Keď niekomu vysvetľujem, ako môže strava ovplyvňovať zdravie, občas vidím ten neveriacky pohľad.
Poviem mu napríklad, že keď zje špenát alebo inú listovú zeleninu, folát z nej sa v tele zapája do procesov potrebných na tvorbu DNA a delenie buniek.
A človek sa na mňa pozrie, akoby som opisoval niečo neuveriteľné, takmer z iného sveta.
Naozaj môže mať obyčajný špenát niečo spoločné s tým, čo sa deje vo vnútri našich buniek?
Môže.
Nie preto, že by mal špenát nejakú zázračnú schopnosť. Jedlo je zdroj molekúl, z ktorých naše telo neustále stavia, opravuje a riadi samo seba.
Nad mobilom sa pritom vôbec nepozastavíme
Každý deň vezmeme do ruky mobil.
Ťukneme na obrazovku a o sekundu vidíme človeka na druhej strane planéty. Počujeme jeho hlas, vidíme jeho pohyb a môžeme mu okamžite odpovedať.
Pustíme si hudbu, pozrieme video alebo pošleme fotografiu tisíce kilometrov ďaleko.
Takmer nikto sa pri tom nezastaví a nepovie:
Ako sa ten človek vlastne dostal do môjho telefónu?
Samozrejme, že sa tam nedostal.
Svetlo a zvuk sa premenia na elektrické signály, procesor ich spracuje, dáta prejdú sieťou a druhé zariadenie ich opäť premení na obraz a zvuk.
Za jednoduchým videohovorom sa skrýva množstvo procesov, ktorým väčšina z nás vôbec nerozumie. Napriek tomu nám nepripadajú neuveriteľné.
Prečo by teda malo byť neuveriteľné, že molekula z jedla prejde trávením, vstúpi do krvi, dostane sa k bunkám a stane sa súčasťou ich metabolizmu?
Mobil je iba prirovnanie.
Pri strave však vieme mnohé z týchto procesov priamo merať.
Špenát → folát → tvorba DNA
Špenát, šalát, brokolica či špargľa obsahujú folát, vitamín B9.
Zelenina sa teda na folát „nepremieňa“. Folát už obsahuje a telo z neho vytvára biologicky využiteľné formy.
Tie vstupujú do tzv. jednouhlíkového metabolizmu, ktorý je potrebný okrem iného na tvorbu stavebných súčastí DNA.
Prehľad publikovaný v Cell Metabolism opisuje úlohu folátu pri tvorbe nukleotidov, metabolizme aminokyselín aj metylačných procesoch.
Keď teda zješ listovú zeleninu, časť prijatého folátu po ďalších metabolických krokoch vstúpi do procesov potrebných na vytvorenie novej DNA.
Nie obrazne. Biochemicky.
Losos → EPA a DHA → bunková membrána
Keď zješ mastnú rybu, prijmeš omega-3 mastné kyseliny EPA a DHA.
Tie telo nepoužíva iba ako zdroj energie, ale zabudováva ich aj do fosfolipidov bunkových membrán.
V randomizovanej krížovej štúdii dostávalo 33 ľudí počas ôsmich týždňov omega-3 vo forme lososa alebo rybieho oleja. Po oboch intervenciách sa obsah EPA a DHA zvýšil v červených krvinkách aj krvných doštičkách.
Tuk, ktorý bol súčasťou ryby na tanieri, sa teda môže neskôr stať súčasťou membrány ľudskej bunky.
Bunková membrána pritom nie je iba obal. Obsahuje receptory, transportéry a ďalšie štruktúry, cez ktoré bunka komunikuje s okolím.
Jedlo tak môže dodávať nielen energiu, ale aj materiál, z ktorého je bunka postavená.
Vajce, mäso alebo jogurt → leucín → signál pre rast svalu
Bielkoviny z vajec, mäsa, rýb či mliečnych výrobkov sa pri trávení rozkladajú na aminokyseliny.
Tie sú stavebným materiálom, ale niektoré zároveň fungujú ako signál.
Typickým príkladom je leucín, ktorý dokáže aktivovať signálnu dráhu mTORC1. Tá bunke pomáha vyhodnotiť, či má dostatok živín na tvorbu nových bielkovín.
V malej mechanistickej štúdii u starších mužov po silovom tréningu vyšší príjem leucínu predĺžil zvýšenú tvorbu svalových bielkovín. Dickinson et al. – leucín, mTORC1 a tvorba svalových bielkovín
Bielkovina z jedla teda nie je iba tehla, z ktorej postavíme sval. Niektoré aminokyseliny zároveň bunke oznamujú, že stavebný materiál je k dispozícii.
Rovnováhu medzi rastom, mTORC1 a bunkovou obnovou rozoberám v článku Starnúci sval nepotrebuje iba rast. Potrebuje aj čas na opravu.
Rezistentný škrob → baktérie → butyrát → bunky čreva
Časť vlákniny a rezistentného škrobu naše tráviace enzýmy nedokážu rozložiť.
Dokážu to však niektoré črevné mikroorganizmy.
Pri fermentácii vznikajú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, medzi nimi butyrát, ktorý patrí medzi hlavné zdroje energie pre bunky hrubého čreva.
V randomizovanej krížovej štúdii so 46 zdravými dospelými zvýšila strava s rezistentným škrobom u väčšiny účastníkov produkciu butyrátu, hoci odpoveď sa medzi ľuďmi výrazne líšila. McOrist et al. – rezistentný škrob a tvorba butyrátu u ľudí
Butyrát však nie je iba palivo. V mechanistických experimentoch pôsobí aj ako signálna molekula a ovplyvňuje enzýmy zapojené do regulácie génovej expresie.
Reťazec teda môže vyzerať takto:
potravina → rezistentný škrob alebo vláknina → črevná baktéria → butyrát → energia a signál pre bunku čreva.
Viac o tejto spolupráci medzi jedlom a mikroorganizmami píšem v článku Črevný mikrobióm: čo naozaj vieme a čo ešte nevieme.
Brokolica → sulforafán → bunková obranná odpoveď
Brokolica a ďalšia kapustovitá zelenina obsahujú glukorafanín. Pri krájaní alebo hryzení z neho za pomoci enzýmu myrozinázy vzniká sulforafán.
Sulforafán ovplyvňuje regulačný systém KEAP1–NRF2.
NRF2 je bielkovina, ktorá pomáha riadiť aktivitu génov zapojených do bunkovej obrany pred chemickým a oxidačným stresom.
Tento mechanizmus je dobre preskúmaný najmä v bunkách a zvieracích modeloch a vieme tiež, že sulforafán sa po konzumácii brokolicových klíčkov vstrebáva u ľudí.
Jedlo teda môže ovplyvňovať bunkové dráhy. To však nie je to isté ako tvrdiť, že jedna potravina lieči chorobu.
Jód a selén → hormóny štítnej žľazy
Jedlo ovplyvňuje aj tvorbu a aktivitu hormónov.
Pekným príkladom sú jód a selén.
Jód prijímame napríklad z jodidovanej soli, morských rýb a niektorých mliečnych výrobkov či vajec.
Atómy jódu sa stávajú priamou súčasťou hormónov štítnej žľazy T4 a T3.
Selén má inú úlohu. Je súčasťou enzýmov nazývaných dejodázy, ktoré pomáhajú premieňať T4 na biologicky aktívnejší T3. Selenium, Iodine and Iron – Essential Trace Elements for Thyroid Hormone System
Keď teda povieme, že strava ovplyvňuje hormóny, nejde o žiadnu ezo predstavu.
V niektorých prípadoch potrava doslova dodáva atómy alebo kofaktory potrebné na to, aby hormón vznikol alebo sa aktivoval.
Orechy, semienka a zelenina → horčík → enzýmy
Horčík nájdeme napríklad v tekvicových semienkach, orechoch, kakau a listovej zelenine.
V bunke nepôsobí ako palivo. Funguje najmä ako kofaktor – pomáha enzýmom vykonávať chemické reakcie.
Mnohé reakcie využívajúce ATP v skutočnosti pracujú s komplexom Mg-ATP, teda ATP naviazaným na horčík. Horčík sa podieľa na stovkách enzymatických reakcií vrátane energetického metabolizmu a tvorby bielkovín či nukleových kyselín.
Minerál z jedla teda nemusí byť súčasťou svalu alebo membrány, aby ovplyvnil fungovanie bunky. Môže byť potrebný na to, aby enzým vôbec správne pracoval.
A potom sú tu mitochondrie
Práve v mitochondriách sa veľká časť príbehu jedla stretáva.
Glukóza, mastné kyseliny, aminokyseliny či ketolátky sa po rôznych metabolických krokoch môžu podieľať na tvorbe ATP v mitochondriách.
Nevzniká to jedným krokom. Ide o sériu enzymatických reakcií, Krebsov cyklus, prenos elektrónov cez dýchací reťazec a nakoniec tvorbu ATP.
A aj tu nachádzame látky z potravy.
Tiamín (vitamín B1) poskytuje kofaktor pre enzýmy, ktoré spájajú metabolizmus živín s Krebsovým cyklom.
Pri prenose elektrónov zohráva úlohu riboflavín (vitamín B2), z ktorého vznikajú FMN a FAD.
Niacín (vitamín B3) je zase prekurzorom NAD⁺, jednej z hlavných molekúl prenášajúcich elektróny.
A vitamín B5 je súčasťou koenzýmu A.
Tieto úlohy vitamínov skupiny B v mitochondriálnom metabolizme opisuje odborný prehľad Mito-Nuclear Communication by Mitochondrial Metabolites and Its Regulation by B-Vitamins.
Mitochondria teda nepotrebuje jednu „mitochondriálnu superpotravinu“. Potrebuje funkčný metabolický systém a množstvo látok, ktoré telo získava aj zo stravy.
Energetický stav bunky sledujú ďalšie regulačné systémy, napríklad AMPK – energetický senzor buniek, ktorý pomáha bunke prispôsobovať výrobu a spotrebu energie.
Jedlo teda nie sú iba kalórie
Kalórie sú dôležité. Hovoria nám, koľko energie potrava obsahuje.
Nevysvetľujú však celý príbeh.
V jednom jedle môžu byť zároveň:
A samozrejme energia.
Preto dve potraviny s rovnakým množstvom kalórií nemusia mať rovnaký biologický účinok.
Neznamená to, že energetická bilancia prestáva platiť.
Znamená to, že potravina je biologicky oveľa viac než číslo v kalorickej tabuľke.
Jedna potravina však bunky „nepreprogramuje“
Tu je dôležité neurobiť opačnú chybu.
Ak brokolica ovplyvňuje určitú signálnu dráhu, neznamená to, že lieči rakovinu.
Leucín síce aktivuje mTORC1, ale to neznamená, že čím viac leucínu zjeme, tým viac svalov vytvoríme.
A hoci omega-3 vstupujú do bunkových membrán, jedna porcia lososa naše zdravie zásadne nezmení.
Biologický účinok závisí od dávky, dĺžky pôsobenia, celkového jedálnička, energetického stavu, pohybu, génov aj zdravotného stavu.
Preto má väčší význam dlhodobý spôsob stravovania než hľadanie jednej „najzdravšej“ potraviny.
Čím viac som sa týmto súvislostiam venoval, tým menej som hľadal jednu potravinu, jeden doplnok alebo jedno pravidlo, ktoré má vyriešiť všetko. Väčší zmysel mi dávalo pochopiť, čo sa v tele deje a ktoré návyky mu dlhodobo prospievajú.
Aj preto som sa začal venovať výživovému poradenstvu a hlbšie študovať súvislosti medzi stravou, metabolizmom a zdravím.
Ak chceš lepšie pochopiť, ako sa strava, energetický metabolizmus, hormóny, pohyb a ďalšie faktory prepájajú práve v tvojom prípade, môžeme si tieto súvislosti prejsť spolu na metabolickej konzultácii.
Možno je neuveriteľnejšie niečo iné
Keď sa najbližšie pozrieš na mobil, možno sa na sekundu zastav.
Na kúsku skla sleduješ obraz, ktorý mohol pred zlomkom sekundy vzniknúť tisíce kilometrov od teba.
Nevieš presne, koľko procesov muselo prebehnúť, aby sa dostal pred tvoje oči. A vôbec ti to nepripadá zvláštne.
Potom si predstav obyčajný tanier.
Lososa. Vajce. Špenát. Brokolicu. Orechy alebo semienka.
Po zjedení sa ich zložky rozložia na molekuly, ktoré prejdú trávením, dostanú sa do krvi a k bunkám.
Niektoré sa stanú súčasťou membrány.
Iné pomáhajú vytvárať DNA.
Ďalšie aktivujú enzým, poslúžia ako stavebný materiál alebo pomáhajú vytvárať hormóny.
A ďalšie vstúpia do procesov v mitochondriách, vďaka ktorým bunka získava energiu.
Nie je zvláštne, že jedlo ovplyvňuje naše bunky.
Zvláštne by bolo, keby ich neovplyvňovalo.
Veď z potravy telo každý deň získava materiál na svoju obnovu a fungovanie.
Súvisiace články
