Zdravo obézneho možno spoznať podľa „HO“

Obezita kedysi bývala výhodou, dnes je svojim nositeľom na ťarchu, navyše sa rada drží za ruku s cukrovkou. Štatistici vyrátali, že postihnutých je už vyše pol miliardy a že každý rok je to horšie. Lenže! Necelá štvrtina tučkov sa ukazuje byť metabolicky v poriadku a napriek zlým prognózam cukrovku nie a nie dostať. Rakúski a nemeckí vedci im začali hovoriť „zdravo“ obézni a zrejme prišli na to prečo.

Keď začneme pátrať po tom, čo nás zaguľacuje, zistíme, že takmer všetko. Američania z Wisconsinskej univerzity v Madisone nám radia umývať si ruky, pretože na vine môžu byť vírusy.Opierajú sa o výsledky testov u hydiny, z ktorých vyvodzujú, že pravdepodobne aj medzi nami sa môže obezita šíriť ako adenovírusová infekcia u sliepok.

Ak by to bola pravda, a pretože sa adenovírusy prenášajú telesnými tekutinami, tak by nám odporúčané umývanie rúk veľmi nepomohlo a skôr by rozhodovalo, kto na nás prská a ku komu sa pritískame. Oveľa viac vedcov ale viní z obezity gény. Tých, ktoré nám hovoria do ukladania tuku, je známych už vyše štyristo. Má sa zato, že dedičnosť rozhoduje o podiele tukovej hmoty zhruba z polovice.

Z toho zasa vyplýva, že pri „vhodnom“ génovom obdarovaní sú naše telá akosi viac vystrašené z budúcich zlých časov a robia si zásoby za každú cenu. Ukladajú tuk aj z mála a potom priberáme „aj zo vzduchu“. Približne rovnaký počet vedeckých prác je venovaný problému rozháranosti nášho vnútorného prostredia následkom rozháranosti vonkajšieho prostredia. Vinníci sa našli v látkach imitujúcich fyziologické účinky anabolických steroidov a mnohých ďalších endokrinných disruptorov, ktorým možno výstižnejšie hovoriť hormonálne buldozéry.

Na tomto nomograme na výpočet indexu telesnej hmotnosti zistíte, či je pre vás účelné čítať ďalej.

Dokonca aj globálni klimatickí „zmenátori“ pridali ruku k dielu a za vinníka označili nárast koncentrácie oxidu uhličitého. Ten by mal meniť pH krvi a spolu s tým by mali získavať prevahu anabolické procesy nad katabolickými. A potom sme tu ešte my, mlčiaca väčšina. Tej sa nedarí zvaliť vinu na nič. Možno len na oddanosť bohu Bakchusovi, čomu bezverci, ktorí nepoznajú gurmánstvo, nepekne hovoria leňošské obžerstvo (aj v tom budú mať prsty gény, len ešte nevieme ktoré). Práve nám je venovaný tento článok.

Obezita a diabetes

O tom, že obezita je hlavným rizikovým faktorom pre rozvoj cukrovky, dnes nepochybuje azda už nikto. Príčinou má byť chronicky prebiehajúci metabolický zápal navodený práve obezitou. Lenže práve to možno nebude tak celkom pravda.

Aby sa zlá prognóza vzniku cukrovky naplnila, musí byť okrem obezity splnená ešte jedna podmienka. V štúdii zverejnenej v časopise Cell ju pomenovali „HO“ s dodatkom jedna. Pod foneticky trocha inam zavádzajúcou skratkou majú endokrinológovia na mysli enzým hem oxygenázu. Tak ako sa rodina týchto enzýmov rozrastá, k pôvodnému základu „HO“ sa pridávajú čísla.

Čo vlastne „HO-1“ je?

Keď má niečo koncovku „áza“ a nie je to nadávka, ide väčšinou o enzým. V dvojslovnom názve to prvé označuje látku, na ktorú je špecialista. O heme zo školy vieme, že to je to červené v krvinkách. Je základom (prostetickou skupinou) hemoglobínu. Okrem toho, čo bude v našom prípade hrať väčšiu úlohu, je tiež súčasťou myoglobínu, cytochrómu P450, katalázy, peroxidázy a cytochrómov dýchacieho reťazca a kto vie, čoho ešte.

„Oxy“ v názve nášho enzýmu zasa napovedá, že pri svojej deštrukčnej činnosti a rozoberaní substrátu bude využívať kyslík, podobne ako zvárač, ktorý niečo reže autogénom.

Činnosť hem oxygenázy môžeme pozorovať aj v zrkadle. To keď sa nám pošťastí a „jednu poriadnu chytíme“. Spolu s názorom sa nám potom mení okolie oka z modrofialovej cez hnedú až do žltej, to ako HO-1 postupne likviduje hem z erytrocytov, ktoré vybehli mimo svoju obvyklú potrubnú poštu.

Náprava nášho vzhľadu je pre HO len okrajovou záležitosťou. HO „jednotka“, o ktorej je tento článok, okrem recyklácie červených krviniek v slezine udržuje napríklad steny ciev v patričnom napätí. Keď je potrebné prietok rúrkou mierne priškrtiť, siahne po miestne dostupnej surovine (heme) a jeho rozobratím uvoľní oxid uhoľnatý (CO).

Na ten sú bunky hladkého svalstva obzvlášť alergické a reagujú kontrakciou. V praxi to znamená, že keď nám susedov fagan poškriabe auto kameňom, HO spolurozhoduje, či len sčerveniem, alebo sfialoviem a raní ma mŕtvica. HO sa údajne zapája aj do našej ochrany pred komármi. Konkrétne nimi prenášanými malarickými parazitmi. Oxid uhoľnatý im neprospieva a práve jeho produkciou HO bráni tomu najhoršiemu, aby sa nám breberky cez mozgovo-miechovú bariéru nevopchali až do mozgu.

Oxygenázy máme v tele prakticky všade, sú vo všetkých bunkách a majú toho na starosti oveľa viac, než o nich zatiaľ vieme. Svedčí o tom aj nová štúdia Alexandra Jaisa. Tá dala do súvislosti tento enzým so zlým metabolickým zdravím. Konkrétne HO-1 so zvýšeným rizikom diabetu. Jaisovmu kolektívu skladajúcemu sa z 50 vedcov sa zrejme podaril majstrovský kúsok. Nejde totiž len o štatistiku na ľuďoch, ale aj o výsledky overovacích pokusov na zvieratách.

To je ona, hem oxygenáza HO-1. Jej hladina by nám mala hovoriť, či máme „zdravú“ obezitu alebo tú s prognózou cukrovky a… (zdroj: Jawahar Swaminathan a MSD tím, Európsky inštitút bioinformatiky (Wikipédia))

Myši majú tiež hem oxygenázu a pri konzumácii „čo hrdlo ráči“ sa dopracujú k rovnakému nezdravému priberaniu na hmotnosti a s tým spojenými radosťami s vysokým tlakom a diabetom. Pokus na štvornohých dobrovoľníkoch ukázal, že z hladiny HO enzýmu možno veľmi dobre veštiť, či aj obéznych chlpáčov čakajú svetlé zajtrajšky, alebo či u nich osud zasiahne kruto a nekompromisne. Pohrávanie sa vedcov s hladinou enzýmu vo zvieracích telách je veľkým prísľubom nového prístupu k liečbe cukrovky aj u ľudí.

Keď modelovo obéznym štvornohým pacientom knokautovali gén a pridusili tým tvorbu HO enzýmu, metabolické zdravie ich štvornohých pacientov sa dočkalo výrazného zlepšenia. Samozrejme, že my by sme zo seba geneticky modifikovaných tvorov videli neradi. Zníženie hladiny enzýmu by však malo byť možné rovnako dobre zaistiť aj pomocou blokátorov enzýmu HO-1. Ak sa to v praxi potvrdí, sláva Viedenčanov sa bude dotýkať hviezd. Takmer trom štvrtinám tučkov by to totiž malo pomôcť uniknúť z pazúrov hroziacej cukrovky.

Podľa Haralda Esterbauera z Lekárskej univerzity vo Viedni je HO-1 pre rozvoj metabolického ochorenia nevyhnutnou podmienkou a uvedený enzým je horúcim kandidátom na biomarker využiteľný v praxi, podľa ktorého by malo byť možné zisťovať, kto z nás má „zdravú“ a kto „nezdravú“ obezitu. Inak povedané, hladina enzýmu by sa mala stať pre ošetrujúceho lekára indikátorom, akú razantnú liečbu nasadiť.

Aj keď zatiaľ nie je známa podstata efektu a musíme sa v činnosti enzýmu uspokojiť so zástupným opisným termínom „ovplyvňovanie metabolického zdravia“, význam objavu to nijako neznižuje. Keďže sa všetko točí okolo inzulínovej rezistencie, možno nezaškodí pripomenúť si niektoré súvislosti. Slovo rezistentný v tomto prípade nemá s prospešnosťou nič spoločné. V podstate charakterizuje chudákov, ktorých tkanivo nereaguje na inzulín tak, ako by malo.

Pri diabete, cukrovke alebo aj úplavici cukrovej rozlišujeme dva základné typy poruchy metabolizmu sacharidov. Typ 1 a typ 2. Oba majú podobné príznaky, ale odlišné príčiny vzniku. Cukrovka typu 1 vzniká vzburou imunitného systému, ktorý napadne v pankrease bunky produkujúce inzulín. Postihuje človeka už v mladosti a komplikuje mu život. Okrem iného mu narušuje krvný obeh v končatinách, narušuje sietnicu očí a poškodzuje obličky. Liečba inzulínom zďaleka neodstráni všetky problémy diabetikov.

Cukrovka (diabetes) 2. typu je spôsobená zníženou citlivosťou tkaniva na inzulín. Pankreas chorých produkuje nadbytok inzulínu, ale ich telo je na inzulín viac-menej „rezistentné“. Tento typ predstavuje 90 – 95 % chorých na cukrovku. Nikto z nás si pred ňou nemôže byť istý. Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje, že počet prípadov rastie ročne o šesť miliónov.

Z výsledkov štúdie, o ktorej je tento článok, vyplynulo, že osoby rezistentné na inzulín majú vo svojej pečeni vyššie hladiny HO-1 a to zapadá do mozaiky výsledkov pokusov s knokautovanými myšami, ktorým sa znížením produkcie enzýmu znížili zápaly a zlepšil zdravotný stav. To všetko je veľkou nádejou pre schodnosť zvažovanej prevencie a liečby cukrovky pomocou blokátorov enzýmu HO-1.

V čom je zmena?

Až do týchto dní panoval názor, že HO-1 zápaly tlmí. Tento pokus ukázal, že opak je pravdou a že HO-1 zápal u kandidátov na cukrovku podporuje a zdravotný stav zhoršuje. Rovnako deštruktívne následky vyvoláva chronický metabolický zápal u obéznych pokusných zvierat.

Pečeňové tkanivo zdravého jedinca a chronickým zápalom postihnutého adepta na cukrovku (zdroj: A. Jais a kol., Cell 2014)
Hlodavcom sa vedci pri zisťovaní metabolických zápalov a hladiny rozhodujúceho enzýmu HO-1 vŕtali v pečeni. Nám by vraj jeho hladinu zistili biopsiou – z kúsočku tkaniva uviaznutého po vpichu tenkej dutej ihly do nášho tukového faldu. (zdroj: A. Jais a kol., Cell 2014)

Energeticky prekrmovaným myšiam s poničeným génom pre HO-1 (čo im znížilo produkciu enzýmu) začala pečeň fungovať oveľa lepšie. Rovnako optimisticky vyzneli aj testy na inzulínovú senzitivitu buniek v tkanive. Ide o jasné známky zlepšenia metabolického zdravia. A funguje to bez ohľadu na vek, pohlavie a rozdiely charakteristických ukazovateľov sú štatisticky významné až vysoko významné.

Preto si vedci dovolili napísať, že hladina HO-1 je v súčasnosti asi tým najlepším ukazovateľom, čo môžu moderné veštiarne vo veci budúcich problémov tučkov ponúknuť. Novému poznatku čoskoro začnú venovať pozornosť zamestnávatelia, poisťovne a úžerníci. Ubrániť sa ich zvedavosti bude v tomto prípade ešte zložitejšie, než je to pri vyšetrení DNA.

Právne kľučky sú v tomto prípade ešte viac zakrútené, nejde tu o čítanie génov „súkromného“ kódu DNA, ale „len“ o výsledok bežného metabolického testu na hladinu enzýmu. Ako a kedy nás začnú inštitúcie škatuľkovať podľa HO, ukáže čas. A ako hovorieval náš najväčší mysliteľ všetkých čias, J. Zimrman, „predvídať je veľmi náročné, najmä ak ide o budúcnosť“.

Ďalšie súvislosti

Niečo podobné ako teraz v nemecky hovoriacich krajinách zistili pred dvoma rokmi aj Angličania. Len sa to netýkalo cukrovky, ale kardiovaskulárnych problémov. Aj oni poukázali na fakt, že časti populácie obezita akosi neškodí. Aj im vyšlo, že asi štvrtina tých, čo musia nakupovať v extra nadmerných veľkostiach, vzdoruje prognózam a nie a nie dostať infarkt. To, či odolnosť voči diabetu a kardiovaskulárnym chorobám spolu nejako súvisia a či má v oboch prípadoch prsty aj rovnaký efekt chronických zápalov s prispením enzýmu HO, je zatiaľ len špekulácia.

Záver

Ešte pred týždňom sa tvrdilo, že hem oxygenáza hrá významnú protizápalovú úlohu a že nás tým chráni pred všetkým zlým spojeným s cukrovkou. Dogma teraz padla a všetko je doslova naopak. Z toho však plynie, že všetky predchádzajúce snahy prospieť nám podporou hem oxidázového komplexu boli (censored).


Literatúra:

  1. Heme Oxygenase-1 Drives Metaflammation and Insulin Resistance in Mouse and Man, Cell, 2014, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.04.043

 

 

 

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