Hoe biogenese, dinamika en mitofagie jou brein regmaak
Geskatte leestyd: 8 minute
Sommige van julle begin verstaan dat jy op mitochondriale funksie moet fokus om 'n gesonde brein te hê wat 'n goeie bui en kognitiewe funksionering toelaat. Sommige van julle is net goed met die wete dat mitochondria die sleutel is. En jy kan hierdie eenvoudige blogplasing oor hierdie wonderlike organelle geniet!
Maar sommige van julle wil meer weet oor mitochondria, en om daaroor te leer is vir julle belangrik. Jy is dalk soos ek, wat my wetenskaplike "hoekom" regtig moet verstaan vir iets om alles in te gaan en vir my nuwe gedrag om 'n doel te hê. So as jy so is, is hierdie blogpos vir jou!
Kom ons bespreek die weë wat mitochondriale gesondheid handhaaf en kyk dan hoe ketogeniese diëte daardie weë kan beïnvloed om jou te help om beter te voel. Sal ons begin?
Mitochondriale biogenese
Mitochondriale biogenese is die proses waardeur nuwe mitochondria binne 'n sel gegenereer word, en dit speel 'n kritieke rol in die regulering van sellulêre metabolisme, die handhawing van energiehomeostase en die versagting van die effekte van oksidatiewe stres. Hierdie proses word hoogs gereguleer en behels ingewikkelde koördinasie van geenuitdrukking, proteïentranslasie en organelsamestelling.
Die primêre drywer van mitochondriale biogenese is die transkripsionele ko-aktiveerder PGC-1α. Moenie skrik vir 'n bietjie alfabetsop nie. Dit is maklik om te verstaan! Ek belowe.
Die PGC-1α-geen kodeer vir 'n proteïen genaamd PGC-1α. Nie verbasend nie, aangesien die meeste gene instruksies verskaf vir die maak van proteïene.
PGC-1α is 'n proteïen wat help om gesonde mitochondria in neurone te skep en in stand te hou deur die produksie van nuwe mitochondria te bevorder. Dit aktiveer die uitdrukking van gene betrokke by mitochondriale biogenese (skepping!) en funksie, wat uiteindelik nuwe mitochondria produseer en die vermoë van bestaande mitochondria om energie te produseer verbeter!
Oor die algemeen behels die proses van mitochondriale biogenese die gekoördineerde uitdrukking van baie gene en die samestelling van 'n groot aantal proteïene en ander molekules, wat uitloop op die vorming van nuwe mitochondria binne die sel. En as jy nie hierdie deel van mitochondriale funksie op 'n gesonde manier aan die gang het nie, gaan jou brein honger ly vir die energie wat dit nodig het om te werk en homself te onderhou. Dit veroorsaak 'n hele kaskade van negatiewe effekte wat probleme met hierdie ander mitochondriale weë veroorsaak.
So kom ons leer meer.
Mitochondriale dinamika
Mitochondriale dinamika verwys na die manier waarop mitochondria hul vorm en grootte verander in reaksie op verskillende seine in ons liggame. Hierdie proses word deur twee hoofprosesse beheer: samesmelting en splitsing. Moenie geïntimideer word deur hierdie twee terme (soos ek was nie), want ek gaan hulle eenvoudig hier verduidelik.
Fusie is wanneer twee of meer mitochondria bymekaar kom om 'n groter, meer onderling gekoppelde netwerk te vorm, terwyl splitsing is wanneer 'n mitochondrion in twee of meer kleiner eenhede verdeel. Fusie van mitochondria kan die hoeveelheid energie wat geproduseer word verhoog, terwyl splitsing dit kan verminder. Dit laat die mitochondria toe om by verskillende energiebehoeftes in die sel aan te pas.
Deur samesmelting en splitsing te ondergaan, kan mitochondria aanpas by veranderende energiebehoeftes en reageer op sellulêre stressors. Dit is omdat wanneer mitochondria saamsmelt, hulle hulpbronne deel en meer energie kan produseer as wanneer hulle apart is. Omgekeerd, wanneer mitochondria splitsing ondergaan, word hulle kleiner en meer geïsoleer, wat energieproduksie kan verminder.
Veranderinge in mitochondriale vorm is belangrik en kan hulle help om op sellulêre stressors te reageer. Byvoorbeeld, wanneer selle aan hoë vlakke van oksidatiewe stres blootgestel word (wat selle en DNA kan beskadig), kan mitochondria splitsing ondergaan om nuwe, gesonder mitochondria te genereer wat die stres beter kan hanteer. Hierdie veranderinge in vorm (morfologie) kan ook help om kommunikasie tussen mitochondria en ander dele van die sel te vergemaklik. Die samesmelting van mitochondria kan byvoorbeeld voorsiening maak vir die uitruil van proteïene en ander molekules tussen mitochondria, wat belangrik kan wees vir die regulering van sellulêre metabolisme en energieproduksie.
Mitochondriale mitofagie
Mitochondriale mitofagie is 'n proses waardeur selle selektief beskadigde of disfunksionele mitochondria verwyder, wat help om 'n gesonde mitochondriale netwerk te handhaaf en oksidatiewe stres te verminder. En julle weet almal nou al wat dit vir breinfunksie beteken!
Die proses van mitochondriale mitofagie behels verskeie stappe. Eerstens word die beskadigde of disfunksionele mitochondria geïdentifiseer en gemerk vir vernietiging deur 'n proses wat ubiquitinering genoem word. Hierdie prettige woord beskryf 'n proses waardeur 'n proteïen genaamd ubiquitin by die beskadigde mitochondria gevoeg word, wat dit merk vir verwydering.
Vervolgens word die gemerkte mitochondria omring deur 'n membraanstruktuur wat 'n outofagosoom genoem word, wat 'n vesikel vorm wat die beskadigde mitochondria verswelg. Die outofagosoom versmelt dan met 'n lisosoom, 'n gespesialiseerde organel wat ensieme bevat wat sellulêre afval kan afbreek en afbreek.
Sodra die beskadigde mitochondria binne die lisosoom is, breek die ensieme dit af in hul samestellende dele, wat deur die sel herwin kan word. Dit is 'n komplekse proses wat verskeie stappe behels en verskeie sellulêre komponente koördineer. Gelukkig hoef jy nie al die stappe te verstaan om te weet dat hierdie mitochondriale proses deurslaggewend is vir jou breingesondheidsdoelwitte nie.
Tydens periodes van mitochondriale disfunksie en mislukking van mitochondriale kwaliteitbeheermeganismes (soos mitofagie) kan ROS/RNS skade aan sellulêre makromolekules en nekrotiese seldood veroorsaak. Behoorlike beheer en koördinasie van mitofagie-bane is van kardinale belang om seldood en inflammasie te voorkom.
Swerdlow, NS, & Wilkins, HM (2020). Mitofagie en die brein. Internasionale joernaal van molekulêre wetenskappe, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
Hierdie proses van selektiewe verwydering van beskadigde mitochondria help om 'n gesonde mitochondriale netwerk te handhaaf en oksidatiewe stres te verminder en is basies 'n groot komponent van jou vermoë om jou bui en kognitiewe funksie te herstel!
#MitochondriaMatter
In die brein is mitofagie veral belangrik as gevolg van die hoë energiebehoeftes van breinselle en hul vatbaarheid vir oksidatiewe stres. Verswakte mitochondriale funksie en oksidatiewe stres is geïmpliseer in die ontwikkeling van 'n verskeidenheid neurodegeneratiewe versteurings en geestesongesteldheid.
Ketogene diëte en mitochondria
Ek dink dit is belangrik vir jou om te weet dat 'n ketogeniese dieet diepgaande positiewe uitwerking op hierdie mitochondriale weë het.
Daar is bewyse dat ketogeniese diëte mitochondriale dinamika kan beïnvloed, insluitend die prosesse van samesmelting en splitsing wat mitochondriale morfologie vorm. Studies in beide diere en mense het getoon dat ketogeniese diëte die uitdrukking van gene wat betrokke is by mitochondriale samesmelting kan verhoog, wat mitochondriale grootte en netwerkkompleksiteit verhoog.
Onlangse studies het getoon dat ketogeniese diëte die uitdrukking van gene wat betrokke is by mitochondriale splitsing kan verminder, wat mitochondriale fragmentasie en disfunksie kan bevorder. Daar is spesifiek gevind dat 'n ketogeniese dieet die uitdrukking van die proteïen Drp1, wat betrokke is by die proses van mitochondriale splitsing, verminder.
KD kan ER [endoplasmiese retikulum] stres onderdruk en mitochondriale integriteit beskerm deur die mitochondriale translokasie van Drp1 te onderdruk om NLRP3-inflammasoomaktivering te inhibeer, en sodoende neurobeskermende effekte uit te oefen.
Hoekom sal ons mitochondriale splitsing wil verminder? Omdat oormatige mitochondriale splitsing kan lei tot mitochondriale fragmentasie en disfunksie, wat gekoppel is aan 'n verskeidenheid van siektes, insluitend neurodegeneratiewe versteurings.
Hierdie veranderinge in mitochondriale dinamika kan bydra tot die algehele verbetering in mitochondriale funksie wat met ketogeniese diëte waargeneem word.
Alhoewel die meganismes waardeur 'n ketogeniese dieet hierdie toestande kan verbeter verder as mitochondriale funksie uitbrei, dui die groot mate waartoe voedingsketose die vertroue op mitochondriale metabolisme verhoog sterk daarop dat mitochondriale aanpassing 'n sentrale faktor is.
Miller, VJ, Villamena, FA, & Volek, JS (2018). Voedingsketose en mitohormese: potensiële implikasies vir mitochondriale funksie en menslike gesondheid. Tydskrif van voeding en metabolisme, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Gevolgtrekking
So ja, mitochondria is die kragstasies van ons selle, verantwoordelik vir die vervaardiging van die energie wat ons selle nodig het om behoorlik te funksioneer. Maar die prosesse van mitochondriale dinamika, mitochondriale mitofagie en mitochondriale biogenese is ook deurslaggewend vir die handhawing van hierdie lewensbelangrike organelle se gesondheid en behoorlike funksie.
Deur hierdie prosesse kan selle energieproduksie en metabolisme in die brein reguleer. Ons het hierdie weë nodig wat goed werk om aan te pas by veranderende energiebehoeftes, om op sellulêre stressors te reageer en die ophoping van beskadigde of disfunksionele mitochondria te voorkom. En wat gebeur wanneer hierdie paaie in die brein benadeel word? Ons sien die ontwikkeling van geestesongesteldheid en neurodegeneratiewe versteurings.
As daardie laaste stelling skandalig en onwetenskaplik klink, moet jy die velde van metaboliese psigiatrie en neurologie inhaal. Ek sal aanbeveel dat jy gaan kyk Chris Palmer se boek Brain Energy (sien verwysings).
In hierdie blogpos het jy geleer dat onlangse navorsing die bewering ondersteun dat 'n ketogeniese dieet belangrike implikasies vir mitochondriale dinamika en funksie kan hê. En ons praat nie van ketogeniese diëte wat wimpy-effekte uitoefen nie. 'n Ketogene dieet verander letterlik die uitdrukking van gene wat betrokke is by mitochondriale splitsing en samesmelting en oefen neurobeskermende effekte uit.
As jy saam met my wil werk om skop-mitochondriale funksies soos hierdie te hê, is jy welkom om navraag te doen oor my aanlynprogram hieronder:
My hoop is dat hierdie blogpos bygedra het tot jou begrip van die prosesse wat mitochondriale funksie en dinamika reguleer en hoe ketogeniese diëte 'n kragtige ingryping kan wees om metaboliese versteurings in die brein te behandel wat as geestesongesteldheid en neurologiese versteurings manifesteer.
Omdat jy die reg het om al die maniere te ken waarop jy beter kan voel.
Verwysings
Guo, M., Wang, X., Zhao, Y., Yang, Q., Ding, H., Dong, Q., … & Cui, M. (2018). Ketogeniese dieet verbeter brein-iskemiese verdraagsaamheid en inhibeer NLRP3-inflammasoomaktivering deur Drp1-gemedieerde mitochondriale splitsing en endoplasmiese retikulumstres te voorkom. Grense in Molekulêre Neurowetenskap, 1186. https://doi.org/10.3389/fnmol.2018.00086
Miller, VJ, Villamena, FA, & Volek, JS (2018). Voedingsketose en mitohormese: potensiële implikasies vir mitochondriale funksie en menslike gesondheid. Tydskrif van voeding en metabolisme, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Palmer, CD (2014). Brein Energie. Akademiese Pers. https://brainenergy.com/
Qu, C., Keijer, J., Adjobo-Hermans, MJ, van de Wal, M., Schirris, T., van Karnebeek, C., … & Koopman, WJ (2021). Die ketogeniese dieet as 'n terapeutiese intervensiestrategie in mitochondriale siekte. Die Internasionale Tydskrif vir Biochemie en Selbiologie, 138106050. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2021.106050
Swerdlow, NS, & Wilkins, HM (2020). Mitofagie en die brein. Internasionale joernaal van molekulêre wetenskappe, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
3 Comments