Sestradani geni in celično žretje
Pozdravljeni v oddaji Frequenza della scienza, kjer bomo danes raziskovali zapleten preplet med genetiko, živčevjem in hormoni, ki vplivajo na telesno težo. Posebno pozornost bomo namenili vlogi apetita v razvoju debelosti ter oblikam zdravljenja, ki temeljijo na zaviranju apetita. V drugem delu oddaje bomo preverili, kaj se v telesu dogaja med hujšanjem. Poglobili bomo naše razumevanje fizioloških procesov, ki spremljajo izgubo telesne mase, ter osvetlili, kako na telo vpliva tako imenovan intermittent fasting ali periodično postenje. Za konec pa se bomo poglobili še v celični proces avtofagija, kjer celice pojedo same sebe.
V zahodnih kulturah se je ideal telesne podobe skozi zgodovino spreminjal, vendar se je v zadnjih letih začel izražati v vedno bolj suhljatih telesih. Suhljato telo naj bi bilo tudi ideal zdravja in vitalnosti. Z zdravjem se vse bolj enačijo tudi izjemno mišičaste postave. S pojavom fitnes kulture je še posebej med moškimi v porastu tudi bigoreksija ali mišična disformija, ki jo spremljajo obsedenost s telesno vadbo in strogi, pogosto nezdravi sistemi prehranjevanja. Tak življenjski slog, ki je sicer velikokrat smatran kot zdrav način življenja, se v resnici odmika od njegovega bistva, ki temelji na zmernosti in splošnem dobrem počutju.
Kako pa je telesna teža ovrednotena v medicinski stroki? Verjetno vsi poznamo indeks telesne mase ali ITM, ki se najpogosteje uporablja za kategorizacijo telesne mase. Na podlagi izračuna ITM se uvrščamo v kategorije podhranjenosti, od hude do blage, normalne telesne mase in prekomerne telesne mase ter debelosti, od prve do tretje stopnje. V preteklosti je ITM služil kot temeljno orodje za diagnozo debelosti, danes pa vemo, da so bolezenska tveganja pri debelosti povezana predvsem s prekomernim kopičenjem maščevja, ki ima na dolgi rok številne slabe posledice za zdravje. Ker ITM v svojem izračunu ne razlikuje med različnimi telesnimi sestavami, se za diagnozo debelosti danes uporabljajo druge meritve, ki bolje ocenijo delež maščevja v telesu. Bolj ustrezne metode so recimo metoda DXA na osnovi rentgena in meritve bioimpedance, kjer ocenimo prevodnost telesa s šibkim električnim tokom. Pomembno je namreč vedeti, ali je z razvojem debelosti prišlo do izgube mišične mase ali pa je mišična masa ustrezna.
Svetovna zdravstvena organizacija je leta 1997 debelost uvrstila med bolezni. Definiranje debelosti kot kronično bolezen predstavlja ključen napredek k ustrezni obravnavi in zdravljenju debelosti. Dojemanje debelosti kot bolezni pomaga tudi pri destigmatizaciji oseb z debelostjo v družbi, ki je nevarno obsedena z videzom. O debelosti govorimo, ko je pri posamezniku delež maščevja tako visok, da predstavlja tveganje za zdravje. Poviša se tveganje za pojav več kot 200 različnih bolezni, kot so sladkorna bolezen, bolezni srca in ožilja ter raka. Pomembno se je zavedati, da je debelost kompleksna presnovna bolezen, na katero vpliva veliko število različnih dejavnikov. K nastanku debelosti pomembno prispevata visokokalorična prehrana in pomanjkanje fizične aktivnosti, ne smemo pa zanemariti prispevka genetskih predispozicij, ki vplivajo na telesno težo. Danes se bomo podrobneje posvetili genetskemu ozadju debelosti in raznolikim mehanizmom, preko katerih okvare v genih privedejo do razvoja debelosti. O tem smo govorili z Gašperjem Toninom, doktorskim raziskovalcem medicine, ki med drugim raziskuje področje klinične prehrane, interne medicine in genetike debelosti.
Doktor Tonin pojasnjuje, da je največ okvarjenih genov, ki so povezani z debelostjo, vključenih v regulacijo apetita. Preden se vprašamo, kaj ti geni počnejo, najprej razložimo, kako naše telo uravnava vnos hrane in posledično našo telesno težo. Najpomembnejša regulatorja telesne teže sta živčni in hormonski sistem. Njuno skupno delovanje uravnava naš vnos hrane, prebavo in presnovo hranil v črevesju. Naši možgani neprestano prejemajo informacije o energijskih potrebah telesnih tkiv in o hrani, ki jo vnašamo ter prebavljamo. Na te informacije se odzovejo tako, da povzročijo občutek sitosti ali lakote. Pri sprejemu in odzivu na te informacije ključno vlogo igra hipotalamus, ki deluje kot nadzorni center, razlaga doktor Tonin.
Pri razumevanju ješčnosti pa ne smemo pozabiti na pomen hormonske regulacije. Eden pomembnejših hormonov, ki vpliva na naš apetit, je hormon leptin. Raziskovalke in raziskovalci so hormon odkrili leta 1994 med opazovanjem debelih laboratorijskih miši, ki so bile kar trikrat težje od ostalih miši, njihov apetit pa je bil nenasiten. Ugotovili so, da je genski zapis debelih miši vseboval eno samo mutacijo v genu, ki zapisuje za hormon leptin. Odkritje leptina je razkrilo, da v telesu obstaja fiziološki sistem, ki nadzoruje vnos hrane in metabolizem, ter potrdilo dejstvo, da je debelost lahko posledica kompleksnega biološkega problema. Odkritje je pospremilo tudi veliko navdušenje nad hormonom, ki naj bi topil maščobo. Hitro pa se je izkazalo, da genska okvara leptina ne more v celoti pojasniti debelosti. Pri ljudeh je namreč okvara prisotna v izjemno majhnem deležu populacije z debelostjo. Namesto tega se problem pogosto skriva v odpornosti na učinke leptina, čemur pravimo tudi leptinska rezistenca. O delovanju leptina in leptinski rezistenci nam pove doktor Tonin.
Genske oblike debelosti lahko ločimo na več tipov. Poznamo monogenske oblike debelosti, pri katerih je okvarjen zgolj en gen. Monogenska debelost je sicer redka, zanjo namreč trpi manj kot 10 odstotkov populacije z debelostjo. Ponavadi je okvara metabolizma zelo izrazita in nastopi že v otroštvu. Podobno je tudi s sindromsko debelostjo, ki se pojavi kot del širšega prepleta zdravstvenih težav in ponavadi spremlja hujše motnje v razvoju. Najpogostejša pa je oblika poligenske debelosti, ki temelji na prispevkih različnih genskih variant, ki jih je pri posamezniku lahko več kot sto. Ti prispevki se skupaj z okoljskimi učinki povežejo v klinično sliko debelosti. Kje vse se v genskem zapisu lahko zalomi, razlaga doktor Tonin.
Razumevanje genskih okvar in variant, ki prispevajo k razvoju debelosti, hkrati odpira vrata za nove, bolj usmerjene pristope farmakološkega zdravljenja. Farmakološko zdravljenje sicer predstavlja zadnji korak v zdravljenju debelosti, opozarja doktor Tonin. Zdravljenje se začne z osnovnimi pristopi, ki temeljijo na psihološki obravnavi odnosa do hrane in hranjenja ter pregledu posameznikove prehrane in telesne dejavnosti. Ustrezno gibanje je še posebej pomembno tudi ob kombiniranem farmakološkem zdravljenju, saj veliko zdravil za debelost povzroča neugodno zmanjšanje mišične mase.
Če osnovni pristopi zdravljenja ne pomagajo, sledi farmakološko zdravljenje. Izguba telesne teže je sicer stranski učinek številnih zdravil, ki niso primarno namenjena zdravljenju debelosti. To so recimo zdravila za zdravljenje sladkorne bolezni, kot so relativno novi zaviralci SLGT-1. Ta zdravila izgubo telesne teže povzročijo tako, da zmanjšajo absorpcijo glukoze v tankem črevesju. Doktor Tonin razloži, da najpopularnejša zdravila, s katerimi danes zmanjšujemo telesno težo, temeljijo na učinkovinah semaglutid in liraglutid. Učinkovini posnemata delovanje hormona GLP-1, ki se v našem črevesju sprošča med obrokom in zmanjšuje naš apetit.
Semaglutid je pri nas poznan pod različnimi komercialnimi imeni, med katerimi zagotovo poznate Ozempic. Zdravilo Ozempic je pri nas registrirano za zdravljenje bolnikov s sladkorno boleznijo tipa 2, predpisujejo pa ga tudi zaradi učinkov na apetit in telesno težo. Proizvajalec Ozempica je kmalu po razvoju Ozempica na trgu predstavil še Wegovy, ki temelji na isti učinkovini semaglutid, a vsebuje višje odmerke učinkovine. Zdravilo Wegovy bo tudi v Sloveniji namenjeno izključno zdravljenju debelosti. Zdravilo Ozempic je svojo slavo pridobilo zaradi hollywoodskih zvezd in influencerjev, ki nanj prisegajo za pomoč pri hujšanju. Kmalu se je trend hujšanja z Ozempicom preselil tudi k nam. O neustreznem predpisovanju in posledičnem pomanjkanju Ozempica, smo na Radiu Študent že poročali. Danes pa nas bolj zanima, kako zdravilo deluje. O delovanju zdravil za debelost in njihovih stranskih učinkih nam pove doktor Tonin.
Poleg omenjenih zdravil, ki spodbujajo izgubo telesne teže, so v Sloveniji na voljo še nekatera druga. Recimo setmelanotid, s katerim zdravimo redko obliko genetske debelosti, ki je povezana z Bardet-Biedlovim sindromom. Mogoče ste slišali tudi za zloglasni sibutramin, ki se je za zdravljenje debelosti v Sloveniji uporabljal do leta 2010, nato pa je bil zaradi številnih stranskih učinkov prepovedan. Kljub prepovedi se je sibutramin kasneje znašel tudi v nekaterih prehranskih dodatkih za zaviranje apetita.
Prehranska dopolnila za razliko od zdravil ne potrebujejo odobritve s strani pristojnih agencij, kar bi zagotavljalo večjo varnost in kakovost. Dodatki za zmanjševanje apetita pogosto vključujejo sestavine, kot so ekstrakt zelenega čaja ali kofein v drugih oblikah, grenka pomaranča in kapsaicin. Količina razpoložljivih znanstvenih informacij o teh sestavinah pa se precej razlikuje. V nekaterih primerih so dokazi o njihovih domnevnih koristih sestavljeni iz omejenih podatkov živalskih in celičnih študij, namesto podatkov iz dvojno slepih, randomiziranih kliničnih preskušanj na ljudeh. V drugih primerih so študije, ki podpirajo uporabo določene sestavine, slabo narejene in preučujejo zgolj kratkoročne učinke. V skoraj vseh primerih pa so za popolno razumevanje varnosti in učinkovitosti določene sestavine potrebne obsežne dodatne raziskave. Poleg pomanjkanja dokazov o njihovi učinkovitosti so prehranska dopolnila pogosto tudi draga, v najslabšem primeru so lahko celo nevarna za zdravje.
V prvem delu oddaje smo torej razložili delovanje lačnih genov, ki prispevajo k razvoju debelosti. Opisali smo, kako deluje naš apetit in kako ga z zdravili lahko zmanjšujemo. Zdaj pa je čas, da naše apetite zadovoljimo s slastnim glasbenim premorom. Ko se vrnemo nazaj, bomo govorili o periodičnem postenju in celičnem vrelcu mladosti.
Komad
Poslušate oddajo Frequenza della scienza na 89,3 MHz. V prvem delu oddaje smo obdelali različne dejavnike, ki vplivajo na debelost, in pregledali načine, kako lahko debelost farmakološko zdravimo. Zdaj se bomo posvetili procesu hujšanja – kako izguba maščobe sploh poteka, predstavili pa bomo tudi intermittent fasting oziroma periodično postenje.
Periodično postenje se pogosto uporablja kot metoda za izgubo telesne teže, saj z njo omejimo čas prehranjevanja. S hrano dobimo makrohranila, kot so ogljikovi hidrati, maščobe in beljakovine, ter mikrohranila, med katera sodijo vitamini, minerali in elementi v sledovih. Makrohranila so vir osnovnih gradnikov najrazličnejših makromolekul, iz njih pa pridobimo tudi energijo za celično delo, ki se meri v kalorijah. Matematika poteka tako, da če pojemo več kalorij, kot jih naše telo dnevno potrebuje, sčasoma pridobimo na teži oziroma se zredimo. Obratno se zgodi, če kalorij pojemo manj, kot jih dnevno porabimo.
Koncept energijske bilance smo podrobneje opisali v oddaji Frequenza della scienza z naslovom »Kaj naj jem?«, kjer smo obdelali tudi vloge najrazličnejših makro in mikrohranil in problemov, ki pridejo s hitrimi dietami. Če oseba uživa hrano, s katero preseže dnevne potrebe, se presežek v telesu shrani v maščobne celice. Presežek ogljikovih hidratov in beljakovin se v jetrih pretvori v trigliceride, ki nato od tam potujejo in vstopajo v maščobne celice. Tam se shranijo v maščobne kapljice in čakajo, da se razgradijo v primeru povečanja energijskih potreb. Maščobno tkivo sicer ni namenjeno zgolj shranjevanju energije, temveč služi tudi kot dodatna zaščita notranjih organov in temperaturna izolacija, vpliva pa tudi na splošne energijske potrebe telesa. Maščevje kot poglavitni vir leptina sodeluje tudi pri hormonskem uravnavanju apetita in nivoja glukoze v telesu. Drugače rečeno – več maščevja pomeni tudi več apetita.
Ko oseba nekaj ur ne jé in začne nivo prosto dostopne glukoze v krvi postopoma upadati, telo sporoči jetrom, da morajo sprostiti zaloge glikogena. Glikogen namreč služi kot vir dostopne energije, saj hitro razpade na osnovne gradnike – glukozo, ki se sprosti v krvni obtok in celicam prinese energijo. Ko se zaloge glikogena porabijo, telo postopoma presedla na druge vire energije, prične se tako imenovano kurjenje maščob.
Kot smo omenili, je maščoba v maščobnih celicah shranjena v obliki trigliceridov. To so molekule, sestavljene iz glicerola in treh maščobnih kislin. Ko do maščobnih celic pride signal, da telo potrebuje energijo, celica najprej razgradi trigliceride na glicerol in proste maščobne kisline. Slednje se sprostijo v krvni obtok in potujejo do srca, skeletnih mišic in prebavil – skratka do tkiv, ki energijo potrebujejo. Ko proste maščobne kisline pridejo do energije željnih celic, se absorbirajo ter v mitohondrijih razgradijo do osnovnih delcev. Procesu razgradnje maščobnih kislin pravimo β-oksidacija. Ob razgradnji se sprošča energija, ki jo celica porabi za svoje potrebe. Del prostih maščobnih kislin gre tudi v jetra, kjer se pretvori v ketonska telesa, ki služijo kot vir energije za možgane. Možganske celice so namreč posebne v tem smislu, da maščobnih kislin ne morejo uporabiti za vir energije.
Proces porabe maščob dosežemo torej z omejitvijo količine energije, ki jo vnesemo s prehrano. Dosežemo ga lahko z različnimi dietami, v zadnjih letih pa je posebno pozornost dobilo periodično postenje oziroma intermittent fasting. Postenje prakticirajo v mnogih verah, vključno s krščanstvom, islamom in judaizmom. Postenje se od konstantnega kaloričnega omejevanja razlikuje v eni poglavitni točki – prehranjevanje je omejeno zgolj s časom in ne s kalorijami.
Pred štiridesetimi leti je izšla vplivna raziskava, ki je pokazala, da podgane z omejenim režimom hranjenja živijo dlje. Raziskovalna skupina je namreč podgane razvrstila v dve skupini – ena skupina je lahko jedla, ko je želela, v drugi skupini pa so podgane imele dostop do hrane zgolj vsak drugi dan. Podgane, ki so imele časovno omejeno prehranjevanje, so živele skoraj dvakrat dlje kot podgane z neomejeno prehrano. Iste podgane so imele tudi boljše kognitivne in senzorične zmožnosti. Po tej raziskavi so izšle še druge, ki so nakazovale podobne trende tudi v drugih vrstah glodalcev in živalih nižjih taksonomskih stopenj. V skupinah, kjer so izvajali periodično postenje, so zasledili tudi nižje ravni glukoze v krvi, izboljšano občutljivost na inzulin in nižji srčni pritisk.
Kljub temu pa velja omeniti, da laboratorijskih živali ne moremo vedno primerjati z ljudmi. Nahajajo se namreč v okolju, na katerega njihovo vedenje in telesno delovanje ni prilagojeno, zato moramo izsledke tovrstnih raziskav jemati s kancem soli. Pomembna razlika med glodalci v naravi in laboratoriju je namreč prav količina hrane, ki je na voljo. Glodalci v naravi morajo hrano poiskati, zato jedo zgolj, ko jo najdejo. V naravi torej težje pride do prekomernega hranjenja kot v laboratoriju. Tako bi lahko rekli, da nenamerno izvajajo periodično postenje. Zato bi lahko izboljšano zdravstveno stanje živali ob omejenem dostopu do hrane pripisali že dejstvu, da so to zanje pač bolj običajne razmere. Težko bi torej napovedali, ali bi kalorična restrikcija in periodično postenje imela enako dober vpliv na zdravje tudi pri glodalcih v naravi ali celo človeku.
////////
Raziskovalna skupina je v pregledni raziskavi iz leta 2017 preučevala različne režime postenja. Pod drobnogled so vzeli opazovalne študije ljudi, ki prakticirajo religiozne poste, in presečne raziskave, kjer so opazovali povezave med prehrano in različnimi zdravstvenimi stanji. Raziskovalna skupina je pregledala tudi eksperimentalne raziskave, kjer so skupinam ljudi predpisali časovno omejen režim prehranjevanja. Že med navajanjem eksperimentalnih raziskav so v pregledni študiji poudarili, da se tovrstne raziskave običajno soočajo z majhnimi velikostmi vzorcev, izvajajo pa jih večinoma na ljudeh s prekomerno telesno težo. Raziskave so običajno prekratke, saj ne trajajo dlje od šestih mesecev.
Zaključki pregledne raziskave so pokazali, da so nekateri režimi postenja vodili v upad telesne teže, upad vnetnih hormonov in citokinov ter izboljšanje inzulinske rezistence. Ob tem velja poudariti, da večina omenjenih raziskav ni imela kontrolne skupine, ki bi se držala nižjega kaloričnega vnosa brez časovne omejitve. Tistih malo raziskav, ki so primerjale oba režima, torej zmanjšani kalorični vnos in periodično postenje, pa je pokazalo primerljivo izgubo telesne mase in nasprotujoče si rezultate pri kontroli inzulinske rezistence.
Periodičnemu postenju se v zadnjem času namreč pripisuje mnogo zdravilnih značilnosti, med drugim tudi blaženje inzulinske rezistence, znižanje previsokega krvnega tlaka in podaljšanje življenjske dobe. Časovno omejevanje hranjenja je tako lahko učinkovit sistem za zmanjševanje telesne teže, kar pri ljudeh s prekomerno telesno težo tudi prinese mnogo zdravstvenih koristi. Vendar lahko zaenkrat ostanemo zgolj pri tem. Periodično postenje je lahko učinkovit režim izgube telesne teže, vendar nima nobenih posebnih zdravstvenih učinkov, ki se ne bi prav tako pojavili s kakršnokoli izgubo telesne teže pri prekomerno hranjenih ljudeh. Dolgoročnih raziskav, ki bi preverjale vpliv periodičnega postenja na zdravje, namreč na tej točki še ni dovolj, da bi ga upravičeno priporočali kot magično zdravilo za malodane vsako bolezen, ki pride s starostjo.
Do sedaj smo torej obdelali uravnavanje lakote, faktorje, ki vplivajo na debelost, in periodično postenje. Vzeli si bomo krajši glasbeni premor, nato pa se bomo poglobili v še en mehanizem, ki naj bi omogočal nesmrtnost – avtofagijo.
Poslušate oddajo Frequenza della scienza na valovih Radia Študent. Danes je govora o lakoti, genetiki debelosti, pred glasbenim premorom pa smo pod drobnogled vzeli periodično postenje, bolje poznano pod imenom intermittent fasting. Sedaj se bomo posvetili avtofagiji in njenim potencialno blagodejnim vplivom na znižanje teže. Avtofagija je celični mehanizem, ki ima pomembno vlogo pri ohranjanju ravnovesja tako v celicah kot v celotnem organizmu. V zadnjih letih je dobila posebno pozornost, saj so ji mnogi nadeli nadimek eliksir mladosti. Zaradi tega se je pričelo čedalje bolj pogosto poročati o tem, kako naj jo sprožimo na najrazličnejše načine, da bomo lahko živeli večno.
Avtofagija ohranja celično homeostazo tako, da odstranjuje nedelujoče celične organele in beljakovine. Njena aktivnost se poveča ob različnih stresorjih, med drugim tudi s stradanjem oziroma pomanjkanjem hranil. Njena naloga je torej regeneracija tkiv, tako da slabo delujoče celice odstopijo prostor novim, bolje delujočim celicam. Tako se je v zadnjih letih oblikovalo mnenje, da jo moramo čim večkrat sprožiti za bolj zdravo življenje, protirakavo delovanje in proti najrazličnejšim boleznim. Eden izmed načinov naj bi bilo tudi pogostejše postenje, ki naj bi ga izkoristili zato, da avtofagijo sprožimo.
Beseda avtofagija dobesedno pomeni jesti samega sebe, kar zveni malce hecno in morda ni nekaj, kar bi si želeli, da se v nas dogaja, vendar deluje ravno nasprotno. Z avtofagijo celica namreč odstranjuje slabo delujoče komponente, ki jih razgradi na osnovne delce, zato da jih lahko uporabi za izdelavo novih komponent. Podrobneje proces predstavi profesorica Irena Mlinarič Raščan z ljubljanske Fakultete za farmacijo.
Avtofagija je torej proces čiščenja in reciklaže celičnih komponent. Pomembno je, da je njeno delovanje nemoteno, saj v nasprotnem primeru pride do raznih bolezenjskih stanj, povezanih s staranjem. Avtofagija se namreč s starostjo oslabi, zato so ji ponekod nadeli tudi ime vrelec mladosti. Pa lahko s postenjem avtofagijo sprožimo, zato da bi postali bolj zdravi? Odgovarja profesorica Mlinarič Raščan.
Ponekod ji pripisujejo tudi protirakavo delovanje.
Avtofagija ima torej pomembno vlogo tudi pri razvoju raka, čeprav ima lahko spodbujevalni in zaviralni vpliv na rast rakavih celic. Nekatere predklinične raziskave nakazujejo, da bi inhibicija avtofagije med dovajanjem kemoterapije lahko izboljšala njeno učinkovitost, zato so nekatera zdravila, ki inhibirajo avtofagijo, že v prvih fazah kliničnih raziskav. Po drugi strani pa bi njena inhibicija lahko povečala stranske učinke kemoterapije, saj bi bili ti brez avtofagije bolj podvrženi različnim genotoksičnim in nevrodegenerativnim posledicam.
Zaradi njenih vsemogočih pozitivnih vplivov na zdravje se je začelo govoriti tudi o sprožanju avtofagije za samozdravljenje raka. Avtofagijo bi se v tem primeru sprožilo s postenjem, rakave celice pa naj bi zaradi tega postale bolj dovzetne za kemoterapijo. Takšno poročanje je problematično, saj bi omejevanje prehranjevanja še dodatno izčrpalo že tako izčrpanega bolnika ali bolnico. Več pojasni profesorica Mlinarič Raščan.
Zakaj sploh takšno navdušenje nad zgolj enim izmed mnogih celičnih procesov?
Z avtofagijo tudi zaključujemo današnjo oddajo Frequenza della scienza o debelosti in hujšanju. Pojasnili smo nekatere osrednje dejavnike, ki vplivajo na debelost in apetit, ob čemer smo pregledali tudi nekaj trenutno popularnih zaviralcev apetita. Nato smo poslušali še o periodičnem postenju oziroma intermittent fastingu ter avtofagiji, ki nista čudežno zdravilo.
Oddajo sta pripravili sestradani Tonja in Dora. Nasitnost oddaje je preveril LukaS.
Zdrav, uravnotežen besednjak je zagotovila Tina. Za energijsko vsebnost je poskrbel tehnik. Postregla sva jo Schwa in Biga.
Komentarji
zakaj tok dolgo traja da se doda zvočni posnetek
Gdaj bute to pukril
https://www.youtube.com/watch?v=n8nYdZw-7vE
Komentiraj