Ինչպես են բիոգենեզը, դինամիկան և միտոֆագիան ամրացնում ձեր ուղեղը
Ընթերցանության գնահատված ժամանակը. 8 րոպե
Ձեզանից ոմանք սկսում են հասկանալ, որ դուք պետք է կենտրոնանաք միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի վրա, որպեսզի ունենաք առողջ ուղեղ, որը թույլ է տալիս լավ տրամադրություն և ճանաչողական գործառույթներ զարգացնել: Ձեզանից ոմանք պարզապես լավ գիտեն, որ միտոքոնդրիումները կարևոր են: Եվ դուք կարող եք վայելել այս պարզ բլոգային գրառումը այս զարմանալի օրգանելների մասին:
Բայց ձեզանից ոմանք ցանկանում են ավելին իմանալ միտոքոնդրիաների մասին, և դրանց մասին իմանալը ձեզ համար կարևոր է: Դուք կարող եք ինձ նման լինել, ով պետք է իսկապես հասկանա իմ գիտական «ինչու»-ն, որպեսզի ինչ-որ բան ամբողջությամբ ընթանա, և իմ նոր վարքագիծը նպատակ ունենա: Այսպիսով, եթե դուք այդպիսին եք, այս բլոգային գրառումը ձեզ համար է:
Եկեք քննարկենք այն ուղիները, որոնք պահպանում են միտոքոնդրիալ առողջությունը, ապա նայենք, թե ինչպես կարող են կետոգեն դիետաները ազդել այդ ուղիների վրա՝ օգնելու ձեզ ավելի լավ զգալ: Սկսե՞նք։
Միտոքոնդրիալ կենսագենեզ
Միտոքոնդրիալ բիոգենեզը բջջի ներսում նոր միտոքոնդրիաների առաջացման գործընթացն է, և այն կարևոր դեր է խաղում բջջային նյութափոխանակության կարգավորման, էներգիայի հոմեոստազի պահպանման և օքսիդատիվ սթրեսի հետևանքների մեղմման գործում: Այս գործընթացը խիստ կարգավորվում է և ներառում է գեների արտահայտման բարդ համակարգում, սպիտակուցների թարգմանություն և օրգանելների հավաքում:
Միտոքոնդրիալ բիոգենեզի առաջնային շարժիչը տրանսկրիպցիոն կոակտիվատոր PGC-1α-ն է: Մի վախեցեք մի փոքրիկ այբուբենի ապուրից: Սա հեշտ է հասկանալ! Ես խոստանում եմ.
PGC-1α գենը ծածկագրում է PGC-1α կոչվող սպիտակուցը: Զարմանալի չէ, քանի որ գեների մեծ մասը սպիտակուցներ պատրաստելու հրահանգներ է տալիս:
PGC-1α-ն սպիտակուց է, որն օգնում է ստեղծել և պահպանել առողջ միտոքոնդրիաները նեյրոններում՝ խթանելով նոր միտոքոնդրիաների արտադրությունը: Այն ակտիվացնում է միտոքոնդրիումային բիոգենեզում (ստեղծագործում) ներգրավված գեների արտահայտությունը և գործում՝ ի վերջո արտադրելով նոր միտոքոնդրիաներ և ուժեղացնելով գոյություն ունեցող միտոքոնդրիումների էներգիա արտադրելու ունակությունը:
Ընդհանուր առմամբ, միտոքոնդրիալ բիոգենեզի գործընթացը ներառում է բազմաթիվ գեների համակարգված արտահայտում և մեծ թվով սպիտակուցների և այլ մոլեկուլների հավաքում, ինչը ավարտվում է բջջի ներսում նոր միտոքոնդրիաների ձևավորմամբ: Եվ եթե դուք չունեք միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի այս հատվածը առողջ կերպով, ձեր ուղեղը սովամահ կլինի այն էներգիայի համար, որն անհրաժեշտ է աշխատելու և պահպանելու համար: Այն առաջացնում է բացասական ազդեցությունների մի ամբողջ կասկադ, որոնք խնդիրներ են առաջացնում այս մյուս միտոքոնդրիալ ուղիների հետ:
Այսպիսով, եկեք ավելին սովորենք:
Միտոքոնդրիալ դինամիկա
Միտոքոնդրիալ դինամիկան վերաբերում է այն ձևին, թե ինչպես են միտոքոնդրիաները փոխում իրենց ձևն ու չափը՝ ի պատասխան մեր մարմնի տարբեր ազդանշանների: Այս գործընթացը վերահսկվում է երկու հիմնական գործընթացներով՝ միաձուլում և տրոհում: Մի վախեցեք այս երկու տերմիններից (ինչպես ես էի), քանի որ ես պատրաստվում եմ դրանք պարզաբանել այստեղ:
Միաձուլումն այն է, երբ երկու կամ ավելի միտոքոնդրիաները միավորվում են՝ ձևավորելով ավելի մեծ, ավելի փոխկապակցված ցանց, մինչդեռ տրոհումն այն է, երբ միտոքոնդրիոնը բաժանվում է երկու կամ ավելի փոքր միավորների: Միտոքոնդրիաների միաձուլումը կարող է մեծացնել արտադրվող էներգիայի քանակը, մինչդեռ տրոհումը կարող է նվազեցնել այն: Սա թույլ է տալիս միտոքոնդրիային հարմարվել բջջի էներգիայի տարբեր պահանջներին:
Միտոքոնդրիաները միաձուլման և տրոհման ենթարկվելով կարող են հարմարվել էներգիայի փոփոխվող պահանջներին և արձագանքել բջջային սթրեսային գործոններին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ երբ միտոքոնդրիաները միաձուլվում են, նրանք կիսում են ռեսուրսները և կարող են ավելի շատ էներգիա արտադրել, քան երբ դրանք առանձին են: Ընդհակառակը, երբ միտոքոնդրիաները ենթարկվում են տրոհման, դրանք դառնում են ավելի փոքր և մեկուսացված, ինչը կարող է նվազեցնել էներգիայի արտադրությունը:
Միտոքոնդրիումի ձևի փոփոխությունները կարևոր են և կարող են օգնել նրանց արձագանքել բջջային սթրեսային գործոններին: Օրինակ, երբ բջիջները ենթարկվում են բարձր մակարդակի օքսիդատիվ սթրեսի (որը կարող է վնասել բջիջները և ԴՆԹ-ն), միտոքոնդրիումները կարող են տրոհվել՝ առաջացնելու նոր, ավելի առողջ միտոքոնդրիաներ, որոնք կարող են ավելի լավ հաղթահարել սթրեսը: Ձևի այս փոփոխությունները (ձևաբանություն) կարող են նաև օգնել հեշտացնել հաղորդակցությունը միտոքոնդրիայի և բջիջի այլ մասերի միջև: Օրինակ, միտոքոնդրիումների միաձուլումը կարող է թույլ տալ սպիտակուցների և այլ մոլեկուլների փոխանակում միտոքոնդրիաների միջև, ինչը կարող է կարևոր լինել բջջային նյութափոխանակության և էներգիայի արտադրության համար:
Միտոքոնդրիալ միտոֆագիա
Միտոքոնդրիալ միտոֆագիան գործընթաց է, որի միջոցով բջիջները ընտրողաբար հեռացնում են վնասված կամ դիսֆունկցիոնալ միտոքոնդրիումները՝ օգնելով պահպանել առողջ միտոքոնդրիալ ցանցը և նվազեցնել օքսիդատիվ սթրեսը: Եվ դուք բոլորդ գիտեք, թե դա ինչ է նշանակում ուղեղի աշխատանքի համար:
Միտոքոնդրիալ միտոֆագիայի գործընթացը ներառում է մի քանի փուլ. Նախ՝ վնասված կամ դիսֆունկցիոնալ միտոքոնդրիումները հայտնաբերվում և նշագրվում են ոչնչացման համար՝ ուբիկվիտինացիա կոչվող գործընթացի միջոցով: Այս զվարճալի բառը նկարագրում է մի գործընթաց, որով ուբիկվիտին կոչվող սպիտակուցը ավելացվում է վնասված միտոքոնդրիային՝ նշելով դրանք հեռացնելու համար:
Այնուհետև նշված միտոքոնդրիումները շրջապատված են թաղանթային կառուցվածքով, որը կոչվում է աուտոֆագոսոմ, որը ձևավորում է վեզիկուլ, որը կլանում է վնասված միտոքոնդրիումները։ Այնուհետև աուտոֆագոսոմը միաձուլվում է լիզոսոմի հետ՝ մասնագիտացված օրգանել, որը պարունակում է ֆերմենտներ, որոնք կարող են քայքայել և քայքայել բջջային թափոնները։
Երբ վնասված միտոքոնդրիումները գտնվում են լիզոսոմի ներսում, ֆերմենտները դրանք բաժանում են իրենց բաղադրիչ մասերի, որոնք կարող են վերամշակվել բջիջի կողմից: Սա բարդ գործընթաց է, որը ներառում է մի քանի քայլեր և համակարգում է տարբեր բջջային բաղադրիչներ: Բարեբախտաբար, ձեզ հարկավոր չէ հասկանալ բոլոր քայլերը, որպեսզի իմանաք, որ այս միտոքոնդրիալ գործընթացը կարևոր է ձեր ուղեղի առողջության նպատակների համար:
Միտոքոնդրիալ դիսֆունկցիայի և միտոքոնդրիալ որակի վերահսկման մեխանիզմների ձախողման ժամանակաշրջաններում (օրինակ՝ միտոֆագիան) ROS/RNS-ը կարող է առաջացնել բջջային մակրոմոլեկուլների վնաս և նեկրոտիկ բջիջների մահ: Միտոֆագիայի ուղիների պատշաճ վերահսկումն ու համակարգումը շատ կարևոր են բջիջների մահը և բորբոքումը կանխելու համար:
Swerdlow, NS, & Wilkins, HM (2020): Միտոֆագիա և ուղեղ. Մոլեկուլային գիտությունների միջազգային ամսագիր, 21(24), 9661: https://doi.org/10.3390/ijms21249661
Վնասված միտոքոնդրիումների ընտրովի հեռացման այս գործընթացը օգնում է պահպանել առողջ միտոքոնդրիալ ցանցը և նվազեցնել օքսիդատիվ սթրեսը և հիմնականում ձեր տրամադրությունը և ճանաչողական գործառույթը վերականգնելու ձեր ունակության հսկայական բաղադրիչն է:
#ՄիտոքոնդրիաՄատթ
Ուղեղում միտոֆագիան հատկապես կարևոր է ուղեղի բջիջների էներգիայի բարձր պահանջարկի և օքսիդատիվ սթրեսի նկատմամբ նրանց զգայունության պատճառով: Միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի խանգարումը և օքսիդատիվ սթրեսը ներգրավված են մի շարք նեյրոդեգեներատիվ խանգարումների և հոգեկան հիվանդությունների զարգացման մեջ:
Կետոգեն դիետաներ և միտոքոնդրիաներ
Կարծում եմ, որ ձեզ համար կարևոր է իմանալ, որ ketogenic դիետան ունի խորը դրական ազդեցություն այս միտոքոնդրիալ ուղիների վրա:
Կա ապացույց, որ կետոգեն դիետաները կարող են ազդել միտոքոնդրիումի դինամիկայի վրա, ներառյալ միտոքոնդրիումի ձևավորումը ձևավորող միտոքոնդրիումի ձևավորման և տրոհման գործընթացները: Ինչպես կենդանիների, այնպես էլ մարդկանց վրա կատարված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ կետոգեն դիետաները կարող են մեծացնել միտոքոնդրիալ միաձուլման մեջ ներգրավված գեների արտահայտումը, ավելացնելով միտոքոնդրիումի չափը և ցանցի բարդությունը:
Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ կետոգեն դիետաները կարող են նվազեցնել գեների արտահայտումը, որոնք ներգրավված են միտոքոնդրիալ տրոհման մեջ, ինչը կարող է նպաստել միտոքոնդրիումի մասնատմանը և դիսֆունկցիայի: Մասնավորապես, պարզվել է, որ կետոգեն դիետան նվազեցնում է Drp1 սպիտակուցի արտահայտումը, որը մասնակցում է միտոքոնդրիալ տրոհման գործընթացին:
KD-ն կարող է ճնշել ER [էնդոպլազմիկ ցանցի] սթրեսը և պաշտպանել միտոքոնդրիալ ամբողջականությունը՝ ճնշելով Drp1-ի միտոքոնդրիումային տեղափոխությունը՝ արգելակելու NLRP3 բորբոքային ակտիվացումը, այդպիսով գործադրելով նյարդապաշտպանիչ ազդեցություն:
Ինչու՞ ենք ուզում նվազեցնել միտոքոնդրիալ տրոհումը: Քանի որ չափից ավելի միտոքոնդրիալ տրոհումը կարող է հանգեցնել միտոքոնդրիումի մասնատման և դիսֆունկցիայի, ինչը կապված է մի շարք հիվանդությունների, այդ թվում՝ նեյրոդեգեներատիվ խանգարումների հետ:
Միտոքոնդրիալ դինամիկայի այս փոփոխությունները կարող են նպաստել միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի ընդհանուր բարելավմանը, որը դիտվում է կետոգեն դիետաների ժամանակ:
Չնայած այն մեխանիզմները, որոնց միջոցով ketogenic diet-ը կարող է բարելավել այս պայմանները, ընդլայնվում են միտոքոնդրիալ ֆունկցիայից դուրս, սննդային կետոզի մեծ չափը մեծացնում է կախվածությունը միտոքոնդրիումային նյութափոխանակությունից, խստորեն հուշում է, որ միտոքոնդրիալ հարմարվողականությունը կենտրոնական գործոն է:
Miller, VJ, Villamena, FA, & Volek, JS (2018): Սննդային կետոզ և միտոհորմեզ. հնարավոր հետևանքներ միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի և մարդու առողջության համար: Սնուցման և նյութափոխանակության ամսագիր, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Եզրափակում
Այսպիսով, այո, միտոքոնդրիումները մեր բջիջների ուժերն են, որոնք պատասխանատու են էներգիայի արտադրության համար, որն անհրաժեշտ է մեր բջիջներին պատշաճ գործելու համար: Բայց միտոքոնդրիալ դինամիկայի, միտոքոնդրիալ միտոֆագիայի և միտոքոնդրիալ կենսագենեզի գործընթացները նույնպես կարևոր են այս կենսական օրգանների առողջության և պատշաճ գործունեության պահպանման համար:
Այս գործընթացների միջոցով բջիջները կարող են կարգավորել ուղեղում էներգիայի արտադրությունը և նյութափոխանակությունը: Մեզ պետք է, որ այս ուղիները լավ աշխատեն՝ հարմարվելու փոփոխվող էներգիայի պահանջներին, արձագանքելու բջջային սթրեսային գործոններին և կանխելու վնասված կամ դիսֆունկցիոնալ միտոքոնդրիաների կուտակումը: Իսկ ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ ուղեղում այս ուղիները խանգարում են: Մենք տեսնում ենք հոգեկան հիվանդության և նեյրոդեգեներատիվ խանգարումների զարգացում:
Եթե վերջին հայտարարությունը հնչում է սկանդալային և ոչ գիտական, դուք պետք է հասնեք նյութափոխանակության հոգեբուժության և նյարդաբանության ոլորտներին: Ես խորհուրդ կտայի ստուգել Քրիս Փալմերի «Ուղեղի էներգիա» գիրքը (տե՛ս հղումները):
Այս բլոգային գրառման մեջ դուք իմացաք, որ վերջին հետազոտությունները հաստատում են այն պնդումը, որ կետոգեն դիետան կարող է կարևոր հետևանքներ ունենալ միտոքոնդրիալ դինամիկայի և ֆունկցիայի վրա: Եվ մենք չենք խոսում կետոգեն դիետաների մասին, որոնք թույլ ազդեցություն են ունենում: Կետոգեն դիետան բառացիորեն փոխում է միտոքոնդրիումի տրոհման և միաձուլման մեջ ներգրավված գեների արտահայտումը և ունենում է նյարդապաշտպանիչ ազդեցություն:
Եթե ցանկանում եք աշխատել ինձ հետ՝ նման միտոքոնդրիալ ֆունկցիաներ ունենալու համար, կարող եք տեղեկանալ իմ առցանց ծրագրի մասին ստորև.
Հուսով եմ, որ այս բլոգային գրառումը նպաստել է միտոքոնդրիալ ֆունկցիան և դինամիկան կարգավորող գործընթացների ըմբռնմանը, և թե ինչպես է կետոգեն դիետաները կարող են հզոր միջամտություն լինել ուղեղում նյութափոխանակության խանգարումների բուժման համար, որոնք դրսևորվում են որպես հոգեկան հիվանդություն և նյարդաբանական խանգարումներ:
Քանի որ դուք իրավունք ունեք իմանալու բոլոր այն ուղիները, որոնցով դուք կարող եք ավելի լավ զգալ:
Սայլակ
Guo, M., Wang, X., Zhao, Y., Yang, Q., Ding, H., Dong, Q., … & Cui, M. (2018): Կետոգեն դիետան բարելավում է ուղեղի իշեմիկ հանդուրժողականությունը և արգելակում է NLRP3 բորբոքային ակտիվացումը՝ կանխելով Drp1 միջնորդավորված միտոքոնդրիալ տրոհումը և էնդոպլազմիկ ցանցի սթրեսը: Սահմանները մոլեկուլային նյարդագիտության մեջ, 11, 86. https://doi.org/10.3389/fnmol.2018.00086
Miller, VJ, Villamena, FA, & Volek, JS (2018): Սննդային կետոզ և միտոհորմեզ. հնարավոր հետևանքներ միտոքոնդրիալ ֆունկցիայի և մարդու առողջության համար: Սնուցման և նյութափոխանակության ամսագիր, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Palmer, CD (2014): Ուղեղի էներգիա. Ակադեմիական մամուլ. https://brainenergy.com/
Qu, C., Keijer, J., Adjobo-Hermans, MJ, van de Wal, M., Schirris, T., van Karnebeek, C., … & Koopman, WJ (2021): Կետոգեն դիետան որպես թերապևտիկ միջամտության ռազմավարություն միտոքոնդրիալ հիվանդության դեպքում. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 138, 106050. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2021.106050
Swerdlow, NS, & Wilkins, HM (2020): Միտոֆագիա և ուղեղ. Մոլեկուլային գիտությունների միջազգային ամսագիր, 21(24), 9661: https://doi.org/10.3390/ijms21249661
3 Comments