například v této studii manipulováním s enzymem ALCAT1 zkoušeli remodelovat kardiolipin a dosáhli zabudování více DHA do kardiolipinu, ale nejlepších výsledků dosáhli po vypnutí remodelace pomocí ALCAT1. Linolová kyselina se prostě pro kardiolipin zdá být nejvhodnější.
 |
| Schéma znázorňuje kauzální roli ALCAT1 při mitochondriální dysfunkci a inzulinové rezistenci. Kardiolipin obsahující linolovou kyselinu (C18-CL) obohacený o DHA omega-3 (DHA-CL) způsobuje mitochondriální disfunkci a inzulinovou rezistenci |
Jelikož víme, že při oxidačním stresu se pomocí enzymu iPLA2γ uvolňuje linolová kyselina z fosfolipidů, nejspíš právě z kardiolipinu, je 4L-CL zřejmě také největším zdrojem aldehydu HNE, tedy peroxidované linolové kyseliny. Je to dobře nebo špatně?
 |
| Oxidační stres uvolňuje linolovou kyselinu C18:2 z fosfolipidů |
Poslední dobou si myslím, že je to nejspíš záměr, že prostě při oxidačním stresu je vhodné uvolnit z membrány linolovou kyselinu, zoxidovat ji na HNE a ten po přeměně na HNA použít ke snížení oxidačního stresu pomocí mitochondriálního rozpojení (uncoupling). Tak se sníží potenciál na vnitřní mitochondriální membráně a sníží se i oxidační stres. Zdá se to tedy být součást regulační smyčky se zápornou zpětnou vazbou potlačující oxidační stres.
Jak se stane, že tato regulační smyčka přestane fungovat?
Stačí k tomu potlačit funkci enzymu ALDH2. Ten je také součástí této regulační smyčky. Aldehyd HNE totiž jako uncoupler přímo nefunguje, musí být přeměněn na kyselinu HNA a teprve potom začne fungovat jako uncoupler i bez UCP enzymů. Funguje pak jako "pojistný ventil vypouštějící přebytečnou páru". To je velmi užitečná funkce chránící mitochondrie.
Jak se tedy stane, že enzym ALDH2 přestane fungovat?
Aby mohl enzym ALDH2 fungovat i v přítomnosti aldehydu HNE, musí být k dispozici sirovodík H2S. Ten zabraňuje přichytávání HNE k enzymům na citlivých místech, HNE se prostě rád "lepí" a znemožňuje pak funkci mnoha enzymů. Sirovodík tomu umí zabránit. Vlastně je to docela prosté, místo výčnělku s vazbou -SH vytvoří vazbu -SSH a ta dané místo chrání.
Linolová kyselina se tedy zdá být nejen problémem, ale v případě kardiolipinu zároveň i řešením. Jen jí nesmí být příliš mnoho. Její přebytek způsobí přetížení mitochondrií a vyšší oxidační stres a přebytek HNE zablokuje i enzymy pro tvorbu H2S, konkrétně asi enzym CSE, největší producent H2S ze sirných aminokyselin.
Podle mne tedy nemá smysl snižovat množství LA v kardiolipinu ani ve fosfolipidech. Dokonce se zdá, že pokud nahradíme LA v kardiolipinu řetězci delších PUFA, např. DHA nebo ARA, nic nezískáme a zvýšíme citlivost kardiolipinu na oxidační stres. Ale my chceme pravý opak, chceme snížit jeho citlivost. To by se mohlo podařit například nahrazením části linolové kyseliny v 4L-CL řetězcem cis-vakcenové kyseliny (cVA). Již jsme viděli příklad zde, že zvýšením tvorby cVA z palmitolejové kyseliny enzymem ELOVL5 lze zlepšít funkci mitochondrií. To je, myslím, správná cesta. A palmitolejovou kyselinu získáme desaturací palmitové kyseliny C16:0 enzymem SCD1.
Je velmi zajímavé, že celkové procento nenasycených mastných kyselin v tukové tkáni se udržuje pozoruhodně konstantní. To není samo sebou. To je řízený proces ovládaný zpětnými vazbami. Pokud i nízkotučná strava zajistí dostatek linolové kyseliny pro produkci kardiolipinu a desaturace nově vzniklých tuků zajistí správné složení uložených tuků, pak tučná strava při stejném složení tuku musí zákonitě způsobit přebytek linolové kyseliny a potlačení desaturace, potlačení aktivity enzymu SCD1. To asi způsobí nedostatek cVA. Dokonce ani nahrazení linolové kyseliny olejovou kyselinou nemusí vést k požadovanému cíli. Přebytek olejové kyseliny totiž způsobí, že desaturace enzymem SCD1 není potřeba a signalizuje tělu, že má ukládat tuk.
 |
| Efekt navýšení cVA po 5ti denní aktivaci ELOVL5 (Ad-Elovl5) |
Pokud mají být mitochondrie uchráněny i na vysoce tučné stravě, je třeba snížit množství polynenasycených tuků rostlinného původu, omezit rychlost zpracování tuků v mitochondriích, konkrétně zpomalit rozsekávání dlouhých mastných kyselin na acetyl-CoA. Potraviny, které to dokáží, jsem zde již uváděl. Umí to například rybí tuk, saturované tuky s kratším řetězcem, např. MCT olej nebo i ocet.
Takže pokud to shrneme, nejpodstatnější pro mitochondriální zdraví je zajištění nerušené činnosti všech klíčových enzymů. Kromě enzymů účastnících se TCA cyklu a oxidativní fosforylace jsou to i další enzymy (ALDH2, SCD1, ELOVL5 atd.). Například samotná aktivace ALDH2 pomocí flurbiprofenu odstraní HNE, potlačuje obezitu, leptinovou rezistenci a ER stres u myší na stravě s vysokým obsahem sádla. To ovšem neznamená, že by nám chyběl flurbiprofen. Znamená to, že jsme si naakumulovali přebytek linolové kyseliny, takže při jejím zpracování vzniká mnoho HNE a způsobuje to zpomalenou činnost enzymů.
 |
| Aktivátor ALDH2 (+Flu) potlačuje poškození mitochondrií myší na tučné stravě s vepřovým sádlem. |
Následující
Zdroje:
Cardiolipin remodeling by ALCAT1 links oxidative stress and mitochondrial dysfunction to obesity
Komentáře
Okomentovat