Úprava vnútorných metabolických hodín pomocou výživy 107; Assmann Foundation for Prevention
Správy z vedy
Zmena vnútorných metabolických hodín pomocou výživy [107]
Diéta môže mať vplyv na takzvané vnútorné hodiny, ktoré blokujú periodickú postupnosť metabolických procesov. Metabolizmus je riadený endogénnymi kardiostimulátormi aj exogénnymi impulzmi, vďaka ktorým sa procesy opakujú do 24 hodín, t. J. Cirkadiánne. Rozhodujúcim generátorom vnútorných hodín je obvod v hypotalame, ktorý je obrazne popísaný ako centrálne hodiny (hlavné hodiny), ktorý aktivuje alebo deaktivuje cirkadiánne nastaviteľné hodinové gény v dennej rutine. Pomocou neurálnych a humorálnych faktorov, ktoré sú stále málo známe, centrálne hodiny synchronizujú periférne hodiny v iných oblastiach nervového systému, ako je sietnica, a tiež časové sekvencie v periférnych orgánoch, ako sú pečeň alebo obličky. Najdôležitejšie vonkajšie hodiny pre metabolické procesy sú svetlo.
Zloženie stravy môže mať vplyv na načasovanie vnútorných hodín. Ak sú napríklad jedlá s nízkym obsahom tuku nahradené jedlami s dlhým časom s vysokým obsahom tukov a nízkym obsahom sacharidov, menia sa cirkadiánne procesy v bunkách, čo narúša energetický metabolizmus i imunitný systém. Pracovná skupina vedená Andreasom Pfeifferom z Nemeckého ústavu pre výživu ľudí v Postupime-Rehbrücke stanovila podrobnosti v priebehu štúdie, ktorá bola teraz publikovaná v časopise Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (1).
Štúdie sa zúčastnilo celkovo 29 ľudí s normálnou hmotnosťou. Na začiatku štúdie dostali izokaloricky vypočítané jedlá s miernym obsahom tuku zložené z 55% sacharidov, 15% bielkovín a 30% tuku. Po šiestich týždňoch sa množstvo tuku v strave zvýšilo a množstvo sacharidov sa znížilo; subjekty potom konzumovali 45% tuku, 40% sacharidov a 15% bielkovín.
Koncentrácia kortizolu v slinách sa považovala za marker pre centrálne hodiny v mozgu, expresia génov v monocytoch bola mierou načasovania metabolizmu lipidov a zápalových procesov v periférnych orgánoch.
Výsledkom bolo, že zmena z izokalorickej stravy s vysokým obsahom sacharidov a nízkym obsahom tukov na nízkokarbohydrátovú, ale s vyšším obsahom tukov viedla k zmenám v centrálne a periférne riadených cirkadiánnych metabolických procesoch. Denný rytmus, v ktorom sa uvoľňoval kortizol, sa zmenil. Okrem toho sa takzvané hodinové gény, ktoré ovplyvňujú energetickú rovnováhu a metabolizmus lipidov, ako aj zápalové procesy, zapínajú a vypínajú s inou frekvenciou v priebehu jedného dňa.
Analýza kortizolu naznačila mierne oneskorenie centrálnych hodín v dôsledku zmeny stravovania. To sa však neprenieslo analogicky k periférnym hodinám. Postupnosť zmeny génov zodpovedných za metabolizmus lipidov a zápalové procesy sa zmenila, ale nie v súlade s centrálnymi hodinami.
Prvýkrát sa ukázalo, že aktivita dvoch centrálnych génov v metabolizme lipidov - zodpovedných za syntázu mastných kyselín (FASN) a za karnitoín-palmityl transferázu1 (CPT1A) - podlieha dennému rytmu. Zistili sa tiež zmeny aktivity metabolických génov, ktoré nedodržiavajú 24-hodinový rytmus.
Hodnoty indexu telesnej hmotnosti, glukózy nalačno a inzulínu nalačno, triglyceridov alebo C-reaktívneho proteínu zostali v priebehu štúdie nezmenené, zatiaľ čo hodnoty HDL a LDL sa zvýšili po diéte s vysokým obsahom tukov u osôb.
Pre vedcov zostáva nejasné, či zmena stravovania vynuluje centrálne hodiny a či to ovplyvní metabolické procesy v monocytoch alebo naopak.
V následnej štúdii, ktorá sa nazýva hodinová štúdia, bola položená otázka, či a ako súvisia periférne cirkadiánne časovače s energetickou rovnováhou alebo s reguláciou telesnej hmotnosti (2). Cieľom je poskytnúť konkrétnejšie stravovacie odporúčania šité na mieru jednotlivcovi v budúcnosti, ktoré sú taktiež šité na mieru vnútorným hodinám človeka.
Desynchronizácia medzi centrálnymi a periférnymi hodinami, ktorá bola tiež pozorovaná v Postupimskej štúdii, vyvolaná napríklad príjmom potravy, je medzinárodne uznávaná ako faktor zvyšovania metabolických porúch, najmä cukrovky a obezity (3).
Naopak, opakovaná strava v optimálnom dennom rytme môže pomôcť udržať zdravie. Napríklad podobne ako pri liekoch, aj zdraviu prospešný účinok mikro zložiek v potravinách, ako sú polyfenoly, nenasýtené mastné kyseliny a vláknina, sa môže zvýšiť, ak sa konzumujú v správnom čase počas dňa (4).
Aj keď zatiaľ nemožno odvodiť systematické odporúčania pre klinickú prax, zdá sa už pravdepodobné, že strava s vysokým obsahom tukov môže zhoršiť metabolické podráždenie, ktoré je napríklad vystavené častým cestujúcim na medzikontinentálnych trasách.