Lidská metabolická flexibilita: její role v regulaci energie a obezitě

Obezita je běžně popisována jako důsledek nadměrného příjmu kalorií. Fyziologickými proměnnými, které byly předmětem velkého zájmu, jsou obvykle příjem potravy a výdej energie. Navzdory desetiletím výzkumu faktorů ovlivňujících příjem a výdej dosud nebyla zveřejněna žádná přesvědčivá teorie, která by vysvětlila, proč jsou někteří lidé náchylnější k přibírání na váze než jiní. Výzkumníci se domnívají, že měření individuální metabolické flexibility vůči obézní morfologii je zásadní a tvoří nový přístup k pochopení etiologie, managementu a léčby obezity. Payne a Dugdale vyvinuli jednoduchý model energetické bilance, založený na rozdělení lidského těla do čtyř částí, a to „rychlé“ netukové tkáně (bílkoviny), „pomalé“ netukové tkáně (bílkoviny), strukturálního tuku a tkáňového tuku. Teoreticky jsou považovány za čtyři samostatné oddíly, které se vzájemně propojují. Tělesná hmotnost je tedy jednoduše součtem čtyř hmotností a rychlost metabolismu je součtem rychlostí jednotlivých kompartmentů. Jakýkoli energetický deficit ve „vyrovnávací kompartmentu“ je vyřešen odebíráním tkání ze sousedních tukových a netukových (svalových) kompartmentů v poměru, který je pro každého jedince pevně stanovený. Pozorovaná lidská variabilita v náchylnosti k přibírání na váze nebo k efektivnímu hubnutí při kalorickém přebytku nebo dietě s omezeným příjmem je tedy umožněna použitím modelu vyvinutého Paynem a Dugdaleem pro energetickou bilanci. P-poměr je vypočítán za předpokladu, že tělesná bílkovina obsahuje 16 % dusíku a má metabolizovatelnou energetickou hodnotu 16,7 kJ/g. Poměr P lze tedy vypočítat jako: poměr P = vylučování dusíku močí x 6,25 x 16,7 / celkový energetický výdej. Regulační kontrola rozdělování energie mezi bílkoviny a tuky je velmi variabilní mezi jednotlivci, ale konstantní u stejného subjektu. Právě tato variabilita v rozdělování tkání mezi libové (bílkovinné) a tukové látky je ústředním bodem regulace tělesné hmotnosti. To znamená, že u daného jedince existuje pevné rozdělení energie mezi libovou (bílkovinnou) a tukovou tkáň, když jsou konzumovány nadbytečné kalorie. Na základě výsledků klasické studie polohladovění lidí od Keyse a kol., Dugdale a Payne vypočítali individuální vzorec mobilizace tkání (P-ratio) u těchto subjektů. P-poměr se pohyboval od 0,03 do 0,60. Na základě těchto údajů rozdělili jedince na „metabolicky štíhlé“ a „metabolicky tučné“. Poměr P 0,03 znamená, že přibližně 3 % ztráty energie z tělesných tkání tohoto subjektu pochází z katabolismu proteinů a 97 % z tuku. Při nadměrné konzumaci kalorií se tedy 3 % kalorií uloží jako bílkoviny a 97 % jako tuk ("metabolicky tuk"). Podobně subjekt s P-poměrem 0,60 uloží 60 % kalorií jako protein a pouze 40 % jako tuk („metabolicky štíhlý“). Tato stratifikace „metabolického typu“ je novým přístupem ve výzkumu obezity, léčbě a jejím managementu. Současná metoda pro stanovení P-poměru je založena na subjektech podstupujících úplné hladovění/hladovění, např. úplné omezení potravy, ad libitní příjem vody. To je vysoce nepraktický přístup. Zkoušející navrhuje vyvinout pohodlnější a praktičtější metodologii pro stanovení P-poměru. Bazální metabolismus jednotlivce po 10hodinovém nočním hladovění se bude blížit jmenovateli P-poměru. Henry et al uvedli kvantitativní vztah mezi ztrátou dusíku močí nalačno (FUNL) a obligatorní ztrátou dusíku močí (OUNL), poměr FUNL:OUNL zůstal blízko 1,5. OUL lze měřit v moči, když je subjekt krmen bezproteinovou dietou. Pomocí těchto dvou opatření lze odhadnout P-poměr jednotlivce. OUL je protein ztracený v moči při krmení nulovou nebo neproteinovou dietou a ztráta moči nalačno je ztráta dusíku během hladovění/půstu (FUNL). Studie navržená výzkumným pracovníkem bude první studií v reálném čase, která bude využívat povinné ztráty dusíku močí a BMR ke kvantifikaci lidského P-poměru.