- Mitochondrie v srdeční, svalové a jaterní tkáni jsou méně schopny využívat ketony jako palivo
- Samotné zvýšení hladiny ketonů nemusí zlepšit metabolismus, pokud se neřeší základní vada
- Játra jsou ústředním bodem energetické ekonomiky těla.
Když je glukózy málo, přeměňuje mastné kyseliny na malé molekuly zvané ketonová tělíska, které mohou být využívány jako palivo srdcem, svaly, ledvinami a dalšími orgány.
U zdravých lidí tato flexibilita umožňuje tělu přepínat mezi palivy v závislosti na stravě, aktivitě a půstu.
U diabetu 2. typu a steatózního onemocnění jater spojeného s metabolickou dysfunkcí (MASLD, často nazývaného ztučnění jater) je tato flexibilita narušena.
Mitochondrie, producenti energie v buňkách, se potýkají s efektivním přepínáním mezi zdroji paliva.
Bližší pohled na využití mitochondriálních ketonů
Vědci z Německého diabetologického centra, Univerzity Heinricha Heineho v Düsseldorfu a Univerzitní nemocnice v Düsseldorfu se poprvé pustili do přímého měření toho, jak dobře mitochondrie v různých lidských tkáních dokáží využívat ketonová tělíska k produkci energie.
Zkoumali vzorky tkání od obézních lidí:
- S diabetem 2. typu a bez něj
- S MASLD a bez ní
Pomocí respirometrie s vysokým rozlišením, techniky, která měří spotřebu kyslíku, kvantifikovali produkci mitochondriální energie, když byly ketonová tělíska dodávána jako hlavní palivo.
Na rozdíl od dřívějších prací, které měřily pouze hladiny ketonů v krvi nebo tkáních, tento přístup zachytil skutečný energetický výdej z metabolismu ketonů v buněčném prostředí, i když ex vivo, nikoli uvnitř živého těla.
Metabolismus ketonů je obzvláště křehký při inzulínové rezistenci
Ve všech studovaných stavech inzulínové rezistence mitochondrie produkovaly z ketonových tělísek méně energie než v kontrolní tkáni.
Vzor byl konzistentní:
- Buňky srdečního a kosterního svalstva u jedinců s nadváhou a diabetem 2. typu vykazovaly zhoršenou produkci energie řízenou ketony.
- Jaterní buňky u jedinců s nadváhou a MASLD byly podobně méně účinné při využívání ketonů.
Je pozoruhodné, že porucha oxidace ketonů byla větší než celkový pokles mitochondriální funkce. To naznačuje, že metabolismus ketonů je obzvláště zranitelný v podmínkách inzulínové rezistence, spíše než že by jednoduše odrážel obecný pokles mitochondriální výkonnosti.
Důsledky pro léčbu a diety
Tato zjištění mají přímé důsledky pro lidi s diabetem a ztučněním jater.
Přístupy, které jednoduše zvyšují hladiny ketonů, jako jsou nízkosacharidové diety, půst nebo doplňky stravy s ketony, nemusí přinést očekávané metabolické výhody, pokud mitochondrie nejsou schopny efektivně využívat ketony.
Budoucí terapie se možná budou muset zaměřit na:
- Obnovení kapacity mitochondriální oxidace ketonů
- Zlepšení metabolické flexibility, aby tkáně mohly přepínat mezi palivy
- Cílení na specifické molekulární dráhy, které řídí metabolismus ketonů v stavech inzulínové rezistence
Následná práce stejné skupiny si klade za cíl odhalit mechanismy, které tuto poruchu řídí, a identifikovat intervence, které by mohly obnovit normální využití ketonů.
Zdroj: diabetes.co.uk
