Den ketogene diæt: En kraftfuld molekylær signalterapi til hjernen
Anslået læsetid: 6 minutter
Du er måske ikke klar over det, men ketonlegemet BHB, der produceres, når du følger en ketogen diæt, er et kraftigt molekylært signaleringsmiddel. I dette blogindlæg vil vi tage et kig på virkningerne af BHB på dine neuroner og de påvirkede genetiske veje. Så lad os dykke ned i den fascinerende verden af ketonlegemesignalering. 🌊
Forskere undersøgte for nylig virkningerne af BHB på basal autofagi, mitofagi og mitokondriel og lysosomal biogenese i sunde corticale dyrkede neuroner. Det er vigtigt at bemærke, at denne undersøgelse blev udført i en petriskål, ikke på levende organismer. Ikke desto mindre er resultaterne virkelig spændende.
Resultater viser, at D-BHB øgede mitokondrielle membranpotentiale og regulerede NAD+/NADH-forhold. D-BHB forbedrede FOXO1, FOXO3a og PGC1α nukleare niveauer på en SIRT2-afhængig måde og stimulerede autofagi, mitofagi og mitokondriel biogenese.
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023). Effekt af ketonlegemet, D-β-Hydroxybutyrat, på Sirtuin2-medieret regulering af mitokondriel kvalitetskontrol og autofagi-lysosomal vej. Celler, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
Du kan lære mere om disse vigtige mitokondriefunktioner i dette blogindlæg, jeg skrev.
Lad mig først præcisere, at denne undersøgelse brugte D-BHB. DBHB er den bioidentiske keton til den keton, din krop producerer, når den nedbryder fedt til en keton. Hvis du vil lære mere om D-BHB, kan du med fordel læse denne blogartikel, jeg skrev om netop det emne!
Lad os vende tilbage til det, de fandt!
Resultater viste, at D-BHB-eksponering forbedrer mitokondriel funktion og stimulerer autofagi, mitofagi og mitokondriel biogenese gennem opregulering af transkriptionsfaktorer i en række gener.
Opregulering af transkriptionsfaktorer betyder, at mængden eller aktiviteten af visse proteiner øges, hvilket kan øge ekspressionen af de gener, de regulerer.
Hvilke gener så de D-BHB have en effekt?
FOX01 og FOX03a
FOXO1 og FOXO3a er transkriptionsfaktorer, der spiller vigtige roller i en lang række cellulære processer, herunder celledifferentiering, metabolisme og stressrespons. De fandt, at D-BHB-eksponering opregulerer ekspressionen af FOXO1 og FOXO3a. Disse er veje, der fremmer ekspressionen af gener involveret i mitokondriel og lysosomal biogenese. Hvorfor er dette vigtigt?
Fordi opregulering af FOXO1 og FOXO3a af D-BHB forbedrer neuronernes evne til at forbedre energimetabolismen, reducere oxidativ stress og forbedre cellulær affaldsrensning.
FOXO1 og FOXO3a er kendt for at aktivere og fremme ekspressionen af gener involveret i mitokondriel biogenese, såsom PGC-1α, NRF1 og TFAM.
PGC-1α, NRF1 og TFAM er alle gener, der koder for proteiner af samme navn. Når disse gener udtrykkes, arbejder de resulterende proteiner (PGC-1α, NRF1 og TFAM) sammen for at fremme en masse molekylær signalgodhed, som jeg gerne vil fortælle dig om!
PGC-1a
PGC-1α, eller peroxisomproliferator-aktiveret receptor gamma-coactivator 1-alpha, er et protein, der spiller en afgørende rolle i at skabe og vedligeholde sunde mitokondrier i neuroner. Det opnår dette ved at fremme produktionen af nye mitokondrier og forbedre eksisterende mitokondriers evne til at producere energi.
PGC-1α fremmer produktionen af nye mitokondrier i neuroner ved at tænde for gener, der er involveret i mitokondriel biogenese, den proces, hvorved nye mitokondrier skabes. Denne proces er afgørende for at sikre, at neuroner har nok mitokondrier til at understøtte deres høje energibehov. Derudover øger PGC-1α eksisterende mitokondriers evne til at producere energi ved at tænde for gener involveret i oxidativ phosphorylering, den proces, hvorved ATP produceres.
Endvidere er PGC-1α kendt for at regulere produktionen af antioxidantenzymer, der beskytter mitokondrier mod oxidativt stress. Oxidativ stress er en type stress, der kan beskadige mitokondrier og andre cellulære komponenter og kan føre til neuronal dysfunktion og celledød.
D-BHB, et biologisk produceret ketonlegeme, som folk producerer på en ketogen diæt, hjælper PGC-1α til at fungere bedre for at få flere mitokondrier og hjælper disse mitokondrier til at fungere bedre. Og som om det ikke var nok, hjælper det dig med at lave de antioxidanter, du skal bruge for at reducere oxidativt stress.
NRF1
NRF1, eller nuklear respiratorisk faktor 1, er en transkriptionsfaktor, der spiller en væsentlig rolle i skabelsen og vedligeholdelsen af sunde mitokondrier. Det virker ved at tænde for gener, der producerer proteiner, der er nødvendige for mitokondriel funktion. Denne proces er vigtig for at sikre, at mitokondrierne kan producere energi effektivt.
Mitokondrier er komplekse organeller, der kræver en række proteiner for at fungere korrekt. Nogle af disse proteiner produceres i cellens kerne og transporteres derefter til mitokondrierne. NRF1 hjælper med at koordinere denne proces ved at tænde for gener, der producerer disse proteiner. Disse proteiner inkluderer dem, der kræves til energiproduktion, og dem, der er involveret i vedligeholdelsen af mitokondriestrukturen og reguleringen af mtDNA-replikation.
NRF1 er kritisk for mitokondriel funktion, fordi det regulerer ekspressionen af gener involveret i oxidativ fosforylering, en proces, der er nødvendig for produktionen af ATP, cellens vigtigste energivaluta. Det er også involveret i reguleringen af mitokondriel biogenese, den proces, hvorved nye mitokondrier skabes.
Ud over sin rolle i mitokondriel funktion er NRF1 også blevet impliceret i reguleringen af cellulære stressresponser. Det er involveret i aktiveringen af gener, der beskytter celler mod oxidativt stress, en type stress, der kan beskadige mitokondrierne og andre cellulære komponenter.
D-BHB, et biologisk produceret ketonlegeme, som folk producerer på en ketogen diæt, hjælper NRF1 med at arbejde bedre for at lave flere mitokondrier, regulere energiproduktionen og hjælpe med at beskytte din hjerne mod oxidativt stress.
TFAM
TFAM, som står for mitokondriel transkriptionsfaktor A, er et protein, der spiller en afgørende rolle i at skabe og vedligeholde sunde mitokondrier. Det opnår dette ved at fremme replikationen af mtDNA. TFAM binder til mtDNA og fungerer som en slags "master regulator" for mtDNA replikation. Når TFAM er til stede, signalerer det cellen til at lave flere kopier af mtDNA.
Replikation af mtDNA er afgørende for skabelsen af nye mitokondrier. Når celler vokser og deler sig, skal de skabe nye mitokondrier for at understøtte deres øgede energibehov. Hvis mtDNA-replikation ikke sker korrekt, er cellen muligvis ikke i stand til at skabe nok nye mitokondrier, hvilket fører til nedsat energiproduktion og potentielt skadelige virkninger på cellen.
D-BHB, et biologisk produceret ketonlegeme, som mennesker producerer på en ketogen diæt, hjælper TFAM med at sikre, at nye mitokondrier kan skabes.
Konklusion
Så jeg vil gerne være klar over, hvad det betyder. Det betyder, at en ketogen diæt er en kraftfuld gensignalerende, metabolisk terapi for hjernen.
Dette er eksponentielt mere kraftfuld molekylær signalering, end du nogensinde vil få med blåbær og laks. Hvordan ved jeg det?
Fordi masser af mennesker har gået blåbær- og laksevejen og ikke har haft en redning af humør og kognitiv funktion i nærheden af det niveau, de oplever med en ketogen diæt.
Du har sikkert allerede prøvet ruten med blåbær og laks, ellers ville du ikke være en besøgende på min blog. Jeg vil have dig til at vide, at det ikke er din skyld, at blåbærene og laksen ikke gjorde nok.
Du havde bare ikke fundet alle måder, du kunne få det bedre endnu.
Referencer
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Metabolisme af eksogent D-beta-hydroxybutyrat, et energisubstrat, der ivrigt indtages af hjertet og nyrerne. Grænser i ernæring, 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). Effekt af ketonlegemet, D-β-Hydroxybutyrat, på Sirtuin2-medieret regulering af mitokondriel kvalitetskontrol og autofagi-lysosomal vej. Celler, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 Kommentarer