Tukové tkanivo slúži ako zásobareň energie, aj ako radiátor
— Lenka UherováTukové tkanivo občas zatracujeme, no pre naše telo je veľmi dôležité. Statočne znáša nadmerný prísun energie, a súčasne nás chráni pred potenciálne škodlivými látkami. O jeho význame nám porozprával čerstvý doktor lekárskych vied, Jozef Ukropec.
Hnedé tukové tkanivo človeka, archív: Jozef Ukropec
Mgr. Jozef Ukropec, DrSc. pôsobí ako vedecký pracovník v Biomedicínskom centre SAV. Vo výskume sa venuje procesom regulácie energetického metabolizmu a výskumu mechanizmov, ktoré sprostredkúvajú odpoveď organizmu na cvičenie.
V Biomedicínskom centre SAV pôsobíte na Ústave experimentálnej endokrinológie. Čomu všetkému sa vo svojom výskume venujete?
Snažíme sa čo najkomplexnejšie popísať procesy regulácie energetického metabolizmu. Ľudské telo síce dokáže veľmi citlivo a presne regulovať príjem a výdaj energie, ale dlhodobý nadbytok energie sa prejaví nahromadením tuku zvyčajne sprevádzaným poruchou metabolizmu teda inzulínovou rezistenciou, či cukrovkou 2. typu a následne metabolickou poruchou mnohých, ak nie všetkých orgánov a tkanív v našom tele.
Venujeme sa tiež výskumu mechanizmov, ktoré sprostredkúvajú odpoveď organizmu na cvičenie. Sledujeme napríklad aké má cvičenie účinky na ľudí vo včasných štádiách niektorých neurodegeneratívnych ochorení. Máme tiež dlhoročné skúsenosti s výskumom látok, ktoré sú telu vlastné a majú potenciál zlepšiť metabolizmus a adaptačnú odpoveď organizmu na pravidelné cvičenie.
Ako vplýva obezita na bunky v našom tele?
Tukové bunky majú zásobnú funkciu a na rozdiel od väčšiny buniek sú prispôsobené na uskladňovanie a uvoľňovanie energie. Tuková bunka môže žiť aj desať rokov a za tú dobu uskladní a vydá obrovské množstvo energie. Navyše sa dokáže v čase energetického nadbytku naplniť tukmi doslova na prasknutie, a v čase potreby energiu efektívne využiť. Problém nastáva, keď je bunka dlhodobo preplnená, a nemá šancu si oddýchnuť, alebo sa na čas zbaviť aspoň časti nahromadenej energie.
Ako sa s tým bunka vyrovnáva?
Tuková bunka sa vtedy snaží viac alebo menej efektívnymi spôsobmi signalizovať stav svojej dlhodobej preplnenosti a alarmuje tak ostatné orgány v našom tele, ktoré jej môžu pomôcť. Sval jej môže pomôcť zvýšením spotreby energie pri pohybe, mozog, konkrétne hypotalamus, zase znížením príjmu potravy. Ak sa však pomoc nedostaví, dochádza k poškodeniu a zániku bunky, čo je sprevádzané zápalom.
Lipidy môžu na orgány a tkanivá pôsobiť doslova toxicky, vtedy hovoríme o takzvanej lipotoxicite. Príkladom je stukovatenie pečene, pričom je dôležité si uvedomiť, že podobný metabolický stres prežívajú takmer všetky bunky a tkanivá nášho tela, len pri nich nie sú jeho následky tak očividné.
V rámci výskumu študujete aj hnedý tuk. Čím sa líši od „normálneho“ tuku?
U malých cicavcov zabezpečuje tvorbu a distribúciu tepla. Je to špecializované a veľmi dobre cievne zásobované tkanivo. Jeho funkčnou jednotkou je tuková bunka, ktorá obsahuje nie jednu veľkú tukovú kvapôčku, ale množstvo drobných kvapôčok a mitochondrií, ktoré premieňajú chemickú energiu tukov či cukrov na teplo.
Tvorba tepla sa týmto spôsobom dokáže naštartovať už v priebehu niekoľkých minút, čo platí najmä pre malé cicavce, ktoré vďaka tomu prežijú aj krutú zimu. Podobne aj hibernujúce zvieratá využívajú práve tento mechanizmus, keď sa preberajú zo zimného spánku. Zatiaľ však vieme len veľmi málo o tom, ako vzniká teplo v tele vtákov alebo u veľkých cicavcov, a teda aj dospelého človeka.
Čo teda zatiaľ o hnedom tuku v ľudskom organizme vieme?
Prítomnosť hnedého tuku bola popísaná, aj keď nie detailne študovaná, u ľudských novorodencov. U dospelého človeka sa hnedé, či béžové tukové bunky našli len v roku 2008. My, ale aj iní autori pozorovali, že tieto tukové bunky netvoria u dospelého človeka veľký a jednoznačne definovaný orgán ako je to u novorodencov, ale nachádzajú sa najmä v okolí veľkých ciev. Je to pravdepodobne preto, aby sa vzniknuté teplo mohlo efektívne rozviesť do celého tela.
Molekulárnu podstatu tvorby tepla v hnedej, či béžovej bunke dospelého človeka nepoznáme a je predmetom intenzívneho výskumu. Detailné poznanie toho procesu by nám mohlo dať návod ako zvýšiť výdaj energie, a zmierniť tak prejavy mnohých chronických ochorení spojených s obezitou.
Metabolická aktivácia hnedého tuku v chlade, archív Jozef Ukropec
Obezitu môžeme považovať za rozšírené civilizačné ochorenie. Ako sú na tom Slováci?
Svet dnes skutočne čelí pandémii obezity, diabetu 2. typu a chronických ochorení, ktoré výrazne ovplyvňujú dĺžku a kvalitu života. Veľmi často sú pritom spojené so sedavým životným štýlom.
Alarmujúce je, že prakticky dve tretiny dospelých Slovákov trpia nadhmotnosťou a obezitou a počet obéznych detí a adolescentov sa tiež neustále zvyšuje. Navyše je len tretina Slovákov dostatočne fyzicky aktívna.
Niekedy sa ale môže stať, že ani nevieme o tom, že máme problém. Ako je to možné?
Významnou prekážkou je dlhodobý bezpríznakový priebeh chronických ochorení, ktoré sa spájajú s obezitou. Vďaka tomu sa napríklad typické ochorenie zlého životného štýlu – diabetes 2. typu – často diagnostikuje až v pokročilých štádiách, ktoré sú už sprevádzané chronickými komplikáciami.
Nízka fyzická zdatnosť niekoľkonásobne zvyšuje chorobnosť aj úmrtnosť, a to nezávisle od obezity. Smrtiaca kombinácia obezity a nedostatku pohybu výrazne zvyšuje riziko metabolického syndrómu, čiže vzniku spomínaných chronických ochorení. Týmto syndrómom trpí na Slovensku až okolo 30 percent dospelej populácie, pričom sa toto číslo výrazne zvyšuje u starších ľudí. Diabetes 2. typu má asi sedem až osem percent dospelých, pričom frekvencia preklinických štádií – prediabetu, či nediagnostikovaného ochorenia je samozrejme oveľa vyššia.
Pozorujete počas výskumu, že sa metabolické zdravie spoločnosti mení?
U dobrovoľníkov, ktorí sa zúčastňujú našich klinických štúdií s cvičením, sa metabolické zdravie spravidla mení k lepšiemu. Viackrát sme pozorovali normalizáciu prediabetu, čo je preklinické štádium cukrovky 2. typu, či zlepšenie hladiny cukru nalačno. Súvisí to so zvýšením fyzickej zdatnosti a s pravidelným pohybom.
Keďže nerobíme epidemiologické štúdie, len ťažko sa môžem zodpovedne vyjadriť k zmenám v celej spoločnosti. Všetci však vnímame, že Slováci si už začali uvedomovať, že starostlivosť o svoje zdravie, aj formou cieleného zvýšenia pohybovej aktivity, je výborný vklad do budúcnosti.
V rámci našich štúdii máme zatiaľ len niekoľko ľudí, ktorých metabolické zdravie monitorujeme dlhodobejšie a jasne vidíme, že ani narastajúci vek dramaticky nemení zdatnosť, metabolizmus, či radosť zo života u pravidelne cvičiacich seniorov.
Prierez brušnej dutiny u muža v strednom veku pred a po trojmesačnej intervencii s cvičením jednoznačne ukazuje zníženie objemu viscerálneho tuku, archív: Jozef Ukropec
Téma Vašej doktorskej dizertačnej práce znela: „Tukové tkanivo ako metabolicky, endokrinne a termogénne aktívny orgán“. Každý orgán v tele má nejakú funkciu. Aká je funkcia tukového tkaniva?
Tukové tkanivo môže mať mnoho foriem. Slúži ako zásobáreň energie, izolačná vrstva alebo aj vankúšik brániaci poškodeniu orgánov a tkanív. No má aj endokrinnú, čiže signalizačnú úlohu, či termogénnu funkciu. Tukové tkanivo totiž dynamicky komunikuje o stave energetických zásob a možnostiach, či podmienkach ich uvoľnenia pre iné orgány a tkanivá.
Dokáže regulovať príjem potravy, či výdaj energie pôsobením na hypotalamus v mozgu a vie aj veľmi dlho zvládať nadmerný prísun energie pri obezite. Nie je úplne pravda, že sa obezita, teda nadmerné nahromadenie tukového tkaniva, musí spájať s prejavmi metabolických ochorení. Dôležitá je zdatnosť a tiež správne fungovanie tukového tkaniva, keďže nás môže ochrániť pred záplavou lipidov A pomôcť mu môžeme jednoducho – pravidelným pohybom.
Jednou z funkcií, ktorú tukové tkanivo získalo len v posledných desiatkach rokov je, že pôsobí ako zásobáreň potenciálne škodlivých látok, ktoré sú rozpustné v tukoch a pochádzajú z nášho životného prostredia. Naše telo sa ich nedokáže zbaviť, a tak im „domácky“ hovoríme perzistentné organické polutanty. Prítomnosť týchto látok v tele významne ovplyvňuje naše metabolické zdravie a spôsobov, ako by sme sa ich mohli zbaviť, je zatiaľ len veľmi málo. To by už bolo ale témou na iný článok.
Komentáre