Umelé sladidlá škodia, vyvolávajú prvé štádium cukrovky

Sladkosti sú silným lákadlom a krivky našich predtým ladných tiel sú toho častým dôkazom. „Veľké telá“, ako tomu hovoria Američania, sú okrem gurmánskych zážitkov sprevádzané i problémom zvaným cukrovka. Oba problémy sa šíria svetom ako lavína a experti hovoria o epidémii. Tí, čo to s nami myslia dobre, nám odporúčajú sladidlá umelé. Zastrihať ušami nad novými poznatkami by sme mali všetci. Rovnako ľahko, možno dokonca ľahšie než cukrom, si totiž diabetes môžeme privodiť aj sacharínom, aspartámom...

Druhý genóm

Čo je to genóm, vieme všetci. Akýsi itinerár pokynov na to, čo a kedy sa má v nás spustiť, aby to dohromady fungovalo. S kompletným výtlačkom tohto návodu na použitie sa každá naša bunka ťahá celý svoj život. Má na neho batôžtek zvaný jadro. Inštrukcie sú vpísané písmenami A, C, G a T do DNA, pričom text je usporiadaný do kapitol zvaných chromozómy. Biológovia ľudský genóm prečítali už pred jedenástimi rokmi. Stálo to viac ako tri miliardy dolárov a mysleli sme si, že rozlúsknutím získame dokonalý prehľad o génoch a že choroby sa už budú liečiť s predstihom. Prišlo rozčarovanie, pretože mnoho chorôb si ďalej robí čo chce a kedy chce. Pravdepodobne aj preto, že máme ešte druhý genóm. K tým, čo prispeli k objasneniu jeho funkcií, sa zaradil tím Erana Elinava, imunológa z Weizmannovho výskumného ústavu v Izraeli. Väčšina z nás si pri pojme „druhý genóm“ spomenie na ten mitochondriálny, ktorý sa netýka jadra ani chromozómov. Čert vie prečo, ale teraz vedci začínajú tento mitochondriálny akosi prehliadať. Asi preto, že je v ňom génov málo. V tom svojom číslovaní pojem druhý začali používať až pre ten ďalší v poradí, ktorý mal byť až tretí. Pôjdeme s dobou a pod pojmom druhý genóm nebude v tomto článku reč o tom, čo máme v jadre alebo cytoplazme, ale o tom, čo tým myslia izraelskí vedci. K významu toho, čo existuje mimo naše bunky a čomu sa vznešene hovorí druhý genóm, priviedla vedcov prax. Felčiarenie, pri ktorom sa pacientom po ťažkých operáciách – vrátane tým na smrť chorým – dávali skonzumovať cudzie výkaly. Pochopiteľne, že s modernou snahou zachovávať čo najväčšiu sterilitu sa to veľmi nezlučovalo, a tak to lekárska komunita dlho prehliadala s posmešnými komentármi o „smradľavých transplantáciách“. K priekopníkom, ktorí sa nehanbili priznať, že „tým“ liečia, patrí aj rodák z Krakova, Thomas Boroda. Ako šéf Centra pre gastrointestinálny trakt v Sydney vykonal so svojím tímom viac než 1 500 transplantácií obsahu hrubého čreva. Brody nie je žiadnym spiatočníkom a nepopiera modernú liečbu pomocou antibiotík. Často zdôrazňuje, aká úžasná vec antibiotiká sú, ale tiež dodáva, že len do doby, než si na ne patogény vyvinú odolnosť, alebo než si tie zdraviu prospešné črevné baktérie niečím zdecimujeme. Dobré sa nedá umlčať nadlho, chváli sa totiž samo svojimi výsledkami, a tak už okrem Austrálčanov liečia svojich pacientov podávaním stolice od zdravých dobrovoľných darcov aj napríklad americkí lekári z University of Minnesota. Cudzie fekálie sú na nezaplatenie predovšetkým u infekcií a v prevencii pred Clostridium difficile, baktérie rezistentnej voči všetkým známym antibiotikám, ktorá nás vie potrápiť ťažkými hnačkami, často končiacimi smrteľnou sepsou. Každý deň leží v nemocniciach v USA 7 000 pacientov s týmto mučiteľom v tele a 300 z nich sa nedožije ďalšieho rána. V Británii podľahne ročne približne 8 000 ľudí komplikáciám spôsobeným C. difficile, čo je dvakrát viac, než koľko ľudí zahynie za rovnaké obdobie na tamojších cestách.

Črevná mikrobiálna mikroflóra (zdroj: Weizmann Institute of Science)
Črevná mikrobiálna mikroflóra (zdroj: Weizmann Institute of Science)

Zapáchajúce transplantácie však vykonával aj Eran Elinav a jeho spolupracovníci, najmä však na myšiach. Výsledky ich priviedli – čo do názoru na stolicu – k rovnakému záveru, k akému dospel austrálsko-americký tím. Aj výsledky izraelských pokusov meniacich zastúpenie mikróbov v črevách dávajú pojmu „pán tvorstva“ oveľa skromnejší význam. Taký, ako by nás vnímali inteligentné bytosti z inej planéty. Ich depeša domov by nás asi charakterizovala ako „metaorganizmus z eukaryotických a prokaryotických buniek“. Možno s dodatkom, že sme „homeostatickí hostitelia s mikrobiálnou vzájomnosťou“, čo v preklade do ľudskej reči znamená zlátaninu organizmov držanú pokope len vďaka zložitým sebeckým vzťahom. Keď si uvedomíme, čím vlastne sme, ľahšie potom začneme chápať, čo niektoré výskumy naznačujú už dlhšiu dobu – že naše „črevné zoo“ do obezity hovorí rovnako intenzívne ako to, čo jeme. Kvôli prevereniu vplyvu črevných mikróbov na cukrovkou sa Elinavova skupina spojila s matematikmi okolo profesora Erana Segala. Posvietili si na možnú súvislosť črevných mikróbov s konzumáciou cukrov aj umelých sladidiel. Tých najpoužívanejších. Nedbali na to, že ich americká najvyššia autorita bdejúca nad bezpečnosťou potravín vyhlásila za zdraviu neškodné a že sa už dlho používajú v nápojoch a potravinách na celom svete. Bez toho, aby to možno vopred tušili, spáchali niečo, za čo ich teraz mocná loby potravinárov a výrobcov nápojov pravdepodobne nebude mať v láske.

Čo „vyviedli“? 

Dávali myšiam piť vodu obohatenú o tri najčastejšie používané umelé sladidlá. Samozrejme, že dbali na to, aby dodržali množstvo ekvivalentné dávkam povoleným americkou FDA (Food and Drug Administration). Napriek tomu sa stalo niečo nečakané. Aj malé množstvá umelého sladidla vyvolávali u hlodavcov intoleranciu na glukózu. A aj keď ide o látky bez kalórií, paradoxne pôsobia na organizmus podobne ako konzumácia cukrov.

Imunológ Eran Elinav, Weizmann Institute (zdroj: Fulbrightova nadácia)
Imunológ Eran Elinav, Weizmann Institute (zdroj: Fulbrightova nadácia)

Eran Segal, matematik špecializovaný na génové regulácie (zdroj: Weizmann Institute)
Eran Segal, matematik špecializovaný na génové regulácie (zdroj: Weizmann Institute)

Intolerancia na glukózu 

Porušená glukózová tolerancia je stav, pri ktorom už organizmus nedokáže dokonale kontrolovať koncentráciu cukru v krvi, avšak ešte nedošlo k rozvoju samotného diabetu mellitus. O neznášanlivosti glukózy sa hovorí u tých, ktorí pri perorálnom glukózovom tolerančnom teste majú po dvoch hodinách hodnotu glykémie medzi 7,8 a 11,0 mmol/l. Ak si taký test nenecháme urobiť, mnohokrát netušíme, ako blízko sme k ochoreniu. Jednoducho preto, že typické príznaky diabetu mellitus sa ešte neprejavujú, ale pri zvýšených hodnotách na cukrovku druhého typu pravdepodobne – a v relatívne blízkej budúcnosti – ochorieme.

V pokusoch na myšiach sa izraelským výskumníkom prvá fáza nastupujúcej cukrovky druhého typu štatisticky významne častejšie vyvíjala u myší konzumujúcich sladidlá, a to nielen vo vzťahu k tým, ktorým servírovali na pitie čistú „pramenitú“, ale aj k tým, ktorých nechali svoj smäd zaháňať vodou sladenou sacharózou alebo glukózou (repným či hroznovým cukrom). Keďže všetky pokusy opakovali, a použili k tomu rôzne myšie kmene, nemožno záver interpretovať oveľa inak, než tak, že umelé sladidlá škodia a vyvolávajú stav, z ktorého je k vážnemu ochoreniu zvanému diabetes len krôčik. 

Pod pojmom „druhý genóm“ majú genetici na mysli génovú výbavu mikrobiómu. Len oni dokážu prípadné zmeny v zastúpení mikroorganizmov podobajúcich sa ako vajce vajcu zaznamenať, a tým tiež predpovedať prípadnú zmenu funkcie tohto nášho „externého orgánu“ a 
Pod pojmom „druhý genóm“ majú genetici na mysli génovú výbavu mikrobiómu. Len oni dokážu prípadné zmeny v zastúpení mikroorganizmov podobajúcich sa ako vajce vajcu zaznamenať, a tým tiež predpovedať prípadnú zmenu funkcie tohto nášho „externého orgánu“.

Pre všetkých, ktorí v dobrej viere, že si tým chránia zdravie, dávajú pred sladením cukrom prednosť tomu, čo garantuje „0“ kalórií, je nový poznatok určite veľkým rozčarovaním. Prekvapenie ale vzbudzuje aj mechanizmus, akým nám umelé sladidlá škodia.

Ako sme naznačili, našu telesnú schránku tvoria viac než z 90 % bunky „nie ľudské“. Nájdeme ich v ústach, črevách, pľúcach, genitáliách, močovej trubici, na koži... Čo do hmotnosti sú to len dva kilogramy, ale z hľadiska počtu sme viac bakteriálnymi, vírusovými a hubovými kolóniami než kolóniou buniek ľudských. „Druhý genóm“ je teda súbor cudzorodých genómov a charakterizuje to, čo nám prospieva aj škodí. Počtom génov prevyšuje náš vlastný genóm možno aj stonásobne. Skutočnosť, že táto naša nevlastná bunková súčasť má viac génov než „my“, bola pre normálnych smrteľníkov dlho nezaujímavá a vŕtali sa v nej len tí, ktorí potrebovali vedecky publikovať. Časom sa to ukázalo ako prospešné, pretože tým prispeli k inému poňatiu, než že mikroorganizmy sú len pasívnymi členmi ľudského ekosystému, alebo že nanajvýš hrajú úlohu v trávení potravy a behačkách spôsobených rezistentnými klostrídiami. Je to teda inak a mikroflóru, a to nielen tú črevnú, začíname brať ako neoddeliteľnú súčasť ľudskej fyziológie. Mikrobiálna aktivita ovplyvňuje funkcie imunitného systému, nervového systému, látkovej výmeny i vývoj orgánov. A aby toho nebolo málo, okrem spomínanej obezity fušuje do chronických zápalových procesov s následkom autoimunitných ochorení či dokonca rakoviny. Na túto časť nášho „ja“ v poslednej dobe rýchlo meníme názor. V systéme ľudských orgánov tvorených armádou našich vlastných buniek vybavených našimi génmi totiž mikrobiálna masa funguje ako „náš“ ďalší orgán, ktorý sa zapája do metabolických dráh a hlavných funkcií v zdraví i chorobe. Čítaním druhého genómu (respektíve mnohých genómov s charakteristickými génmi pre určité typy mikróbov) môžeme získať informácie, ktoré o našom zdravotnom stave veľa prezradia. Najmä nám s predstihom povedia, akú obranu proti tajne sa zakrádajúcim problémom nasadiť. 

Klamlivé náhradky 

Nový poznatok izraelských vedcov nás upozorňuje na to, ako látky považované za zdraviu neškodné významnou mierou ovplyvňujú naše „externé ja“ tvorené mikróbmi, a to zistením, že aj umelé sladidlá výrazne menia metabolické dráhy a zvyšujú degradáciu glykánov, pričom vznikajú krátkoreťazcové mastné kyseliny. Ich nárast je vlastne cestou, ktorá u hlodavcov aj u ľudí smeruje k obezite. Predpokladá sa, že to nejako súvisí s vyvolanými zmenami v leptínových receptoroch, ktorých diabetici majú málo a ich úbytok nevhodne zmení metabolizmus cukrových kyselín. Zjednodušene môžeme povedať, že konzumáciou syntetických sladidiel sa dopracujeme k rozvoju „zlých mikróbov“ a ku skrytým zápalovým procesom. Tie následne vedú k našej intolerancii na glukózu a výsledok je potom rovnaký, ako keď sa prejedáme sladkosťami.

Dôkaz, že mikrobiálne spoločenstvo tvorí skutočne náš „externý orgán“, ktorý sa montuje do nášho zdravia, priniesli kontrolné pokusy. V nich vedci hlodavcom pridali do kŕmnej dávky navyše ešte antibiotiká, čím neblahé účinky syntetických sladidiel úplne eliminovali. Jednoducho preto, že antibiotiká utlmili rozvoj akejkoľvek mikroflóry, čím znížili aj jej vplyv na organizmus. Nepriaznivý efekt sacharínu sa u myší kŕmených antibiotikami nedostavil. Rovnako sa neprejavil nepriaznivý účinok umelých sladidiel v pokusoch s myšami, ktoré na svet prišli cisárskym rezom a následne boli odchované v sterilnom prostredí ako takzvané „bezmikróbne“ myši. Tieto totiž v tlamičkách, črevách ani nikde inde nemajú žiadne mikróby, a preto u nich k žiadnej zmene k horšiemu ani nemohlo dôjsť. Pokus s antibiotikami tak zavrel ústa všetkým, ktorí by neblahé účinky umelých sladidiel prostredníctvom nevhodne zmenenej mikroflóry na glukózovú intoleranciu chceli spochybňovať. Ďalším dôkazom správnosti záverov sú výsledky pokusu, v ktorom transplantáciou črevných mikroorganizmov zo zvierat kŕmených cukrom alebo umelým sladidlom osídlili trakt bezmikróbnych myší. V oboch prípadoch sa im prostredníctvom nevhodného zloženia mikrobiómu podarilo preniesť na príjemkyne i glukózovú intoleranciu.

Mikrobióm

Tým deväťdesiatim percentám organizmov tvoriacich s naším telom nerozlučnú dvojicu hovoria biológovia mikrobióm. Mnohé mikróby sa bez genetikov nedajú rozlíšiť a v ich špecifickom žargóne sa preto objavil pojem „druhý genóm“. Výskumníkov zo Sionu pochopiteľne zaujímalo, či geneticky preukázateľná zmena v mikrobióme má aj u ľudí také dlhé prsty ako u hlodavcov. Využili k tomu prebiehajúci medzinárodný výskum vplyvu výživy na zloženie ľudského mikrobiómu – Personalized Nutrition Project. Časť jeho dobrovoľných účastníkov presvedčili, aby počas jedného týždňa nekonzumovali nič, čo by obsahovalo syntetické sladidlá. U nich potom skúmali rozdiely v zložení ich mikrobiómu a porovnávali s ostatnými účastníkmi projektu. Tým si potvrdili, čo už predtým prezradili pokusné zvieratká. U organizmov, a je jedno či myších alebo ľudských, ktoré sacharínovým sladkostiam neodolajú, sa už po týždni (!) začnú prejavovať známky intolerancie na glukózu. Súvislosť so zložením črevnej mikroflóry sa ukazuje byť nespochybniteľná aj u nás ľudí. V sebe však máme dve populácie baktérií, ktorým sa u nás darí. Jedna v prítomnosti umelých sladidiel v potrave vyvoláva neznášanlivosť na glukózu, druhá na tento náš stav nemá žiadny vplyv. Preto bude ďalší výskum zameraný na možnosť zámerne ich zamieňať. 

Poznámka

Autori musia v niektorých vedeckých časopisoch uvádzať svoj prípadný konflikt záujmov. Vydavatelia to vyžadujú po sérii hanebných článkov, u ktorých sa ukázalo, že vznikli z pochybných pohnútok a za peniaze firiem, ktoré potrebovali nekalým spôsobom zvýšiť predajnosť niektorého svojho produktu a prevalcovať konkurenciu. K prispôsobovaniu výsledkov je náchylný i výskum spojený s potravinárstvom. Táto problematika sa týka aj zmienenej práce Izraelčanov publikovanej v časopise Nature, preto je na mieste uviesť, že ani prvý autor, Jotham Suez, ani jeho spoluautori či vedúci projektu nie sú akcionármi výrobného alebo spracovateľského podniku a nevlastnia ani poľnohospodárske pozemky. Ich výskum je už teraz považovaný za dôveryhodný bez toho, aby ho niekto zopakoval. Aj preto, že zvolili pokusy jednoduché, výsledky opätovne preverovali a svoje závery formulovali jasne a jednoznačne. Zjavne sa neboja prípadných žalôb za zneváženie umelých sladidiel a za spochybnenie ich neškodnosti. To spotrebitelia iste zohľadnia, čo v dobe internetu nemusí trvať dlho. Bude len dobre, ak tí, ktorí si pobyt v tunajšom slzavom údolí potrebujú spríjemňovať rôznymi sladkými náhradami, svoje zvyklosti zmenia, alebo to čo najskôr presadia aspoň u svojich ratolestí. Niektorí dietológovia sa už stihli vyjadriť v tom zmysle, že nás to povedie k návratu od syntetiky k poctivému cukru a že dvadsať vedcov z deviatich pracovísk v Rechovote, Jeruzaleme a Tel Avive svojím počinom rehabilitovalo cukrovarnícky priemysel. Pre našich poľnohospodárov to ale bude mať dosť trpkú príchuť. Nie je to tak dávno, čo nás EÚ pomocou kvót a záväzkov plynúcich z asociačných dohôd prinútila k likvidácii časti našich cukrovarov. Žiaľ aj tých, ktoré boli technologicky na svetovej úrovni. 


Literatúra

  1. Jotham Suez, Tal Korem, David Zeevi, Gili Zilberman-Schapira, Christoph A. Thaiss, Ori Maza, David Israeli, Niv Zmora, Shlomit Gilad, Adina Weinberger, Yael Kuperman, Alon Harmelin, Ilana Kolodkin, Hagit Shapiro, Zamir Halpern, Eran Segal and Eran Elinav., „Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota“, Nature, doi:10.1038/nature13793
Hodnotenie článku

inVitro 4/2014

Endokrinológia

Tento článok sa nachádza v čísle InVitro 4/2014 Endokrinológia. Ak máte záujem o časopis v tlačenej verzii, ozvite sa nám.
Objednať inVitro