Metabolizmus: Od raného detstva po pokročilý vek a súčasné výskumy

Všeobecne zaužívaný názor je, že váš metabolizmus je najrýchlejší vo vašich 20-tich rokoch a odtiaľ to už ide dole vodou. Vedci z Pennington Biomedical Research Center však zistili, že ľudské telo funguje inak. Analyzovali priemerne spálené kalórie u viac ako 6 600 ľudí vo veku od jedného týždňa do 95 rokov z 29 rôznych krajín.

Metabolizmus v rôznych životných fázach

Najvyšší metabolizmus v ranom veku

Štúdia ukázala, že dojčatá mali najvyššiu rýchlosť metabolizmu zo všetkých. Energetické potreby prudko stúpajú počas prvých 12 mesiacov života. Dojčatá vo veku prvého roka spaľujú kalórie o 50 % rýchlejšie ako dospelí, ak sú prispôsobené hmotnosti. A to nie je spôsobené len rýchlym rastom. Deti síce rýchlo rastú, čo má na svedomí veľkú časť tohto účinku, ale ich energetické výdavky majú tendenciu byť vyššie, ako by ste očakávali vzhľadom na ich telesnú veľkosť. Na lepšie pochopenie metabolizmu detí je však potrebný ďalší výskum.

Ilustračná schéma porovnávajúca rýchlosť metabolizmu v rôznych vekových skupinách

Spomaľovanie metabolizmu po dojčenskom štádiu

Keď vyrastiete z dojčenského štádia, váš metabolizmus sa spomalí približne o 3 % každý rok až do vašich 20-tich rokov. Údaje naznačujú, že váš metabolizmus sa v skutočnosti začne spomaľovať až po 60-tke. A aj potom je spomalenie veľmi pozvoľné - každý rok sa spomalí približne o 0,7 %. Vedci zistili, že človek vo veku 90 rokov potrebuje asi o 26 % menej kalórií každý deň, ako niekto v polovici svojho života. Toto spomalenie je čiastočne spôsobené stratou svalovej hmoty, pretože svaly spaľujú viac kalórií ako tuk. Vzorec spomalenia metabolizmu bol silný, aj keď výskumníci zohľadňovali rozdiely v úrovniach fyzickej aktivity a ubúdajúcu svalovú hmotu.

„Po šesťdesiatke sa ľudské bunky spomaľujú. Táto štúdia ukazuje, že pracovné bunky sa v priebehu života menia spôsobmi, ktoré sme predtým nedokázali plne oceniť. Ale obrovské súbory údajov nám umožňujú odpovedať na otázky, ktoré sme nedokázali vyriešiť,“ vysvetlil Dr. Eric Ravussin. To znamená, že budete musieť počkať do 60-tky, kým sa budete môcť začať sťažovať na spomalený metabolizmus.

Obezita a jej vplyv na metabolizmus

Prekvapivé výsledky štúdie o priberaní

Nedávna štúdia o vplyve priberania na telo mala prekvapujúce výsledky. Tradičné označenia typu ako "obézny" nemusia byť veľmi orientačné. Obezita je viac ako len trochu viac tuku pod kožou; je to skutočná zmena nášho metabolizmu.

Metabolóm ako indikátor zdravia

Najnovšia práca, publikovaná v Cell Metabolism, skúmala dôsledky obezity na metabolizmus. Zahŕňala analýzu genómu, aby pochopili, ako gény jednotlivca predisponujú k obezite, a analyzovala metabolóm na zachytenie vplyvu nadmernej hmotnosti v reálnom čase. Hladiny mnohých stoviek jedinečných metabolitov sú ovplyvnené zmenami hmotnosti. Niektoré z týchto zmien sa očakávali: tuky alebo lipidy, vrátane cholesterolu, rýchlo stúpajú s rastúcou hmotnosťou. Zaznamenali však aj zmeny v iných typoch metabolitov a procesov v tele: metabolizmus bielkovín a uhľohydrátov, produkcia energie a koncentrácie hormónov. Celkový obraz bol, že váha dramaticky narušuje metabolizmus organizmu.

"Obézny" metabolóm pri normálnej hmotnosti

Základným poznatkom bolo, že niektorí účastníci mali to, čo vedci označili ako "obézny" metabolóm napriek normálnej hmotnosti. U týchto obéznych jedincov, ktorí utrpeli najväčšiu dereguláciu metabolizmu, sa vyvinula cukrovka, srdcové choroby a hypertenzia. Títo istí účastníci boli aj tí, ktorí si nahromadili tukové tkanivo na "zlých" miestach - vnútri brucha a v pečeni. Metabolómová správa môže povedať viac ako BMI.

Infografika zobrazujúca rozdiely medzi zdravým a

Výskum slovenských vedcov v oblasti metabolizmu

Slovenskí vedci z Biomedicínskeho centra SAV, vrátane Mgr. Jozefa Ukropca, DrSc., a doc. MUDr. Barbary Ukropcovej, PhD., sa dlhodobo venujú výskumu regulácie energetického metabolizmu na úrovni buniek. Ich práca nadväzuje na poznatky získané aj na prestížnom Pennington Biomedical Research Center v Louisiane v Spojených štátoch amerických.

Zameranie na energetický metabolizmus a chronické ochorenia

Výskumný tím sa zameriava na štúdium mechanizmov regulácie energetického metabolizmu v spojení s chronickými ochoreniami a starnutím človeka. V práci využívajú najnovšie prístupy výskumu integrovanej patofyziológie pri maladaptácii organizmu na patologické stavy (obezita, rozvoj metabolických ochorení a iných chronických ochorení), ako aj pri výskume možností, ktoré poskytujú fyziologické prostriedky na zmiernenie negatívnych prejavov týchto ochorení (cvičenie, špecifické bioaktívne zložky potravy, otužovanie).

Centrum pohybovej aktivity Biomedicínskeho centra SAV

V rámci Biomedicínskeho centra SAV vzniklo Centrum pohybovej aktivity, pod ktoré sa podpísala najmä B. Ukropcová. Centrum umožňuje realizovať cvičebné programy pre skupiny pacientov, ktorí sú súčasťou vedeckých projektov. Nejde len o seniorov či obéznych pacientov, ale aj o pacientov s neurodegeneratívnymi ochoreniami, či dokonca vyliečených onkologických pacientov.

Komplexný prístup k zdraviu

Výskumníci sa snažia komplexne zmeniť životný štýl ľudí, ktorí by z toho mohli mať úžitok, zameriavajú sa na pohyb, výživu a zapojenie psychológov. Pre dobrovoľníkov účasť v štúdii znamená možnosť cvičiť pod vedením školených cvičiteľov, upraviť si stravu podľa odporúčaní nutričných špecialistov a byť pod dozorom lekárov. Cieľom je nielen zlepšiť fyzickú zdatnosť, svalovú silu a metabolizmus účastníkov, ale aj zvýšiť povedomie spoločnosti o dôležitosti starostlivosti o zdravie a zabezpečiť udržateľnosť zdravotnej starostlivosti.

Výskum črevnej mikrobioty a metabolického zdravia

Najnovšie vedecké poznatky naznačujú, že kľúč k pochopeniu metabolických procesov sa nemusí nachádzať iba v srdci, cievach alebo pankrease. Rozmanitosť a rovnováha črevnej mikrobioty zohrávajú dôležitú úlohu pre dlhodobé zdravie. Ak sa rovnováha medzi jednotlivými mikroorganizmami naruší (dysbióza), môže to ovplyvniť viaceré metabolické procesy v tele. Význam črevnej mikrobioty vysvetľuje aj koncept tzv. telesných osí, ktoré prepájajú črevá s inými orgánmi, ako sú pečeň, srdce či mozog. Stimulácia špecifických črevných baktérií môže spustiť tvorbu látok spájaných s predĺžením života a lepším metabolizmom.

Nové smery výskumu metabolizmu

Experimentálne zlúčeniny stimulujúce mitochondrie

Vedci vyvinuli experimentálne zlúčeniny, ktoré priamo v bunkách stimulujú mitochondrie k vyššiemu výdaju energie. Tím vedený docentom Tristanom Rawlingom z Technologickej univerzity v Sydney (UTS) sa zameral na takzvané „mitochondriálne rozpojovače“. Tieto látky, na rozdiel od nebezpečných verzií objavených v minulosti, bezpečne zvyšujú metabolickú aktivitu a znižujú oxidačný stres, čo by mohlo spomaliť starnutie a chrániť pred neurodegeneratívnymi ochoreniami.

Vplyv aminokyselín na dlhovekosť

Nová štúdia publikovaná v časopise Cell Metabolism priniesla fascinujúce zistenie: zníženie príjmu jednej esenciálnej aminokyseliny, izoleucínu, dokázalo u laboratórnych myší predĺžiť život až o 33 %. Myši na diéte s nízkym obsahom izoleucínu konzumovali dokonca viac kalórií než kontrolná skupina, napriek tomu však nezískali tukové zásoby. Hoci sú výsledky vzrušujúce, odborníci krotia nadšenie ohľadom okamžitej aplikácie na ľudí.

Výskum transportných proteínov v bunkách

Slovenskí vedci z Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave objavili gény potrebné pre metabolizmus aromatických zlúčenín v kvasinkách a identifikovali proteíny, ktoré prenášajú hydroxyderiváty kyseliny benzoovej cez plazmatickú membránu do vnútra bunky. Tento výskum, publikovaný v Scientific Reports, vyžadoval medzinárodnú spoluprácu expertov z rôznych oblastí vedy a krajín.

Mikroskopický snímok kvasinkových buniek s fluorescenčným značením transportérového proteínu

tags: #sme #metabolizmus #vedci