Proč tolik z nás tloustne? odpověď se zdá být zřejmá. „Základní příčinou obezity a nadváhy,“ říká Světová zdravotnická organizace, „je energetická nerovnováha mezi přijatými a vydanými kaloriemi.“ Jednoduše řečeno, buď jíme příliš mnoho, nebo příliš sedíme, případně obojí. Podle této logiky jakýkoli nadbytek kalorií – ať už z bílkovin, sacharidů nebo tuků (tři hlavní složky neboli „makronutrienty“ v potravě) – nevyhnutelně povede k přibírání kil. Řešení je tedy také zřejmé: méně jíst, více cvičit.
Důvod, proč toto konvenční myšlení zpochybnit, je stejně tak zřejmý. Recept „méně jíst/více se hýbat“ je široce rozšířen již 40 let, a přesto se výskyt obezity neboli hromadění nezdravého množství tělesného tuku vyšplhal na nebývalou úroveň. Dnes je více než třetina Američanů považována za obézní – více než dvojnásobek podílu před 40 lety. Na celém světě je nyní obézních více než půl miliardy lidí.
Kromě toho, že tloustneme, se u nás také objevuje více metabolických poruch, jako je cukrovka 2. typu, která se vyznačuje hormonálními abnormalitami ve zpracování a ukládání živin a je mnohem častější u obézních jedinců než u štíhlých.
Nesoulad stále se zhoršujícího problému navzdory zdánlivě dobře přijímanému řešení naznačuje dvě možnosti. Zaprvé, naše chápání toho, proč lidé tloustnou, je správné, ale ti, kteří jsou obézní – z genetických důvodů, z důvodů prostředí nebo chování – nejsou schopni nebo ochotni se uzdravit. Za druhé, naše chápání je špatné, a proto jsou špatné i všudypřítomné rady, jak to zlepšit.
Pokud je pravdivá druhá možnost, pak možná to, co nás činí tlustými, není energetická nerovnováha, ale něco, co se spíše podobá hormonální poruše, což je myšlenka, kterou přijali evropští vědci před druhou světovou válkou. Pokud by tomu tak bylo, pak by hlavním podezřelým nebo spouštěčem této vady v prostředí bylo množství a kvalita sacharidů, které konzumujeme. Podle tohoto scénáře je jednou ze základních chyb, kterých jsme se v našem uvažování o obezitě dopustili, předpoklad, že energetický obsah potravin – ať už jde o avokádo, steak, chléb nebo sodovku – je tím, co způsobuje jejich tloustnutí, nikoliv účinky, které tyto potraviny, zejména sacharidy, mají na hormony regulující hromadění tuku.
Vzhledem k tomu, jak často vědci hovoří o obezitě jako o poruše energetické bilance, by se dalo předpokládat, že tento koncept byl důkladně prověřen již před desítkami let. K řádnému vědeckému prověření však ve skutečnosti nikdy nedošlo. Experimenty byly příliš obtížné, ne-li příliš nákladné, než aby se daly správně provést. A vyšetřovatelé si obvykle mysleli, že odpověď je zřejmá – jíme příliš mnoho – a proto experimenty nestály za námahu. Výsledkem je, že vědecké základy nejkritičtějšího zdravotního problému naší doby – rostoucího počtu obézních a cukrovky a jejich komplikací – zůstávají do značné míry otevřenou otázkou.
Po deseti letech studia vědy a její historie jsem přesvědčen, že smysluplného pokroku v boji proti obezitě dosáhneme pouze tehdy, pokud znovu promyslíme a důkladně prověříme naše chápání její příčiny. V loňském roce jsem spolu s Peterem Attia, bývalým chirurgem a výzkumníkem v oblasti rakoviny, založil neziskovou organizaci Nutrition Science Initiative (NuSI), která se zabývá tímto nedostatkem jednoznačných důkazů. S podporou Nadace Laury a Johna Arnoldových v texaském Houstonu jsme najali nezávislé vědce, aby navrhli a provedli experimenty, které budou pečlivě testovat konkurenční hypotézy obezity (a tím i přibývání na váze). Arnoldova nadace se zavázala financovat až 60 % současného rozpočtu NuSI na výzkum a tři roky provozních nákladů v celkové výši 40 milionů dolarů. Výzkumníci budou sledovat důkazy všude tam, kam povedou. Pokud vše vyjde podle plánu, mohli bychom mít v příštím půltuctu let jednoznačné důkazy o biologické příčině obezity.
Hormonální hypotéza
Abychom pochopili, proč je hormonální hypotéza obezity tak zajímavá, pomůže nám pochopit, v čem hypotéza energetické rovnováhy zaostává. Myšlenka, že obezita je způsobena konzumací více kalorií, než vydáme, údajně vychází z prvního termodynamického zákona, který pouze říká, že energii nelze vytvořit ani zničit. Při aplikaci na biologii to znamená, že energie spotřebovaná organismem musí být buď přeměněna na užitečnou formu (metabolizována), vyloučena nebo uložena. Pokud tedy přijmeme více kalorií, než vydáme nebo vyloučíme, musí se přebytek uložit, což znamená, že tloustneme a tloustneme. Zatím je to jasné. Tento zákon nám však neříká nic o tom, proč přijímáme více kalorií, než vydáváme, ani o tom, proč se přebytek ukládá jako tuk. A právě na tyto otázky „proč“ je třeba odpovědět.
Konkrétně, proč tukové buňky hromadí tukové molekuly v nadbytku? To je otázka biologická, nikoliv fyzikální. Proč nejsou tyto tukové molekuly místo toho metabolizovány za účelem výroby energie nebo tepla? A proč tukové buňky přijímají nadměrné množství tuku v některých částech těla, ale v jiných ne? Říci, že tak činí proto, že přijímají nadbytek kalorií, není smysluplná odpověď.
Zodpovězení těchto otázek vede k úvahám o roli, kterou při stimulaci hromadění tuku v různých buňkách hrají hormony – zejména inzulín. Inzulín se vylučuje v reakci na druh sacharidů zvaný glukóza. Když se množství glukózy v krvi zvýší – což se stává po konzumaci jídla bohatého na sacharidy – slinivka břišní vylučuje více inzulínu, který se snaží zabránit nebezpečnému zvýšení hladiny glukózy v krvi. Inzulin říká svalovým, orgánovým a dokonce i tukovým buňkám, aby přijímaly glukózu a využívaly ji jako palivo. Říká také tukovým buňkám, aby ukládaly tuk – včetně tuku z jídla – pro pozdější použití. Dokud je hladina inzulinu vysoká, tukové buňky tuk zadržují a ostatní buňky přednostně spalují glukózu (a ne tuk) jako zdroj energie.
Hlavními zdroji glukózy ve stravě jsou škroby, obiloviny a cukry. (Při nedostatku sacharidů syntetizují játra glukózu z bílkovin). Čím jsou sacharidy lehčeji stravitelné, tím větší a rychlejší je vzestup glukózy v krvi. (Vláknina a tuk v potravinách tento proces zpomalují.) Strava bohatá na rafinované obiloviny a škroby tedy vyvolá větší sekreci inzulinu než strava, která taková není. Cukry – například sacharóza a kukuřičný sirup s vysokým obsahem fruktózy – mohou hrát klíčovou roli, protože obsahují také značné množství sacharidu zvaného fruktóza, který je metabolizován převážně jaterními buňkami. Ačkoli to není definitivní, výzkum naznačuje, že vysoké množství fruktózy může být důležitou příčinou „inzulínové rezistence“. Pokud jsou buňky rezistentní na inzulín, je ke kontrole hladiny glukózy v krvi zapotřebí více inzulínu. Výsledkem je podle hormonální hypotézy stále větší podíl dne, kdy je inzulín v krvi zvýšený, což způsobuje, že se tuk hromadí v tukových buňkách, místo aby byl využit jako palivo pro tělo. Již 10 nebo 20 kalorií uložených denně jako nadbytečný tuk může vést v průběhu desetiletí k obezitě.
Hormonální hypotéza naznačuje, že jediným způsobem, jak zabránit této sestupné spirále a zvrátit ji, když k ní dojde, je vyhýbat se cukrům a sacharidům, které působí na zvýšení hladiny inzulinu. Pak tělo přirozeně využije své zásoby tuků, které bude spalovat jako palivo. K přepnutí ze spalování sacharidů na spalování tuků, tak zní logika, může dojít, i když celkový počet zkonzumovaných kalorií zůstane nezměněn. Buňky spalují tuk, protože jim to účinně nařizují hormony; v důsledku toho se zvyšuje energetický výdej organismu. Abychom se zbavili přebytečného tělesného tuku, je podle tohoto názoru třeba omezit sacharidy a nahradit je, ideálně tukem, který nestimuluje vylučování inzulinu.
Tato alternativní hypotéza obezity znamená, že za probíhající celosvětovou epidemií obezity a cukrovky 2. typu (která do značné míry pramení z inzulinové rezistence) stojí z velké části obiloviny a cukry v naší stravě. Z ní také vyplývá, že prvním krokem k řešení těchto krizí je vyhýbat se cukrům a omezit konzumaci škrobnaté zeleniny a obilovin a nestarat se o to, kolik toho sníme a kolik cvičíme.
Zapomenutá historie
Konvenční moudrost nebyla vždy nakloněna hypotéze energetické rovnováhy, která dnes převládá. Až do druhé světové války působily v Evropě přední autority zabývající se obezitou (a většinou lékařských oborů) a docházely k závěru, že obezita je stejně jako každá jiná porucha růstu způsobena hormonální a regulační poruchou. Domnívali se, že něco není v pořádku s hormony a enzymy, které ovlivňují ukládání tuku v tukových buňkách.
Původní hypotézu vypracoval před více než sto lety německý internista Gustav von Bergmann (Dnes je nejvyšším oceněním udělovaným Německou internistickou společností medaile Gustava von Bergmanna). Bergmann použil termín „lipofilie“ – láska k tuku – k popisu afinity různých tělesných tkání k hromadění tuku. Stejně jako nám na některých místech rostou vlasy a na jiných ne, ukládáme na některých místech tuk a na jiných ne, a tento „lipofilní sklon“, jak předpokládal, musí být regulován fyziologickými faktory.
Koncept lipofilie zanikl po druhé světové válce s nahrazením němčiny angličtinou jako vědeckou lingua franca. Mezitím byly technologie potřebné k pochopení regulace hromadění tuku v tukových buňkách, a tedy biologického základu obezity – konkrétně techniky k přesnému měření mastných kyselin a hladin hormonů v krvi – vynalezeny až koncem 50. let 20. století.
V polovině 60. let bylo jasné, že hlavním hormonem regulujícím hromadění tuku je inzulín, ale do té doby byla obezita fakticky považována za poruchu příjmu potravy, která se má léčit tím, že se obézní osoby přimějí nebo donutí jíst méně kalorií. Jakmile studie spojily množství cholesterolu v krvi s rizikem srdečních onemocnění a odborníci na výživu se zaměřili na nasycené tuky jako na hlavní zlo stravy, začaly autority doporučovat nízkotučné diety s vysokým obsahem sacharidů. Myšlenka, že by sacharidy mohly způsobovat obezitu (nebo cukrovku či srdeční choroby), byla smetena ze stolu.
Přesto se několik pracujících lékařů chopilo hypotézy o sacharidech/inzulínu a napsalo knihy o dietách, v nichž tvrdili, že tlustí lidé mohou zhubnout, když budou jíst tolik, kolik chtějí, pokud se budou vyhýbat sacharidům. Protože nejvlivnější odborníci věřili, že lidé tloustnou od začátku právě proto, že jedí tolik, kolik chtějí, byly tyto dietní knihy vnímány jako podvod. Nejznámější z těchto autorů, Robert C. Atkins, nepomohl věci tím, že tvrdil, že nasycené tuky lze jíst k potěše srdce – humry Newburg, dvojité cheeseburgery – pokud se vyhýbáme sacharidům, což mnozí považovali za lékařskou chybu.
Rozsáhlé experimenty
V posledních 20 letech se nashromáždily významné důkazy, které naznačují, že tito dietologové měli možná pravdu, že hormonální hypotéza je reálným vysvětlením toho, proč tloustneme, a že inzulínová rezistence, vyvolaná možná cukry ve stravě, je základním defektem nejen cukrovky 2. typu, ale i srdečních chorob a dokonce i rakoviny. Proto je důsledné testování role sacharidů a inzulínu kriticky důležité. Protože konečným cílem je identifikovat environmentální spouštěče obezity, měly by se experimenty v ideálním případě zaměřit na objasnění procesů, které vedou k hromadění nadbytečného tuku. Vývoj obezity však může trvat desítky let, takže případný přírůstek tuku z měsíce na měsíc může být příliš malý na to, aby se dal odhalit. Prvním krokem, který výzkumníci financovaní NuSI podniknou, je tedy testování konkurenčních hypotéz o úbytku hmotnosti, k němuž může dojít relativně rychle. Tyto první výsledky pak pomohou určit, jaké budoucí experimenty jsou zapotřebí k dalšímu objasnění působících mechanismů a která z těchto hypotéz je správná.
Klíčový počáteční experiment budou společně provádět výzkumníci z Kolumbijské univerzity, Národního ústavu zdraví, Florida Hospital-Sanford-Burnham Translational Research Institute v Orlandu a Pennington Biomedical Research Center v Baton Rouge, La. V této pilotní studii bude 16 účastníků s nadváhou a obezitou po celou dobu experimentu umístěno ve výzkumných zařízeních, aby bylo zajištěno přesné hodnocení spotřeby kalorií a energetického výdeje. V první fázi budou účastníci dostávat stravu podobnou stravě průměrného Američana – 50 % sacharidů (15 % cukru), 35 % tuku a 15 % bílkovin. Výzkumníci budou pečlivě manipulovat s množstvím zkonzumovaných kalorií, dokud nebude jasné, že účastníci nepřibírají ani neztrácejí tuk. Jinými slovy, kalorie, které přijmou, budou odpovídat kaloriím, které vydají, jak se měří v zařízení zvaném metabolická komora. Ve druhé fázi budou účastníci dostávat stravu s přesně stejným počtem kalorií, jaké přijímali doposud – rozdělenou do stejného počtu jídel a svačin -, ale složení se dramaticky změní.
Celkový obsah sacharidů v nové stravě bude mimořádně nízký – řádově 5 procent, což znamená pouze sacharidy, které se přirozeně vyskytují v mase, rybách, drůbeži, vejcích, sýrech, živočišném tuku a rostlinném oleji, spolu s porcemi zelené listové zeleniny. Obsah bílkovin v této stravě bude odpovídat stravě, kterou subjekty jedly na začátku – 15 procent kalorií. Zbytek – 80 procent kalorií – bude tvořit tuk z těchto skutečných potravinových zdrojů. Záměrem není testovat, zda je tato dieta zdravá nebo udržitelná po celý život, ale použít ji ke snížení hladiny inzulínu o co největší množství v co nejkratší době.
Smysluplné vědecké experimenty v ideálním případě nastavují situaci, ve které konkurenční hypotézy dávají různé předpovědi o tom, co se stane. V tomto případě, pokud je hromadění tuku primárně způsobeno energetickou nerovnováhou, neměly by tyto subjekty ani zhubnout, ani přibrat, protože budou přijímat přesně tolik kalorií, kolik jich vydají. Takový výsledek by podporoval tradiční názor – že kalorie je kalorie, ať už pochází z tuku, sacharidů nebo bílkovin. Pokud naopak složení makronutrientů ovlivňuje akumulaci tuku, pak by tyto subjekty měly při režimu s omezením sacharidů zhubnout i ztratit tuk a jejich energetický výdej by se měl zvýšit, což by podporovalo myšlenku, že kalorie ze sacharidů je tučnější než kalorie z bílkovin nebo tuku, pravděpodobně kvůli vlivu na inzulín.
Jednou z nevýhod tohoto přísného vědeckého přístupu je, že jej nelze uspěchat bez nepřijatelných kompromisů. I tato pilotní studie zabere větší část roku. Ambicióznější následné studie budou pravděpodobně trvat další tři roky. Jakmile získáme další finanční prostředky, doufáme, že budeme moci podpořit další testování – včetně bližšího zkoumání role, kterou jednotlivé cukry a makroživiny hrají při dalších poruchách, jako je cukrovka, rakovina a neurologická onemocnění. Žádný z těchto experimentů nebude snadný, ale je proveditelný.
Jedním z konečných cílů je ujistit širokou veřejnost, že jakékoli výživové doporučení, které dostává – pro hubnutí, celkové zdraví a prevenci obezity – je založeno na přísných vědeckých poznatcích, nikoli na předsudcích nebo slepém konsensu. Obezita a diabetes 2. typu jsou nejen vážnou zátěží pro postižené jedince, ale zatěžují i náš systém zdravotní péče a pravděpodobně i naši ekonomiku. Zoufale potřebujeme jednoznačné důkazy, které mají experimenty NuSi přinést, pokud chceme s těmito poruchami bojovat a předcházet jim.