Denník N

Toxický tuk sa spaľuje ako prvý. Keď človek schudne, vydýchnu si všetky orgány, vraví odborník na meranie metabolizmu

Ladislav Valkovič. Zdroj - esetscienceaward.sk
Ladislav Valkovič. Zdroj – esetscienceaward.sk

Ladislav Valkovič vyvíja metódy na meranie metabolizmu srdca. V rozhovore vysvetľuje, že srdce môže mať „nedostatok paliva“, aj keď ho telo má nadbytok. Vedec hovorí, ako sa metabolizmus mení, keď človek starne, a čo vieme robiť s tým, keď sa začne spomaľovať.

Počúvajte podcasty v aplikácii Denníka N. Všetky naše podcastové kanály a služby.

Podcasty Denníka N

V rozhovore sa dočítate aj:

  • čo sa deje, keď má srdce nadváhu;
  • aké zdravotné problémy predpovedá zmena srdcového metabolizmu;
  • ako funguje magnetická rezonancia;
  • koľko energie spáli srdce dospelého človeka;
  • či Briti počas pandémie dôverovali vedcom viac ako Slováci.

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award – oceneniu, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. 

Čo všetko v tele ovplyvňuje metabolizmus?

Všetko, keďže ide o to, ako telo premieňa látky prijímané potravou na látky, ktoré orgány používajú na svoju činnosť. Aby bola táto premena správna, musí ich byť dosť, ale zároveň nie priveľa, a orgány s nimi musia vedieť pracovať.

My sa pozeráme špeciálne na srdce. Zaujíma nás, či ako svoj prioritný zdroj energie prijíma a spracúva najmä tuky, či má na svoju prácu dostatok energie a či má dostatočné zásoby na to, aby vedelo pri behu alebo strese rýchlo zareagovať, keď sa tlkot srdca zrýchli.

Môže byť srdce podvyživené?

Áno. Keď srdce spomalí a zlyháva, tak hovoríme o akomsi motore bez paliva. To je znak toho, že je podvyživené. Neznamená to však, že dostatok paliva nemá celé telo. Môže sa to stať aj človeku, ktorý má energetických zásob veľa, no srdce nevie premieňať na energiu tie správne živiny. Alebo to robí pomaly.

Hovorili ste, že živín nemá byť ani nadbytok. Čo sa deje, keď má srdce „nadváhu“?

Človek si pod nadváhou predstaví ukladanie tuku napríklad na bruchu, ale podobne to funguje v celom tele. Najskôr sa plnia zásoby, ktoré je telo schopné ľahko využiť. Ide najmä o podkožné zásoby tuku. Neskôr sa do vnútorného tuku zaobaľujú aj vnútorné orgány. Nakoniec sa tuk ukladá aj do orgánov ako takých. Vtedy už hovoríme o zvýšenej lipotoxicite, keď sa lipidy stávajú pre naše tkanivá toxickými.

V prípade srdca sa aj veľmi malé množstvo (1 až 2% – pozn. red.) tuku považuje za priveľa a srdce môže mať preto zníženú funkčnosť.

Aký tuk meriate na srdci vy?

Meriame najmä to, koľko tuku sa v podobe malých tukových guľôčok dostane priamo do srdcového tkaniva. Konkrétne nás zaujíma ten, čo sa dostane do svalu, ktorý hýbe srdcom a znemožňuje jeho správnu funkciu. Okrem tuku sa venujeme priamemu meraniu energetických zásob a rýchlosti premeny energie a jej transportu na miesto, kde je v srdci potrebná.

Premieňa srdce látky z jednej na druhú rovnako ako zvyšné orgány, alebo je niečím výnimočné?

Na srdci je špecifické najmä to, že je veľmi dobre zásobené kyslíkom. K látkovej premene teda dochádza za najvýhodnejších podmienok. Výroba energie s takým množstvom kyslíka je oveľa rýchlejšia ako napríklad v kostrových svaloch. Na cvičenie alebo stres zareaguje zdravé srdce okamžite, metabolizmus sa zvýši a energetické zásoby srdca zostávajú v podstate nedotknuté. Zatiaľ čo pri iných svaloch naštartovanie metabolizmu chvíľu trvá a musia čerpať zo základných zásob, ktoré sa doplnia až po skončení cvičenia.

Koľko energie spáli denne srdce dospelého človeka?

Srdce spáli najviac energie zo všetkých orgánov ľudského tela vzhľadom na svoju hmotnosť. Denne hovoríme až o šiestich kilogramoch ATP, čo sú základné molekuly, ktoré bunka využíva ako zdroj energie.

Metabolizmus skúmate neinvazívne, magnetickou rezonanciou. Ako tento magnetický tunel funguje?

Naznačuje to už jej názov. Ide o využitie magnetických polí a schopnosti jadier prvkov, ktoré nás tvoria, rezonovať na určitých frekvenciách. Frekvencie sa líšia podľa toho, o aké jadro ide. Keď si ľahnete do základného magnetu, ktorý sa často vyskytuje vo filmoch, jadrá vodíka vo vašom tele sa zorientujú jedným smerom.

Pri pôsobení ďalšieho magnetického poľa, ktoré pôsobí iba veľmi krátky čas (tzv. excitačné – pozn. red.), vieme jadrá z tejto roviny nachvíľu vychýliť. No a podľa toho, ako rýchlo sa budú vracať naspäť, vieme určiť, o aké tkanivo ide.

Ladislav Valkovič v magnetickom tuneli MR. Foto – archív L. V.

Najčastejšie sa v lekárskej praxi využívajú jadrá vodíka, lebo ľudské telo je tvorené z veľkej časti z vody. Ale takto sa môžeme pozrieť aj na tuky a iné metabolity, pretože každý má trochu inú rezonančnú frekvenciu. Množstvo signálu, ktoré nameriame, nám potom povie, koľko daného metabolitu v tele máme. Pozrieme sa teda dovnútra tela bez toho, aby pacient musel podstúpiť komplikovanejší a často nepríjemnejší zákrok.

Aké choroby srdca viete vďaka magnetickej rezonancii objaviť?

Metabolizmus srdca upadá ešte predtým, ako dochádza k rozvinutiu chorôb alebo k jeho štrukturálnym zmenám. Vďaka takýmto meraniam vieme s predstihom zistiť, že niečo nie je v poriadku. Napríklad rizikovým skupinám ako ľudia s obezitou či diabetom sa energetická hladina v srdci pomaly znižuje, čo pomaly vyústi v nejaké ochorenie srdca. Na základe takéhoto merania vieme dokonca v niektorých prípadoch predikovať aj mortalitu, ale tento výskum je ešte len v začiatkoch. Ďalšou dôležitou úlohou, ktorej sa venujem, je vplyv liečiv, diéty či cvičenia na zmeny metabolizmu.

Možno metabolizmus zrýchliť alebo spomaliť naším pričinením?

Určite áno – takmer všetko závisí od príjmu a kvality potravy či cvičenia. Nedá sa zamerať na konkrétny vnútorný orgán, ale ak posilníme metabolizmus svalov cvičením, tak sa uľaví aj ostatným orgánom v ľudskom tele. Ako prvé sa v tele spotrebúvajú práve toxické tuky, takže keď sme ich schopní cvičením alebo diétou odbúravať, celý organizmus si vydýchne.

Ako meriate zmeny v metabolizme srdca počas cvičenia?

Človek leží v tomografe a na nohách má pripojený ďalší stroj. Vyzerá to ako steper, akurát tlačíte do pedálov v polohe ležmo. Na základe odporu v pedáloch vieme meniť záťaž srdečnej činnosti. Robíme meranie v pokoji aj počas cvičenia a porovnávame, ako sa energetické zásoby srdca menia. U zdravých mladých ľudí nedochádza k žiadnej zmene, pretože srdce je veľmi dobre zásobené. No pri chorom alebo staršom srdci často vidíme, že srdce nestíha dopĺňať energetické zásoby dostatočne rýchlo, čo môže spôsobiť rôzne poruchy.

Ladislav Valkovič na konferencii v Singapure. Foto – archív L. V.

Čo je zlomovým bodom, v ktorom sa väčšina metabolických procesov začne meniť a aj srdce začne starnúť rýchlejšie?

Nedá sa to presne povedať. Ale srdcový metabolizmus je na tom veľmi podobne ako ten celotelový, takže keď začneme pociťovať nejaké zmeny v spaľovaní, určite sa preukážu aj na srdci. Za zlomové môžeme považovať takzvané desaťročné míľniky, napríklad po tridsiatke, ale tie zlomy nie sú skokové. Problém je, keď si človek začne zmeny všímať, ale nič s nimi nerobí, lebo si povie „to patrí k veku“.

Kardiovaskulárne ochorenia patria k najväčším zabijakom. Prečo to tak je a mohol by to váš výskum zmeniť?

Riziko, že nás kardiovaskulárne ochorenie raz zabije, je veľké. Keď srdce prestane fungovať, je koniec. Množstvo ochorení má poruchy srdca ako sprievodný jav, čím sa zbiera množstvo úmrtí na základe kardiovaskulárnych ochorení. Rád verím, že môj výskum pomôže toto číslo zvrátiť. Snažíme sa testovať nové liečivá, ktoré sú zamerané aj na opätovné naštartovanie a zlepšenie metabolizmu srdca. Dúfam, že môj výskum prispeje k zrýchleniu a spresneniu merania srdcového metabolizmu, aby sme ho mohli využívať aj v klinickej praxi.

Prečo sa takéto merania v praxi zatiaľ nevyužívajú?

Pretože opakovateľnosť meraní nie je dostatočne vysoká. Jednému človeku zatiaľ nevieme s dostatočnou istotou povedať hodnotu metabolizmu a porovnať, či sa po nejakom čase zlepšil alebo zhoršil. S ohľadom na túto chybu merania zatiaľ bežne meriame len 30- až 40-členné skupiny ľudí, ktoré majú väčšiu štatistickú silu. Náš posledný výskum s využitím najmodernejšej techniky toto číslo zrazil na 15 a mojím cieľom je dostať to v najbližších piatich rokoch na úroveň jednotlivca. Až vtedy sa to bude môcť využívať v klinickej praxi.

Aké ďalšie orgány sa dajú takto merať?

Fantázii sa medze nekladú. Najčastejšie sa takto meria mozog, pretože je metabolicky veľmi aktívny. Ja sa venujem orgánom od krku nižšie, takže okrem srdca meriam najmä metabolizmus pečene a kostrového svalstva. Pri meraní metabolizmu pečene sme už dosiahli presnosť merania pri piatich ľuďoch.

Momentálne pôsobíte na Oxforde aj na Slovenskej akadémii vied. Ako takéto vedecké prepojenie funguje?

Veľmi dobre, až ma to samého niekedy prekvapuje. Na akadémii máme veľmi silné oddelenia, ktoré sa zaoberajú meraním srdca. Oddelenie zobrazovacích metód, kde pôsobím aj ja, napríklad zaujíma, ako s využitím magnetických kontrastných látok pri meraní potlačiť signál z krvi, ktorý nám meranie srdcového metabolizmu veľmi skresľuje. To je veľmi dobré prepojenie medzi výskumom, ktorému sa venujem na Ústave merania SAV a v Oxforde.

Laureáti ocenenia ESET Science Award. Ladislav Valkovič prvý sprava. Foto – ESET Science Award/Linda Kisková Bohušová

Ktoré považujete za svoje domovské pracovisko?

Napriek tomu, že Slovensko si nosím stále so sebou, keďže manželka je Slovenka, je v súčasnosti moje domáce pracovisko Oxford. Ale na Ústav merania SAV nedám dopustiť a snažím sa sem pozývať našich študentov, aby si mohli vyskúšať prácu v zahraničí a priniesť na Slovensko nové skúsenosti.

Vo Veľkej Británii ste žili aj počas pandémie, ktorá prebieha už druhým rokom. Ako hodnotíte rolu vedcov počas riešenia krízy u nás a „u vás“?

Dianie na Slovensku som sledoval z Británie len sprostredkovane. Ale myslím, že najväčší rozdiel je v tom, že zatiaľ čo v Anglicku sa vedcom intenzívne naslúcha, na Slovensku to často tak nebolo.

V Británii je zaočkovaných oveľa viac ľudí ako na Slovensku (67,5 vs. 42,6 percenta populácie k 18. 11. – pozn. red.). Dôverujú Briti viac vede?

Dôvera vo vedu je určite faktorom, ktorý zaváži. Za oveľa dôležitejší faktor, v ktorom vidím veľký rozdiel medzi Britániou a Slovenskom, považujem aj politickú situáciu, to, ako sú ľudia o pandémii informovaní a čo sa od nich očakáva. Zatiaľ čo v Británii sa ťahá za jeden povraz, Slovensko je názorovo roztrieštené. Urobila sa tu masívna kampaň, ktorá bola zameraná na to, že zaočkovaním pomôžeme druhým. To tu rezonuje vo veľkom. No na Slovenku sa apelovalo na to, aby sa ľudia zaočkovali kvôli sebe. V takom prípade si ľudia skôr povedia: „Ja to nepotrebujem, mne je dobre a som zdravý, takže načo sa budem očkovať?“

Ľudia sa tu dobrovoľne vo veľkom počte hlásili na testovanie očkovacích látok ešte v čase ich zrodu, čo som sledoval z prvej ruky, keďže vakcína spoločnosti AstraZeneca sa vyvíjala v Oxforde. Na Slovensku mnohí ľudia už overenú a schválenú vakcínu stále odmietajú a považujú ju za „experimentálnu“.

Je v Británii antivaxerské hnutie slabšie ako na Slovensku?

Samozrejme, aktívne antivaxerské hnutie v Británii funguje a množstvo ľudí protestuje proti pandemickým opatreniam, ale je to oveľa slabšie ako na Slovensku. Mám pocit, že súdržnosť politikov, vedcov a verejnosti v boji proti pandémii je tu momentálne oveľa väčšia.

Ladislav Valkovič

Skúma meracie techniky. Špecializuje sa na vývoj a aplikáciu neinvazívnych metód merania metabolizmu tkanív pomocou magnetickej rezonancie. V poslednom čase sa zameriava najmä na ľudské srdce. V minulosti pôsobil na pracovisku magnetickej rezonancie na Lekárskej univerzite vo Viedni. Doktorát si spravil na Ústave merania SAV v Bratislave. K téme metabolického zobrazovania, ktorej sa venuje doteraz, sa dostal počas výskumného pobytu vo švajčiarskom Zürichu. Od roku 2015 pôsobí okrem pozície v SAV aj na Oxfordskej univerzite. V Oxforde získal i titul, ktorý je ekvivalentom docenta (z angl. associate professor). Tento rok sa stal laureátom ocenenia ESET Science Award v kategórii Výnimočný mladý vedec do 35 rokov.

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na pripomienky@dennikn.sk.

ESET Science Award

Podcast Denníka N

Rozhovory

Veda, Zdravie

Teraz najčítanejšie