V časoch nekončiacej „domácej karantény“, kedy sa neodporúča vychádzať z domu, si mnohí idú v rámci fyzickej aktivity aspoň osamelo zabehať. Čo všetko sa pri behu v našom tele naštartuje? Ako nám tuky pomôžu zabehnúť maratón? Počas podujatia Science Slam sa na to snažila odpovedať Paulína Káňovičová z Centra biovied Slovenskej akadémie vied (SAV).
Proteínové tyčinky nebudú stačiť
Mladá vedkyňa SAV tvrdí, že bez tukov by sme nielenže nič nezabehli, ale ani by sme sa nepostavili. „Predstavme si, že niekto chce dobrovoľne zabehnúť 42 kilometrov. Nebudú mu stačiť iba proteínové tyčinky alebo iónové nápoje, bude potrebovať tuky. Veľa ľudí si myslí, že tuky sú len to „mastné“, čo sa nám usádza na bokoch či na zadku, avšak nie je to pravda. Niektoré tuky majú dôležitú stavebnú funkciu v každej bunke,“ začala svoje „vedecké predstavenie“ biologička.
V odbornom slovníku sa tuky nazývajú tiež lipidy. Doktorandka SAV rozprávala najmä o ich špecifickej podskupine, o fosfolipidoch. Fosfolipidy majú dôležitú funkciu, vytvárajú vrstvy, ktoré obaľujú bunky, a tým ich chránia pred vplyvmi vonkajšieho prostredia. „Tieto vrstvy sa volajú membrány a nachádzajú sa vo vnútri bunky, kde zabezpečujú poriadok. V bunkách totiž prebieha mnoho procesov naraz a mnohokrát sú protichodné. Všetky procesy, ktoré sa v bunke odohrávajú, spotrebovávajú veľké množstvo energie. Bunky majú preto aj svoje vlastné elektrárne, ktoré dodávajú energiu. Nazývajú sa mitochondrie. Tvorba energie prebieha na ich vnútornej membráne,“ vysvetlila Paulína Káňovičová.
Foto: Paulína Káňovičová z Centra biovied Slovenskej akadémie vied hovorila o premene energie v mitochondriách, Zdroj: Xenia Daniela Poslon (Science Slam)
Ako sa dostane energia z jedla až na mitochondriálnu membránu?
„Predstavme si, že zjeme cukor – glukózu. V tele najprv prejde zložitým rozkladom, pri ktorom sa uvoľňujú elektróny. Tie sú prenesené na vnútornú mitochondriálnu membránu, v ktorej sa nachádzajú špeciálne enzýmy (komplexy dýchacieho reťazca). Enzýmy na mitochondriálnej membráne si dokážu elektróny navzájom odovzdávať. Posledný enzým v tomto reťazci premení energiu na kyslík. Keď kyslík príjme nové elektróny, zmení sa na vodu, ktorú vydychujeme ako vodnú paru. Vtedy sme sa zbavili elektrónov,“ opísala Paulína Káňovičová.
Prechodom elektrónov v membráne sa podľa biologičky vytvorí potenciál, ktorý v tele poháňa najdôležitejší enzým – Komplex 5. Ten ukladá energiu z jedla, ktorá prechádza cez membránu do molekúl adenozíntrifosfátu (ATP). „ATP sa následne prenáša z mitochondrií do celého tela. Keď si ideme zabehať, v našich svaloch sa začnú štiepiť molekuly ATP, z nich sa uvoľní energia, ktorá nás poháňa. Teraz už vieme, ako sa dostane energia do svalov a čo s tým majú spoločné tuky,“ objasnila biologička.
Čo sa deje, keď to nefunguje
Mladá vedkyňa sa vo svojom výskume zaoberá aj veľmi ojedinelým dedičným ochorením, ktoré sa nazýva Bartov syndróm. Patrí medzi najzávažnejšie choroby svalov, pri ktorých je v tele nedostatočné množstvo ATP.
„Deti s týmto ochorením majú v dôsledku mutácie nedostatok fosfolipidu (kardiolipínu) v mitochondriálnej membráne. Ochorenie najviac postihuje srdce a svaly, pretože to sú časti tela, ktoré potrebujú najviac energie. Keďže sa v bunkách nevyrába dostatok ATP, tak túto energiu srdce a svaly nemajú. Ide však o pomerne zriedkavé ochorenie. Ukazuje sa však, že problémy s kardiolipínom môžu súvisieť aj s ďalšími omnoho častejšími ochoreniami, ako je napríklad cukrovka, Parkinsonova choroba alebo zlyhanie srdca,“ dodala Paulína Káňovičová.
Biologička verí, že budúcnosť liečby tejto choroby by mohla byť napríklad v pôsobení kvasiniek, ktoré sú podľa nej veľmi dobrým modelovým organizmom na skúmanie ľudských chorôb.
