Η κετογονική δίαιτα: Μια ισχυρή μοριακή σηματοδοτική θεραπεία για τον εγκέφαλο
Εκτιμώμενος χρόνος ανάγνωσης: 6 πρακτικά
Μπορεί να μην το συνειδητοποιείτε, αλλά το κετονικό σώμα BHB, που παράγεται όταν ακολουθείτε μια κετογονική δίαιτα, είναι ένας ισχυρός παράγοντας μοριακής σηματοδότησης. Σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου θα ρίξουμε μια ματιά στις επιπτώσεις του BHB στους νευρώνες σας και στις γενετικές οδούς που επηρεάζονται. Λοιπόν, ας βουτήξουμε στον συναρπαστικό κόσμο της σηματοδότησης κετονικού σώματος. 🌊
Οι ερευνητές εξέτασαν πρόσφατα τις επιδράσεις του BHB στη βασική αυτοφαγία, τη μιτοφαγία και τη μιτοχονδριακή και λυσοσωμική βιογένεση σε υγιείς καλλιεργημένους νευρώνες του φλοιού. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η μελέτη διεξήχθη σε ένα τρυβλίο Petri, όχι σε ζωντανούς οργανισμούς. Ωστόσο, τα ευρήματα είναι πραγματικά ενδιαφέροντα.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το D-BHB αύξησε το δυναμικό της μιτοχονδριακής μεμβράνης και ρύθμισε το NAD+Αναλογία /NADH. Το D-BHB ενίσχυσε τα πυρηνικά επίπεδα FOXO1, FOXO3a και PGC1α με τρόπο εξαρτώμενο από το SIRT2 και διέγειρε την αυτοφαγία, τη μιτοφαγία και τη μιτοχονδριακή βιογένεση.
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023). Επίδραση του σώματος κετόνης, D-β-υδροξυβουτυρικού, στη ρύθμιση του ποιοτικού ελέγχου των μιτοχονδρίων με τη μεσολάβηση Sirtuin2 και στην οδό Αυτοφαγίας-Λυσοσωμίας. Κύτταρα, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για αυτές τις σημαντικές μιτοχονδριακές λειτουργίες σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου που έγραψα.
Αρχικά, επιτρέψτε μου να διευκρινίσω ότι αυτή η μελέτη χρησιμοποιούσε D-BHB. Το DBHB είναι η βιο-πανομοιότυπη κετόνη με την κετόνη που παράγει το σώμα σας όταν διασπά το λίπος σε κετόνη. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το D-BHB, ίσως θέλετε να διαβάσετε αυτό το άρθρο στο blog που έγραψα για αυτό ακριβώς το θέμα!
Ας επιστρέψουμε σε αυτό που βρήκαν!
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η έκθεση σε D-BHB βελτιώνει τη μιτοχονδριακή λειτουργία και διεγείρει την αυτοφαγία, τη μιτοφαγία και τη μιτοχονδριακή βιογένεση μέσω της ανοδικής ρύθμισης των μεταγραφικών παραγόντων σε μια ποικιλία γονιδίων.
Η ανοδική ρύθμιση των παραγόντων μεταγραφής σημαίνει ότι η ποσότητα ή η δραστηριότητα ορισμένων πρωτεϊνών αυξάνεται, γεγονός που μπορεί να αυξήσει την έκφραση των γονιδίων που ρυθμίζουν.
Ποια γονίδια είδαν ότι το D-BHB έχει επίδραση;
FOX01 και FOX03a
Τα FOXO1 και FOXO3a είναι μεταγραφικοί παράγοντες που παίζουν σημαντικό ρόλο σε ένα ευρύ φάσμα κυτταρικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της διαφοροποίησης των κυττάρων, του μεταβολισμού και της απόκρισης στο στρες. Βρήκαν ότι η έκθεση στο D-BHB ρυθμίζει προς τα πάνω την έκφραση των FOXO1 και FOXO3a. Αυτά είναι μονοπάτια που προάγουν την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη μιτοχονδριακή και λυσοσωματική βιογένεση. Γιατί είναι σημαντικό?
Επειδή η ανοδική ρύθμιση των FOXO1 και FOXO3a από το D-BHB ενισχύει την ικανότητα των νευρώνων να βελτιώνουν τον ενεργειακό μεταβολισμό, να μειώνουν το οξειδωτικό στρες και να ενισχύουν την κάθαρση των κυτταρικών αποβλήτων.
Τα FOXO1 και FOXO3a είναι γνωστό ότι ενεργοποιούν και προάγουν την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη μιτοχονδριακή βιογένεση, όπως τα PGC-1α, NRF1 και TFAM.
Τα PGC-1α, NRF1 και TFAM είναι όλα γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες με το ίδιο όνομα. Όταν αυτά τα γονίδια εκφράζονται, οι πρωτεΐνες που προκύπτουν (PGC-1α, NRF1 και TFAM) συνεργάζονται για να προωθήσουν μια δέσμη μοριακών σηματοδοτικών καλών για τις οποίες θέλω να σας πω!
PGC-1α
Η PGC-1α ή ο συνενεργοποιητής γάμμα 1-άλφα υποδοχέα που ενεργοποιείται από πολλαπλασιαστή υπεροξισώματος, είναι μια πρωτεΐνη που παίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία και τη διατήρηση υγιών μιτοχονδρίων στους νευρώνες. Αυτό το επιτυγχάνει προωθώντας την παραγωγή νέων μιτοχονδρίων και ενισχύοντας την ικανότητα των υπαρχόντων μιτοχονδρίων να παράγουν ενέργεια.
Το PGC-1α προάγει την παραγωγή νέων μιτοχονδρίων σε νευρώνες ενεργοποιώντας γονίδια που εμπλέκονται στη μιτοχονδριακή βιογένεση, τη διαδικασία με την οποία δημιουργούνται νέα μιτοχόνδρια. Αυτή η διαδικασία είναι κρίσιμη για τη διασφάλιση ότι οι νευρώνες έχουν αρκετά μιτοχόνδρια για να υποστηρίξουν τις υψηλές ενεργειακές τους απαιτήσεις. Επιπλέον, το PGC-1α ενισχύει την ικανότητα των υπαρχόντων μιτοχονδρίων να παράγουν ενέργεια ενεργοποιώντας γονίδια που εμπλέκονται στην οξειδωτική φωσφορυλίωση, τη διαδικασία με την οποία παράγεται το ATP.
Επιπλέον, το PGC-1α είναι γνωστό ότι ρυθμίζει την παραγωγή αντιοξειδωτικών ενζύμων που προστατεύουν τα μιτοχόνδρια από το οξειδωτικό στρες. Το οξειδωτικό στρες είναι ένας τύπος στρες που μπορεί να βλάψει τα μιτοχόνδρια και άλλα κυτταρικά συστατικά και μπορεί να οδηγήσει σε νευρωνική δυσλειτουργία και κυτταρικό θάνατο.
Το D-BHB, ένα βιολογικά παραγόμενο σώμα κετόνης που παράγουν οι άνθρωποι με μια κετογονική δίαιτα, βοηθά το PGC-1α να λειτουργεί καλύτερα για να δημιουργήσει περισσότερα μιτοχόνδρια και βοηθά αυτά τα μιτοχόνδρια να λειτουργούν καλύτερα. Και σαν να μην έφτανε αυτό, σας βοηθά να φτιάξετε τα αντιοξειδωτικά που χρειάζεστε για να μειώσετε το οξειδωτικό στρες.
NRF1
Ο NRF1, ή πυρηνικός αναπνευστικός παράγοντας 1, είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που παίζει ουσιαστικό ρόλο στη δημιουργία και διατήρηση υγιών μιτοχονδρίων. Δρα ενεργοποιώντας γονίδια που παράγουν πρωτεΐνες που απαιτούνται για τη λειτουργία των μιτοχονδρίων. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για τη διασφάλιση ότι τα μιτοχόνδρια μπορούν να παράγουν ενέργεια αποτελεσματικά.
Τα μιτοχόνδρια είναι πολύπλοκα οργανίδια που απαιτούν μια ποικιλία πρωτεϊνών για να λειτουργήσουν σωστά. Μερικές από αυτές τις πρωτεΐνες παράγονται στον πυρήνα του κυττάρου και στη συνέχεια μεταφέρονται στα μιτοχόνδρια. Το NRF1 βοηθά στο συντονισμό αυτής της διαδικασίας ενεργοποιώντας τα γονίδια που παράγουν αυτές τις πρωτεΐνες. Αυτές οι πρωτεΐνες περιλαμβάνουν εκείνες που απαιτούνται για την παραγωγή ενέργειας και εκείνες που εμπλέκονται στη διατήρηση της μιτοχονδριακής δομής και στη ρύθμιση της αντιγραφής του mtDNA.
Το NRF1 είναι κρίσιμο για τη λειτουργία των μιτοχονδρίων επειδή ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην οξειδωτική φωσφορυλίωση, μια διαδικασία που είναι απαραίτητη για την παραγωγή του ATP, του κύριου ενεργειακού νομίσματος του κυττάρου. Συμμετέχει επίσης στη ρύθμιση της μιτοχονδριακής βιογένεσης, της διαδικασίας με την οποία δημιουργούνται νέα μιτοχόνδρια.
Εκτός από το ρόλο του στη μιτοχονδριακή λειτουργία, το NRF1 έχει επίσης εμπλακεί στη ρύθμιση των αποκρίσεων κυτταρικού στρες. Συμμετέχει στην ενεργοποίηση γονιδίων που προστατεύουν τα κύτταρα από το οξειδωτικό στρες, ένα είδος στρες που μπορεί να βλάψει τα μιτοχόνδρια και άλλα κυτταρικά συστατικά.
Το D-BHB, ένα βιολογικά παραγόμενο σώμα κετόνης που παράγουν οι άνθρωποι με κετογονική δίαιτα, βοηθά το NRF1 να λειτουργεί καλύτερα για να κάνει περισσότερα μιτοχόνδρια, να ρυθμίζει την παραγωγή ενέργειας και να προστατεύει τον εγκέφαλό σας από το οξειδωτικό στρες.
TFAM
Το TFAM, το οποίο σημαίνει μιτοχονδριακός μεταγραφικός παράγοντας Α, είναι μια πρωτεΐνη που παίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία και τη διατήρηση υγιών μιτοχονδρίων. Αυτό το επιτυγχάνει προωθώντας την αντιγραφή του mtDNA. Το TFAM συνδέεται με το mtDNA και λειτουργεί ως ένα είδος «κύριο ρυθμιστή» για την αντιγραφή του mtDNA. Όταν υπάρχει TFAM, δίνει σήμα στο κύτταρο να δημιουργήσει περισσότερα αντίγραφα του mtDNA.
Η αντιγραφή του mtDNA είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία νέων μιτοχονδρίων. Καθώς τα κύτταρα αναπτύσσονται και διαιρούνται, πρέπει να δημιουργήσουν νέα μιτοχόνδρια για να υποστηρίξουν τις αυξημένες ενεργειακές τους ανάγκες. Εάν η αντιγραφή του mtDNA δεν συμβεί σωστά, το κύτταρο μπορεί να μην είναι σε θέση να δημιουργήσει αρκετά νέα μιτοχόνδρια, οδηγώντας σε μειωμένη παραγωγή ενέργειας και δυνητικά επιβλαβείς επιπτώσεις στο κύτταρο.
Το D-BHB, ένα βιολογικά παραγόμενο σώμα κετόνης που οι άνθρωποι παράγουν με κετογονική δίαιτα, βοηθά το TFAM να διασφαλίσει ότι μπορούν να δημιουργηθούν νέα μιτοχόνδρια.
Συμπέρασμα
Θέλω λοιπόν να είμαι σαφής σχετικά με το τι σημαίνει αυτό. Αυτό σημαίνει ότι μια κετογονική δίαιτα είναι μια ισχυρή γονιδιακή σηματοδότηση, μεταβολική θεραπεία για τον εγκέφαλο.
Αυτή είναι εκθετικά πιο ισχυρή μοριακή σηματοδότηση από ό,τι θα έχετε ποτέ με τα βατόμουρα και τον σολομό. Πώς το ξέρω αυτό;
Επειδή πολλοί άνθρωποι έχουν ακολουθήσει τη διαδρομή του βατόμουρου και του σολομού και δεν είχαν μια διάσωση της διάθεσης και της γνωστικής λειτουργίας κοντά στο επίπεδο που βιώνουν με μια κετογονική δίαιτα.
Πιθανότατα να έχετε ήδη δοκιμάσει τη διαδρομή του μύρτιλου και του σολομού, διαφορετικά δεν θα ήσασταν επισκέπτης στο blog μου. Θέλω να ξέρεις ότι δεν φταις εσύ που τα βατόμουρα και ο σολομός δεν έκαναν αρκετά.
Απλώς δεν είχες βρει ακόμα όλους τους τρόπους που θα μπορούσες να νιώσεις καλύτερα.
αναφορές
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Μεταβολισμός του εξωγενούς D-βήτα-υδροξυβουτυρικού, ενός ενεργειακού υποστρώματος που καταναλώνεται με ενθουσιασμό από την καρδιά και τα νεφρά. Τα σύνορα στη διατροφή 13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32140471/
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023). Επίδραση του σώματος κετόνης, D-β-υδροξυβουτυρικού, στη ρύθμιση του ποιοτικού ελέγχου των μιτοχονδρίων με τη μεσολάβηση Sirtuin2 και στην οδό Αυτοφαγίας-Λυσοσωμίας. Κύτταρα, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 Σχόλια