केटोजेनिक आहार: मस्तिष्कको लागि एक शक्तिशाली आणविक सिग्नलिंग थेरापी
अनुमानित पढ्ने समय: 6 मिनेट
तपाईलाई यो थाहा नहुन सक्छ, तर केटोजेनिक आहार पछ्याउँदा उत्पादन भएको केटोन बडी BHB, एक शक्तिशाली आणविक संकेत गर्ने एजेन्ट हो। यस ब्लग पोष्टमा हामी तपाईंको न्यूरोन्समा BHB को प्रभावहरू र आनुवंशिक मार्गहरूमा प्रभाव पार्ने तरिकाहरू हेर्न जाँदैछौं। त्यसोभए, केटोन बडी सिग्नलिङको आकर्षक संसारमा डुबौं। 🌊
अन्वेषकहरूले भर्खरै स्वस्थ कोर्टिकल कल्चर्ड न्यूरोन्सहरूमा बेसल अटोफेजी, माइटोफेजी, र माइटोकोन्ड्रियल र लाइसोसोमल बायोजेनेसिसमा BHB को प्रभावहरूको जाँच गरे। यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि यो अध्ययन पेट्री डिशमा आयोजित गरिएको थियो, जीवित जीवहरूमा होइन। यद्यपि, निष्कर्षहरू साँच्चै चाखलाग्दो छन्।
नतिजाहरूले देखाउँछन् कि D-BHB ले माइटोकोन्ड्रियल झिल्ली क्षमता बढायो र NAD लाई विनियमित गर्यो।+/NADH अनुपात। D-BHB ले SIRT1-निर्भर तरीकाले FOXO3, FOXO1a र PGC2α परमाणु स्तरहरू बढायो र अटोफेजी, माइटोफेजी र माइटोकोन्ड्रियल बायोजेनेसिसलाई उत्तेजित गर्यो।
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023)। केटोन शरीरको प्रभाव, D-β-Hydroxybutyrate, माइटोकोन्ड्रियल गुणस्तर नियन्त्रणको Sirtuin2-मध्यस्थ नियमन र Autophagy-Lysosomal मार्गमा। कक्षहरू, 12(3), 486। https://doi.org/10.3390/cells12030486
मैले लेखेको यो ब्लग पोष्टमा तपाईले यी महत्त्वपूर्ण माइटोकोन्ड्रियल प्रकार्यहरू बारे थप जान्न सक्नुहुन्छ।
पहिले, मलाई यो अध्ययनले D-BHB प्रयोग गरिरहेको थियो भनेर स्पष्ट गरौं। DBHB केटोनमा जैव-समान किटोन हो जुन तपाईंको शरीरले उत्पादन गर्दछ जब यसले बोसोलाई केटोनमा तोड्छ। यदि तपाईं D-BHB बारे थप जान्न चाहनुहुन्छ भने तपाईंले यो ब्लग लेख पढ्न सक्नुहुन्छ जुन मैले त्यही विषयमा लेखेको छु!
उनीहरूले के फेला पारे त्यसमा फर्कौं!
नतिजाहरूले देखाए कि D-BHB एक्सपोजरले माइटोकोन्ड्रियल प्रकार्य सुधार गर्दछ र विभिन्न प्रकारका जीनहरूमा ट्रान्सक्रिप्शन कारकहरूको अपरेगुलेसन मार्फत अटोफेजी, माइटोफेजी र माइटोकोन्ड्रियल बायोजेनेसिसलाई उत्तेजित गर्दछ।
ट्रान्सक्रिप्शन कारकहरूको अपरेगुलेसन भनेको निश्चित प्रोटीनहरूको मात्रा वा गतिविधि बढेको हो, जसले तिनीहरूले नियमन गर्ने जीनको अभिव्यक्ति बढाउन सक्छ।
D-BHB ले कुन जीनमा असर गरेको देखे?
FOX01 र FOX03a
FOXO1 र FOXO3a ट्रान्सक्रिप्शन कारकहरू हुन् जसले सेल भिन्नता, चयापचय, र तनाव प्रतिक्रिया सहित सेलुलर प्रक्रियाहरूको विस्तृत श्रृंखलामा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। उनीहरूले फेला पारे कि D-BHB एक्सपोजरले FOXO1 र FOXO3a को अभिव्यक्तिलाई अपरेगुलेट गर्छ। यी मार्गहरू हुन् जसले माइटोकोन्ड्रियल र लाइसोसोमल बायोजेनेसिसमा संलग्न जीनको अभिव्यक्तिलाई बढावा दिन्छ। यो किन महत्त्वपूर्ण छ?
किनभने D-BHB द्वारा FOXO1 र FOXO3a को अपरेगुलेसनले ऊर्जा चयापचय सुधार गर्न, अक्सिडेटिभ तनाव कम गर्न, र सेलुलर फोहोर निकासी बढाउन न्यूरोन्सको क्षमता बढाउँछ।
FOXO1 र FOXO3a लाई PGC-1α, NRF1, र TFAM जस्ता माइटोकोन्ड्रियल बायोजेनेसिसमा संलग्न जीनहरूको अभिव्यक्तिलाई सक्रिय र प्रवर्द्धन गर्न जानिन्छ।
PGC-1α, NRF1, र TFAM सबै जीनहरू हुन् जसले एउटै नामको प्रोटीनहरूको लागि इन्कोड गर्दछ। जब यी जीनहरू अभिव्यक्त हुन्छन्, परिणामस्वरूप प्रोटिनहरू (PGC-1α, NRF1, र TFAM) ले आणविक सङ्केत गर्ने भलाइको गुच्छा प्रवर्द्धन गर्न सँगै काम गर्दछ जुन म तपाईंलाई बताउन चाहन्छु!
PGC-1α
PGC-1α, वा पेरोक्सिसोम प्रोलिफेरेटर-सक्रिय रिसेप्टर गामा कोएक्टिवेटर 1-अल्फा, एक प्रोटीन हो जसले न्यूरन्समा स्वस्थ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गर्न र कायम राख्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यसले नयाँ माइटोकन्ड्रियाको उत्पादनलाई बढावा दिएर र विद्यमान माइटोकोन्ड्रियाको ऊर्जा उत्पादन गर्ने क्षमता बढाएर यो पूरा गर्दछ।
PGC-1α ले माइटोकोन्ड्रियल बायोजेनेसिसमा संलग्न जीनहरू सक्रिय गरेर न्यूरोन्समा नयाँ माइटोकन्ड्रियाको उत्पादनलाई बढावा दिन्छ, जुन प्रक्रियाद्वारा नयाँ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गरिन्छ। यो प्रक्रिया सुनिश्चित गर्नको लागि महत्वपूर्ण छ कि न्यूरन्ससँग पर्याप्त माइटोकोन्ड्रिया छ उनीहरूको उच्च ऊर्जा मागहरू समर्थन गर्न। थप रूपमा, PGC-1α ले अक्सिडेटिभ फास्फोरिलेसनमा संलग्न जीनहरू खोलेर ऊर्जा उत्पादन गर्न अवस्थित माइटोकोन्ड्रियाको क्षमतालाई बढाउँछ, जुन प्रक्रियाद्वारा एटीपी उत्पादन गरिन्छ।
यसबाहेक, PGC-1α एन्टिअक्सिडेन्ट इन्जाइमहरूको उत्पादनलाई विनियमित गर्न जानिन्छ जसले माइटोकोन्ड्रियालाई अक्सिडेटिभ तनावबाट जोगाउँछ। अक्सिडेटिभ तनाव एक प्रकारको तनाव हो जसले माइटोकोन्ड्रिया र अन्य सेलुलर कम्पोनेन्टहरूलाई क्षति पुर्याउन सक्छ र न्यूरोनल डिसफंक्शन र सेल मृत्यु निम्त्याउन सक्छ।
D-BHB, जैविक रूपमा उत्पादित किटोन शरीर जुन मानिसहरूले केटोजेनिक आहारमा उत्पादन गर्छन्, PGC-1α लाई थप माइटोकन्ड्रिया बनाउन राम्रोसँग काम गर्न मद्दत गर्दछ र ती माइटोकोन्ड्रियालाई राम्रोसँग काम गर्न मद्दत गर्दछ। र यदि त्यो पर्याप्त थिएन भने, यसले तपाईंलाई अक्सिडेटिभ तनाव कम गर्न आवश्यक एन्टिअक्सिडेन्टहरू बनाउन मद्दत गर्दछ।
NRF1
NRF1, वा परमाणु श्वासप्रश्वास कारक 1, एक ट्रान्सक्रिप्शन कारक हो जसले स्वस्थ माइटोकोन्ड्रियाको निर्माण र मर्मतमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यसले माइटोकोन्ड्रियल प्रकार्यको लागि आवश्यक प्रोटीनहरू उत्पादन गर्ने जीनहरू सक्रिय गरेर कार्य गर्दछ। यो प्रक्रिया माइटोकन्ड्रियाले कुशलतापूर्वक ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छ भन्ने सुनिश्चित गर्न महत्त्वपूर्ण छ।
Mitochondria जटिल अंगहरू हुन् जसलाई राम्रोसँग काम गर्न विभिन्न प्रकारका प्रोटीनहरू चाहिन्छ। यी मध्ये केही प्रोटिनहरू सेलको न्यूक्लियसमा उत्पादन गरिन्छ र त्यसपछि माइटोकोन्ड्रियामा सारिन्छ। NRF1 ले यी प्रोटीनहरू उत्पादन गर्ने जीनहरू सक्रिय गरेर यस प्रक्रियालाई समन्वय गर्न मद्दत गर्दछ। यी प्रोटीनहरूले ऊर्जा उत्पादनको लागि आवश्यक पर्नेहरू र माइटोकोन्ड्रियल संरचनाको मर्मत र mtDNA प्रतिकृतिको नियमनमा संलग्नहरू समावेश गर्दछ।
NRF1 माइटोकोन्ड्रियल प्रकार्यको लागि महत्त्वपूर्ण छ किनभने यसले अक्सिडेटिभ फास्फोरिलेसनमा संलग्न जीनको अभिव्यक्तिलाई नियमन गर्दछ, एक प्रक्रिया जुन ATP को उत्पादनको लागि आवश्यक छ, सेलको मुख्य ऊर्जा मुद्रा। यो माइटोकोन्ड्रियल बायोजेनेसिसको नियमनमा पनि संलग्न छ, प्रक्रिया जसद्वारा नयाँ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गरिन्छ।
माइटोकोन्ड्रियल प्रकार्यमा यसको भूमिकाको अतिरिक्त, NRF1 पनि सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाहरूको नियमनमा संलग्न गरिएको छ। यो जीनको सक्रियतामा संलग्न छ जसले कोशिकाहरूलाई अक्सिडेटिभ तनावबाट जोगाउँछ, एक प्रकारको तनाव जसले माइटोकोन्ड्रिया र अन्य सेलुलर घटकहरूलाई क्षति पुर्याउँछ।
D-BHB, जैविक रूपमा उत्पादित केटोन शरीर जुन मानिसहरूले केटोजेनिक आहारमा उत्पादन गर्छन्, NRF1 लाई थप माइटोकोन्ड्रिया बनाउन, ऊर्जा उत्पादनलाई विनियमित गर्न र तपाईंको मस्तिष्कलाई अक्सिडेटिभ तनावबाट बचाउन मद्दत गर्दछ।
TFAM
TFAM, जुन माइटोकोन्ड्रियल ट्रान्सक्रिप्शन कारक A को लागि खडा हुन्छ, एक प्रोटीन हो जसले स्वस्थ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना र कायम राख्नमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यसले mtDNA को प्रतिकृतिलाई बढावा दिएर यो पूरा गर्दछ। TFAM mtDNA मा बाँध्छ र mtDNA प्रतिकृतिको लागि एक प्रकारको "मास्टर नियामक" को रूपमा कार्य गर्दछ। जब TFAM उपस्थित हुन्छ, यसले सेललाई mtDNA को थप प्रतिलिपिहरू बनाउन संकेत गर्छ।
mtDNA को प्रतिकृति नयाँ mitochondria को निर्माण को लागी महत्वपूर्ण छ। कोशिकाहरू बढ्दै र विभाजित हुँदा, उनीहरूले उनीहरूको बढेको ऊर्जा आवश्यकताहरूलाई समर्थन गर्न नयाँ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गर्न आवश्यक छ। यदि mtDNA प्रतिकृति ठीकसँग देखा पर्दैन भने, कोषले पर्याप्त नयाँ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गर्न सक्षम नहुन सक्छ, जसले ऊर्जा उत्पादनमा कमी ल्याउन सक्छ र सेलमा सम्भावित हानिकारक प्रभावहरू निम्त्याउँछ।
D-BHB, जैविक रूपमा उत्पादित किटोन शरीर जुन मानिसहरूले केटोजेनिक आहारमा उत्पादन गर्छन्, TFAM लाई नयाँ माइटोकोन्ड्रिया सिर्जना गर्न सकिन्छ भनेर सुनिश्चित गर्न मद्दत गर्दछ।
निष्कर्ष
त्यसैले म यसको अर्थ के हो भनेर स्पष्ट हुन चाहन्छु। यसको मतलब केटोजेनिक आहार मस्तिष्कको लागि एक शक्तिशाली जीन-सिग्नलिङ, मेटाबोलिक थेरापी हो।
यो तपाईले ब्लुबेरी र साल्मनसँग प्राप्त गर्नुहुने भन्दा धेरै शक्तिशाली आणविक संकेत हो। मलाई यो कसरी थाहा हुन्छ?
किनभने धेरै मानिसहरू ब्लुबेरी र साल्मन मार्गमा गएका छन् र तिनीहरूले केटोजेनिक आहारको साथ अनुभव गर्ने स्तरको नजिक मुड र संज्ञानात्मक कार्यको उद्धार गरेका छैनन्।
तपाईंले सायद पहिले नै ब्लुबेरी र सामन मार्ग प्रयास गर्नुभयो, वा तपाईं मेरो ब्लगमा आगन्तुक हुनुहुन्न। म तपाइँलाई थाहा छ कि यो तपाइँको गल्ती होइन कि ब्लुबेरी र सामनले पर्याप्त काम गरेन।
तपाईंले अझै राम्रो महसुस गर्न सक्ने सबै तरिकाहरू फेला पार्नुभएन।
सन्दर्भ
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020)। exogenous D-beta-hydroxybutyrate को मेटाबोलिज्म, एक ऊर्जा सब्सट्रेट जो हृदय र मृगौलाले उत्साहपूर्वक खपत गर्छ। पोषणमा पोषण, 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)। केटोन शरीरको प्रभाव, D-β-Hydroxybutyrate, माइटोकोन्ड्रियल गुणस्तर नियन्त्रणको Sirtuin2-मध्यस्थ नियमन र Autophagy-Lysosomal मार्गमा। कक्षहरू, 12(3), 486। https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 टिप्पणिहरु