V polovině října 2024 proběhl v pražském IKEM další ročník Celostátní odborné konference Fóra zdravé výživy (FZV), Sekce výživy a nutriční péče a Laboratoře pro výzkum aterosklerózy Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) s podtitulem „Sladká oslava aneb 30 let FZV”. Jak název napovídá, tématem jubilejního setkání odborníků na výživu byla složka potravy typická pro oslavy – cukr, ale také jeho alternativy, sladidla a sacharidy obecně. Hned několik odborných přednášek bylo věnováno vlivu fruktózy na lidský organismus.

Profesor MUDr. Jan Piťha, CSc., z Laboratoře pro výzkum aterosklerózy IKEM a člen FZV zdůraznil, že i studie zabývající se polygenním skóre pro hodnocení aterosklerotického kardiovaskulárního (KV) rizika (Krishna G, et al., Circ Res 2020) kladou do centra dění výživu. Podle prof. Piťhy lze dobře definovat stav životosprávy, který je ideální pro prevenci KV onemocnění: nekouření, přiměřená fyzická aktivita 30 minut denně, BMI (index tělesné hmotnosti) nižší než 25, obvod pasu méně než 94 cm u mužů a méně než 80 cm u žen, krevní tlak v rozmezí 130–140/80–85 mm Hg, koncentrace LDL cholesterolu nižší 2,5 mmol/l, glykemie nižší než 5,6 mmol/l a koncentrace triglyceridů (TG) pod 1,7 mmol/l. Důraz na změnu životosprávy je naléhavý i ve světle update GBD 2019 Study (Global Burden of Cardiovascular Disease), který ukázal, že dosud příznivý trend se začal obracet, tedy že zátěž populace KV příhodami přestala klesat, a naopak spíše stoupá, a to v rozvinutých zemích. Podle prof. Piťhy lze spekulovat o příčinách – např. se vyčerpal počet osob v populaci ochotných přestat kouřit, stárne populace a roste její hmotnost. V každém případě je trend k růstu KV morbidity způsoben ovlivnitelnými rizikovými faktory, měly by proto být zavedeny populační programy orientované tímto směrem.

„Studie s inhibitory PCSK9 ukazují na potenciál i velice agresivního snížení koncentrací LDL cholesterolu, přesto ještě čtvrtina osob ve studijní populaci během sedmi či osmi let sledování prodělala svou druhou kardiovaskulární příhodu. Za aterogenními lipidy se tedy ještě něco skrývá a mohou to být právě sacharidy,“ pokračoval prof. Piťha. Stále v zásadě platí, že komplexní sacharidy by měly tvořit 50–55 % denního příjmu živin, bílkoviny 20 %, tuky 30 % (z toho 20 % rostlinné PUFA). „Většina výživových bitev dosud probíhá na poli tuků, sacharidy jsou méně akcentovány. Ukazuje se, že nahrazování živočišných tuků rostlinnými sice přinášelo benefit, ne však nahrazování tuků jednoduchými cukry,“ poznamenal prof. Piťha. Zvýšený příjem fruktózy má totiž vliv na metabolické i hemodynamické faktory. „Na glukózu je naše tělo zvyklé, je schopno ji zpracovat a uložit ve formě zásobního glykogenu. U fruktózy je situace jiná,“ uvedl prof. Piťha. Fruktóza je velice chutná složka potravy a podle evoluční teorie jde o záměr – má v rostlinách a plodech živočichům i člověku chutnat, aby se zajistilo roznášení semen přes trávicí soustavu konzumentů.

 „Příroda ale nepočítala s konzumací fruktózy v podobě sladkých nápojů a cukrovinek. Tímto způsobem se velmi rychle vstřebá velké množství fruktózy a v první linii jsou játra,“ pokračoval prof. Piťha. Jak může fruktóza škodit játrům? Zjednodušeně řečeno, pokud je jaterní buňka vystavena nadměrnému množství fruktózy, nasycených mastných kyselin z potravy nebo i zánětlivých působků z abdominální tukové tkáně, má buď tendenci ztukovatět, nebo se všech těchto nežádoucích látek (aterogenních lipidů, zánětlivých působků) zbavit vypuštěním do krevního oběhu, což vede k rozvoji aterosklerózy. Připomeňme, že játra vylučují VLDL částice, ze kterých se následně stávají aterogenní LDL částice.

Fruktóza obchází některé metabolické procesy v organismu, takže není zpracována všechna na glykogen (jen asi 20 %), může se tak dostat do krevního oběhu, kde v začátku ani nestimuluje uvolňování inzulinu, což má za následek zvýšení glykemie. Z fruktózy se stává glycerolový nosič, na který jaterní buňka navěšuje mastné kyseliny. Fruktóza je také méně efektivní v energetickém výdeji, více energie v játrech spotřebovává, stejně jako L-arginin a další prekurzory. Tak se nedostává energie pro výrobu NO syntázy důležité pro výrobu oxidu dusnatého (NO), který způsobuje žádoucí dilataci tepen. „Odtud pochází teorie, že jedinci, kteří konzumují hodně fruktózy, nemají dostatek vazodilatačních působků v krvi, a proto jim stoupá krevní tlak. A to, že zvýšený příjem fruktózy vede k hypertenzi, bylo prokázáno,“ konstatoval prof. Piťha. Doplnil, že řešením je přestat fruktózu konzumovat ve slazených nápojích. V ovoci její přísun podle něj tolik nevadí, protože tato fruktóza se vstřebává postupně, a nedochází tak k náporu na jaterní buňku. Ukazuje se také (např. in Nutrients 2017), že vysoký příjem fruktózy může pravděpodobně vykompenzovat fyzické cvičení.

Podle aktuálních výživových doporučení by se mělo fruktózy denně přijímat méně než 50 g, na druhou stranu toto množství zatím nebylo potvrzeno jako opatření vedoucí k lepšímu zdraví konzumentů. Lze však ale říci, že kdo ve stravě přijímá hodně fruktózy, zpravidla konzumuje i hodně jednoduchých sacharidů a soli a je u něj více zastoupeno rizikové chování (méně pohybu), tedy jsou u něj pravděpodobnější další aspekty nezdravé životosprávy. Prof. Piťha pro úplnost dodal, že příjem sacharidů by neměl být omezován radikálně, protože jde o důležitou součást stravy, která hraje roli ve vstřebávání řady mikronutrientů.

Co tedy doporučit pacientům? Jistě důsledné snižování zvýšených koncentrací LDL cholesterolu k cíli dle individuálního KV rizika a omezení jednoduchých cukrů ve stravě až o polovinu dosavadního příjmu, což sice zásadně neovlivní lipidogram, ale může to ovlivnit velikost aterogenních částic (dle nepřímých důkazů), snížit koncentrace TG, a naopak zvýšit koncentrace HDL cholesterolu. Prakticky tedy omezit konzumaci sladkostí, sladkých nápojů, alkoholu včetně piva, bílého pečiva, a naopak jíst více ovoce a zeleniny, 1–2 dny v týdnu vynechat maso nebo si dát místo něho rybu, věnovat se pravidelnému pohybu – a samozřejmě nekouřit.

Fruktóza – překvapivé výsledky z experimentu

Profesor Ing. Rudolf Poledne, CSc., z IKEM Praha a dlouholetý člen FZV představil výsledky experimentu s vysokosacharidovou stravou u zvířecích modelů (potkanů) prováděného v 80. letech minulého století v IKEM; přestože výzkum nedopadl podle očekávání autorů, přinesl řadu důležitých poznatků.

Pro experiment byli sourozeneckým křížením původně nepříbuzných padesáti samců a samic vypěstováni tzv. inbrední hypercholesterolemičtí potkani. Zvířata byla 14 dnů krmena cholesterolovou dietou, aby se zvýšila jejich cholesterolemie, což bylo poměrně náročné, protože potkani mají přirozeně velmi nízké koncentrace celkového cholesterolu a velmi málo aterogenního cholesterolu. Dieta obsahovala 2 % cholesterolu a 5 % hovězího loje. Zvířata s vysokou hodnotou cholesterolu v krvi byla následně křížena systémem bratr-sestra po mnoho generací. V prvních šesti až sedmi generacích se nedařilo významně zvýšit koncentrace celkového cholesterolu, ale po osmé generaci nastal významný vzestup u samců i samic. „Zřejmě došlo ke genové rekombinaci, o které ale nevíme nic bližšího,“ odhaduje prof. Poledne. Výsledkem experimentu tedy byl tzv. Pražský hereditární hypercholesterolemický potkan s cholesterolemií u samců kolem 10,0 mmol/l a u samic ještě více. „Snahou bylo, aby zvířata dostala aterosklerózu, ale ona ji nedostala, ačkoli dosáhla hodnot, které jsou u lidí z pohledu kardiovaskulárního rizika fatální. Experiment tedy selhal, zvolená pokusná zvířata mají zřejmě tloušťku cévní a aortální stěny tak tenkou, že cholesterol se do ní sice dostane, ale zase je vyplaven pryč,“ uzavřel prof. Poledne.

Podstatně více informací přinesl experiment u skupiny hypertriglyceridemických potkanů. Ta byla stejně početná jako první skupina, ale až do páté generace se křížil jen bratr se sestřenicí, pak teprve bratr a sestra. Dieta těchto potkanů obsahovala z 20 % proteinový koncentrát, 10 % tuku a 70 % sacharózy. Zvířata dostávala 30 % fruktózy, která má zcela jiný metabolický obrat a vede v organismu ke zvyšování hodnoty TG. „To se potvrdilo, u potkanů došlo k postupnému nárůstu triglyceridemie na 6,0 mmol/l. Ukázalo se také, že potkani s hypertriglyceridemií měli hypertenzi a inzulinovou rezistenci. Prokázali se tedy jako ideální model metabolického syndromu,“ uzavřel prof. Poledne.

Co dělají sacharidy (a cukr) se střevní mikrobiotou?

Střevní mikrobiota je komplexní ekosystém mikroorganismů, kam kromě bakterií patří také archea, viry, houby, protozoa a jednobuněční parazité. Jak uvedl ve své přednášce doc. MUDr. Pavel Kohout, Ph.D., z 3. LF UK a Fakultní Thomayerovy nemocnice Praha, je dnes napočítáno téměř 200 různých kmenů střevní mikrobioty, přičemž genetická výbava této populace má 150krát více genů než lidský genom. Rozlišují se čtyři základní řády střevních bakterií – Firmicutes (60 %), Bacteroidetes (20 %), Actinobacteria (10 %) a Proteobacteria (1 %). Firmicutes převažují při stravě bohaté na vlákninu a na sacharidy, naopak strava prozánětlivá znamená vyšší zastoupení Bacteroidetes. Pokud je ve stravě více bílkovin, více se namnoží Proteobacteria a tzv. hnilobný mikrobiom.

Mikrobiota má podle doc. Kohouta stejně robustní metabolickou aktivitu jako lidská játra. Pozitivní je, že sacharolytické bakterie produkují krátké mastné kyseliny, ale bakterie dokážou vyrobit i aminokyseliny, polyfenoly, metan, vitamin K a vitaminy řady B a plyny, jako je oxid uhličitý. Bakterie dále zajišťují metabolismus živin, imunomodulaci, ovlivňují motilitu střev, enterohepatální oběh žlučových kyselin a metabolismus cholesterolu.

Dysbióza je termín pro alteraci složení a funkce mikrobioty. Dysbióza ovlivňuje nepříznivě celý organismus, je spojována se zánětem, intolerancí potravin a rostoucí prevalencí potravinových alergií.

„Umíme měřit bakteriom, ale o virech a houbách v mikrobiotě víme poměrně málo. Ukazuje se, že bakterie spolu, ale například i s mykobiomem nějakým způsobem kompetují a kooperují, aby výsledná reakce byla pro hostitele správná. Pro naše zdraví je klíčová bakteriální diverzita, tedy co největší různorodost bakterií,“ poznamenal doc. Kohout.

Je známo, že mikrobiota člověka je utvářena od narození, pozitivně se na ní podílejí faktory jako vaginální porod, dostatečně dlouhé kojení, přísun prebiotických látek a pohybová aktivita, o které je známo, že mění pozitivně střevní mikrobiotu, stejně jako dieta. Mikrobiotě naopak neprospívá neindikované užívání antibiotik (ATB), nadužívání ATB, aditiva v potravinách, vysoce průmyslově zpracované potraviny, stres, nedostatek pohybu a alkohol. Z toho vyplývá, že mikrobiotu lze příznivě upravovat pestrou stravou, co nejmenším zastoupením vysoce zpracované stravy, orientací na středomořskou dietu, konzumací prebiotik (dostatek vlákniny a rezistentních škrobů). Při problémech s mikrobiotou pomáhají probiotika (živý mikrobiální doplněk stravy, potravina nebo lék upravující mikrobiální bilanci ve prospěch zdraví jedince), případně kombinace probiotik a prebiotik (synbiotika) či postbiotika (produkty bakterií). Při těžké dysbióze se může použít fekální mikrobiální terapie (např. při těžké klostridiové kolitidě). Stále ještě není podle doc. Kohouta dořešeno, nakolik enzymatické vybavení člověka souvisí se střevní mikrobiotou (tedy např. laktózová nebo fruktózová intolerance, různé formy syndromu dráždivého tračníku).

Sacharidy, primární zdroj energie pro živočichy i člověka, slouží ve své méně stravitelné a nestravitelné formě jako výživa pro mikrobiotu – vláknina je fermentována střevními bakteriemi, kterým slouží jako substrát (prebiotikum). „Sacharolytická mikrobiota je, jak už jsem uvedl, vhodná pro náš organismus. Pokud tělo nedokáže disacharidázou v jejunu rozložit disacharidy na monosacharidy, vznikají explozivní vodnaté průjmy, křeče, plynatost. Deficity disacharidáz jsou přitom čím dál častější. Sekundární deficit disacharidáz je typický u onemocnění, jako jsou celiakie, IBD (zánětlivá onemocnění střev), Whippleova choroba, tropická sprue, gastroenteritidy, bakteriální přerůstání při obstrukci tenkého střeva,“ poznamenal doc. Kohout a dodal, že z tohoto důvodu nejsou vhodné diety typu low FODMAP (tedy diety s omezením fermentovatelných sacharidů s krátkým řetězcem). „Tato dieta se užívá při léčbě dráždivého tračníku tak, aby se našly sacharidy, které pacientovi vadí. Ale v jiných případech tato dieta mění střevní mikrobiotu, protože chybějí sacharidy důležité pro tvorbu mikrobiomu,“ varoval doc. Kohout.

Jak už bylo uvedeno, tzv. ultra processed food má prozánětlivý charakter, vede ke snížení řady Firmicutes a zvýšení řady Bacteroidetes ve střevech. S tímto druhem stravy je spojen nedostatek živých mikroorganismů v jídelníčku, což vede ke snížení bakteriální diverzity a počtu živých mikroorganismů ve střevě a ke snížení funkce střevního imunitního systému (podobný efekt mají konzervanty a střevní mikrobiotu mění i náhradní sladidla jako sukralóza, sacharin).

Z pohledu péče o střevní mikrobiotu vychází zjevně nejlépe středomořská dieta, byť není jasné, zda kvůli většímu zastoupení vlákniny, nebo kvůli nízkému průmyslovému zpracování a vysoké čerstvosti a zastoupení ovoce a zeleniny. V každém případě je její konzumace spojena se snížením mortality ze všech příčin, snížením KV rizika včetně rizika infarktu myokardu, rizika diabetu 2. typu, náhlé smrti, malignit, obezity a výskytu chronických chorob celkově.