Buňky plné života: Odhalte tajemství buněčného zdraví pro energii a dlouhověkost

Lidské tělo je biologický zázrak s biliony buněk spolupracujících na udržení našeho života. Každá vykonává malý díl práce, pak se tyto malé díly práce spojí se všemi ostatními buňkami a získáte člověka, který může chodit, mluvit, myslet a žít. V nejzákladnější podobě máme jednu buňku a ve své nejsložitější podobě máme orgánové systémy vykonávající specifickou funkci. Pokud poznáme úrovně uspořádání lidského těla, můžeme lépe pochopit, jak podpořit buněčné zdraví.

Buňky

Jsou nejzákladnější jednotkou života. Každý živý organismus musí být tvořen alespoň jednou buňkou, aby byl klasifikován jako živý. Eukaryotické buňky jsou poměrně složité a obsahují mnoho struktur známých jako organely zajišťujících jejich přežití. Člověk má těchto buněk asi 30 bilionů. Buňky mají své specializace k provádění široké škály funkcí. Například svalové buňky umožňují pohyb, kdežto pohárkové buňky v trávicím traktu vylučují hlen. I když oba tyto typy buněk plní naprosto odlišnou funkci, oba potřebují stálý přísun energie prostřednictvím mitochondrií a buněčného dýchání.

Tkáně

Představují několik buněk, které se spojují. Příkladem je svalová tkáň. Jediná svalová buňka by nebyla příliš užitečná, jelikož nemá použitelné množství síly. Pokud se ale svalové buňky spojí, dokáží generovat takové množství síly, že umožňují tělesný pohyb.

Orgány

Jsou další klasifikací, ve které se spojují dvě nebo více tkání, aby vykonávaly specifickou funkci. Srdce, plíce, ledviny, mozek a žaludek jsou příklady orgánů. Klíčovým aspektem orgánů je, že hrají pomocnou roli v tělesném fungování, ale izolovaně by zas tak užitečné nebyly. Příkladem je srdce, které by bylo k ničemu bez doprovodných cév a krve. A krev potřebuje plíce, aby mohla být okysličena. Interakce dvou nebo více tkání je to, co dělá orgán orgánem.

Orgánový systém

Nejvyšší úroveň uspořádání lidského těla, kdy dva nebo více orgánů spolupracují na provádění tělesné funkce. Například srdce spolupracuje s plícemi, žílami a tepnami, aby efektivně dodávalo kyslík do všech tělesných buněk. Trávící, imunitní, nervový, endokrinní a krycí systém představují hlavní orgánové systémy v lidském těle. Jsou vzájemně závislé na optimálním fungování. Pokud se zdraví jednoho zhorší, s největší pravděpodobností to ovlivní také jiné systémy. Příkladem je vysoký krevní tlak, ten může zatěžovat více než jen kardiovaskulární systém, ale také ledviny, mozek a dokonce i oči.

Jak se buněčné zdraví dostává ke kořenům problémů

Téměř všechny buňky potřebují ke svému fungování DNA a stálý přísun energie prostřednictvím ATP. Znalost těchto základních buněčných funkcí, potřeb a jejich podpora nám umožňuje optimální fungování na buněčné úrovni.

Mitochondrie

Mitochondrie jsou buněčnou elektrárnou zodpovědnou za přeměnu glukózy na využitelnou energii v buňce. Glukóza je transportována do mitochondrií, kde ji organela využívá ve spojení s kyslíkem k odčerpání adenosintrifosfátu (ATP) v procesu známém jako buněčné dýchání.

ATP je využitelná forma energie v buňce. Syntéza bílkovin, buněčný růst a mnoho dalších buněčných procesů vyžaduje ATP. Jedním z vedlejších produktů výroby ATP jsou reaktivní formy kyslíku (ROS). ROS mohou způsobovat oxidační poškození okolních molekulárních struktur v buňce. Ve zdravých mitochondriích jsou ROS udržovány v rovnováze prostřednictvím antioxidačních molekul.

DNA

DNA je molekula, která každé buňce zprostředkovává návod k použití. Obsahuje totiž genetický kód poskytující rámec pro to, jak se buňka vyvíjí a jak plní svou funkci. I když se jedná o velmi podrobný návod k použití, některé faktory mohou způsobit překlep nebo chybu. Tyto překlepy jsou známé jako mutace a mohou se časem hromadit. Jejich minimalizace je důležitým aspektem zdravého stárnutí a prevence nemocí souvisejících s věkem.

Telomery

Telomery jsou segmenty DNA na konci našich chromozomů. Vědci je často přirovnávají k plastovým špičkám tkaniček, které je drží pohromadě. Fungují podobně a zabraňují vzájemnému třepení nebo zamotávání chromozomů. Pokud k tomu dojde, může to znamenat záměnu nebo zničení genetické informace, což vede k poruše buněk, zvyšuje riziko onemocnění nebo dokonce zkracuje délku života.

Při každém dělení buňky, se její telomery zkracují. S věkem dochází k tomu, že jsou telomery příliš krátké na další dělení. V tomto okamžiku nejsou buňky schopny se dále dělit a stávají se neaktivními. Takto naše tělo stárne. Biologické hodiny každé telomery mají potenciál změnit naši životnost. O tom, kdy se naše hodiny zastaví, nerozhoduje věk, nýbrž délka našich telomer.(1)

Jak podpořit buněčné zdraví?

Strava

Jídlo je tak moc důležité. A nejen to, co jíme, ale také jaký mentální přístup k jídlu máme. Minimalizace zpracovaných potravin udržuje zdravé střevo, snižuje riziko zánětu a chronických onemocnění včetně autoimunitních. Konkrétně u středomořské stravy bylo prokázáno, že snižuje hladinu cholesterolu, chrání před oxidativním stresem a zlepšuje citlivost na inzulín. Bylo také prokázáno, že tento typ stravování zvyšuje odolnost vůči fyzickému a psychickému stresu. Důležité je také načasování. Studie naznačují, že omezení kalorií ve formě půstu nebo přerušovaného půstu podporuje buněčnou autofagii, tou se tělo zbavuje mrtvých nebo nežádoucích buněk. Bylo prokázáno, že jedinci, kteří mají robustní autofagické systémy, mají méně neurodegenerativních onemocnění, kardiovaskulárních onemocnění, rakoviny a chronických potíží. Tím vším půsty přispívají dlouhověkosti.(2)(3)(4)(5)

Účinky stravování můžeme podpořit také suplementací

• Kurkumin 

Je hlavní aktivní složkou kurkumy. Vykazuje silné buněčné ochranné vlastnosti, související s jeho antioxidačními účinky. Výzkum ukazuje, že kurkumin aktivuje proteiny zvané sirtuiny, které pomáhají zpomalovat stárnutí buněk a podporují dlouhověkost.(6)(7) Studie na zvířatech prokázaly, že kurkumin bojuje proti poškození buněk a výrazně prodlužuje životnost.(8)(9)(10)

• EGCG (epigalokatechin galát)

Známá polyfenolová sloučenina koncentrovaná v zeleném čaji. Pomáhá obnovovat mitochondriální funkce a působí na dráhy zapojené do procesu stárnutí. Navozuje také autofagii.(11)(12)

• Koenzym Q10 (CoQ10)

Antioxidant, který si naše tělo umí samo vytvořit. Je však prokázáno, že s postupem věku jeho produkce klesá.(13) Hraje zásadní roli při produkci buněčné energie a chrání před buněčným poškozením.(14)(15)(16)

• Crocin

Jedná se o žlutý karotenoidní pigment obsažený v šafránu. Studie na zvířatech i lidech ukázaly mnoho jeho zdravotních výhod, včetně protirakovinných, protizánětlivých, protiúzkostných a antidepresivních. Mimo jiné může také chránit před poklesem kognitivních funkcí souvisejících s věkem.(17)(18) Studie ve zkumavce a na hlodavcích naznačují, že by crocin mohl pomáhat předcházet poškození nervů tím, že inhibuje produkci konečných produktů pokročilé glykace (AGE) a reaktivních forem kyslíku (ROS), což jsou sloučeniny přispívající k procesu stárnutí.(19)(20)

• Extrakt z černého bezu

Studie z roku 2021 odhalila, že bezinky mají potenciál aktivovat Sirtuin 6 (SIRT6). Sirtuin 6 je protein zásadní pro buněčné zdraví a dlouhověkost. Jeho primární funkcí je regulace exprese genů a ochrana organismu před vnitřními i vnějšími vlivy. Jeho aktivace naznačuje potenciální přínos pro DNA a udržování telomer.(36)(37)

• Resveratrol

Díky svým antioxidačním vlastnostem se jeví jako slibný doplněk pro ochranu buněčného zdraví. (21) Existují důkazy, že resveratrol aktivuje určité geny, které odvracejí změny související se stárnutím.(22)

• Reishi

Reishi obsahuje okolo 400 aktivních biomolekul, mezi které patří například beta-glukany, triterpenoidy a ganoderové aminokyseliny. Všechny tyto sloučeniny podporují funkci imunitního systému, řeší záněty a chrání před oxidativním stresem – to vše jsou faktory, které přispívají buněčnému zdraví.(28)(29)

• Vitamín C

Vitamín C pomáhá chránit buňky před oxidačním poškozením. Je důležitý pro naši imunitu a regulaci zánětu.(23) Ve studii na 80 dospělých s průměrným věkem 60 let měli lidé s vyššími hladinami vitamínu c v krvi, lepší výkon v úkolech zahrnující pozornost, soustředění, paměť, rozhodování, zapamatování a rozpoznávání.(24) Je také nezbytný pro zdraví pokožky. Jeho suplementace může zlepšit hydrataci pokožky, stimulovat produkci kolagenu a chránit před vznikem vrásek a předčasným stárnutím v důsledku vystavení slunečnímu záření. (25)

• Omega-3 mastné kyseliny

Nedávný výzkum ukázal, že lidé s vyššími hladinami omega-3 (EPA A DHA) v krvi, žili déle než lidé s nižšími hladinami. Zvýšená očekávaná délka života byla 4,7 let. Další studie zjistila, že lidé s nejvyššími hladinami omega-3 měli o 34% nižší riziko úmrtí z jakékoliv příčiny než lidé s nejnižšími hladinami.(26)(27)

•  Vitamín E

Tato studie ukázala pozoruhodné pozitivní účinky suplementace vitamínem E. Zjistilo se, že snižuje míru oxidačního poškození v mozku a srdečních tkáních. Posiluje funkci antioxidačních katalyzátorů a podporuje expresi genů Sirtuin 1 a Nrf2.(37)

Spánek

Spánek umožňuje tělu opravit poškozenou tkáň, zvýšením produkce růstového hormonu, kmenových buněk a optimalizací vnitřních regeneračních mechanismů.(30) Pomáhá regulovat produkci kortizolu, inzulinovou rezistenci a produkci metabolických hormonů. S kvalitním spánkem člověk aktivně snižuje své celkové riziko úmrtnosti. Ukázalo se, že nedostatek spánku je spojen se špatnou pankreatickou kontrolou regulace glukózy a zvýšenou produkcí prozánětlivých cytokinů.(31) Spánek ovlivňuje nejen fyzické zdraví a výkon, ale také duševní zdraví. Je prokázáno, že lidé s chronickým nedostatkem spánku mají vyšší výskyt úzkostí, deprese a dalších poruch.(32) O tom co je nespavost a jak spánek podpořit jsme již dříve psali v tomto článku. Pokud jste již vyzkoušeli opravdu všechny konvenční rady a stále se nedaří, tak zde najdete další možné příčiny a jejich řešení.

Stres

Zejména chronický stres vede ke zvýšenému poškození tkání, snížení buněčného zdraví a zvýšenému riziku onemocnění. Jedinci se špatnými dovednostmi zvládání stresu mají vyšší a prodloužené autonomní a hormonální reakce na stres. Po akutním stresoru si prochází nervový, kardiovaskulární, endokrinní a imunitní systém kaskádou událostí. Tyto události jsou důležité z krátkodobého hlediska. Patří mezi ně zvýšení krevního tlaku a srdeční frekvence, aktivace imunitního systému a zvýšení hladin glykémie. Všechny jsou důležité pro akutní stresovou reakci, ale při časté nebo nepřetržité aktivaci se stanou škodlivými. Zvyšuje se riziko rozvoje hypertenze, diabetu a autoimunitních chorob. Nadměrně aktivní imunitní systém také vede ke chronickým zánětům a ty se pak projevují pocity únavy, malátnosti, nechutenstvím a psychickými potížemi. (33)

Pohyb

Zejména cvičení se zátěží a silový trénink, snižují výskyt osteoporózy a zlepšují buněčnou produkci energie. Fyzická aktivita také podporuje zdravou expresi genů a zvyšuje počet kmenových buněk, což vede k podpoře regenerace tkání. Zlepšuje také kvalitu spánku. Zařazením kombinace kardiovaskulárního a silového tréninku optimalizujete adaptivní intracelulární mechanismy pro regeneraci a zotavení po stresové události. (34)(5)

Závěrem

Buněčné zdraví se zaměřuje na jedinečné potřeby organismu na buněčné úrovni. Ať už je vašim cílem podpořit psychickou odolnost, budovat svaly nebo zkrátka žít zdravě, tak přístup k buněčnému zdraví může zajistit, že z každé činnosti, kterou pro sebe podniknete, vytěžíte maximum.

Autorka článku: Lucie Kokyová

1. Aubert G, Lansdorp PM. Telomeres and aging. Physiol Rev. 2008 Apr;88(2):557-79. doi: 10.1152/physrev.00026.2007. PMID: 18391173.
2. Dominguez LJ, Di Bella G, Veronese N, Barbagallo M. Impact of Mediterranean Diet on Chronic Non-Communicable Diseases and Longevity. Nutrients. 2021 Jun 12;13(6) [PMC free article] [PubMed]
3. https://med.stanford.edu/news/all-news/2023/05/mediterranean-diet-fat.html
4. Tosti V, Bertozzi B, Fontana L. Health Benefits of the Mediterranean Diet: Metabolic and Molecular Mechanisms. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2018 Mar 2;73(3):318-326. doi: 10.1093/gerona/glx227. PMID: 29244059; PMCID: PMC7190876.
5. Longo VD, Mattson MP. Fasting: molecular mechanisms and clinical applications. Cell Metab. 2014 Feb 4;19(2):181-92. doi: 10.1016/j.cmet.2013.12.008. Epub 2014 Jan 16. PMID: 24440038; PMCID: PMC3946160.
6. Bielak-Zmijewska A, Grabowska W, Ciolko A, Bojko A, Mosieniak G, Bijoch Ł, Sikora E. The Role of Curcumin in the Modulation of Ageing. Int J Mol Sci. 2019 Mar 12;20(5):1239. doi: 10.3390/ijms20051239. PMID: 30871021; PMCID: PMC6429134.
7. Lee SH, Lee JH, Lee HY, Min KJ. Sirtuin signaling in cellular senescence and aging. BMB Rep. 2019 Jan;52(1):24-34. doi: 10.5483/BMBRep.2019.52.1.290. PMID: 30526767; PMCID: PMC6386230.
8. Chen Y, Liu X, Jiang C, Liu L, Ordovas JM, Lai CQ, Shen L. Curcumin supplementation increases survival and lifespan in Drosophila under heat stress conditions. Biofactors. 2018 Nov;44(6):577-587. doi: 10.1002/biof.1454. Epub 2018 Nov 29. PMID: 30488487.
9. Bahrami A, Montecucco F, Carbone F, Sahebkar A. Effects of Curcumin on Aging: Molecular Mechanisms and Experimental Evidence. Biomed Res Int. 2021 Oct 13;2021:8972074. doi: 10.1155/2021/8972074. PMID: 34692844; PMCID: PMC8528582.
10. Bielak-Zmijewska A, Grabowska W, Ciolko A, Bojko A, Mosieniak G, Bijoch Ł, Sikora E. The Role of Curcumin in the Modulation of Ageing. Int J Mol Sci. 2019 Mar 12;20(5):1239. doi: 10.3390/ijms20051239. PMID: 30871021; PMCID: PMC6429134.
11. Zhang S, Cao M, Fang F. The Role of Epigallocatechin-3-Gallate in Autophagy and Endoplasmic Reticulum Stress (ERS)-Induced Apoptosis of Human Diseases. Med Sci Monit. 2020 Sep 10;26:e924558. doi: 10.12659/MSM.924558. PMID: 32952149; PMCID: PMC7504867.
12. Eng QY, Thanikachalam PV, Ramamurthy S. Molecular understanding of Epigallocatechin gallate (EGCG) in cardiovascular and metabolic diseases. J Ethnopharmacol. 2018 Jan 10;210:296-310. doi: 10.1016/j.jep.2017.08.035. Epub 2017 Aug 31. PMID: 28864169.
13. Díaz-Casado ME, Quiles JL, Barriocanal-Casado E, González-García P, Battino M, López LC, Varela-López A. The Paradox of Coenzyme Q10 in Aging. Nutrients. 2019 Sep 14;11(9):2221. doi: 10.3390/nu11092221. PMID: 31540029; PMCID: PMC6770889.
14. Hernández-Camacho JD, Bernier M, López-Lluch G, Navas P. Coenzyme Q10 Supplementation in Aging and Disease. Front Physiol. 2018 Feb 5;9:44. doi: 10.3389/fphys.2018.00044. PMID: 29459830; PMCID: PMC5807419.
15. Johansson P, Dahlström Ö, Dahlström U, Alehagen U. Improved Health-Related Quality of Life, and More Days out of Hospital with Supplementation with Selenium and Coenzyme Q10 Combined. Results from a Double Blind, Placebo-Controlled Prospective Study. J Nutr Health Aging. 2015 Nov;19(9):870-7. doi: 10.1007/s12603-015-0509-9. PMID: 26482687.
16. Pizzino G, Irrera N, Cucinotta M, Pallio G, Mannino F, Arcoraci V, Squadrito F, Altavilla D, Bitto A. Oxidative Stress: Harms and Benefits for Human Health. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:8416763. doi: 10.1155/2017/8416763. Epub 2017 Jul 27. PMID: 28819546; PMCID: PMC5551541.
17. Su X, Yuan C, Wang L, Chen R, Li X, Zhang Y, Liu C, Liu X, Liang W, Xing Y. The Beneficial Effects of Saffron Extract on Potential Oxidative Stress in Cardiovascular Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2021 Jan 19;2021:6699821. doi: 10.1155/2021/6699821. PMID: 33542784; PMCID: PMC7840270.
18. Pitsikas N. The Effect of Crocus sativus L. and Its Constituents on Memory: Basic Studies and Clinical Applications. Evid Based Complement Alternat Med. 2015;2015:926284. doi: 10.1155/2015/926284. Epub 2015 Feb 1. PMID: 25713594; PMCID: PMC4331467.
19. Krishnaswamy VKD, Alugoju P, Periyasamy L. Effect of short-term oral supplementation of crocin on age-related oxidative stress, cholinergic, and mitochondrial dysfunction in rat cerebral cortex. Life Sci. 2020 Dec 15;263:118545. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118545. Epub 2020 Oct 7. PMID: 33038382.
20. Heidari S, Mehri S, Shariaty V, Hosseinzadeh H. Preventive effects of crocin on neuronal damages induced by D-galactose through AGEs and oxidative stress in human neuroblastoma cells (SH-SY5Y). J Pharmacopuncture. 2018 Mar;21(1):18-25. doi: 10.3831/KPI.2018.21.003. Epub 2018 Mar 31. PMID: 30151301; PMCID: PMC6054079.
21. Bonnefont-Rousselot D. Resveratrol and Cardiovascular Diseases. Nutrients. 2016 May 2;8(5):250. doi: 10.3390/nu8050250. PMID: 27144581; PMCID: PMC4882663.
22. Hubbard BP, Gomes AP, Dai H, Li J, Case AW, Considine T, Riera TV, Lee JE, E SY, Lamming DW, Pentelute BL, Schuman ER, Stevens LA, Ling AJ, Armour SM, Michan S, Zhao H, Jiang Y, Sweitzer SM, Blum CA, Disch JS, Ng PY, Howitz KT, Rolo AP, Hamuro Y, Moss J, Perni RB, Ellis JL, Vlasuk GP, Sinclair DA. Evidence for a common mechanism of SIRT1 regulation by allosteric activators. Science. 2013 Mar 8;339(6124):1216-9. doi: 10.1126/science.1231097. PMID: 23471411; PMCID: PMC3799917.
23. https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminC-HealthProfessional/
24. Travica N, Ried K, Sali A, Hudson I, Scholey A, Pipingas A. Plasma Vitamin C Concentrations and Cognitive Function: A Cross-Sectional Study. Front Aging Neurosci. 2019 Apr 2;11:72. doi: 10.3389/fnagi.2019.00072. PMID: 31001107; PMCID: PMC6454201.
25. Michalak M, Pierzak M, Kręcisz B, Suliga E. Bioactive Compounds for Skin Health: A Review. Nutrients. 2021 Jan 12;13(1):203. doi: 10.3390/nu13010203. PMID: 33445474; PMCID: PMC7827176.
26. McBurney, M.I. et al. (2021) Using an erythrocyte fatty acid fingerprint to predict risk of all-cause mortality: The Framingham offspring cohort, The American Journal of Clinical Nutrition, 114(4), pp. 1447–1454. doi:10.1093/ajcn/nqab195.
27. Harris, W.S. et al. (2018) Erythrocyte long-chain omega-3 fatty acid levels are inversely associated with mortality and with incident cardiovascular disease: The Framingham Heart Study, Journal of Clinical Lipidology, 12(3). doi:10.1016/j.jacl.2018.02.010
28. Peng HH, Wu CY, Hsiao YC, Martel J, Ke PY, Chiu CY, Liau JC, Chang IT, Su YH, Ko YF, Young JD, Ojcius DM. Ganoderma lucidum stimulates autophagy-dependent longevity pathways in Caenorhabditis elegans and human cells. Aging (Albany NY). 2021 May 20;13(10):13474-13495. doi: 10.18632/aging.203068. Epub 2021 May 20. PMID: 34091442; PMCID: PMC8202889.
29. Wang J, Cao B, Zhao H, Feng J. Emerging Roles of Ganoderma Lucidum in Anti-Aging. Aging Dis. 2017 Dec 1;8(6):691-707. doi: 10.14336/AD.2017.0410. PMID: 29344411; PMCID: PMC5758346.
30. Van Cauter E, Plat L. Physiology of growth hormone secretion during sleep. J Pediatr. 1996 May;128(5 Pt 2):S32-7. doi: 10.1016/s0022-3476(96)70008-2. PMID: 8627466.
31. Wright KP Jr, Drake AL, Frey DJ, Fleshner M, Desouza CA, Gronfier C, Czeisler CA. Influence of sleep deprivation and circadian misalignment on cortisol, inflammatory markers, and cytokine balance. Brain Behav Immun. 2015 Jul;47:24-34. doi: 10.1016/j.bbi.2015.01.004. Epub 2015 Jan 29. PMID: 25640603; PMCID: PMC5401766.
32. https://www.columbiapsychiatry.org/news/how-sleep-deprivation-affects-your-mental-health
33. Liu YZ, Wang YX, Jiang CL. Inflammation: The Common Pathway of Stress-Related Diseases. Front Hum Neurosci. 2017 Jun 20;11:316. doi: 10.3389/fnhum.2017.00316. PMID: 28676747; PMCID: PMC5476783.
34. Reimers CD, Knapp G, Reimers AK. Does physical activity increase life expectancy? A review of the literature. J Aging Res. 2012;2012:243958. doi: 10.1155/2012/243958. Epub 2012 Jul 1. PMID: 22811911; PMCID: PMC3395188.
35. https://www.health.harvard.edu/heart-health/extra-exercise-may-lead-to-a-longer-life
36. Jeon, S.; Kim, M.; Kim, B. Polyphenol-Rich Black Elderberry Extract Stimulates Transintestinal Cholesterol Excretion. Appl. Sci. 2021, 11, 2790. https://doi.org/10.3390/app11062790
37. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fsn3.4548