केटोजेनिक आहार: मेंदूसाठी एक शक्तिशाली आण्विक सिग्नलिंग थेरपी
अंदाजे वाचन वेळः 6 मिनिटे
तुम्हाला कदाचित याची जाणीव नसेल, परंतु केटोजेनिक आहाराचे पालन करताना तयार होणारे केटोन बॉडी BHB हे एक शक्तिशाली आण्विक सिग्नलिंग एजंट आहे. या ब्लॉग पोस्टमध्ये आम्ही तुमच्या न्यूरॉन्सवर BHB चे परिणाम आणि अनुवांशिक मार्गांवर परिणाम करणार आहोत. चला तर मग, केटोन बॉडी सिग्नलिंगच्या आकर्षक जगात जाऊ या. 🌊
संशोधकांनी अलीकडेच निरोगी कॉर्टिकल कल्चर्ड न्यूरॉन्समध्ये बेसल ऑटोफॅजी, मिटोफॅजी आणि माइटोकॉन्ड्रियल आणि लाइसोसोमल बायोजेनेसिसवर BHB चे परिणाम तपासले. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की हा अभ्यास पेट्री डिशमध्ये आयोजित केला गेला होता, सजीवांवर नाही. तथापि, निष्कर्ष खरोखरच मनोरंजक आहेत.
परिणाम दर्शवितात की D-BHB ने माइटोकॉन्ड्रियल झिल्लीची क्षमता वाढवली आणि NAD चे नियमन केले+/NADH प्रमाण. D-BHB ने FOXO1, FOXO3a आणि PGC1α आण्विक पातळी SIRT2-आश्रित पद्धतीने वाढवली आणि ऑटोफॅजी, मिटोफॅजी आणि माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस उत्तेजित केले.
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023). केटोन बॉडीचा प्रभाव, D-β-Hydroxybutyrate, Sirtuin2-Mediated Regulation of Mitochondrial Quality Control आणि Autophagy-Lysosomal Pathway वर. सेल, 12(3), 486 https://doi.org/10.3390/cells12030486
मी लिहिलेल्या या ब्लॉग पोस्टमध्ये तुम्ही या महत्त्वाच्या माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन्सबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.
प्रथम, मी स्पष्ट करतो की हा अभ्यास D-BHB वापरत होता. DBHB हे केटोनचे जैव-समान केटोन आहे जे तुमचे शरीर जेव्हा चरबीचे केटोनमध्ये विघटन करते तेव्हा ते तयार करते. जर तुम्हाला D-BHB बद्दल अधिक जाणून घ्यायचे असेल तर तुम्हाला मी त्याच विषयावर लिहिलेला हा ब्लॉग लेख वाचावासा वाटेल!
चला त्यांना काय सापडले ते परत करूया!
परिणामांनी दर्शविले की डी-बीएचबी एक्सपोजर माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शन सुधारते आणि विविध जीन्समधील ट्रान्सक्रिप्शन घटकांच्या अपरेग्युलेशनद्वारे ऑटोफॅजी, मिटोफॅजी आणि माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसला उत्तेजित करते.
ट्रान्सक्रिप्शन घटकांचे अपरेग्युलेशन म्हणजे विशिष्ट प्रथिनांचे प्रमाण किंवा क्रियाकलाप वाढला आहे, ज्यामुळे ते नियमन केलेल्या जनुकांची अभिव्यक्ती वाढू शकते.
डी-बीएचबीचा प्रभाव कोणत्या जनुकांवर होता हे त्यांनी पाहिले?
FOX01 आणि FOX03a
FOXO1 आणि FOXO3a हे ट्रान्सक्रिप्शन घटक आहेत जे सेल्युलर प्रक्रियांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात, ज्यामध्ये सेल भिन्नता, चयापचय आणि ताण प्रतिसाद यांचा समावेश आहे. त्यांना आढळले की D-BHB एक्सपोजर FOXO1 आणि FOXO3a च्या अभिव्यक्तीला नियंत्रित करते. हे असे मार्ग आहेत जे माइटोकॉन्ड्रियल आणि लाइसोसोमल बायोजेनेसिसमध्ये गुंतलेल्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीला प्रोत्साहन देतात. हे महत्त्वाचे का आहे?
कारण D-BHB द्वारे FOXO1 आणि FOXO3a चे अपरेग्युलेशन न्यूरॉन्सची ऊर्जा चयापचय सुधारण्यासाठी, ऑक्सिडेटिव्ह तणाव कमी करण्यासाठी आणि सेल्युलर कचरा साफ करण्याची क्षमता वाढवते.
FOXO1 आणि FOXO3a हे PGC-1α, NRF1 आणि TFAM सारख्या माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसमध्ये गुंतलेल्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीला सक्रिय आणि प्रोत्साहन देण्यासाठी ओळखले जातात.
PGC-1α, NRF1, आणि TFAM ही सर्व जीन्स आहेत जी समान नावाच्या प्रथिनांसाठी एन्कोड करतात. जेव्हा ही जीन्स व्यक्त केली जातात, तेव्हा परिणामी प्रथिने (PGC-1α, NRF1, आणि TFAM) एकत्रितपणे आण्विक सिग्नलिंग चांगुलपणाचा प्रचार करण्यासाठी कार्य करतात ज्याबद्दल मी तुम्हाला सांगू इच्छितो!
PGC-1α
PGC-1α, किंवा peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha, हे एक प्रोटीन आहे जे न्यूरॉन्समध्ये निरोगी मायटोकॉन्ड्रिया तयार करण्यात आणि राखण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. हे नवीन मायटोकॉन्ड्रियाच्या उत्पादनास प्रोत्साहन देऊन आणि विद्यमान माइटोकॉन्ड्रियाची ऊर्जा निर्माण करण्याची क्षमता वाढवून हे साध्य करते.
PGC-1α मायटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसमध्ये गुंतलेल्या जनुकांना चालू करून न्यूरॉन्समध्ये नवीन माइटोकॉन्ड्रियाच्या उत्पादनास प्रोत्साहन देते, ज्या प्रक्रियेद्वारे नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार होतात. न्यूरॉन्समध्ये त्यांच्या उच्च ऊर्जेच्या मागणीसाठी पुरेसा मायटोकॉन्ड्रिया आहे याची खात्री करण्यासाठी ही प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण आहे. याव्यतिरिक्त, PGC-1α ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनमध्ये सामील असलेल्या जनुकांना चालू करून ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी विद्यमान मायटोकॉन्ड्रियाची क्षमता वाढवते, ज्या प्रक्रियेद्वारे ATP तयार होते.
शिवाय, PGC-1α ऑक्सिडेटिव्ह तणावापासून मायटोकॉन्ड्रियाचे संरक्षण करणारे अँटिऑक्सिडंट एन्झाईम्सचे उत्पादन नियंत्रित करण्यासाठी ओळखले जाते. ऑक्सिडेटिव्ह तणाव हा एक प्रकारचा ताण आहे जो मायटोकॉन्ड्रिया आणि इतर सेल्युलर घटकांना नुकसान पोहोचवू शकतो आणि न्यूरोनल डिसफंक्शन आणि सेल मृत्यू होऊ शकतो.
D-BHB, जैविक दृष्ट्या उत्पादित केटोन बॉडी जे लोक केटोजेनिक आहारावर तयार करतात, PGC-1α ला अधिक मायटोकॉन्ड्रिया बनवण्यासाठी अधिक चांगले कार्य करण्यास मदत करते आणि त्या माइटोकॉन्ड्रियाला अधिक चांगले कार्य करण्यास मदत करते. आणि जसे की ते पुरेसे नव्हते, ते तुम्हाला ऑक्सिडेटिव्ह तणाव कमी करण्यासाठी आवश्यक असलेले अँटिऑक्सिडंट्स बनविण्यात मदत करते.
NRF1
NRF1, किंवा न्यूक्लियर रेस्पिरेटरी फॅक्टर 1, एक ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर आहे जो निरोगी मायटोकॉन्ड्रियाच्या निर्मितीमध्ये आणि देखरेखीसाठी आवश्यक भूमिका बजावतो. माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनसाठी आवश्यक प्रथिने तयार करणार्‍या जीन्स चालू करून ते कार्य करते. माइटोकॉन्ड्रिया कार्यक्षमतेने ऊर्जा निर्माण करू शकते याची खात्री करण्यासाठी ही प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण आहे.
मिटोकॉन्ड्रिया हे जटिल ऑर्गेनेल्स आहेत ज्यांना योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी विविध प्रथिने आवश्यक असतात. यातील काही प्रथिने पेशीच्या केंद्रकात तयार होतात आणि नंतर मायटोकॉन्ड्रियामध्ये नेली जातात. NRF1 ही प्रथिने तयार करणार्‍या जनुकांना चालू करून या प्रक्रियेचे समन्वय साधण्यास मदत करते. या प्रथिनांमध्ये ऊर्जा उत्पादनासाठी आवश्यक असलेले आणि माइटोकॉन्ड्रियल स्ट्रक्चरच्या देखभाल आणि mtDNA प्रतिकृतीच्या नियमनात गुंतलेले असतात.
NRF1 हे माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनसाठी महत्त्वपूर्ण आहे कारण ते ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनमध्ये गुंतलेल्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीचे नियमन करते, ही प्रक्रिया ATP, सेलची मुख्य ऊर्जा चलन निर्मितीसाठी आवश्यक आहे. हे माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिसच्या नियमनात देखील सामील आहे, ज्या प्रक्रियेद्वारे नवीन माइटोकॉन्ड्रिया तयार केले जातात.
माइटोकॉन्ड्रियल फंक्शनमधील त्याच्या भूमिकेव्यतिरिक्त, NRF1 देखील सेल्युलर तणाव प्रतिसादांच्या नियमनमध्ये गुंतलेले आहे. हे जनुकांच्या सक्रियतेमध्ये सामील आहे जे पेशींचे ऑक्सिडेटिव्ह तणावापासून संरक्षण करतात, एक प्रकारचा ताण ज्यामुळे मायटोकॉन्ड्रिया आणि इतर सेल्युलर घटकांना नुकसान होऊ शकते.
D-BHB, जैविक दृष्ट्या उत्पादित केटोन बॉडी जे लोक केटोजेनिक आहारावर तयार करतात, NRF1 ला अधिक मायटोकॉन्ड्रिया बनवण्यासाठी, ऊर्जा उत्पादनाचे नियमन करण्यासाठी आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणावापासून तुमच्या मेंदूचे संरक्षण करण्यात मदत करते.
TFAM
टीएफएएम, ज्याचा अर्थ मायटोकॉन्ड्रियल ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर ए आहे, हे एक प्रोटीन आहे जे निरोगी मायटोकॉन्ड्रिया तयार करण्यात आणि राखण्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. हे mtDNA च्या प्रतिकृतीला प्रोत्साहन देऊन हे साध्य करते. TFAM mtDNA ला बांधते आणि mtDNA प्रतिकृतीसाठी एक प्रकारचे "मास्टर रेग्युलेटर" म्हणून कार्य करते. जेव्हा TFAM उपस्थित असते, तेव्हा ते सेलला mtDNA च्या अधिक प्रती तयार करण्यासाठी सिग्नल करते.
नवीन मायटोकॉन्ड्रियाच्या निर्मितीसाठी mtDNA ची प्रतिकृती महत्त्वपूर्ण आहे. पेशी वाढतात आणि विभाजित होतात म्हणून, त्यांना त्यांच्या वाढलेल्या ऊर्जेच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार करणे आवश्यक आहे. जर mtDNA ची प्रतिकृती योग्य रीतीने होत नसेल, तर सेल पुरेसा नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार करू शकणार नाही, ज्यामुळे ऊर्जेचे उत्पादन कमी होते आणि सेलवर संभाव्य हानीकारक परिणाम होतात.
D-BHB, जैविक दृष्ट्या उत्पादित केटोन शरीर जे लोक केटोजेनिक आहारावर तयार करतात, नवीन मायटोकॉन्ड्रिया तयार केले जाऊ शकतात याची खात्री करण्यासाठी TFAM ला मदत करते.
निष्कर्ष
त्यामुळे याचा अर्थ काय हे मला स्पष्ट व्हायचे आहे. याचा अर्थ असा की केटोजेनिक आहार हा मेंदूसाठी एक शक्तिशाली जीन-सिग्नलिंग, मेटाबॉलिक थेरपी आहे.
ब्लूबेरी आणि सॅल्मनसह तुम्हाला कधीही मिळेल त्यापेक्षा हे वेगाने अधिक शक्तिशाली आण्विक सिग्नलिंग आहे. मला हे कसे कळेल?
कारण बरेच लोक ब्लूबेरी आणि सॅल्मन मार्गावर गेले आहेत आणि त्यांना केटोजेनिक आहाराने अनुभवलेल्या पातळीच्या जवळ मूड आणि संज्ञानात्मक कार्याचा बचाव केला नाही.
तुम्ही कदाचित आधीच ब्लूबेरी आणि सॅल्मन मार्ग वापरून पाहिला असेल किंवा तुम्ही माझ्या ब्लॉगवर अभ्यागत नसाल. ब्लूबेरी आणि सॅल्मनने पुरेसे काम केले नाही ही तुमची चूक नाही हे मला तुम्हाला कळावे असे वाटते.
तुम्हाला अजून बरे वाटेल असे सर्व मार्ग सापडले नाहीत.
संदर्भ
कुएनौड, बी., हार्टवेग, एम., गोडिन, जेपी, क्रोटेउ, ई., माल्टाईस, एम., कॅस्टेलानो, सीए, … आणि कुन्नेन, एससी (2020). एक्सोजेनस डी-बीटा-हायड्रॉक्सीब्युटायरेटचे चयापचय, एक ऊर्जा सब्सट्रेट जो हृदय आणि किडनीद्वारे उत्साहाने वापरला जातो. पोषण मध्ये फ्रंटियर्स, 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 बॉडीचा प्रभाव, D-β-Hydroxybutyrate, Sirtuin2-Mediated Regulation of Mitochondrial Quality Control आणि Autophagy-Lysosomal Pathway वर. सेल, 12(3), 486 https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 टिप्पणी