อาหาร Ketogenic: การบำบัดด้วยการส่งสัญญาณระดับโมเลกุลที่ทรงพลังสำหรับสมอง
เวลาอ่านประมาณ: 6 นาที
คุณอาจไม่ทราบ แต่ BHB ของคีโตนที่ร่างกายผลิตขึ้นเมื่อรับประทานอาหารคีโตเจนิก เป็นสารส่งสัญญาณระดับโมเลกุลที่ทรงพลัง ในโพสต์บล็อกนี้ เราจะดูผลกระทบของ BHB ต่อเซลล์ประสาทของคุณและวิถีทางพันธุกรรมที่ได้รับผลกระทบ เรามาดำดิ่งสู่โลกแห่งการส่งสัญญาณของร่างกายคีโตนอันน่าทึ่งกันเถอะ 🌊
เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้ตรวจสอบผลกระทบของ BHB ต่อ autophagy พื้นฐาน, ไมโตฟาจี, และไมโตคอนเดรียลและไลโซโซมไบโอเจเนซิสในเซลล์ประสาทที่เพาะเลี้ยงในเยื่อหุ้มสมองที่มีสุขภาพดี โปรดทราบว่าการศึกษานี้ดำเนินการในจานเพาะเชื้อ ไม่ใช่ในสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้น่าสนใจอย่างยิ่ง
ผลลัพธ์แสดงว่า D-BHB เพิ่มศักยภาพของเยื่อหุ้มยลและควบคุม NAD+/อัตราส่วน NADH D-BHB ปรับปรุงระดับนิวเคลียร์ FOXO1, FOXO3a และ PGC1α ในลักษณะที่ขึ้นกับ SIRT2 และกระตุ้น autophagy, mitophagy และ mitochondrial biogenesis
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023) ผลกระทบของ Ketone Body, D-β-Hydroxybutyrate ต่อการควบคุมคุณภาพของไมโตคอนเดรียแบบสื่อกลาง Sirtuin2 และเส้นทาง autophagy–lysosomal เซลล์, 12(3), 486 https://doi.org/10.3390/cells12030486
คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของไมโทคอนเดรียที่สำคัญเหล่านี้ได้ในบล็อกโพสต์ที่ฉันเขียน
ก่อนอื่น ให้ฉันชี้แจงว่าการศึกษานี้ใช้ D-BHB DBHB เป็นคีโตนทางชีวภาพที่เหมือนกันกับคีโตนที่ร่างกายของคุณผลิตขึ้นเมื่อไขมันแตกตัวเป็นคีโตน หากคุณต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ D-BHB คุณอาจต้องการอ่านบทความบล็อกนี้ที่ฉันเขียนในหัวข้อนั้น!
กลับไปที่สิ่งที่พวกเขาพบกันเถอะ!
ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการสัมผัส D-BHB ช่วยเพิ่มการทำงานของไมโตคอนเดรียและกระตุ้นการสร้างเซลล์อัตโนมัติ ไมโทฟาจี และไมโตคอนเดรียผ่านการควบคุมปัจจัยการถอดความในยีนต่างๆ
การควบคุมปัจจัยการถอดความหมายความว่าปริมาณหรือกิจกรรมของโปรตีนบางชนิดเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถเพิ่มการแสดงออกของยีนที่ควบคุมได้
ยีนใดที่พวกเขาเห็นว่า D-BHB มีผลกระทบ?
FOX01 และ FOX03a
FOXO1 และ FOXO3a เป็นปัจจัยการถอดความที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่างๆ ของเซลล์ รวมถึงการแยกเซลล์ เมแทบอลิซึม และการตอบสนองต่อความเครียด พวกเขาพบว่าการสัมผัส D-BHB ควบคุมการแสดงออกของ FOXO1 และ FOXO3a เหล่านี้เป็นเส้นทางที่ส่งเสริมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกำเนิดทางชีวภาพของไมโทคอนเดรียและไลโซโซม เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญ
เนื่องจากการควบคุม FOXO1 และ FOXO3a โดย D-BHB ช่วยเพิ่มความสามารถของเซลล์ประสาทในการปรับปรุงการเผาผลาญพลังงาน ลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และเพิ่มการกำจัดของเสียในเซลล์
FOXO1 และ FOXO3a เป็นที่รู้กันว่ากระตุ้นและส่งเสริมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการกำเนิดไบโอไมโทคอนเดรีย เช่น PGC-1α, NRF1 และ TFAM
PGC-1α, NRF1 และ TFAM เป็นยีนทั้งหมดที่เข้ารหัสโปรตีนที่มีชื่อเดียวกัน เมื่อยีนเหล่านี้แสดงออก โปรตีนที่เป็นผลลัพธ์ (PGC-1α, NRF1 และ TFAM) จะทำงานร่วมกันเพื่อส่งเสริมการส่งสัญญาณระดับโมเลกุลที่ดีที่ฉันอยากจะบอกคุณ!
PGC-1α
PGC-1α หรือแกมมาโคแอกทิเวเตอร์ 1-แอลฟาที่เปิดใช้งานรีเซพเตอร์ peroxisome proliferator เป็นโปรตีนที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างและรักษาไมโทคอนเดรียในเซลล์ประสาทให้แข็งแรง โดยส่งเสริมการผลิตไมโทคอนเดรียใหม่และเพิ่มความสามารถของไมโทคอนเดรียที่มีอยู่เพื่อผลิตพลังงาน
PGC-1α ส่งเสริมการผลิตไมโทคอนเดรียใหม่ในเซลล์ประสาทโดยการเปิดใช้ยีนที่เกี่ยวข้องกับการกำเนิดไบโอคอนเดรียของไมโทคอนเดรีย ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างไมโทคอนเดรียใหม่ กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อการทำให้เซลล์ประสาทมีไมโทคอนเดรียเพียงพอที่จะรองรับความต้องการพลังงานที่สูง นอกจากนี้ PGC-1α ยังช่วยเพิ่มความสามารถของไมโตคอนเดรียที่มีอยู่ในการผลิตพลังงานโดยการเปิดใช้ยีนที่เกี่ยวข้องกับการออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ ATP ถูกสร้างขึ้น
นอกจากนี้ PGC-1α ยังเป็นที่รู้จักในการควบคุมการผลิตเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ปกป้องไมโทคอนเดรียจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ความเครียดออกซิเดทีฟคือความเครียดประเภทหนึ่งที่สามารถทำลายไมโทคอนเดรียและส่วนประกอบอื่นๆ ของเซลล์ และอาจนำไปสู่ความผิดปกติของเซลล์ประสาทและการตายของเซลล์
D-BHB ร่างกายคีโตนที่ผลิตขึ้นทางชีวภาพที่ผู้คนผลิตขึ้นจากอาหารคีโตเจนิก ช่วยให้ PGC-1α ทำงานได้ดีขึ้นเพื่อสร้างไมโทคอนเดรียมากขึ้น และช่วยให้ไมโทคอนเดรียเหล่านั้นทำงานได้ดีขึ้น และยังช่วยสร้างสารต้านอนุมูลอิสระที่จำเป็นต่อการลดความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันอีกด้วย
NRF1
NRF1 หรือปัจจัยทางเดินหายใจนิวเคลียร์ 1 เป็นปัจจัยการถอดความที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างและบำรุงรักษาไมโทคอนเดรียให้แข็งแรง ทำหน้าที่โดยการเปิดยีนที่ผลิตโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของไมโทคอนเดรีย กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อการรับรองว่าไมโตคอนเดรียสามารถผลิตพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ไมโตคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ที่ซับซ้อนซึ่งต้องการโปรตีนหลายชนิดเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง โปรตีนเหล่านี้บางส่วนผลิตขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์แล้วขนส่งไปยังไมโทคอนเดรีย NRF1 ช่วยประสานกระบวนการนี้โดยเปิดใช้ยีนที่ผลิตโปรตีนเหล่านี้ โปรตีนเหล่านี้รวมถึงโปรตีนที่จำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานและโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการบำรุงรักษาโครงสร้างไมโทคอนเดรียและการควบคุมการจำลองแบบของ mtDNA
NRF1 มีความสำคัญต่อการทำงานของไมโทคอนเดรีย เนื่องจากควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่จำเป็นสำหรับการผลิต ATP ซึ่งเป็นหน่วยพลังงานหลักของเซลล์ นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการควบคุมการกำเนิดไบโอไมโทคอนเดรีย ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างไมโทคอนเดรียใหม่
นอกเหนือจากบทบาทในการทำงานของไมโตคอนเดรียแล้ว NRF1 ยังมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการตอบสนองต่อความเครียดของเซลล์ มีส่วนร่วมในการกระตุ้นการทำงานของยีนที่ปกป้องเซลล์จากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งเป็นความเครียดประเภทหนึ่งที่สามารถทำลายไมโตคอนเดรียและส่วนประกอบอื่นๆ ของเซลล์ได้
D-BHB ร่างกายคีโตนที่ผลิตขึ้นทางชีวภาพที่ผู้คนผลิตขึ้นจากอาหารคีโตเจนิก ช่วยให้ NRF1 ทำงานได้ดีขึ้นเพื่อสร้างไมโตคอนเดรียมากขึ้น ควบคุมการผลิตพลังงาน และช่วยปกป้องสมองของคุณจากความเครียดจากอนุมูลอิสระ
ทีเอฟเอ็ม
TFAM ซึ่งย่อมาจาก mitochondrial transcription factor A เป็นโปรตีนที่มีบทบาทสำคัญในการสร้างและรักษาไมโทคอนเดรียให้แข็งแรง ทำสิ่งนี้ให้สำเร็จโดยการส่งเสริมการจำลองแบบของ mtDNA TFAM เชื่อมโยงกับ mtDNA และทำหน้าที่เป็น "ตัวควบคุมหลัก" สำหรับการจำลองแบบ mtDNA เมื่อมี TFAM จะส่งสัญญาณให้เซลล์ทำสำเนา mtDNA เพิ่มขึ้น
การจำลองแบบของ mtDNA มีความสำคัญต่อการสร้างไมโทคอนเดรียใหม่ เมื่อเซลล์เติบโตและแบ่งตัว เซลล์จำเป็นต้องสร้างไมโทคอนเดรียใหม่เพื่อรองรับความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น หากการจำลองแบบ mtDNA เกิดขึ้นอย่างไม่ถูกต้อง เซลล์อาจไม่สามารถสร้างไมโทคอนเดรียใหม่ได้เพียงพอ ส่งผลให้การผลิตพลังงานลดลงและอาจส่งผลเสียต่อเซลล์
D-BHB ร่างกายคีโตนที่ผลิตทางชีวภาพที่ผู้คนผลิตขึ้นจากอาหารคีโตเจนิก ช่วยให้ TFAM มั่นใจว่าสามารถสร้างไมโทคอนเดรียใหม่ได้
สรุป
ดังนั้นฉันจึงต้องการความชัดเจนเกี่ยวกับความหมายนี้ ซึ่งหมายความว่าอาหารคีโตเจนิกคือการบำบัดด้วยการเผาผลาญของยีนที่ทรงพลังสำหรับสมอง
นี่เป็นการส่งสัญญาณระดับโมเลกุลที่ทรงพลังอย่างทวีคูณมากกว่าที่คุณจะได้รับจากบลูเบอร์รี่และปลาแซลมอน ฉันจะรู้เรื่องนี้ได้อย่างไร
เนื่องจากผู้คนจำนวนมากใช้เส้นทางของบลูเบอร์รี่และปลาแซลมอน และไม่ได้รับการช่วยเหลือด้านอารมณ์และการรับรู้ใกล้เคียงกับระดับที่พวกเขาได้รับจากอาหารคีโตเจนิก
คุณอาจเคยลองเส้นทางบลูเบอร์รี่และแซลมอนแล้ว มิฉะนั้นคุณจะไม่เป็นผู้เยี่ยมชมบล็อกของฉัน ฉันต้องการให้คุณรู้ว่าไม่ใช่ความผิดของคุณที่บลูเบอร์รี่และปลาแซลมอนไม่เพียงพอ
คุณยังไม่พบวิธีทั้งหมดที่คุณจะรู้สึกดีขึ้นได้
อ้างอิง
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020) การเผาผลาญของ D-beta-hydroxybutyrate จากภายนอกซึ่งเป็นสารตั้งต้นพลังงานที่หัวใจและไตบริโภค พรมแดนทางโภชนาการ, 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) ผลกระทบของ Ketone Body, D-β-Hydroxybutyrate ต่อการควบคุมคุณภาพของไมโตคอนเดรียแบบสื่อกลาง Sirtuin2 และเส้นทาง autophagy–lysosomal เซลล์, 12(3), 486 https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 คอมเมนต์