बायोजेनेसिस, डायनॅमिक्स आणि मिटोफॅजी तुमच्या मेंदूचे निराकरण कसे करतात

अंदाजे वाचन वेळः 8 मिनिटे

तुमच्यापैकी काहींना हे समजू लागले आहे की तुम्हाला निरोगी मेंदूसाठी मायटोकॉन्ड्रियल फंक्शनवर लक्ष केंद्रित करणे आवश्यक आहे जे एक चांगला मूड आणि रॉकिंग' संज्ञानात्मक कार्य करण्यास अनुमती देते. तुमच्यापैकी काहींना हे माहीत आहे की मायटोकॉन्ड्रिया हे महत्त्वाचे आहे. आणि आपण या आश्चर्यकारक ऑर्गेनेल्सबद्दलच्या या साध्या ब्लॉग पोस्टचा आनंद घेऊ शकता!

मायटोकॉन्ड्रिया काय करतात?

परंतु तुमच्यापैकी काहींना मायटोकॉन्ड्रियाबद्दल अधिक जाणून घ्यायचे आहे आणि त्यांच्याबद्दल जाणून घेणे तुमच्यासाठी महत्त्वाचे आहे. तुम्ही कदाचित माझ्यासारखे असाल, ज्याला खरोखरच माझे वैज्ञानिक “का” समजून घेणे आवश्यक आहे आणि माझ्या नवीन वर्तणुकींचा उद्देश आहे. त्यामुळे तुम्ही तसे असल्यास, हे ब्लॉग पोस्ट तुमच्यासाठी आहे!

माइटोकॉन्ड्रियल आरोग्य राखणाऱ्या मार्गांवर चर्चा करूया आणि नंतर तुम्हाला बरे वाटण्यासाठी केटोजेनिक आहार त्या मार्गांवर कसा प्रभाव टाकू शकतो ते पाहू. आम्ही सुरू होईल?

माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस

माइटोकॉन्ड्रिअल बायोजेनेसिस ही प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे सेलमध्ये नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार होते आणि सेल्युलर चयापचय नियंत्रित करण्यात, ऊर्जा होमिओस्टॅसिस राखण्यात आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणावाचे परिणाम कमी करण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. ही प्रक्रिया अत्यंत नियमन केलेली आहे आणि त्यात जनुक अभिव्यक्ती, प्रथिने भाषांतर आणि ऑर्गेनेल असेंब्लीचे गुंतागुंतीचे समन्वय समाविष्ट आहे.

माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसचा प्राथमिक चालक ट्रान्सक्रिप्शनल को-अॅक्टिव्हेटर PGC-1α आहे. थोडे अल्फाबेट सूप करून घाबरू नका. हे समजणे सोपे आहे! मी वचन देतो.

PGC-1α जनुक PGC-1α नावाच्या प्रथिनासाठी कोड देते. आश्चर्यकारक नाही, कारण बहुतेक जीन्स प्रथिने तयार करण्यासाठी सूचना देतात.

PGC-1α हे एक प्रोटीन आहे जे नवीन मायटोकॉन्ड्रियाच्या उत्पादनास प्रोत्साहन देऊन न्यूरॉन्समध्ये निरोगी मायटोकॉन्ड्रिया तयार करण्यास आणि राखण्यास मदत करते. हे माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस (निर्मिती!) आणि कार्यामध्ये गुंतलेल्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीला सक्रिय करते, शेवटी नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार करते आणि विद्यमान मायटोकॉन्ड्रियाची ऊर्जा निर्माण करण्याची क्षमता वाढवते!

एकूणच, माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसच्या प्रक्रियेमध्ये अनेक जनुकांची समन्वित अभिव्यक्ती आणि मोठ्या संख्येने प्रथिने आणि इतर रेणूंचे एकत्रीकरण समाविष्ट असते, ज्यामुळे सेलमध्ये नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार होते. आणि जर तुमच्याकडे मायटोकॉन्ड्रियल फंक्शनचा हा भाग निरोगी पद्धतीने चालू नसेल, तर तुमचा मेंदू काम करण्यासाठी आणि स्वतःला टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या उर्जेसाठी उपाशी राहील. यामुळे नकारात्मक प्रभावांचा संपूर्ण कॅस्केड होतो ज्यामुळे या इतर माइटोकॉन्ड्रियल मार्गांमध्ये समस्या निर्माण होतात.

तर चला अधिक जाणून घेऊया.

माइटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्स

मायटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्स म्हणजे मायटोकॉन्ड्रिया आपल्या शरीरातील वेगवेगळ्या सिग्नल्सच्या प्रतिसादात त्यांचा आकार आणि आकार बदलतो. ही प्रक्रिया दोन मुख्य प्रक्रियांद्वारे नियंत्रित केली जाते: संलयन आणि विखंडन. या दोन संज्ञांपासून घाबरू नका (जसे मी होतो), कारण मी येथे त्यांचे स्पष्टीकरण देत आहे.

फ्यूजन म्हणजे जेव्हा दोन किंवा अधिक मायटोकॉन्ड्रिया एकत्र येऊन एक मोठे, अधिक एकमेकांशी जोडलेले नेटवर्क बनते, तर विखंडन म्हणजे जेव्हा माइटोकॉन्ड्रिया दोन किंवा अधिक लहान युनिट्समध्ये विभाजित होते. मायटोकॉन्ड्रियाच्या फ्यूजनमुळे उत्पादित ऊर्जेचे प्रमाण वाढू शकते, तर विखंडन ते कमी करू शकते. हे मायटोकॉन्ड्रियाला सेलमधील विविध उर्जेच्या मागणीशी जुळवून घेण्यास अनुमती देते.

संलयन आणि विखंडन करून, माइटोकॉन्ड्रिया बदलत्या ऊर्जेच्या मागणीशी जुळवून घेऊ शकतो आणि सेल्युलर तणावांना प्रतिसाद देऊ शकतो. याचे कारण असे की जेव्हा मायटोकॉन्ड्रिया एकत्र येतात तेव्हा ते संसाधने सामायिक करतात आणि ते वेगळे असताना जास्त ऊर्जा निर्माण करू शकतात. याउलट, जेव्हा मायटोकॉन्ड्रियाचे विखंडन होते, तेव्हा ते लहान आणि अधिक वेगळे होतात, ज्यामुळे ऊर्जा उत्पादन कमी होऊ शकते.

माइटोकॉन्ड्रियल आकारातील बदल महत्त्वाचे आहेत आणि त्यांना सेल्युलर तणावांना प्रतिसाद देण्यास मदत करू शकतात. उदाहरणार्थ, जेव्हा पेशी उच्च पातळीच्या ऑक्सिडेटिव्ह तणावाच्या संपर्कात येतात (जे पेशी आणि डीएनएला हानी पोहोचवू शकतात), तेव्हा मायटोकॉन्ड्रिया नवीन, निरोगी मायटोकॉन्ड्रिया निर्माण करण्यासाठी विखंडन करू शकतात जे तणावाचा चांगल्या प्रकारे सामना करू शकतात. आकारातील हे बदल (मॉर्फोलॉजी) मायटोकॉन्ड्रिया आणि पेशीच्या इतर भागांमधील संवाद सुलभ करण्यासाठी देखील मदत करू शकतात. उदाहरणार्थ, माइटोकॉन्ड्रियाच्या संलयनामुळे माइटोकॉन्ड्रियामधील प्रथिने आणि इतर रेणूंची देवाणघेवाण होऊ शकते, जे सेल्युलर चयापचय आणि ऊर्जा उत्पादनाचे नियमन करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण असू शकते.

माइटोकॉन्ड्रियल मिटोफॅजी

माइटोकॉन्ड्रियल मिटोफॅजी ही एक प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे पेशी निवडकपणे खराब झालेले किंवा अकार्यक्षम माइटोकॉन्ड्रिया काढून टाकतात, निरोगी माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क राखण्यात आणि ऑक्सिडेटिव्ह ताण कमी करण्यास मदत करतात. आणि मेंदूच्या कार्यासाठी याचा अर्थ काय आहे हे तुम्हाला आत्तापर्यंत माहित आहे!

माइटोकॉन्ड्रियल मिटोफॅगीच्या प्रक्रियेमध्ये अनेक पायऱ्यांचा समावेश होतो. प्रथम, खराब झालेले किंवा अकार्यक्षम माइटोकॉन्ड्रिया ओळखले जातात आणि सर्वव्यापकीकरण नावाच्या प्रक्रियेद्वारे नष्ट करण्यासाठी चिन्हांकित केले जातात. हा मजेशीर शब्द अशा प्रक्रियेचे वर्णन करतो ज्याद्वारे खराब झालेल्या माइटोकॉन्ड्रियामध्ये यूबिक्विटिन नावाचे प्रथिन जोडले जाते, त्यांना काढून टाकण्यासाठी चिन्हांकित केले जाते.

पुढे, चिन्हांकित माइटोकॉन्ड्रिया ऑटोफॅगोसोम नावाच्या पडद्याच्या रचनेने वेढलेले असते, जे एक पुटिका बनवते जे खराब झालेले मायटोकॉन्ड्रिया व्यापते. ऑटोफॅगोसोम नंतर लाइसोसोम, एक विशेष ऑर्गेनेलसह फ्यूज होतो ज्यामध्ये एंजाइम असतात जे सेल्युलर कचरा विघटित करू शकतात आणि खराब करू शकतात.

एकदा खराब झालेले मायटोकॉन्ड्रिया लाइसोसोमच्या आत आल्यावर, एन्झाईम त्यांच्या घटक भागांमध्ये मोडतात, ज्याचा सेलद्वारे पुनर्वापर केला जाऊ शकतो. ही एक जटिल प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये अनेक पायऱ्या असतात आणि विविध सेल्युलर घटकांचे समन्वय साधते. सुदैवाने, ही माइटोकॉन्ड्रियल प्रक्रिया तुमच्या मेंदूच्या आरोग्याच्या उद्दिष्टांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे हे जाणून घेण्यासाठी तुम्हाला सर्व पायऱ्या समजून घेण्याची आवश्यकता नाही.

माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शनच्या काळात आणि माइटोकॉन्ड्रियल गुणवत्ता नियंत्रण यंत्रणा (जसे की मिटोफॅजी) अयशस्वी झाल्यामुळे आरओएस/आरएनएस सेल्युलर मॅक्रोमोलेक्यूल्स आणि नेक्रोटिक पेशींच्या मृत्यूस कारणीभूत ठरू शकतात. पेशींचा मृत्यू आणि जळजळ रोखण्यासाठी मिटोफॅगी मार्गांचे योग्य नियंत्रण आणि समन्वय महत्त्वपूर्ण आहे.

स्वेर्डलो, एनएस आणि विल्किन्स, एचएम (२०२०). मिटोफॅजी आणि मेंदू. आण्विक विज्ञान आंतरराष्ट्रीय पत्रिका, 21(24), 9661 https://doi.org/10.3390/ijms21249661

खराब झालेले माइटोकॉन्ड्रिया निवडक काढून टाकण्याची ही प्रक्रिया निरोगी माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क राखण्यास आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणाव कमी करण्यास मदत करते आणि मुळात तुमची मनःस्थिती आणि संज्ञानात्मक कार्य पुनर्प्राप्त करण्याच्या क्षमतेचा एक मोठा घटक आहे!

#माइटोकॉन्ड्रिया मॅटर

मेंदूमध्ये, मेंदूच्या पेशींच्या ऊर्जेच्या उच्च मागणीमुळे आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणावासाठी त्यांच्या संवेदनशीलतेमुळे मिटोफॅजी विशेषतः महत्त्वपूर्ण आहे. बिघडलेले माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणाव विविध प्रकारचे न्यूरोडीजनरेटिव्ह विकार आणि मानसिक आजारांच्या विकासामध्ये गुंतलेले आहेत.

केटोजेनिक आहार आणि माइटोकॉन्ड्रिया

मला वाटते की केटोजेनिक आहाराचा या माइटोकॉन्ड्रियल मार्गांवर सखोल सकारात्मक प्रभाव पडतो हे जाणून घेणे तुमच्यासाठी महत्त्वाचे आहे.

असे पुरावे आहेत की केटोजेनिक आहार माइटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्सवर परिणाम करू शकतात, ज्यामध्ये फ्यूजन आणि विखंडन प्रक्रियेचा समावेश आहे ज्यामुळे माइटोकॉन्ड्रियल मॉर्फोलॉजी आकार घेते. प्राणी आणि मानव या दोघांमधील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की केटोजेनिक आहार माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजनमध्ये गुंतलेल्या जनुकांची अभिव्यक्ती वाढवू शकतो, माइटोकॉन्ड्रियल आकार आणि नेटवर्क जटिलता वाढवू शकतो.

अलीकडील अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की केटोजेनिक आहार माइटोकॉन्ड्रियल फिशनमध्ये गुंतलेल्या जनुकांची अभिव्यक्ती कमी करू शकतो, ज्यामुळे माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन आणि बिघडलेले कार्य वाढू शकते. विशेषत:, माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन प्रक्रियेत सामील असलेल्या Drp1 प्रोटीनची अभिव्यक्ती कमी करण्यासाठी केटोजेनिक आहार आढळला आहे.

KD ER [एन्डोप्लाज्मिक रेटिक्युलम] ताण दाबून टाकू शकतो आणि NLRP1 दाहक सक्रियकरणास प्रतिबंध करण्यासाठी Drp3 चे माइटोकॉन्ड्रियल ट्रान्सलोकेशन दडपून माइटोकॉन्ड्रियल अखंडतेचे संरक्षण करू शकतो, त्यामुळे न्यूरोप्रोटेक्टिव्ह प्रभाव पडतो.

आम्ही माइटोकॉन्ड्रियल फिशन का कमी करू इच्छितो? कारण जास्त प्रमाणात माइटोकॉन्ड्रियल फिशनमुळे माइटोकॉन्ड्रियल विखंडन आणि बिघडलेले कार्य होऊ शकते, ज्याचा संबंध न्यूरोडीजेनेरेटिव्ह विकारांसह विविध रोगांशी जोडला गेला आहे.

माइटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्समधील हे बदल केटोजेनिक आहारांसह पाळल्या गेलेल्या माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनमध्ये एकूणच सुधारणा करण्यास हातभार लावू शकतात.

जरी केटोजेनिक आहारामुळे या परिस्थितींमध्ये सुधारणा होऊ शकते अशा यंत्रणा माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनच्या पलीकडे विस्तारत असल्या तरी, पौष्टिक केटोसिस ज्या प्रमाणात माइटोकॉन्ड्रियल चयापचयवर अवलंबून राहते ते जोरदारपणे सूचित करते की माइटोकॉन्ड्रियल अनुकूलन हा एक केंद्रीय घटक आहे.

मिलर, VJ, Villamena, FA, आणि Volek, JS (2018). पौष्टिक केटोसिस आणि मिटोहोर्मेसिस: माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन आणि मानवी आरोग्यासाठी संभाव्य परिणाम. पोषण आणि चयापचय जर्नल, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645

निष्कर्ष

तर होय, मायटोकॉन्ड्रिया हे आपल्या पेशींचे पॉवरहाऊस आहेत, जे आपल्या पेशींना योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी आवश्यक असलेली ऊर्जा निर्माण करण्यास जबाबदार आहेत. परंतु माइटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्स, माइटोकॉन्ड्रियल माइटोफॅगी आणि माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसच्या प्रक्रिया देखील या महत्त्वपूर्ण ऑर्गेनेल्सचे आरोग्य आणि योग्य कार्य राखण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहेत.

या प्रक्रियांद्वारे, पेशी मेंदूतील ऊर्जा उत्पादन आणि चयापचय नियंत्रित करू शकतात. बदलत्या ऊर्जेच्या मागणीशी जुळवून घेण्यासाठी, सेल्युलर तणावांना प्रतिसाद देण्यासाठी आणि खराब झालेले किंवा अकार्यक्षम माइटोकॉन्ड्रिया जमा होण्यापासून रोखण्यासाठी आम्हाला हे मार्ग चांगले कार्य करण्याची आवश्यकता आहे. आणि जेव्हा हे मार्ग मेंदूमध्ये खराब होतात तेव्हा काय होते? आम्ही मानसिक आजार आणि न्यूरोडीजनरेटिव्ह विकारांचा विकास पाहतो.

जर ते शेवटचे विधान निंदनीय आणि अवैज्ञानिक वाटत असेल, तर तुम्हाला चयापचय मनोचिकित्सा आणि न्यूरोलॉजी या विषयांवर लक्ष देणे आवश्यक आहे. मी तुम्हाला तपासण्याची शिफारस करतो ख्रिस पामरचे पुस्तक ब्रेन एनर्जी (संदर्भ पहा).

या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आपण शिकलात की अलीकडील संशोधन या प्रतिपादनाचे समर्थन करते की केटोजेनिक आहाराचा माइटोकॉन्ड्रियल डायनॅमिक्स आणि कार्यासाठी महत्त्वपूर्ण परिणाम होऊ शकतो. आणि आम्ही केटोजेनिक आहाराबद्दल बोलत नाही जे विंपी प्रभाव टाकतात. केटोजेनिक आहार अक्षरशः माइटोकॉन्ड्रियल फिशन आणि फ्यूजनमध्ये सामील असलेल्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीमध्ये बदल करतो आणि न्यूरोप्रोटेक्टिव्ह प्रभाव टाकतो.

जर तुम्हाला माझ्यासोबत यासारख्या किक-अॅस माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन्ससाठी काम करायचे असेल, तर खाली माझ्या ऑनलाइन प्रोग्रामबद्दल चौकशी करण्यासाठी तुमचे स्वागत आहे:

ब्रेन फॉग रिकव्हरी प्रोग्राम

माझी आशा आहे की या ब्लॉग पोस्टने माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन आणि डायनॅमिक्सचे नियमन करणार्‍या प्रक्रियांबद्दल आणि मेंदूतील चयापचय विकारांवर उपचार करण्यासाठी केटोजेनिक आहार हा एक शक्तिशाली हस्तक्षेप कसा असू शकतो हे समजून घेण्यात योगदान दिले आहे जे मानसिक आजार आणि न्यूरोलॉजिकल विकार म्हणून प्रकट होते.

कारण तुम्हाला बरे वाटू शकणारे सर्व मार्ग जाणून घेण्याचा अधिकार आहे.

संदर्भ

गुओ, एम., वांग, एक्स., झाओ, वाई., यांग, क्यू., डिंग, एच., डोंग, प्र., … आणि कुई, एम. (2018). केटोजेनिक आहार मेंदूची इस्केमिक सहिष्णुता सुधारतो आणि Drp3-मध्यस्थ माइटोकॉन्ड्रियल फिशन आणि एंडोप्लाज्मिक रेटिक्युलम तणाव रोखून NLRP1 इन्फ्लॅमासोम सक्रियकरण प्रतिबंधित करतो. आण्विक न्यूरोसायन्समधील फ्रंटियर्स, 11, 86. https://doi.org/10.3389/fnmol.2018.00086

मिलर, VJ, Villamena, FA, आणि Volek, JS (2018). पौष्टिक केटोसिस आणि मिटोहोर्मेसिस: माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन आणि मानवी आरोग्यासाठी संभाव्य परिणाम. पोषण आणि चयापचय जर्नल, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645

पामर, सीडी (२०१४). मेंदूची ऊर्जा. शैक्षणिक प्रेस. https://brainenergy.com/

Qu, C., Keijer, J., Adjobo-Hermans, MJ, van de Wal, M., Schirris, T., van Karnebeek, C., … & Koopman, WJ (2021). माइटोकॉन्ड्रियल रोगामध्ये उपचारात्मक हस्तक्षेप धोरण म्हणून केटोजेनिक आहार. बायोकेमिस्ट्री आणि सेल बायोलॉजीचे आंतरराष्ट्रीय जर्नल, 138, 106050. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2021.106050

स्वेर्डलो, एनएस आणि विल्किन्स, एचएम (२०२०). मिटोफॅजी आणि मेंदू. आण्विक विज्ञान आंतरराष्ट्रीय पत्रिका, 21(24), 9661 https://doi.org/10.3390/ijms21249661