Ako krátke teloméry a zápal prispievajú k rozvoju diabetu

Chcete vedieť, aký je mechanizmus na spustenie cukrovky na bunkovej úrovni? Prečítajte si výňatok z knihy Nobelovej ceny za fyziológiu a medicínu „Vplyv telomerov“.

Kniha, ktorú napísala Elizabeth Helene Blackburn, cytogenetická vedkyňa, nositeľka Nobelovej ceny v spolupráci s psychológom Elissou Epel, sa vo veľkej miere venuje starnutiu na bunkovej úrovni. „Protagonisti“ tejto práce možno nazvať teloméry - opakujúce sa fragmenty nekódujúcej DNA, ktoré sa nachádzajú na koncoch chromozómov. Telomery, ktoré sa skracujú s každým delením buniek, pomáhajú určiť, ako rýchlo sa naše bunky starnú a kedy zomrú, v závislosti od toho, ako rýchlo sa opotrebujú.

Vynikajúci vedecký objav bol fakt, že konce chromozómov sa môžu predĺžiť. Starnutie je teda dynamický proces, ktorý môže byť spomalený alebo zrýchlený av určitom zmysle obrátený.

Ďalšia dôležitá nuancia: krátke teloméry prispievajú k rozvoju diabetu. O tom, prečo sa to deje, a je opísaný vo výňatku z knihy "Vplyv telomérov. Revolučný prístup k mladšiemu, zdravému a dlhému životu"nám boli poskytnuté na publikovanie Eksmo.

Bez ohľadu na to, koľko vážite, veľké brucho znamená problémy s metabolizmom. To platí aj pre ľudí s vyčnievajúcim pivným bruchom a pre tých, ktorých BMI je v normálnom rozsahu, ale pás je širší ako boky. Zlý metabolizmus zvyčajne znamená prítomnosť niekoľkých rizikových faktorov naraz: abdominálny tuk, zvýšený cholesterol, zvýšený tlak, inzulínová rezistencia. Ak lekár zistí niektorý z týchto faktorov vo vás, bude diagnostikovať metabolický syndróm, ktorý je predchodcom srdcových ochorení, rakoviny a cukrovky, jednej z hlavných hrozieb pre zdravie ľudí v 21. storočí.

Cukrovka je hlavnou globálnou hrozbou. Toto ochorenie má dlhý a desivý zoznam dlhodobých dôsledkov, vrátane kardiovaskulárnych ochorení, mŕtvice, straty zraku a cievnych porúch, ktoré môžu vyžadovať amputáciu. Viac ako 387 miliónov ľudí na celom svete - takmer 9% svetovej populácie - má cukrovku.

Takto vzniká diabetes typu II. Tráviaci systém zdravého človeka rozdeľuje jedlo na molekuly glukózy. Pankreatické beta bunky produkujú hormón inzulín, ktorý vstupuje do krvného riečišťa a umožňuje glukóze vstúpiť do buniek v tele, takže ho môžu používať ako palivo. Molekuly inzulínu sa viažu na receptory na povrchu bunky ako kľúč vložený do kľúčovej dierky. Zámka sa otočí, bunka otvorí dvere a prejde molekulu glukózy vnútri. V dôsledku nadbytku abdominálneho tuku alebo tuku v pečeni sa môže vyvinúť inzulínová rezistencia av dôsledku toho bunky prestanú reagovať na inzulín správne. Ich zámky - inzulínové receptory - zlyhávajú a kľúčové molekuly inzulínu ich už nedokážu otvoriť.

Molekuly glukózy, ktoré nemôžu vstúpiť do bunky cez dvere, zostávajú v obehu v krvi. Bez ohľadu na to, koľko pankreasu vylučuje inzulín, glukóza sa naďalej akumuluje v krvi. Diabetes typu I je spojený s narušením beta buniek pankreasu, čo je dôvod, prečo prestanú produkovať dostatok inzulínu. Existuje riziko metabolického syndrómu. A ak neprevezmete hladinu glukózy v krvi, diabetes sa určite vyvinie.

Bez ohľadu na to, koľko vážite, veľké brucho znamená problémy s metabolizmom. To platí aj pre ľudí s vyčnievajúcim pivným bruchom a pre tých, ktorých BMI je v normálnom rozsahu, ale pás je širší ako boky.

Prečo ľudia s veľkým množstvom abdominálneho tuku zvyšujú inzulínovú rezistenciu a zvyšujú pravdepodobnosť diabetu? Nesprávna strava, sedavý spôsob života a stres prispievajú k tvorbe abdominálneho tuku a zvyšujú hladinu cukru v krvi. U ľudí so žalúdkom sa teloméry v priebehu rokov skracujú a je pravdepodobné, že ich redukcia zhoršuje problém s inzulínovou rezistenciou.

Počas dánskej štúdie, na ktorej sa zúčastnilo 338 dvojičiek, sa zistilo, že krátke teloméry sú prekurzormi zvýšenej inzulínovej rezistencie počas nasledujúcich 12 rokov. V každej dvojici dvojčiat mal jeden z nich, ktorých teloméry boli kratšie, vyšší stupeň inzulínovej rezistencie. Vedci opakovane preukázali spojenie medzi krátkymi telomerami a diabetom. Krátke teloméry zvyšujú riziko vzniku diabetu: u ľudí s dedičným syndrómom krátkych telomérov je pravdepodobnejšie, že sa stretnú s týmto ochorením ako zvyšok populácie. Diabetes začína skoro a rýchlo napreduje. Neuspokojivé výsledky prinášajú aj štúdie Indov, ktorí sú z viacerých dôvodov vystavení zvýšenému riziku cukrovky. V Indii s krátkymi telomerami je pravdepodobnosť vzniku diabetu počas nasledujúcich piatich rokov dvojnásobne vyššia ako pravdepodobnosť vzniku tých istých etnických skupín s dlhými telomerami.

Meta-analýza štúdií, na ktorých sa zúčastnilo viac ako 7 000 ľudí, ukázala, že krátke teloméry v krvných bunkách sú spoľahlivým znakom vývoja diabetu v budúcnosti.

Poznáme nielen mechanizmus diabetu, ale môžeme sa dokonca pozrieť do pankreasu a zistiť, čo sa v ňom deje. Mary Armanios spolu s kolegami ukázali, že u myší s telomerami redukovanými v tele (vedci to dosiahli pomocou genetickej mutácie), pankreatické beta bunky strácajú schopnosť produkovať inzulín. Kmeňové bunky v pankrease starnú, ich teloméry sú príliš krátke a už nie je možné dopĺňať rady beta buniek, ktoré sú zodpovedné za produkciu inzulínu a reguláciu jeho hladiny. Tieto bunky odumierajú. A diabetes typu I sa dostane do podnikania.

Pri bežnejšom diabete typu II beta bunky nezomrú, ale ich účinnosť je zhoršená. V tomto prípade teda môžu hrať určitú úlohu krátke teloméry v pankrease. V inak zdravom človeku môže most z abdominálneho tuku na diabetes vytvoriť chronický zápal. Brušný tuk prispieva k rozvoju zápalu viac ako napr. Tuk v bokoch.

Bunky tukového tkaniva vylučujú pro-zápalové látky, ktoré poškodzujú bunky imunitného systému, predčasne ich robia rozpadnutými a ničia ich teloméry. Ako si pamätáte, staré bunky sú zasa neustále vysielané signály, ktoré stimulujú zápal v celom tele - začarovaný kruh. Ak máte nadmerný tuk v brušnej dutine, musíte sa chrániť pred chronickým zápalom, krátkymi telomerami a metabolickým syndrómom. Ale skôr, než pôjdete na diétu, zbaviť sa brušného tuku, prečítajte si do konca: možno sa rozhodnete, že strava sa len zhorší. Nebojte sa: ponúkneme vám alternatívne spôsoby normalizácie metabolizmu.

Každý chromozóm má teloméry - koncové úseky, ktoré sa skladajú z vlákien DNA potiahnutých špeciálnou ochrannou vrstvou proteínov. Na obrázku sú telomery maľované modro zobrazené v nepravidelnom merítku, čo predstavuje viac ako jednu desatinu tisíciny DNA.

Diéty, teloméry a metabolizmus sú vzájomne prepojené, ale toto je veľmi komplikovaný vzťah. Predtým, než sa dozviete o záveroch rôznych odborníkov, ktorí študovali vplyv úbytku hmotnosti na teloméry.

  • Strata hmotnosti spomaľuje rýchlosť kontrakcie telomér.
  • Úbytok hmotnosti neovplyvňuje teloméry.
  • Chudnutie pomáha zvýšiť dĺžku telomérov.
  • Úbytok hmotnosti vedie k redukcii telomér.

Protirečivé pozorovania, nie? (Posledný záver bol získaný v štúdii ľudí, ktorí podstúpili bariatrickú operáciu: o rok neskôr sa ich teloméry znateľne skrátili. Môže to však byť spôsobené fyzickým stresom spojeným s operáciou).

Veríme, že tieto protirečenia opäť ukazujú, že váha sama o sebe nezáleží. Zoštíhľovanie len vo všeobecnosti naznačuje, že metabolizmus sa mení k lepšiemu. Tieto zmeny zahŕňajú zbavenie sa brušného tuku. Dosť na zníženie celkovej hmotnosti - a množstvo tuku v páse sa nevyhnutne zníži, najmä ak sa stanete aktívnejšími v športe, a nie len znížením príjmu kalórií. Ďalšou pozitívnou zmenou je zvýšená citlivosť na inzulín. Vedci, ktorí sledujú skupinu dobrovoľníkov počas 10-12 rokov, zistili, že: keď sa pribúdajú na váhe (čo je typické pre väčšinu ľudí s vekom), ich teloméry sa skrátili. Potom sa vedci rozhodli určiť, ktorý faktor zohráva veľkú úlohu - nadváha alebo stupeň inzulínovej rezistencie, ktorá s ňou ide ruka v ruke. Ukázalo sa, že to je inzulínová rezistencia, ktorá pripravuje cestu pre nadváhu, aby som tak povedal.

Myšlienka, že starostlivosť o metabolizmus je oveľa dôležitejšia ako strata hmotnosti, je nesmierne dôležitá, a to všetko preto, že strava môže organizmu spôsobiť vážnu ranu.

Akonáhle schudneme, vstúpi do hry vnútorný mechanizmus, ktorý sťažuje výsledok. Zdá sa, že telo sa snaží udržiavať určitú váhu a keď schudneme, spomaľuje metabolizmus, aby sme znovu získali stratené kilogramy (metabolickú adaptáciu). Toto je dobre známa skutočnosť, ale nikto si nedokáže predstaviť, ako ďaleko by takáto adaptácia mohla ísť. Stateční dobrovoľníci, ktorí súhlasili s účasťou na reality show "The Bigest Loser" nás naučili smutnú lekciu. Jeho myšlienka je jednoduchá: veľmi tuční ľudia medzi sebou súťažili v tom, že s pomocou diéty a cvičenia stratia viac ako sedem a pol mesiaca.

Kevin Hall, spolu s kolegami z Národného inštitútu zdravia, sa rozhodol otestovať, ako takéto rýchle uvoľnenie z významného množstva kilogramov ovplyvnilo metabolizmus účastníkov, ktorí na konci výstavy klesli na 40% pôvodnej hmotnosti (asi 58 kilogramov). O šesť rokov neskôr, Hall meral ich hmotnosť a rýchlosť metabolizmu. Väčšina z nich sa zotavila, ale bola schopná zostať na úrovni zodpovedajúcej 88% počiatočnej hmotnosti (pred účasťou na výstave). Ale najnepríjemnejšia vec je, že do konca programu sa ich metabolizmus spomalil natoľko, že telo začalo spaľovať 610 kalórií denne menej.

Po šiestich rokoch, napriek novo získanej váhe, sa metabolická adaptácia stala ešte výraznejšou a teraz bývalí účastníci výstavy spálili 700 kalórií menej ako pôvodná hodnota za deň. Náhle, nie? Samozrejme, len málo ľudí stráca na váhe toľko a tak rýchlo, ale každý z nás má pomalšiu rýchlosť metabolizmu po chudnutí, hoci v menšom meradle. Tento efekt navyše pretrváva aj po opätovnom nábore stratených kilogramov.

Tento jav je známy ako váhový okruh: dieter potom poklesne hmotnosť, potom ju získa, a opäť klesá a zisky, a tak ďalej do nekonečna.

Z tých, ktorí sa snažia schudnúť, menej ako 5% môže prísne dodržiavať diétu a konsolidovať dosiahnuté výsledky po dobu najmenej piatich rokov. Zostávajúcich 95% sa buď vzdáva snahy schudnúť úplne, alebo naďalej robiť to po celú dobu, občas ísť na diétu, chudnutie, a potom sa znovu zotaviť. Pre mnohých z nás sa tento prístup stal súčasťou životného štýlu, najmä pre ženy, ktoré o tom vtipkujú (napríklad „Štíhla dievčina sedí vo mne, ktorá ju požiada, aby bola prepustená. Obvykle jej dávam sušienky a ona sa upokojuje“ ). Zistilo sa však, že hmotnostný obeh vedie k zníženiu dĺžky telomérov. Váha okruhu je tak zlé pre naše zdravie a tak bežné, že chceme odovzdať tieto informácie všetkým. Ľudia, ktorí pravidelne chodia na diétu, sa na chvíľu prísne obmedzujú, a potom sa nevzdávajú a prijímajú sa na prejedanie sladkostí a iných odpadkov. Ostré prepínanie medzi obmedzením a prejedaním je mimoriadne vážny problém.