Mitochondrie, ako základný pilier vášho zdravia

Mitochondria, bunkové zdravie, metabolizmus a zdravé telo 

V nasledovnom rozhovore sa s našim hosťom Andrejom Medveďom pokúsime laickým ale miestami aj veľmi odborným spôsobom sprostredkovať informácie o tom, ako funguje náš metabolizmus, naše bunky či mitochondrie a prečo práve nízkosacharidové alebo až ketogenické stravovanie mitochondriám veľmi prospieva. Odborná verejnosť bude mať tak možnosť sama posúdiť, či skeptické prehlásenia o nízkosacharidovom a ketogenickom stravovaní sú oprávnené.

1.Andrej prosím pre tých, ktorí ťa nepoznajú, prezraď nám ako si sa ty dostal k téme zdravia a odkiaľ plynú tvoje motivácie zbierať hlboké znalosti z biológie a o tom, ako na molekulárnej úrovni funguje naše zdravie?

Zdravie ma odjakživa priťahovalo. A ako som sa dostal k týmto informáciám? Z Nemecka sme začali dovážať jeden prístroj, ktorý pomáha ľuďom. A keďže som nerozumel, ako môže „niečo tak jednoduché“ fungovať a pomáhať ľuďom zlepšovať zdravie, začal som študovať, čo sa v tele deje na bunkovej úrovni. Bunka je základnou stavebnou jednotkou ľudského organizmu. Tam som si uvedomil, že bunka je niečo úžasné a bez zdravých buniek nemôžeme mať zdravé telo. Takto už 10 rokov študujem ako fungujú bunky, čo im pomáha čo škodí a cez bunky som sa dostal k mitochondriám. Budem úprimný zamiloval som sa do nich. Uvedomil som si, aké sú pre naše zdravie dôležite a ako si vďaka nim, môžeme zdravie vylepšiť.

2. Keby si laickým spôsobom mohol definovať čo je to metabolizmus, ako funguje a čo v ňom prebieha, čo by si povedal niekomu kto slovo metabolizmus počuje po prvý krát? Aké odborné súvislosti spájajú zdravie s metabolizmom?

Väčšina ľudí používa slovné spojenie „mám pomalý metabolizmus“ alebo „musím naštartovať svoj metabolizmus“ a vždy je to myslené vo vzťahu s chudnutím. Ľudia si spájajú slovo metabolizmus so znižovaním telesnej hmotnosti. Metabolizmus  nie je nič iné ako premena jednej látky na druhú, napr. premena ako napr. tuku alebo cukru na energiu. Táto energia sa v organizme označuje ako ATP alebo adenosintrifosfát, ktorá vzniká v mitochondriách. Bez energie by nám nefungovalo nič. Bez elektrickej energie nám nepôjdu spotrebiče, bez tepelnej energie nám bude v zime chladno. Ani v tele by nič nefungovalo bez energie. 

ATP je akýmsi palivom, aby mohli v tele a v bunkách prebiehať všetky procesy. Vďaka tejto energii (ATP) si telo dokáže vytvárať hormóny, antioxidanty, vďaka tejto energii ( ATP) - nám fungujú svaly, mozog, trávenie, bije nám srdce, môžeme dýchať, myslieť. Bez ATP by sme nemohli žiť. Denne organizmus vytvorí toľko energetických molekúl ATP, koľko sám váži. Možno si človek nevie predstaviť, že keď váži 70 kg, tak ešte vytvorí navyše 70kg energicky bohatých molekúl – ATP. Molekula ATP v organizme zotrváva len veľmi krátky čas, približne 2 sekundy. Od vytvorenia sa cca po 2 – 3 sekundách okamžite v tele spotrebuje. Preto je v tele potrebná neustála výroba týchto nosičov energie. ATP by sme mohli prirovnať k benzínu v aute. Benzín poháňa motor auta a auto vďaka benzínu jazdí. ATP poháňa všetko v našom organizme. 

3. Spomínaš mitochondrie. Prečo sú dôležité, ako presne fungujú, ako vznikli a čo pre naše telo zabezpečujú? Existuje nejaký rozdiel medzi svalovými mitochondriami alebo tými, ktoré máme v mozgu či v srdci? Koľko percent z hmotnosti tela tvoria práve mitochondrie?

Čo sú to mitochondrie? Zjednodušene povedané mitochondrie sú pôvodom baktérie. Dodnes majú svoju vlastnú DNA, ktorá je odlišná od bunkovej DNA. Počas evolúcie – vývoja, sa včlenili do buniek, aby dokázali prežiť v podmienkach, ktoré nastali na Zemi.

A načo nám slúžia mitochondrie? Vrátim sa opäť k ATP. Práve táto energia sa vyrába v mitochondriách. Mitochondrie sú teda niečo ako bunkové elektrárne. Tak ako sa v elektrárni spaľuje uhlie alebo plyn a vyrába sa z neho elektrická energia, čo je premena jednej formy energie na druhú, tak sa aj v mitochondriách cukor a tuk premieňa – metabolizuje na životne dôležitú energiu - ATP.

Mitochondrie sa nachádzajú vo všetkých bunkách, či už sú to svalové, obličkové, pečeňové, nervové a podobne. Koľko mitochondrií je v jednej bunke závisí od jej úlohy, ktorú v tele plní. Napríklad bunky mozgu, nervov, srdca či pečeňové bunky majú až do 5000 mitochondrií v jednej bunke. Je to preto, že sú to veľmi dôležité orgány v tele a majú aj veľkú spotrebu energie – teda ATP. Bunky, ktoré potrebujú menej energie, obsahujú aj menej mitochondrií, napr. bunky kostí a tie majú len do 300 mitochondrií. Svalové bunky majú tiež veľa mitochondrií. Správnou športovou záťažou sa dokonca množstvo mitochondrií vo svalových bunkách zvyšuje, lebo sval, tým že sa pravidelne zaťažuje, potrebuje aj viac energie a teda aj viac mitochondrií. Mitochondrie sa v bunkách nelíšia len svojím počtom, ale aj veľkosťou. Keď sa sval pravidelne zaťažuje a záťaž sa stupňuje, nezvýši sa len počet mitochondrií vo svalovej bunke, ale aj ich veľkosť. Najväčšie mitochondrie sa nachádzajú v krčnom svalstve. Jedni z mála buniek, ktoré nemajú mitochondrie sú napríklad červené krvinky.

Celková hmotnosť všetkých mitochondrií v ľudskom organizme je 6-10 kg. Napríklad mitochondrie tvoria až 60% objemu nervovej bunky. To poukazuje na to, že nervové bunky potrebujú na svoju prácu veľké množstvo energie. Pre zaujímavosť, ženské vajíčko má až 100 000 mitochondrií

4. Ako dochádza k poškodeniu mitochondrii? Môže na ich zdravie vplývať aj typ stravovania či životospráva a ak áno, akým konkrétnym mechanizmom? Ak je to možné, odpovedz najprv veľmi jednoducho ako pre laika a potom prosím aj veľmi odborne a detaile (molekulárna úroveň).  

Mitochondrie sú „živé bytosti“ a môžu sa tiež poškodiť. Aby mohla mitochondria správne fungovať a plniť si svoju úlohu – výrobať nielen energiu, lebo v mitochondriách sa vyrábajú aj hormóny, rôzne stavebné látky pre bunky a podobne, musí mať mitochondria vytvorené vhodné podmienky. Ak ich nemá, nefunguje správne a môže sa poškodiť. Pre správne fungovanie mitochondrie sú potrebné hlavne vitamíny skupiny B, koenzým Q10, horčík, železo, omega 3 mastné kyseliny. Mnohé živiny ako selén, meď, mangán, zinok, vitamín C či vitamín E sú potrebné na to, aby sa mitochondrie chránili pred poškodením. Nevyhnutné sú aj bielkoviny – aminokyseliny ako cysteín, glycín či glutamín. 

Ak nevieme zabezpečiť tieto živiny v dostatočnom množstve cez stravu, prípadne doplnky, ovplyvní to činnosť našich mitochondrií. Okrem nedostatku vyššie uvedených látok poškodzujú mitochondrie aj:

• jedy zo životného prostredia, ťažké kovy, chemikálie, pesticídy, formaldehydy a podobne
• všetky lieky poškodzujú mitochondrie, najmä antibiotiká, statíny, lieky na znižovanie krvného tlaku, lieky od bolesti a iné
• samozrejme ich poškodzujú aj voľné radikály, nadmerný stres (nielen psychický, ale aj nadmerná fyzická, či športová záťaž), strava bohatá na sacharidy, ale aj neprimerane vysoký príjem bielkovín, vírusy baktérie, elektrosmog. Tých faktorov je, ako vidíte, veľmi veľa.

Ako sa poškodzujú mitochondrie? Ak mitochondria nemá dostatok živín pre svoje fungovanie a na svoju ochranu (vitamíny a minerály), nedokáže sa brániť voľným radikálom, ktoré sa nadmerne tvoria ako následok napríklad užívania  liekov, alebo chemikálií z potravín. Je to ako keď jedovaté látky otrávia vodu, všetko živé v nej začne umierať. Ale niektoré živočíchy skôr a iné neskôr. Mitochondrie sú bohužiaľ málo odolné. Sú veľmi citlivé na jedy a voľné radikály, ktoré ich poškodia. Mitochondria potom nedokáže dobre pracovať a vyrábať energiu pre telo. Výsledkom je málo energie v tele, čo sa prejaví napríklad únavou alebo aj chorobou.

Poškodenie mitochondrií odborne: Ukážem to na príklade. V poľnohospodárstve sa používa jeden pesticíd nazývaný glyfozát. Tento môže zostať v potravinách, ako sú obilniny, teda v múke. Glyfozát dokáže pôsobiť tak, že z organizmu odbúrava mangán. Ak vznikne nedostatok mangánu, telu chýba látka, ktorá je potrebná na tvorbu veľmi dôležitého enzýmu, ktorý sa volá superoxiddismutáza – SOD. Ak je nedostatok SOD v tele, mitochondrie nie sú dostatočne chránené pred voľnými radikálmi a tieto voľné radikály potom môžu poškodzovať mitochondrie. 

Ale aj iné látky dokážu poškodzovať mitochondrie ako napr. aniónové tenzidy (látky zo saponátov),  pesticídy či  polychorované bifenyly  dokážu blokovať  resp. poškodzovať enzymatické komplexy mitochondrií v ktorých  prebieha výroba energie. Mitochondrie sú často poškodzované reaktívnymi molekulami z obsahom dusíka. Ich zdrojom môžu byť napr. hnojivá ako dusičnany, výfukové plyny z áut ale aj mnohé lieky.  Rôzne chemikálie bežne používané v saponátoch či čistiacich prostriedkoch poškodzujú mitochondriálne membrány a menia na nich napätie, čím sa nuruší funkcia mitochondrií.

Keď sa mitochondria poškodí, sama začne produkovať neskutočne veľa voľných radikálov (vyprodukuje 60 - 80krát viac voľných radikálov ako zdravá mitochondria) a takto vzniká začarovaný kruh poškodzovania mitochondrií a tvorby voľných radikálov.

Aj strava dokáže poškodzovať mitochondrie. Uvediem nejaké priklady. Strava chudobná na živiny a bohatá energiu ako napr. výrobky z bielej múky (pizza, cestoviny, biela ryža, biele pečivo) – môže z tela nadmerne odbúravať vitamín B1. Vitamín B1 je veľmi dôležitý pre správnu funkciu enzýmu – pyruvátdehydrogenáza. Tento enzým je potrebný pre výrobu energie zo sacharidov. Ak je tento enzým blokovaný, sacharidy sa v mitochondriách nedokážu spaľovať. Keďže sa sacharidy nedostanú do mitochondrie na spálenie, zostávajú v bunke, kde kvasia (vyrába sa z nich energia bez prítomnosti kyslíka - anaeróba glykolýza). V bunke vzniká laktát, ktorý bunku prekysľuje. Laktát narúša v bunke enzýmy a mení metabolizmus bunky. Nedostatočná výroba energie vytvorí v bunke energetickú krízu. Pri nedostatku energie v bunke sa nedokáže dostatočne regenerovať základná detoxikačná molekula v bunke, ktorou je glutatión. Postupne dochádza ku kolapsu bunky. Keď skolabuje viac buniek nastane kolaps tkanív a orgánov. Choroba je na svete. Už ju stačí len pomenovať podľa toho kde a ako kolaps prebieha. Aj strava obsahujúca zoxidované tuky podporuje deštrukciu mitochondrií. Zoxidované tuky (prepečené rastlinné oleje - slnečnicový olej), transmastné tuky, nadbytok omega 6 mastných kyselín podporuje zápaly. Zápaly sú pre mitochondrie katastrofou. V modernej západnej spoločnosti s prevahou stravovania vo fast foodoch to mitochondrie vôbec nemajú ľahké a sú stravou poškodzované od útleho detstva. Celkovo je západný štýl stravovania pre mitochodnrie nevýhodný a nepodporuje ich v tom aby boli zdravé a pracovali pre nás.

Voľné radikály, najmä na báze dusíka, NO (oxid dusnatý) alebo peroxinitrid, ktoré sa tvoria pri poškodených mitochondriách, dokážu blokovať mnohé enzýmy. Výsledkom môže byť napríklad zvýšená hladina cholesterolu v krvi. Voľné radikály na báze dusíka zablokujú v pečeni enzým 7-α-hydroxylázu. Ak sa enzým zablokuje, cholesterol sa nedokáže premieňať na žlčové kyseliny. Vzniká nedostatok žlčových kyselín a problém s trávením tukov. Lekár vyhodnotí vysokú hladinu cholesterolu v krvi ako dôvod na užívanie liekov – statínov. Statíny patria medzi lieky, ktoré najviac poškodzujú mitochondrie. Vytvorí sa začarovaný kruh, ktorý poškodzuje celý organizmus. Človek vylúči na pokyn lekára zo stravy tuky a naopak zvýši príjem sacharidov. Lenže sacharidy sa nedokážu v organizme dobre spaľovať, lebo sú mitochondrie buď poškodené, prípadne sú mitochondrie blokované voľnými radikálmi. Všetko to vyústi do takých prejavov ako je únava, porucha pamäti, bolesti svalov. Namiesto toho, aby sa u pacienta riešili poškodené mitochondrie a nefunkčný metabolizmus, tak sa predpíšu lieky, ktoré to ešte zhoršia.

5. Dajú sa naše bunky a mitochondrie trénovať na to, aby spaľovali tuk? Prečo práve spaľovanie tuku v bunkách a mitochondriách je tak dôležité a ako sa to dá odmerať? Pokojne zájdi aj do veľmi hlbokých súvislostí.

Mitochondrie dokážu spaľovať cukry a tuky. Spaľovanie tukov je pre mitochondrie výhodnejšie. Prečo? 

• Pri spaľovaní tukov v mitochondriách sa vytvorí menej voľných radikálov, teda „menej odpadu“. 
• Tuky sa nikdy nedokážu metabolizovať na kyselinu mliečnu, na laktát. Laktát narúša mnohé metabolické procesy v bunke.

Na to aby sa v mitochondriách dokázali spaľovať tuky, sú potrebné mnohé živiny. Hlavne vitamíny B2, B3, B6, B7, B12, železo, horčík. Okrem toho sú dôležité pre mitochondrie metionín a lyzín, aby mohol vzniknúť karnitín. Karnitín slúži ako prenášač tukov, ktoré dokáže dopraviť tuk z vnútra bunky do mitochondrie na spálenie. Je to ako dopravník, ktorý prepravuje uhlie (tuky) do elektrárne (mitochondrie). Nie všetky tuky potrebujú tento dopravník. Krátkoreťazené mastné kyseliny napríklad z kokosového oleja alebo masla, nepotrebujú karnitín na svoj prenos do mitochondrie.

Ak nie je v tele dostatok živín (vitamíny B-skupiny, horčík, železo a pod.), tuky sa nedokážu v mitochondriách dobre spaľovať a ukladajú sa ako energetická rezerva v podobne tukových vankúšov hlavne do brucha, stehien a bokov. Hoci tu pretrváva názor, že z vitamínu B12 sa priberá, je to mýtus, lebo tento vitamín je veľmi dôležitý práve pre spaľovanie tukov.

Či organizmus dokáže spaľovať tuky a ako efektívne, sa dá aj merať cez spirometriu. Pričom existujú dve základné spirometrie. Jedna dokáže merať spaľovanie tukov pri záťaži (spiroergometria). Organizmus sa vystaví fyzickej záťaži a cez vydychovaný vzduch sa meria množstvo kyslíka vo vydychovanom vzduchu. Podľa jeho množstva sa určí, ako pracuje metabolizmus. Táto záťažová spirometria sa využíva hlavne u športovcov.

Pre bežného človeka je však dôležitejšie zistiť, čo spaľuje, keď vykonáva bežnú, nie športovú činnosť, ako je napríklad kancelárska práca alebo aj oddych. Lebo ak mitochondrie pracujú správne, dokáže človek spaľovať tuk aj pri čítaní knihy. Táto spirometria meria cez špeciálne sondy bazálny metabolizmus. Zo všeobecne dostupných vzorcov, ktoré sú dostupné aj na internete, sa váš presný bazálny metabolizmus vypočítať nedá. 

6. Ak naše mitochondrie tvrdo nepracujú v náš prospech, aké disfunkcie vznikajú, ako to ovplyvňuje naše zdravie a ako s tým súvisia civilizačné ochorenia ako diabetes, rakovina a ďalšie. Aké symptómy týmto problémom predchádzajú? Je možné tieto ochorenia prehlásiť pri tomto pohľade skôr za metabolické ochorenia?