Zdravá strava neexistuje
Pätnásť mladých mužov muselo absolvovať casting predtým, ako boli prijatí za účastníkov štúdie. Pretože pre mníchovskú štúdiu HuMet hľadal odborník na výživu Hannelore Daniel testované osoby, ktoré vyzerali veľmi podobne. Mali by sa ťažko líšiť výškou, hmotnosťou, postavením a vekom. Týmto spôsobom chcel vedec dať dokopy biochemicky čo najhomogénnejšiu skupinu. Napríklad mladí muži by mali mať podobnú hladinu cukru v krvi nalačno. Pretože cieľom vyšetrovania na Technickej univerzite v Mníchove bolo získať čo najpresnejší pohľad na ľudský metabolizmus.
Podľa vedcov z amerického výskumného ústavu Scripps existuje viac ako 100 000 metabolitov - látok, ktoré sa tvoria pri rozklade potravín alebo liekov. Metabolity sú napríklad protóny, kyseliny, proteíny alebo molekuly cukru. Súhrn všetkých metabolitov, aktivita enzýmov a metabolické procesy v bunke sa nazývajú metabolom. Názov vznikol analogicky s výrazom genóm - teda súhrn všetkých génov v bunke - a je odvodený z odborného výrazu „metabolizmus“ pre metabolizmus.
Účasť v štúdii HuMet bola skutočným testom vytrvalosti pre obsadených mladých mužov: Museli držať pôst 36 hodín, pričom každé dve hodiny sa odoberali vzorky krvi, moču a dychu. Ani potom nesmeli jesť do sýtosti, ale museli si vziať špeciálne cukrové roztoky alebo nápoj obohatený o tuk. Vedci nechali testované osoby držať ruky v ľadovej vode alebo kopnúť do ergometra, aby zistili, ako sa mení metabolizmus a najmä produkcia stresových hormónov. Stanovila sa tiež ich bazálna rýchlosť metabolizmu. Toto je množstvo energie, ktoré človek spotrebuje, keď leží pokojne na gauči.
Toto úsilie stálo za to, pretože Hannelore Daniel a jej tím uviedli: „Aj keď bola hladina cukru v krvi nalačno rovnaká pre všetky testované osoby, hodnoty cukru v krvi sa po vypití roztoku cukru správali mimoriadne odlišne - u niektorých stúpli oveľa vyššie a potom klesli oveľa strmšie ako s ostatnými. “Aj po hladovaní a cvičení sa hodnoty metabolitov v krvi biochemicky podobných testovaných osôb enormne líšili.
Gény sú okrem iného zodpovedné za túto rozmanitosť ľudského metabolizmu. Genóm všetkých ľudí je na 99,9 percent rovnaký, ale malé genetické varianty - takzvané polymorfizmy s jedným nukleotidom (skrátene SNP) - sú dostatočné na vytvorenie drastických rozdielov vo vzhľade a náchylnosti na choroby.
Od začiatku roku 2000 pracovali internisti a odborníci na výživu na objasnení toho, ktoré látky SNP sú náchylné na chronické choroby, ako sú infarkty a cukrovka. Hľadajú tiež živiny, ktoré interagujú s týmito mini variantmi v genóme. Súčasťou jedálnička je koniec koncov množstvo bežných chorôb.
Gén MTHFR, ktorý je dôležitý v metabolizme kyseliny listovej a dnes je známych niekoľko mini variantov, bol dobre preštudovaný. Jeden z nich prispieva k zvýšeniu hladín homocysteínu u niektorých ľudí - rizikový faktor srdcových infarktov, najmä ak strava obsahuje príliš málo kyseliny listovej a vitamínu B2. Ďalším variantom génu je jeho nosič menej náchylný na rakovinu hrubého čreva - riziko je znížené o 17 percent. Je to ešte menej, ak má dotknutá osoba dostatočný prísun kyseliny listovej a pije málo alkoholu. Kvôli týmto rozdielom v genóme má 12 percent Nemcov vyššiu potrebu kyseliny listovej, ako odporúča Nemecká spoločnosť pre výživu.
Jesť je ako topánky
Väčšina stravovacích odporúčaní je veľmi všeobecných. „Zdravá výživa“ je však rovnako nemožná ako „veľkosť obuvi“ pre každého, napísal odborník na výživu Alexander Ströhle v Deutsche Apotheker-Zeitung. Cieľom moderného výskumu výživy je preto formulovať personalizované odporúčania, ktoré minimalizujú individuálne riziko ochorenia.
Boli už objavené početné varianty génov, ktoré zvyšujú alebo znižujú riziko ochorenia. Stále však nie je jasné, ktoré SNP majú vplyv na zdravie. Počiatočná eufória je preč. „Niekoľko stoviek variantov génov ovplyvňuje riziko cukrovky. Ale zatiaľ môžeme vysvetliť iba niekoľko percent dedičstva, “hovorí Hans-Georg Joost, vedecký riaditeľ Nemeckého inštitútu pre výskum výživy (DIfE). Je presvedčený: „Veľa peňazí sa tu spálilo vo výskume.“ Vedci ako Hannelore Daniel z Mníchova sa preto čoraz viac obracajú od génov a namiesto toho skúmajú množstvo metabolických produktov, ktoré sa neustále tvoria a rozkladajú v bunkách. Dúfajú, že identifikujú metabolické typy, pre ktoré sú niektoré potraviny obzvlášť prospešné alebo škodlivé.
Karsten Suhre, bioinformatička na lekárskej fakulte Weilla Cornella v Katare, urobila prvý krok týmto smerom. U viac ako 2 800 ľudí porovnával varianty genetického rizika pre choroby, ako je cukrovka alebo srdcové choroby, s metabolitnými vzorcami, t. J. S rôznymi množstvami metabolických produktov, ktoré spolu vytvárajú individuálny chemický odtlačok prsta.
Zistil, že 37 z viac ako 600 000 skúmaných génových variantov výrazne mení metabolitný vzorec buniek. Dôvod: Enzýmy, pre ktoré poskytujú génové varianty podrobný plán, pracujú rôznymi rýchlosťami a týmto spôsobom zabezpečujú rôzne koncentrácie metabolických produktov. „Tieto SNP sú preto skutočne dôležité pre vývoj cukrovky 2. typu,“ hovorí bioinformatik Suhre.
A metabolity nie sú užitočné iba na predpovedanie rizík chorôb. "Odrážajú tiež jedálny lístok človeka," vysvetľuje Hannelore Daniel. Jedným z príkladov je aminokyselina prolín betaín, ktorá sa nachádza v moči po tom, čo niekto zjedol citrusové plody alebo vypil pomarančový džús. Ďalším príkladom sú protónové vzorce v moči, pomocou ktorých sa dá zistiť, či je niekto kávičkár. Tieto vedomosti sa používajú pri štúdiách výživy na kontrolu toho, či testované osoby správne zapísali svoje stravovacie návyky.
Niektorí metabolickí vedci, ako napríklad Jeremy Nicholson, pripisujú črevnej flóre osobitný príspevok k zdraviu a chorobám. Pretože v hrubom čreve prebiehajú početné metabolické procesy. A v závislosti od toho, ktoré zárodky sa tam nachádzajú, je organizmus náchylný na určité choroby (pozri Bild der Wissenschaft 6/2011, „Neznámi podnájomníci“).
Rozprávkové paličky
Jeremy Nicholson, „otec metabolomiky“, má víziu: Do roku 2020 by mali byť zdravotníci schopní prepojiť metabolické typy s rizikami ochorenia. Potom by mali existovať tyčinky na moč, pomocou ktorých je možné určiť mikrobiálne produkty rozkladu - a tým aj zdravotný stav. Hannelore Daniel je však skeptický: „Nesmieme urobiť rovnakú chybu, ako sme urobili, keď sme objavili SNP. To všetko si vyžaduje čas a je len v začiatkoch. ““
Na ponuky terapie, ktoré sú individuálne prispôsobené na základe metabolomu, ako sľubujú poskytovatelia, by sa malo pozerať kriticky. Napríklad v diétnom programe „Metabolic Balance“ podľa Wolfa Funfacka sa vytvorí individuálny výživový plán pomocou krvného testu na 36 látok. Program je veľmi vedecký, zostáva však tajomstvom, ako sa z laboratórnych hodnôt vytvára menu na mieru. Obhajcovia spotrebiteľov opakovane varujú pred takými metabolickými diétami, ktoré sú nielen drahé, ale pre niektorých ľudí môžu byť dokonca nebezpečné kvôli vysokému obsahu bielkovín.
Koniec koncov, znalosť metabolických rozdielov by mohla čoskoro pomôcť pri identifikácii určitých chorobných procesov v ranom štádiu. "Je to za rohom," je presvedčený riaditeľ DIfE Joost. Rovnako ako vysoká hladina cukru v krvi a vysoké hladiny HbA1c slúžia na detekciu cukrovky, mohli by sa tiež identifikovať ďalšie metabolity.
Vedci z DIfE nedávno objavili ďalších 14 biomarkerov pre cukrovku. Patria sem jednoduché molekuly cukru, rôzne fragmenty bielkovín a fosfolipidy. „Pomocou liekov možno u týchto pacientov zabrániť alebo prinajmenšom oddialiť nástup ochorenia,“ hovorí Joost. V prípade cukrovky je šanca na prevenciu veľká, pretože deštrukcii beta buniek produkujúcich inzulín v pankrease je možné zabrániť už v počiatočnom štádiu. (Prečítajte si tiež nasledujúci článok „Uzdravovacia prestávka“.) ■
KATHRIN BURGER je kvalifikovaný ekotrofológ. Už takmer desať rokov píše o témach výživy v bdw.