Fruktóza a její hořké tajemství
Chcete zhubnout břicho a chránit se před Alzheimerovou chorobou? Zapomeňte na fruktózu!
Přibližně ke konci osmdesátých let dvacátého století se saturovaný tuk, tak trochu nevinně, stal mezinárodním padouchem číslo jedna. Původně byl označen jako hlavní příčina kardiovaskulárních onemocnění a postupně se mu začaly přičítat i další neduhy jakými byla obezita, metabolický syndrom, diabetes a nejrůznější zánětlivá onemocnění. Jak se na nebohý tuk nabalovalo stále více viny, začali jsme obracet pozornost k "lehkým" sacharidům coby hlavnímu zdroji energie. Mělo to ale jeden háček. Extrahujeme-li z potravy tuk, spolu sním se zbavíme i chuti. Co s tím? Kdo by chtěl celý život konzumovat mdlé jídlo? Problém vyřešily cukr a umělá aditiva. Potravinářský průmysl tak zabil několik much jednou ranou. Získal možnost vyrábět spoustu rádoby "chutných a zdravých" low fat produktů, které vydrží na policích supermarketů nekonečně dlouho, protože jsou dobře konzervované. A vzhledem k tomu, že je cukr vysoce návykový, postaral se i o tržby. Jak ta naše intervence dopadla vidíme všichni kolem sebe.
Během posledního desetiletí se díkybohu situace začala měnit. Nějak to vše nedávalo smysl. Proč pořád tloustneme, když toho nezdravého tuku jíme stále méně? Obezita zaplavila většinu světa jako katastrofická tsunami a přinesla sebou devastující epidemie přidružených civilizačních chorob. Kolektivní zdravotní stav některých národů skutečně připomíná pomyslný poslední soud. Zdravotní péče o chronicky nemocné národy je už teď neúnosně nákladná a co teprve přinesou další generace vzešlé z dnešního churavého genomu?
Na pomoc přispěchala věda a několik statečných pionýrů s odvahou zpochybnit zažité paradigma začalo pomalu obracet pozornost veřejnosti směrem k cukru a rychlým sacharidům. Jedno ze zvučnějších jmen v tomto směru patří mezinárodně uznávanému pediatrickému endokrinologovi doktoru Robertu H. Lustigovy. Ten začal veřejnost upozorňovat na mnohé komplikace spojené s nadměrnou konzumací cukru a hlavně pak fruktózy, která spolehlivě způsobuje nejen inzulínovou a leptinovou rezistenci (stav, kdy se buňky díky dlouhodobé nadměrné expozici částečně "zavřou" vůči těmto hormonům), ale také nealkoholické ztučnění jater, protože právě tento orgán musí nepřirozeně vysoké koncentrace tohoto nutrientu metabolizovat.
Dalším průkopníkem je doktor Richard Johnson, profesor medicíny, nefrolog, antropolog a vědec, jehož práce o vlivu fruktózy na metabolismus, mozek a zdraví ledvin rychle získává pozornost a uznání. K tématu fruktózy se dostal před více než dvaceti lety, kdy zkoumal spojitost mezi inflamací ledvin a zvýšeným krevním tlakem. Hlavním podezřelým v příběhu hypertenze byla tenkrát sůl. Dr Johnson a jeho tým si ale všimli, že u většiny pacientů s poškozenými ledvinami a vysokým krevním tlakem jsou také zvýšené hodnoty kyseliny močové. Přirozeně je zajímalo, zda zde není kauzativní efekt. Tuto hypotézu otestovaly na zvířatech, kterým zvýšily hladinu kyseliny močové inhibicí enzymu urikázy a zjistili, že to skutečně ke zvýšení tlaku vedlo. Po podání léku snižujícího hladinu tohoto metabolitu do normálu, tlak opět klesl. Studie na pediatrických pacientech s primární hypertenzí potvrdily, že tento mechanismus funguje i u lidí.
Četné experimenty ukázaly, že zvýšené hladiny kyseliny močové nezávisle predikovali vysoký krevní tlak, obezitu i diabetes. Data poukazovali na to, že v posledních desetiletích hodnoty kyseliny močové u lidí stoupaly spolu incidencí výše uvedených problémů. Bylo tedy možné, že za epidemií obezity stála právě ona? A proč se její hodnoty v moderní populaci stále zvyšují? Studium historických zdrojů odhalila možného viníka - CUKR, jehož koncentrace se v našich životech nenápadně rok od roka zvyšovala. Konec konců již Thomas Jefferson uváděl, že cukr způsobuje dnu.
Stolní cukr, neboli sacharóza není homogenní substance, nýbrž disacharid složený z monosacharidů glukózy a fruktózy. Glukózu známe též jako krevní cukr a je preferovaným zdrojem paliva pro většinu buněk. I v případě, že tělu žádnou glukózu nedodáme, umí si ji vyrobit. O fruktóze přemýšlíme jako o ovocném cukru, protože ji v přírodě nalezneme hlavně právě v ovoci. V dnešní době nám však potravinářský průmysl servíruje stále větší množství koncentrované fruktózy v podobě fruktózo-glukózového sirupu, kterým se sladí většina zpracovaných potravin a nápojů. Pokusy v laboratoři Dr Johnsona zaměřené na cukr, ukázaly že z jeho dvou složek je to hlavně fruktóza, jež zvyšuje kyselinu močovou, způsobuje inzulinovou rezistenci a může vést k metabolickému syndromu a dně.
Fruktóza se tedy stala středem jeho vědeckého zájmu a dovedla ho k fascinujícímu příběhu. Příběhu, který pravděpodobně začal už před 15 miliony lety, kdy se příroda snažila zachránit diverzitu života a pomocí mutace genů vyvinula efektivní mechanismy pro přežití, jejichž nadměrná stimulace má v dnešní moderní době poněkud nepříjemné vedlejší účinky.
Před asi 20 miliony lety žily opice na území dnešní Afriky v rozsáhlých deštných pralesích plných ovoce, jež tvořilo jejich primární složku stravy. Když se klima začalo trochu ochlazovat, mohli tito tvorové migrovat do Evropy a Asie, kde stále měli dostatek ovoce po celý rok. Další ochlazení však pravděpodobně mělo za následek ztrátu fíku a vznik delších období bez ovoce. Aby přežili, začali se opice v těchto končinách živit hlízami a semínky s daleko nižším obsahem fruktózy. Jejich metabolismus se tedy musel přizpůsobit, což mělo za následek velké evoluční změny a mutace. Jedna z nich byla i urikázová mutace, díky níž zasažené opice přišli o schopnost produkovat urikázu, enzym, který rozkládá kyselinu močovou na lépe vylučitelný alantoin. Některá zvířata se následně vrátila do Afriky a vzala tuto mutaci s sebou. Postupem času se propsala i do lidského genomu.
Urikázová mutace měla za následek zvýšení hladiny kyseliny močové. Zároveň zvířatům umožnila zacházet s ovocným cukrem úplně jinak. Najednou se totiž v reakci na fruktózu mohli rychle stát inzulínově rezistentní a za krátkou dobu uložit velké množství tuku a zároveň blokovat spotřebu energie.
Každá svalová buňka potřebuje inzulín, aby mohla přijmout a zpracovat glukózu. Zvířeti, které bude čelit dlouhé zimě bez potravy, a které si na přečkání tohoto období zvolí strategii hibernace se taková inzulínová rezistence náramně hodí. Zabrání totiž svalovým buňkám zkonzumovat příliš paliva a tím pádem zbyde více pro buňky mozkové. Jedině tak je možné přežít dlouhý zimní spánek. Velké zásoby tuku poskytují nejen dostatek energie pro zachování životních funkcí, ale také zdroj metabolické vody. Kdyby se metabolismus před zimou nepřepnul do ukládacího režimu, nemělo by zvíře k dispozici ani jedno.
Kromě velkých metabolických změn, které si blíže vysvětlíme níže, se fruktóza zdá mít také významný vliv na mozek. Když podáte zvířeti v laboratoři fruktózu, dostane hlad a začne aktivně pátrat po jídle. Při svém shonu půjde i do regiónů, které by pro něj mohli být nebezpečné. Zdá se, že fruktóza snižuje vůli a záměrné myšlení a nutí zvířata podstoupit větší risk.
Toto chování pravděpodobně spouští mechanismus využívající inzulinové rezistence. Některé části mozku nepotřebují inzulín aby mohli využít glukózu jako palivo a jiné jsou naopak inzulínově dependentní. Mezi ty patří například centra důležitá pro paměť - hippocampus a hypothalamus. Díky indukci inzulinové rezistence potlačí fruktóza aktivitu těchto center (nemají dostatek energie z glukózy, protože ta se nemůže dostat dovnitř). Při hledání potravy zkrátka není vždy vhodné si pamatovat, že na zemi mohou číhat predátoři.
Pokud tato reakce trvá pouze krátkou dobu, v období, kdy není, nebo nebude dostatek potravy a poté se vše vrátí do normálu, nevzniká problém. Pokud však tento systém přetěžujeme neustálou nadměrnou konzumací fruktózy např. v limonádách a neurony dlouhodobě nedostávají dostatek energie, dochází k mitochondriálnímu poškození uvnitř těchto neuronů, což může vést k vážným defektům v paměti, kognitivních funkcích a ultimátně k demenci nebo Alzheimerově chorobě.
V jedné zajímavé studii vědci provedly post mortem autopsii osmnácti mozků. Devět z nich jich pocházelo z pacientů, kteří před smrtí trpěli demencí a devět od kognitivně zdravých lidí. Všechny mozky s demencí a Alzheimerem v sobě měli oproti těm zdravým čtyři až šestkrát více fruktózy a jejího prekurzoru, sorbitolu. V určitých centrech bylo také daleko větší množství glukózy.
Když jíme fruktózu, pouze malé množství se dostane do mozku. Ten si ale umí vyrobit svou vlastní. Tento proces je stimulován stravou s vysokým glykemickým indexem a nadměrným množstvím soli. Kromě hladovění inzulínově dependentních center a mitochondriálního poškození vede vysoká koncentrace fruktózy v mozku k inflamaci, upregulovanému oxidativnímu stresu a neuronální apoptóze (buněčné smrti).
Působení cukru na mozek je skutečně děsivé. Ne nadarmo Robert Lustig otevřeně říká, že cukr je neurotoxin. Při prozkoumání těchto procesů se nemůžeme divit, že některé studie ukazují, že čím máme větší bříško, tím menší máme mozek a hlavně centrum paměti se zdá být významně postiženo. Jde to totiž všechno ruku v ruce. Fruktóza aktivuje rychlé ukládání tuků, hlavně v oblasti břicha a zároveň částečně vyřadí z provozu paměť a při dlouhodobém zneužívání poškodí mozek.
A jak tedy fruktóza přepne metabolismus do ukládacího režimu? Když konzumujeme glukózu, začneme okamžitě vytvářet energii v podobě ATP. Metabolismus fruktózy se na druhou stranu snaží energii ušetřit a uložit. Redukuje ATP (adenosin trifosfát) na ADP (adenosin difosfát) a poté na AMP (adenosin monofosfát). Ztráta dvou fosfátů způsobí, že se neaktivuje enzym AMP kinasa a vládu přebere jiný enzym, AMP deamináza, který aktivuje lipogenezi (tvorbu tuků). Z degradované ATP vzniká kyselina močová, která uvnitř mitochondrií způsobuje oxidativní stres, jež inhibuje specifický enzym akonitázu. Tento enzym se za normálních okolností podílí na tvorbě ATP. Jeho inhibice stimuluje citrát, který aktivuje specifickou metabolickou cestu produkující tuk. Oxidativní stres způsobený kyselinou močovou tedy nutí buňku produkovat tuk, podílí se na inzulínové rezistenci a zároveň blokuje beta oxidaci (pálení tuků na energii).
Abychom si to shrnuli: metabolismus fruktózy má za následek propad hladiny ATP (propad energie). Zároveň se zbaví AMP, tak aby nemohl být regenerován a blokuje enzym AMP protein kinasu, který pomáhá ATP produkovat (zabraňuje vzniku energie). Vzniká velké množství kyseliny močové a ta dále věci "zhorší" oxidativním stresem v mitochondriích a přepne produkci energie na tvorbu tuku. Nízká hladina energie má nevyhnutelně za následek větší hlad a zvýšenou konzumaci potravy. Jíme tedy více, máme méně energie a ukládáme spoustu tuku.
Hibernujícím a migrujícím zvířatům tento mechanismus každoročně umožní přežít, a i nám by v případě hladu dobře posloužil. Je však přírodou navržený na to, aby se v určitém období zapnul a po tom, co splní svůj úkol, zase vypnul. V době, kdy jsme obklíčení koncentrovanou fruktózou na každém kroku, tento mechanismus miliony lidí dlouhodobě přetěžují. Tím dochází k rozsáhlému oxidativnímu poškození mitochondrií v celém těle, včetně mozku. Efektivně si tak likvidujeme metabolismus, fyzické zdraví i kognitivní funkce.
Při konzumaci fruktózy je důležité vzít v potaz množství a koncentraci. Když sníme kus ovoce, zkonzumujeme s ním přibližně 4 -8 gramů fruktózy se spoustou vlákniny a polyfenolů, které mají protektivní vliv a zabraňují některým negativním efektům fruktózy a kyseliny močové. Sníst několik kousků čerstvého ovoce v průběhu dne je tedy v pořádku. Pokud však najednou vypijeme plechovku limonády, zatížíme játra opravdu rychle asi trojnásobný množstvím fruktózy a aktivujeme tak mechanismus ukládání tuků a produkce kyseliny močové. Naše zdraví tedy ohrožuje hlavně koncentrovaná fruktóza ve ovocných džusech, slazených nápojích a průmyslově zpracovaných potravinách.
Problém nemusí působit pouze fruktóza, kterou konzumujeme, ale i fruktóza, kterou si vytvoříme. Pozor musíme dávat hlavně na alkohol, který nejen že působí podobně jako fruktóza, ale také aktivuje enzym, který v těle fruktózu vytváří z glukózy. Podobný efekt budou mít i sacharidy s vysokým glykemickým indexem. Pokud se tedy chceme vyhnout civilizačním chorobám a udržet si zdravé tělo a bystrou mysl, je naprosto je nezbytné se těmto věcem vyhnout.
Na závěr mě na dokreslení napadá jeden roztomile smutný příběh z nedávné návštěvy Jaguar Rescue Centra na Kostarice, kde se starají o zraněná divoká zvířata, tak aby je po vyléčení mohli opět pustit do volné přírody. Ve svých výbězích mají i několik papoušků a opic, z kterých si místní udělali domácí mazlíčky a které jim policie zabavila. Byli zde nádherní arové, kteří díky naprosto nevhodné stravě plné rychlých sacharidů v podobě pečiva přišli o schopnost létat, protože jim zkřehli kosti a přestalo jim růst kvalitní peří. Mé srdce i soucit si však navždy získal opičák Pedro, roztomilý chápan pavoučí, kterého ulovila jedna rolnická rodina jako malého a celý život ho láskyplně krmila rýží a Coca colou. Než se Pedro do rescue centra dostal přišel nejen o všechny zuby, ale úplně také ztratil schopnost chápat souvislosti a učit se novým věcem. Jednoduše úplně zhloupl. Možná bychom si všichni na roztomilého, leč "vygumovaného" opičáka měli vzpomenout, až příště dostaneme chuť na limču, nebo ji budeme kupovat svým dětem...