Begrijpen hoe ons lichaam voedsel in brandstof omzet, is een vraag die wetenschappers al eeuwenlang fascineert. Onlangs hebben onderzoekers aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het blootleggen van dit ingewikkelde proces door gebruik te maken van een techniek die 'atomic tracking' wordt genoemd.

1. Energie uit voedsel :

Ons lichaam haalt energie uit het voedsel dat we consumeren. Voedsel wordt opgesplitst in basiscomponenten zoals koolhydraten, eiwitten en vetten. Koolhydraten en vetten dienen als de primaire energiebronnen en voorzien het lichaam respectievelijk van glucose en vetzuren.

2. Gelabelde atomen volgen :

Onderzoekers gebruiken een speciale techniek die 'isotopische labeling' wordt genoemd. Ze gebruiken voedsel dat stabiele isotopen bevat, dit zijn atomen met een iets andere massa dan hun natuurlijke tegenhangers. Door de beweging van deze gelabelde atomen te volgen, kunnen wetenschappers volgen hoe het lichaam specifieke voedingsstoffen metaboliseert en omzet in energie.

3. Koolhydraatmetabolisme :

Koolhydraten worden omgezet in glucose, een eenvoudige suiker die cellen gemakkelijk kunnen gebruiken voor energie. Het proces begint in de mond, waar speekselamylase zetmeel afbreekt tot kleinere suikermoleculen. Verdere afbraak vindt plaats in de maag en de dunne darm, mogelijk gemaakt door enzymen zoals pancreasamylase en intestinale borstelgrensenzymen. Tenslotte wordt glucose via de bloedbaan naar de cellen getransporteerd.

4. Glucose bijhouden :

Door gelabelde glucose te gebruiken, kunnen onderzoekers het traject volgen van inname tot energieproductie. Ze monitoren hoe glucose wordt opgenomen door de dunne darm, via de bloedbaan wordt getransporteerd en door cellen wordt opgenomen. Dit geeft inzicht in het glucosegebruik en de regulatie in het lichaam.

5. Vetzuurmetabolisme :

Vetten worden door lipasen in het spijsverteringsstelsel afgebroken tot vetzuren en glycerol. Deze componenten worden in de bloedbaan opgenomen en kunnen worden opgeslagen voor later gebruik of als energie worden gebruikt.

6. Vetzuren bijhouden :

Door gelabelde vetzuren te gebruiken, kunnen wetenschappers hun beweging volgen nadat ze door het spijsverteringsstelsel zijn opgenomen. Ze kunnen bestuderen hoe vetzuren door de bloedbaan worden getransporteerd, opgeslagen in vetweefsel en vrijgegeven als dat nodig is voor energie.

7. Elektronentransportketen :

De laatste fase van de energieproductie vindt plaats in cellulaire compartimenten die mitochondriën worden genoemd. Glucose en vetzuren worden omgezet in acetyl-CoA, dat vervolgens in de citroenzuurcyclus terechtkomt. De citroenzuurcyclus genereert elektronendragers, NADH en FADH2, die de elektronentransportketen binnenkomen. De elektronentransportketen gebruikt deze dragers om een ​​elektrochemische gradiënt te creëren, die verantwoordelijk is voor de meeste ATP-synthese.

8. ATP-synthese :

De elektrochemische gradiënt drijft de synthese van adenosinetrifosfaat (ATP) aan. ATP is de universele energievaluta in het lichaam en wordt door cellen gebruikt om verschillende functies uit te voeren, waaronder spiercontractie en zenuwimpulsgeleiding.

Door de beweging en transformatie van gelabelde atomen zorgvuldig te volgen, hebben onderzoekers een nauwkeuriger inzicht gekregen in de manier waarop ons lichaam voedsel in brandstof omzet. Deze kennis helpt ons niet alleen de ingewikkelde innerlijke werking van ons lichaam te waarderen, maar maakt ook de weg vrij voor het ontwikkelen van interventies die metabolische processen en de algehele gezondheid kunnen verbeteren.