Je to tak, jak fruktóza zhoršuje účinek diet s vysokým obsahem tuku?
Nový výzkum na myších přidává podrobnosti k možným škodám spojením nápojů slazených cukrem s dietou s vysokým obsahem tuku. Na základě předchozích zjištění, že fruktóza podporuje tělesný tuk, nejnovější studie ukazuje, že nápoje oslazené fruktózou mohou také narušit schopnost jater spalovat tuky.
Nedávný Buněčný metabolismus příspěvek popisuje, jak vědci srovnávali účinek přidání fruktózy a glukózy k normální stravě s vysokým obsahem tuku u myší.
Zjistili, že když jsou fruktóza a glukóza přidány do stravy s vysokým obsahem tuku, ovlivňují mechanismy v játrech opačným způsobem.
Ukazuje se, že vysoké hladiny fruktózy mohou narušit metabolismus tuků v játrech způsoby, které jsou škodlivé pro zdraví, zatímco vysoké hladiny glukózy to mohou zlepšit.
"Fruktóza způsobuje, že játra akumulují tuk," říká hlavní autor studie C. Ronald Kahn, profesor medicíny na Harvardské lékařské fakultě v Bostonu, MA. "Funguje to skoro jako přidání více tuku do stravy," pokračuje.
"To kontrastuje s účinkem přidávání více glukózy do stravy, což podporuje schopnost jater spalovat tuky, a tím vlastně přispívá ke zdravějšímu metabolismu," dodává.
Prof. Kahn je také vedoucím Integrativní fyziologie a metabolismu v Joslin Diabetes Center, pobočce Harvard Medical School.
Fruktóza a glukóza v přidaném cukru
Ve svém studijním pozadí autoři vysvětlují, že kromě vysokého obsahu tuku je typická západní strava také s vysokým obsahem cukru slazených nápojů.
Stejně jako zvýšená konzumace potravin s vysokým obsahem tuku se i vyšší spotřeba nápojů slazených cukrem ukázala jako významný rizikový faktor pro obezitu a její komplikace, jako je cukrovka 2. typu a nealkoholické tukové onemocnění jater (NAFLD).
Prof. Kahn a jeho tým zkoumali účinky přidaného cukru ve stravě v řadě studií, z nichž nejnovější je nejnovější.
Přidaný cukr ve stravě má dvě formy: sacharózu nebo kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy. Obě tyto formy obsahují fruktózu a glukózu.
Tým objevuje prostřednictvím posledních i předchozích zjištění, že tyto dvě formy cukru mají odlišné účinky na játra.
Ve studii z roku 2017 například ukázali, jak přidání fruktózy k dietě s vysokým obsahem tuků způsobilo, že se u myší vyvinula obezita, intolerance glukózy a zvětšení jater.
Naproti tomu přidání glukózy do stravy s vysokým obsahem tuku nemělo tyto účinky, přestože příjem kalorií byl velmi podobný.
Účinky na stravu s vysokým obsahem tuku
V nedávné studii se vědci zaměřili na dva mechanismy - jeden zahrnuje mitochondrie, malé oddíly uvnitř buněk, které jim dodávají energii, a druhý se týká oxidace mastných kyselin nebo spalování tuků.
Dali šest skupin šestitýdenních myších samců na různé stravovací návyky po dobu 10 týdnů: pouze pravidelná strava, pravidelná strava s vysokým obsahem glukózy, pravidelná strava s vysokým obsahem fruktózy, pouze strava s vysokým obsahem tuku, strava s vysokým obsahem tuku s vysokým obsahem glukózy a strava s vysokým obsahem tuku s vysokým obsahem fruktózy. Přidali fruktózu a glukózu do pitné vody myší.
Stejně jako v předchozích studiích zjistili, že myši na pravidelné stravě s fruktózou nebo glukózou v pitné vodě získaly přibližně o 30% větší váhu než myši, které pily čistou vodu. U těchto myší se rovněž nevyvinula vysoká hladina glukózy v krvi, což je rys cukrovky.
U všech tří skupin myší s vysokým obsahem tuků se vyvinula obezita se zvýšením tělesné hmotnosti v průměru o 40–60%. Tyto myši navíc vykazovaly známky zvětšení jater a jaterní steatózy nebo hromadění tuku v játrech.
U myší s vysokým obsahem tuku na normální vodě a vodě s přidanou fruktózou se také vyvinula inzulínová rezistence a vysoká hladina cukru v krvi a jejich hladiny inzulínu se zdvojnásobily.
Přestože myši s vysokým obsahem tuku na vodě s přidanou glukózou získaly podobné množství váhy jako jejich ostatní společníci s vysokým obsahem tuku, nevyvinuli další příznaky, přestože měli stejný příjem kalorií.
Bližší pohled na markery tučných jater
Vědci analyzovali jaterní tkáně a buňky myší, aby se podrobněji podívali na markery tučných jater.
Jedním z markerů, které zkoumali, byla hladina acylkarnitinů. Tyto sloučeniny jsou vedlejšími produkty spalování tuků v játrech a vyšší hladiny znamenají vyšší hladinu hromadění tuku.
Myši s vysokým obsahem tuku s vysokým obsahem fruktózy měly nejvyšší hladinu acylkarnitinů. Myši s dietou s vysokým obsahem tuku a s vysokým obsahem glukózy však měly nižší hladinu těchto markerů s vysokým obsahem tuku v játrech než myši s vysokým obsahem tuku na čisté vodě.
Vědci poznamenávají, že tyto výsledky podporují výsledky dřívějších studií a naznačují, že glukóza pomáhá játrům spalovat tuky.
Dalším markerem, který tým zkoumal v myších játrech, byla karnitinpalmitoyltransferáza 1A (CPT1A), mitochondriální enzym s klíčovou rolí při spalování tuků.
Na rozdíl od acylkarnitinů jsou vyšší hladiny CPT1A dobrým znamením, protože naznačují, že mitochondrie plní svoji funkci spalování tuků.
Myši s vysokým obsahem tuku na vodě s přidanou fruktózou však měly nízké hladiny a nižší aktivitu CPT1A. Toto pozorování naznačovalo, že s mitochondriemi v jejich jaterních buňkách něco nebylo v pořádku.
"Když jsou mitochondrie zdravé, mají tento pěkný vejčitý tvar a šrafování," vysvětluje profesor Kahn.
Škodlivá strava pro mitochondrie
Když tým zkoumal jaterní buňky myší s vysokým obsahem tuku a fruktózy, vědci zjistili, že mitochondrie byly roztříštěné, což naznačuje, že nespalují příliš dobře. Naproti tomu mitochondrie myší s vysokým obsahem tuku a glukózy byly zdravé.
Výsledky testů na acylkarnitiny, CPT1A a další markery vedly tým k závěru, že jak tuky s vysokým obsahem tuku, tak s vysokým obsahem tuku s fruktózovými dietami způsobily, že játra myší upřednostňují ukládání tuku spíše než spalování poškozením jejich mitochondrií.
Vědci se domnívají, že nalezení léku, který blokuje tyto nežádoucí účinky na fruktózu, by mohlo vést k léčbě, která zabrání NAFLD, intoleranci glukózy a cukrovce.
"Toto je jedna z řady studií, které jsme prováděli a které se zabývají tím, jakou roli hraje vysoká fruktóza ve stravě z hlediska inzulínové rezistence a metabolického syndromu."
Prof. C. Ronald Kahn
