Nevysedávajme, hýbme sa!

Procesy regulácie energetického metabolizmu a tvorby tepla v kostrovom svale i v tukovom tkanive je dôležité poznať, aby sme mohli predísť negatívnym účinkom obezity na naše zdravie. Najdôležitejšie je však nepodľahnúť sedavému spôsobu života a pravidelne cvičiť.

Čo vás priviedlo k výskumu obezity a s ňou súvisiacich výskumných tém, na ktorých v súčasnosti pracujete?

Študoval som na Farmaceutickej fakulte UK a asi najviac ma bavila fyziológia a patofyziológia. Keď sa mi naskytla možnosť robiť v rámci magisterského štúdia výskum zameraný na metabolické účinky oleja z morských rýb, nezaváhal som, a práve to ma nasmerovalo do Ústavu experimentálnej endokrinológie SAV, kde s väčšími či menšími prestávkami pracujem dodnes.

Obezita je veľmi diskutovanou témou nielen medzi vedcami. Ktoré výsledky vašej práce v tejto oblasti považujete za najzaujímavejšie?

Mgr. Jozef Ukropec, DrSc.

V našej práci postupnými krokmi poodhaľujeme nové detaily dosiaľ nepoznaného, vychádzajúc z poznatkov, ktoré sú už známe, a často dogmatizované. Pred 15 rokmi sme vedeli, že malé cicavce i ľudský novorodenec majú hnedé tukové tkanivo, ktoré umožňuje pohodlnú reguláciu telesnej teploty. Poznali sme proteín, ktorý je zabudovaný vo vnútornej membráne mitochondrií a dokáže odpojiť energetický tok mitochondrií od tvorby adenozíntrifosfátu, pričom vzniká teplo. Tento mechanizmus tvorby tepla využívajú malé i väčšie hibernujúce cicavce, ale nie vtáky a ani dospelý človek. Pokúšali sme sa teda o objasnenie vzniku tepla u človeka pátrajúc po nejakom alternatívnom spôsobe. Hľadali sme mechanizmus, ktorý by dokázal znížiť efektivitu energeticky náročných procesov v bunke tukového tkaniva alebo kostrového svalu nabitej energiou.

… a výsledok vášho pátrania?

Najzaujímavejším sa nám javil mechanizmus, ktorý umožňuje znížiť efektivitu transportu vápnika cez membránu endoplazmatického retikula, teda cez vnútrobunkové membrány vytvárajúce systém kanálikov a cisterien. Transport vápnika do vnútra retikula je podstatný pre ukončenie kontrakcie svalových buniek. Zistili sme, že chladom navodená modifikácia tohto procesu môže zachrániť organizmus pri dlhodobom podchladení. Dnes vieme, že dospelý človek dokáže chladom, stresom alebo cvičením stimulovať premenu bielej tukovej bunky, bunky špecializovanej na uskladnenie energie, na bunku hnedého tuku, ktorá naopak energiu vo veľkom spotrebúva na tvorbu tepla. Teplo v týchto bunkách vzniká kombináciou viacerých paralelne fungujúcich mechanizmov a jedným z nich je veľmi pravdepodobne nami popísaný mechanizmus energeticky neefektívneho transportu vápnika. Otázkou zostáva, ako túto aktivitu cielene regulovať, aby sme zvýšili výdaj energie a zmiernili tak metabolické komplikácie obezity.

Tukové tkanivo má množstvo podôb,pričom štruktúra odráža jeho funkčný stav, ale aj metabolický stav celého organizmu. Pri potrebe mobilizovať veľké množstvo energie (chlad, stres, zápal, cvičenie) dochádza k premene bielych tukových buniek s jednou kvapôčkou (A) na hnedé, s veľkým množstvom drobných kvapôčiek v cytoplazme (B). V prípade, že človeka trápi chronické ochorenie spojené s progresívnym úbytkom svalovej aj tukovej hmoty (kachektizácia), sú tukové bunky bezohľadne okrádané o energiu bez toho, aby sa na to prispôsobili aj morfologicky (C).Obrázky získané pomocou mikroskopu Axio Scope.A1 (Zeiss, Germany), zväčšenie 200 x, – 100um.

Na rovnakých témach pracujete spolu s manželkou. Ako sa začala vaša spolupráca a ako funguje?

S manželkou som sa zoznámil ešte počas štúdia na vysokej škole. Barbara po ukončení štúdia nastúpila na kliniku a pre mňa bola inšpiráciou, motiváciou a oporou už počas doktorandského štúdia. Neskôr sme mali obaja možnosť vyskúšať si výskumnú prácu v špičkovom vedeckom pracovisku v zahraničí – Pennington Biomedical Research Center, Louisiana v USA. Počas tri a polročného pobytu sme obaja naplno využili svoj vedecký potenciál, intuíciu a túžbu po poznaní pri riešení projektov zameraných na tukové tkanivo, kostrové svalstvo a ich úlohu pri vzniku metabolických ochorení. Po návrate z USA pracujeme na spoločných projektoch, spolu vychovávame študentov a doktorandov. A spoločne prežívame nadšenie i občasné sklamania pri výskumnej práci. Manželka sa pritom zameriava najmä na význam pohybu v prevencii a liečbe chronických ochorení z nedostatku pohybu.

V čom je obezita nebezpečná?

Hnedý metabolicky aktívny tuk zobrazujeme pozitrónovou emisnou tomograiou. Najčastejšie sa pritom využíva 18F značená deoxyglukóza. Zobrazíme tak všetky tkanivá, ktoré vychytávajú a metabolicky využívajú glukózu. Ak sa u človeka aktivuje hnedý tuk, zobrazí sa na snímke. Experimentálne sa hnedý tuk aktivuje chladom a zvyčajne stačí teplota vody okolo 16 °C (hranica, pri ktorej dochádza k chladovej triaške). Vyšetrovali sme metabolickú aktiváciu hnedého tuku u otužilcov, a tak sme museli teplotu adekvátne znížiť (triaška nenastala), ale videli sme mohutné vychytávanie glukózy v hnedom tuku.
Metabolická

V tom, že si neuvedomujeme všetky riziká, ktoré so sebou prináša, že je relatívne dlho bezpríznaková. Ono to nie je len obezita, ale najmä sedavý životný štýl, ktorý je jednou z bezprostredných príčin vzniku obezity. Existujú vedecké dôkazy o tom, že zvýšením zdatnosti, vytrvalosti alebo sily dokážeme preventívne zabrániť alebo zmierniť či oddialiť väčšinu s obezitou spojených metabolických, kardiovaskulárnych, onkologických či neurodegeneratívnych ochorení. Spoločným menovateľom pri obezite je dlhodobý nadbytok energie, ktorá sa už nedokáže uskladniť v tukovom tkanive, a tak sa vo forme tukových kvapôčok ukladá v orgánoch a tkanivách, ktoré na dlhodobé uskladnenie tuku nie sú pripravené ani uspôsobené. Tento stav potom narúša ich normálnu fyziologickú funkciu. Asi najlepším príkladom je stukovatenie pečene, ale podobný metabolický stres môže zažívať každá bunka nášho tela.

Dá sa obezita liečiť?

Obezita je nadmerné nahromadenie tukového tkaniva, ktoré so sebou prináša veľmi vysoké riziko chronických metabolických, kardiovaskulárnych i nádorových ochorení. Iste sa zhodneme na tom, že je oveľa lepšie preventívne zvýšiť pohybovú aktivitu, a teda fyzickú zdatnosť človeka, prípadne znížiť príjem či energetické využitie potravy u jedincov s extrémnou obezitou pomocou bariatrického chirurgického zákroku, ako liečiť závažné symptómy už uvedených chronických ochorení. Farmakologická liečba obezity doteraz nebola veľmi úspešná. Dôvodom môže byť aj to, že sa farmakoterapia väčšinou zameriavala len na jeden mechanizmus, spojený zväčša so znížením príjmu energie. Z evolučného hľadiska je pre človeka oveľa dôležitejšie uchovať energiu, ako ňou plytvať. Podporiť preto prirodzené procesy aktivácie energetického výdaja, procesy aktivované chladom alebo cvičením, môže byť teda oveľa efektívnejšie. Farmakologická liečba je však vždy dlhodobá, a je preto ťažké vyhnúť sa nežiaducim účinkom

V súvislosti s obezitou sa často spomína aj diabetes…

Dlhodobejšia prítomnosť obezity sa u fyzicky málo zdatného jedinca často prejaví poruchou citlivosti na účinky inzulínu. Porucha metabolizmu sa teda začína tým, že sa mnohé bunky začnú brániť náporu energie, ktorá sa na ne prakticky neustále valí.

Zvýšením zdatnosti, vytrvalosti alebo sily, dokážeme zabrániť, zmierniť či oddialiť väčšinu ochorení spojených s obezitou.

Inzulínová rezistencia sa do istého času môže kompenzovať zvýšením tvorby a uvoľňovania inzulínu, ale po istom čase je takýto stav neudržateľný a vzniká diabetes 2.typu.

Nedávno som sa stretol s pojmom zdravá obezita. Existuje aj chorá obezita? A ako sa odlišujú?

Výsledky trojmesačnej intervenčnej štúdie s cvičením ukázali jednoznačné zníženie objemu viscerálneho (vnútrobrušného) tuku. Reprezentatívny prierez brušnej dutiny muža v strednom veku: cvičenie znížilo obvod pása len o 4 cm, no obsah viscerálneho (vnútrobrušného) tuku klesol až o 21 %.

Výsledky epidemiologických štúdií prof. Blaira, ktorý vo svojej práci dlhodobo sleduje obezitu a zdatnosť veľkých skupín ľudí, jasne hovoria, že je lepšie byť Fit and Fat ako Unfit and Unfat, teda obézny a fyzicky zdatný ako štíhly s nedostatkom pohybu, respektíve málo zdatný. Väčšie množstvo tukového tkaniva nemusí nevyhnutne zvyšovať riziko chronických ochorení, ak si človek s nadhmotnosťou či miernou obezitou, čo sú hodnoty Body mass indexu v rozpätiach 25 až 29,9 kg/m2, prípadne 30 a viac kg/m2, udržiava fyzickú zdatnosť pravidelným cvičením.

Kde vidíte najväčšie perspektívy vášho výskumu?

V poslednej dobe sa okrem výskumu tukového tkaniva venujeme najmä výskumu mechanizmov, ktoré sprostredkujú akútnu i dlhodobú adaptačnú odpoveď organizmu na cvičenie. V rámci našich intervenčných štúdií, ktoré robíme v spolupráci s odborníkmi na Fakulte telesnej výchovy a športu UK, sme videli a popísali účinky pravidelnej pohybovej aktivity nielen na zdatnosť a silu, ale aj na metabolizmus, pamäť či kvalitu života ľudí v strednom veku aj seniorov. Tieto štúdie naďalej prebiehajú a momentálne sa v spolupráci s 1. a 2. neurologickou klinikou Univerzitnej nemocnice v Bratislave a UK v Bratislave venujeme výskumu účinkov cvičenia aj u pacientov vo včasných štádiách niektorých neurodegeneratívnych ochorení. Okrem toho by sme chceli vo väčšej miere aplikovať naše skúsenosti v oblasti výskumu účinkov niektorých biologicky aktívnych látok vlastných telu, ktoré by mohli zlepšovať adaptačnú odpoveď organizmu na pravidelné cvičenie.

Výsledky vašej práce si zaslúžia širšiu publicitu. Snažíte sa o ich propagáciu?

Je lepšie byť Fit and Fat ako Unfit and Unfat, teda obézny a fyzicky zdatný ako štíhly s nedostatkom pohybu, respektíve málo zdatný.

Priestor na to, aby sme efektívnejšie propagovali výsledky našej práce z hľadiska významu fyzickej zdatnosti v prevencii a liečbe ochorení spojených s obezitou a inaktivitou, vytvára najmä moja manželka, v úzkej spolupráci s Obezitologickou sekciou Slovenskej diabetologickej spoločnosti Slovenskej lekárskej spoločnosti a na medzinárodnej úrovni s podporou Exercise & Physical Activity Study Group –ExPAS pri Európskej asociácii na výskum diabetu – EASD. Slovenský Deň obezity, ktorý sa v máji minulého roku uskutočnil aj vďaka podpore obezitológov a vedcov z celého Slovenska vrátane nás dvoch s manželkou, je akcia, ktorá bude iste aj v budúcnosti prispievať k tomu, aby si čoraz viac ľudí naplno uvedomilo zdravotné riziká obezity skôr, ako sa u nich prejavia.

Zhováral sa Vladimír Ješko

Foto archív Jozefa Ukropca

Ilustračné foto Pixabay

Komentáre