Het ketogene dieet: een krachtige moleculaire signaaltherapie voor de hersenen
Geschatte leestijd: 6 minuten
Je beseft het misschien niet, maar het ketonlichaam BHB, geproduceerd bij het volgen van een ketogeen dieet, is een krachtige moleculaire signaalgever. In deze blogpost gaan we kijken naar de effecten van BHB op je neuronen en de beïnvloede genetische paden. Laten we dus een duik nemen in de fascinerende wereld van ketonlichaamsignalering. 🌊
Onderzoekers onderzochten onlangs de effecten van BHB op basale autofagie, mitofagie en mitochondriale en lysosomale biogenese in gezonde corticale gekweekte neuronen. Het is belangrijk op te merken dat deze studie werd uitgevoerd in een petrischaal, niet op levende organismen. Toch zijn de bevindingen echt intrigerend.
De resultaten tonen aan dat D-BHB het mitochondriale membraanpotentieel verhoogde en de NAD reguleerde+/NADH-verhouding. D-BHB verbeterde de nucleaire niveaus van FOXO1, FOXO3a en PGC1α op een SIRT2-afhankelijke manier en stimuleerde autofagie, mitofagie en mitochondriale biogenese.
Gómora-García, JC, Montiel, T., Hüttenrauch, M., Salcido-Gómez, A., García-Velázquez, L., Ramiro-Cortés, Y., … & Massieu, L. (2023). Effect van het ketonenlichaam, D-β-hydroxybutyraat, op door Sirtuin2 gemedieerde regulatie van mitochondriale kwaliteitscontrole en de autofagie-lysosomale route. Cellen, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
Je kunt meer te weten komen over deze belangrijke mitochondriale functies in deze blogpost die ik schreef.
Laat me eerst verduidelijken dat deze studie D-BHB gebruikte. DBHB is het bio-identieke keton voor het keton dat uw lichaam produceert wanneer het vet afbreekt tot een keton. Als je meer wilt weten over D-BHB, wil je misschien dit blogartikel lezen dat ik over datzelfde onderwerp heb geschreven!
Laten we teruggaan naar wat ze hebben gevonden!
De resultaten toonden aan dat blootstelling aan D-BHB de mitochondriale functie verbetert en autofagie, mitofagie en mitochondriale biogenese stimuleert door de opregulatie van transcriptiefactoren in een verscheidenheid aan genen.
Upregulatie van transcriptiefactoren betekent dat de hoeveelheid of activiteit van bepaalde eiwitten wordt verhoogd, wat de expressie van de genen die ze reguleren kan verhogen.
Welke genen zagen ze dat D-BHB een effect had?
FOX01 en FOX03a
FOXO1 en FOXO3a zijn transcriptiefactoren die een belangrijke rol spelen in een breed scala van cellulaire processen, waaronder celdifferentiatie, metabolisme en stressrespons. Ze ontdekten dat blootstelling aan D-BHB de expressie van FOXO1 en FOXO3a opwaarts reguleert. Dit zijn routes die de expressie bevorderen van genen die betrokken zijn bij mitochondriale en lysosomale biogenese. Waarom is dit belangrijk?
Omdat upregulatie van FOXO1 en FOXO3a door D-BHB het vermogen van neuronen verbetert om het energiemetabolisme te verbeteren, oxidatieve stress te verminderen en de verwijdering van cellulair afval te verbeteren.
Van FOXO1 en FOXO3a is bekend dat ze de expressie van genen die betrokken zijn bij mitochondriale biogenese, zoals PGC-1α, NRF1 en TFAM, activeren en bevorderen.
PGC-1α, NRF1 en TFAM zijn allemaal genen die coderen voor eiwitten met dezelfde naam. Wanneer deze genen tot expressie worden gebracht, werken de resulterende eiwitten (PGC-1α, NRF1 en TFAM) samen om een heleboel moleculaire signaalgoedheden te promoten waarover ik je wil vertellen!
PGC-1α
PGC-1α, of peroxisoom proliferator-geactiveerde receptor gamma-coactivator 1-alpha, is een eiwit dat een cruciale rol speelt bij het creëren en behouden van gezonde mitochondria in neuronen. Het bereikt dit door de productie van nieuwe mitochondriën te bevorderen en het vermogen van bestaande mitochondriën om energie te produceren te verbeteren.
PGC-1α bevordert de aanmaak van nieuwe mitochondriën in neuronen door genen aan te zetten die betrokken zijn bij mitochondriale biogenese, het proces waarbij nieuwe mitochondriën worden aangemaakt. Dit proces is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat neuronen voldoende mitochondriën hebben om hun hoge energiebehoefte te ondersteunen. Bovendien verbetert PGC-1α het vermogen van bestaande mitochondriën om energie te produceren door genen aan te zetten die betrokken zijn bij oxidatieve fosforylering, het proces waarbij ATP wordt geproduceerd.
Bovendien is bekend dat PGC-1α de productie reguleert van antioxiderende enzymen die mitochondriën beschermen tegen oxidatieve stress. Oxidatieve stress is een soort stress die mitochondria en andere cellulaire componenten kan beschadigen en kan leiden tot neuronale disfunctie en celdood.
D-BHB, een biologisch geproduceerd ketonlichaam dat mensen produceren op een ketogeen dieet, helpt PGC-1α beter te werken om meer mitochondriën aan te maken en helpt die mitochondriën beter te laten functioneren. En alsof dat nog niet genoeg is, helpt het je de antioxidanten aan te maken die je nodig hebt om oxidatieve stress te verminderen.
NRF1
NRF1, of nucleaire respiratoire factor 1, is een transcriptiefactor die een essentiële rol speelt bij het creëren en onderhouden van gezonde mitochondriën. Het werkt door genen aan te zetten die eiwitten produceren die nodig zijn voor de mitochondriale functie. Dit proces is belangrijk om ervoor te zorgen dat de mitochondriën efficiënt energie kunnen produceren.
Mitochondria zijn complexe organellen die verschillende eiwitten nodig hebben om goed te kunnen functioneren. Sommige van deze eiwitten worden geproduceerd in de kern van de cel en vervolgens getransporteerd naar de mitochondriën. NRF1 helpt dit proces te coördineren door genen aan te zetten die deze eiwitten produceren. Deze eiwitten omvatten degenen die nodig zijn voor energieproductie en degenen die betrokken zijn bij het onderhoud van de mitochondriale structuur en de regulatie van mtDNA-replicatie.
NRF1 is van cruciaal belang voor de mitochondriale functie omdat het de expressie reguleert van genen die betrokken zijn bij oxidatieve fosforylering, een proces dat nodig is voor de productie van ATP, de belangrijkste energievaluta van de cel. Het is ook betrokken bij de regulatie van mitochondriale biogenese, het proces waarbij nieuwe mitochondriën worden gecreëerd.
Naast zijn rol in de mitochondriale functie, is NRF1 ook betrokken bij de regulatie van cellulaire stressreacties. Het is betrokken bij de activering van genen die cellen beschermen tegen oxidatieve stress, een vorm van stress die de mitochondriën en andere cellulaire componenten kan beschadigen.
D-BHB, een biologisch geproduceerd ketonlichaam dat mensen produceren op een ketogeen dieet, helpt NRF1 beter te werken om meer mitochondriën aan te maken, de energieproductie te reguleren en je hersenen te helpen beschermen tegen oxidatieve stress.
TFAM
TFAM, wat staat voor mitochondriale transcriptiefactor A, is een eiwit dat een cruciale rol speelt bij het creëren en behouden van gezonde mitochondriën. Het bereikt dit door de replicatie van mtDNA te bevorderen. TFAM bindt zich aan mtDNA en fungeert als een soort "hoofdregulator" voor mtDNA-replicatie. Wanneer TFAM aanwezig is, signaleert het de cel om meer kopieën van mtDNA te maken.
Replicatie van mtDNA is cruciaal voor het creëren van nieuwe mitochondriën. Naarmate cellen groeien en delen, moeten ze nieuwe mitochondriën creëren om hun verhoogde energiebehoefte te ondersteunen. Als mtDNA-replicatie niet correct plaatsvindt, kan de cel mogelijk niet genoeg nieuwe mitochondriën aanmaken, wat leidt tot verminderde energieproductie en mogelijk schadelijke effecten op de cel.
D-BHB, een biologisch geproduceerd ketonlichaam dat mensen produceren op een ketogeen dieet, helpt TFAM ervoor te zorgen dat er nieuwe mitochondriën kunnen worden aangemaakt.
Conclusie
Dus ik wil duidelijk zijn over wat dit betekent. Dit betekent dat een ketogeen dieet een krachtige gensignalerende, metabolische therapie voor de hersenen is.
Dit is exponentieel krachtigere moleculaire signalering dan je ooit zult krijgen met bosbessen en zalm. Hoe weet ik dit?
Omdat veel mensen de bosbessen- en zalmroute zijn gegaan en hun stemming en cognitieve functie niet hebben kunnen redden in de buurt van het niveau dat ze ervaren met een ketogeen dieet.
Waarschijnlijk heb je de bosbessen- en zalmroute al geprobeerd, anders zou je geen bezoeker van mijn blog zijn. Ik wil dat je weet dat het niet jouw schuld is dat de bosbessen en zalm niet genoeg deden.
Je had gewoon nog niet alle manieren gevonden waarop je je beter kon voelen.
Referenties
Cuenoud, B., Hartweg, M., Godin, JP, Croteau, E., Maltais, M., Castellano, CA, … & Cunnane, SC (2020). Metabolisme van exogeen D-bèta-hydroxybutyraat, een energiesubstraat dat gretig wordt geconsumeerd door het hart en de nieren. Grenzen in Voeding13. 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). Effect van het ketonenlichaam, D-β-hydroxybutyraat, op door Sirtuin2 gemedieerde regulatie van mitochondriale kwaliteitscontrole en de autofagie-lysosomale route. Cellen, 12(3), 486. https://doi.org/10.3390/cells12030486
2 reacties