Nic nového pod sluncem. A nebo ano?

To, že naše chuť k jídlu je hříčkou hormonů, které pak s námi prostřednictvím mozku manipulují, je známo už hodně dlouho. Zatím ale žádný z poznatků se nikdy netýkal úpravy chuti na konkrétní výživnou složku, které vědci říkají makronutrient. Tím se myslí selektivní chuť na jednotlivosti, které konzumujeme ve velkých dávkách (sacharidy, bílkoviny a tuky). Vždy se tak nějak jednalo jen o pocit typu „mám hlad“, nebo žízeň. A také se vždy zatím jednalo o hormony „vyráběné“ všude možně, jen ne v játrech.

Nedostatek hormonu FGF21 znamená preferovat z potravy to sladké. Kresba Roshi Mehdibeigi, M.A.

Tentokrát to je něco jiného, již nejde jen o „mám hlad“, ale o konkrétní preferenci sladkého a nesladkého. Rozhodovat o tom má substance v naší krvi, kterou vědci nazývají FGF. V německy mluvících zemích se pod FGF normálním lidem vybaví asi Förderkreis Gründungs-Forschung, v anglicky zase Finance Growth Fund. Biologům ale písmeno F v názvu často signalizuje, že jde o „faktor“. Slovem faktor pak označují něco, o čem toho moc neví. V roce 1973 jakýsi Hugo Armelin tak označil substanci kterou získal extraktem hypofýzy a která mu vylepšovala růst kožních buněk na Petriho misce. Nazval to faktorem. Později se takových faktorů, neboli Fibroblast growth factorů našlo více a tak se jim začaly přiřazovat číslovky. U nás lidí už z nich je rodina o 23 členech a nejspíš ani to není číslo konečné. Už o nich také ledasco víme a tak nejde jen o "neco" co popichuje buňky v termostatu aby lépe rostly. Závisí na nich například růst krevních vlásečnic, hojení ran, správný vývoj tkání v embryonálním vývoji,… výčet je dlouhý a zjednodušeně lze říci, že prsty FGF jsou dlouhé a mocné a že kočírují náš život od početí až do smrti. A to doslova, protože se montují i do apoptózy. Svou nadvládu uplatňují prostřednictvím  chemických dějů, kterým říkáme signální dráhy.

Lucas Bondurant, první autor studie,The University of Iowa

V našem případě jde o o nový poznatek člena rodiny FGF s číslem 21. O této molekule se již nějaký čas ví. Například i to, že se jí přechodně daří zlepšit citlivost buněk na inzulin. Proto se také dostala do hledáčku výzkumníků fyziologů, bádajících v oblasti diabetes. Genetici libující si v mutacích zase přišli na to, že některé výpadky v DNA nám zasahují do chutí na různá jídla. A co čert nechtěl, dvě z těchto mutací se nacházely právě v blízkosti FGF21 genu. Bylo tedy jen otázkou času, kdy někoho napadne, že když tento gen mají i hlodavci, že nebude na škodu si s ním trošku modelově vyhrát.

Jako první s tí začal Lucas Bondurant na University of Iowa a o jeho poznatcích je tento článek. Nejprve svým čtyřnohým svěřenkyním vpravil FGF21 do žil. Zjistil, že jim to změnilo chutě na cukr. Když totiž myši měly na výběr mezi normální a cukrem obohacenou krmí, dávaly po injekci přednost neslazené potravě. Ne, že by sladkosti ze svého jídelníčku úplně vynechaly, ale sladkostí si dopřávaly sedmkrát méně.

Vědci z University of Iowa odhalili, jak náklonnost k sladkostem odklonit. Snížení neodolatelné tužby po cukru by měla ulehčit život diabetikům a nejen jim. (Kredit: Bondurant a kol.,2015)

Bonduranta poznatky inspirovaly k dalším pokusům. Dal dohromady partu, která se neštítí geneticky modifikovaných organismů a vyrobili kmen myší s knokautovaným genem FGF.  Stvořené GM myši pak pochopitelně ve své krvi tuto látku FGF21 neměly. Jako protiklad k těmto hendikepovaným myším připravili ještě jejich pravý opak. Těm druhým zase gen pro tvorbu FGF21 popohnali k vyššímu výkonu, takže jim látky v krvi kolovalo 500 krát více, než je u normálních myší obvyklé.
Oběma skupinám pak také předhodili na výběr sladkosti a nesladkosti a jen čekali, co se stane. Myši, které si FGF21 produkovat nedokázaly, se lidově řečeno, mohli po sladkém utlouct. Ty s vyburcovanými geny pro tvorbu FGF21, ale chodily kolem sladkostí v poklidu a i když mohly, moc jim neholdovaly.

Je pravdou, že pokus probíhal na hlodavcích, ale evoluce je naštěstí konzervativec a lenoch. Nerada vymýšlí stejné věci dvakrát. Z toho pramení nynější optimismus – že když máme FGF21 stejně jako myši, je velká pravděpodobnost, že objevený hormon se bude u všech savců chovat stejně.

Dost zájemkyň o aplikaci hormonu FGF21 by se nejspíš našlo i mezi těmi pro něž jsou sladkosti příliš velkým pokušením.

Bylo by to dobře, protože těch, kteří nejsou schopni rozeznat, kdy už mají v krvi cukru dostatek, není málo a právě tuto neschopnost fyziologové rádi považují za snadný způsob, jak si uhnat diabetes. Kromě prevence by se dávkováním tohoto hormonu dal usnadnit úděl těch, kteří již diabetes mají, ale chutě na sladké jim zůstaly. O armádě těch, kteří chtějí být štíhlí, ale mlsný jazyk jim to nedovoluje, ani nemluvě. 

Co tedy víme?

V tuto chvíli je již jisté, že FGF21 (nazývaný také hepatokin) je hormonem a že pro mozek je signálem regulujícím preference k jedné z makroživin. Po jeho podání se snižuje chuť, jak na ty skutečné jednoduché cukry, tak i na jejich šidítka - umělá sladidla. Což rovněž dokládá, že se jedná o skutečnou „chuť na sladké“. Ještě důležitější ale je, že příjem škrobu a vlákniny (také polysacharidů) tím dotčen není.

A kdyby se ještě potvrdilo, že i další makronutrienty mají „své“ hormony...

Zatím ještě nevíme jakými nervovými dráhami se tohoto dociluje, ale i na tom se již pracuje. V podezření je pochopitelně hypotalamus o němž je známo, že diriguje hlad a energetickou homeostázi. Kromě hledání „nervových drah“, kterými se naše chuť na cukr v mozku posouvá a vyhodnocuje, nastolil tento pokus ještě něco dalšího. Začíná se spekulovat, jestli podobné metabolické dráhy a hormony nemají také zbylé makronutrienty - tuk a bílkoviny.

Je báječné, že si nejspíš už brzo budeme moci neodolatelnou chuť na cukr zahnat. V podstatě to ale řeší problém jen té slabší poloviny lidstva. Lepší by bylo, kdyby se ukázalo, že podobné hormony máme i na ty zbylé makronutrienty, což by řešilo problém i nás, kteří se kulatíme z jiného důvodu, než jsou návštěvy cukrárny. Teprve pak by se našim hypotalamům dalo nakukat, že vláknina je větší pochoutkou, než škvarky.    

Literatura

Cell Metabolism, von Holstein-Rathlou and BonDurant et al: "FGF21 Mediates Endocrine Control of Simple Sugar Intake and Sweet Taste Preference by the Liver" dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.12.003 University of Iowa