A’ sgrùdadh àite BHB ann an slàinte inntinn: atharrachadh epigenetic mar làimhseachadh inntinn-inntinn metabolach
Ùine leughaidh tuairmseach: 16 mionaid
Mar sin nuair a bhios sinn a’ bruidhinn mu dheidhinn daithead ketogenic a’ dèanamh ketones, agus na cetones sin nam buidhnean comharran moileciuil, is e seo a tha mi a’ ciallachadh. Is e BHB am buidheann ketone as fheàrr a chaidh a sgrùdadh san litreachas aig an àm seo. Chan eil sin a’ ciallachadh nach eil buaidhean no buaidhean comharran moileciuil aig na buidhnean ketone eile. Tha e dìreach a’ ciallachadh gu bheil an rannsachadh, aig àm an artaigil seo, ag amas air na buaidhean sin a chithear ann am BHB.
B ’àbhaist dha BHB a bhith air fhaicinn mar dìreach fo-thoradh metabolach ach tha e air a bhith a’ faighinn gluasad airson grunn bhliadhnaichean mar aithneachadh air a dhreuchd ann am pròiseas iom-fhillte modaladh epigenetic, dreuchd aig a bheil buaidh mhòr air eas-òrdughan neuropsychiatric.
Epigenetics: An t-ailtire subtle de mhìneachadh gine
Mus tèid mi a-steach do chuid de mhion-fhiosrachadh BHB, tha mi a’ smaoineachadh gu bheil e gu math cuideachail bun-bheachd epigenetics a thuigsinn. Gus seo a mhìneachadh, bu mhath leam an samhlachas cumanta de leabharlann agus leabharlannaiche a chleachdadh. Smaoinich air an DNA agad mar leabharlann mòr le cruinneachadh mòr de leabhraichean làn den fhiosrachadh ginteil agad. Tha Epigenetics coltach ri leabharlannaiche a’ co-dhùnadh dè na leabhraichean a thèid a thoirt far na sgeilpichean airson an leughadh agus dè na leabhraichean a tha air fhàgail. Tha an leabharlannaiche air leth cumhachdach san t-suidheachadh seo, nach aontaicheadh tu? Chan atharraich an leabharlannaiche na leabhraichean fhèin - tha an t-sreath DNA fhathast gun atharrachadh - ach tha buaidh aig an leabharlannaiche air na pàirtean den chòd ginteil a tha air an cur an cèill no air an “leughadh,” agus nach eil. Anns an leabharlann seo, tha na leabhraichean (DNA) cho luachmhor is nach gabh an toirt air falbh. Ach, nuair a thèid leabhar a thaghadh airson a leughadh, bidh pròiseas air leth (tar-sgrìobhadh) a’ cruthachadh lethbhreacan (teachdaire RNA; mRNA) de na duilleagan riatanach. Is e na leth-bhreacan sin a tha a’ fàgail an leabharlainn, a’ giùlan an fhiosrachaidh a tha a dhìth airson a’ chill gus pròtanan a dhèanamh.
Tha an sreath DNA ann an ginean fhathast mar an ceudna ge bith dè na buaidhean epigenetic a th’ ann. Tha mi a’ smaoineachadh gum faod bun-bheachdan gintinneachd agus epigenetics a bhith troimh-chèile do dhaoine nach eil eòlach air na bun-bheachdan sin. Ma gheibh thu troimh-chèile leotha sin, chan eil thu nad aonar. Bheir sinn sùil air eisimpleirean a chuidicheas ar tuigse.
Faodaidh ithe biadhan làn de bhiotamain B12, leithid feòil, bainne agus uighean, buaidh a thoirt air comharran epigenetic. Ged nach eil bhiotamain B12 ag atharrachadh an t-sreath DNA de ghinean co-cheangailte ri slàinte neoni agus ceallan fala, tha prìomh phàirt aige ann a bhith a’ cumail suas pàtrain DNA fallain, a tha deatamach airson na ginean sin a chuir an cèill gu ceart.
Faodaidh nochdadh do stuthan truailleadh agus ceimigean, leithid meatailtean trom, atharrachaidhean epigenetic adhbhrachadh. Chan eil na tocsainnean sin ag atharrachadh an fhìor shreath DNA de ghinean, ach faodaidh iad abairt pàtran DNA atharrachadh. Bheir seo buaidh air mar a tha cuid de ghinean air an cur an cèill, a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air slàinte gun a bhith ag atharrachadh a’ chòd ginteil fhèin.
Faodaidh cuideam saidhgeòlach agus eòlasan traumatach leantainn gu atharrachaidhean epigenetic. Chan eil na h-eòlasan sin ag atharrachadh an t-sreath DNA taobh a-staigh ginean co-cheangailte ri freagairt cuideam agus slàinte inntinn. Ach, faodaidh iad atharrachadh mar a tha na ginean sin air an cur an cèill tro dhiofar dhòighean. Faodaidh an abairt gine atharraichte seo buaidh a thoirt air freagairt cuideam na buidhne agus eadhon buaidh a thoirt air metabolism cealla agus gnìomh mitochondrial leis gu bheil freagairtean cuideam ceangailte gu dlùth ri cleachdadh lùtha agus slàinte cealla. Mar sin, ged a tha an còd ginteil fhathast gun atharrachadh, faodar an dòigh anns a bheil am bodhaig a’ dèiligeadh ri cuideam aig ìre moileciuil atharrachadh gu mòr.
Bidh eacarsaich a 'toirt buaidh air faireachdainn gine PPARGC1A, a tha cudromach airson metabolism lùth. Ged nach atharraich an eacarsaich an dearbh DNA den ghine PPARGC1A, bidh e ag àrdachadh a ghnìomhachd. Tha seo a’ leantainn gu àrdachadh ann an cinneasachadh mitochondrial ann an ceallan fèithe agus èifeachdas lùtha nas fheàrr, uile tro atharrachaidhean epigenetic gun a bhith ag atharrachadh sreath DNA a’ ghine.
Tha riaghladh abairt gine (aka epigenetics) air a choileanadh tro dhiofar dhòighean. San artaigil seo, tha sinn gu bhith ag ionnsachadh mu atharrachaidhean histone, methylations DNA, agus microRNAs (miRNAn), ris an canar cuideachd RNAn neo-chòdachadh. Aig a’ cheann thall, tha thu gu bhith a’ tuigsinn beagan nas fheàrr mar a tha buaidhean BHB a’ toirt buaidh air na pròiseasan sin a tha deatamach airson faireachdainn gine ann an dòigh a bheir buaidh air slàinte eanchainn.
A’ tuigsinn β-Hydroxybutyrate: Barrachd air dìreach connadh
Dhaibhsan a tha ùr don bhlog agus daithead ketogenic, leigidh sinn fios dhut gu sgiobalta! Is e buidheann ketone a th’ ann an β-Hydroxybutyrate a tha gu ìre mhòr air a thoirt a-mach anns an òr aig stàitean de lughdachadh gualaisg, leithid fastadh no cumail ri daithead ketogenic. Anns na stàitean sin, bidh am bodhaig a’ gluasad bho bhith a’ cleachdadh glucose mar a phrìomh thùs connaidh gu bhith a’ losgadh geir, a’ leantainn gu cinneasachadh BHB agus cetones eile. Faodaidh tu BHB a dhèanamh le bhith a’ leantainn daithead ketogenic, no faodaidh tu BHB a thoirt a-steach mar leas-phàipear no measgachadh den dhà.
Ach feumaidh fios a bhith agad gu bheil dreuchd BHB a’ leudachadh fada nas fhaide na a bhith na dìreach stòr lùtha eile. Bidh e ag obair mar mholacile comharran a bheir buaidh air raon de phròiseasan bith-eòlasach. Am measg nan dreuchdan as inntinniche aige tha a chomas atharrachadh agus buaidh a thoirt air faireachdainn gine tro dhiofar shlighean epigenetic a tha buntainneach ri faireachdainn agus gnìomh inntinneil.
Dleastanas β-Hydroxybutyrate (BHB) ann an Slàinte Inntinn: Buaidh Epigenetic agus Eadar-obrachadh GPCR
Mar sin, gus tuigse fhaighinn air àite ioma-thaobhach β-Hydroxybutyrate (BHB) ann an slàinte inntinn feumaidh sinn sgrùdadh a dhèanamh air a’ bhuaidh epigenetic aige, agus gu sònraichte an eadar-obrachadh aige le gabhadan ceangailte ri pròtain G (GPCRs). Is e teaghlach mòr de ghlacadairean uachdar cealla a th’ ann an GPCRs aig a bheil prìomh dhleastanasan ann a bhith a’ toirt seachad comharran bho thaobh a-muigh na cealla chun an taobh a-staigh. Bidh iad a’ ceangal le ligands sònraichte (leithid hormonaichean, NTn, agus fo-thoraidhean metabollach mar BHB) agus bidh seo a’ gnìomhachadh pròtainean G.
Tha pròtainean G, goirid airson pròtanan ceangail guanine nucleotide, nan teaghlach de phròtainean a bhios ag obair mar suidsichean moileciuil am broinn cheallan. Tha iad suidhichte air taobh a-staigh na memblan cealla agus tha iad air an cur an gnìomh le GPCRs.
Aon uair ‘s gu bheil pròtanan G air an cur an gnìomh taobh a-staigh na cealla, bidh iad a’ cruthachadh grunn cheumannan de bhith a ’comharrachadh cascades anns a bheil moileciuilean eadar-mheadhanach cudromach leithid teachdairean àrd-sgoile (me, cAMP, ions calcium) agus kinases (enzymes a chuireas buidhnean fosfáit ri pròtanan eile). Bidh cuid de na slighean comharrachaidh a thòisich GPCRs ag eadar-obrachadh gu neo-dhìreach le innealan epigenetic na cealla.
Mar eisimpleir, faodaidh an casgade a thòisicheas iad leantainn gu gnìomhachadh kinases a bhios a’ fosphorylate factaran tar-sgrìobhaidh no pròtanan eile a tha an sàs ann an riaghladh gine. Ann an teirmean nas sìmplidh, nuair a thèid pròtanan G a chuir an gnìomh, bidh iad a ’tòiseachadh air ath-bhualadh slabhraidh, mu dheireadh a’ gnìomhachadh enzyman sònraichte (me, kinases). Bidh na kinases sin an uairsin ag atharrachadh prìomh phròtainean (leithid factaran tar-sgrìobhaidh) a bhios a’ cumail smachd air na ginean a tha gnìomhach sa chill. Seo mar a dh'fhaodas comharra bho thaobh a-muigh na cealla (mar hormona) leantainn gu atharrachaidhean anns na tha an cealla a 'dèanamh, a' gabhail a-steach atharrachaidhean anns a bheil ginean gnìomhach.
Mar sin, tha seo uile gu math inntinneach, ach dè a tha fios againn mu àite BHB ann a bhith ag eadar-obrachadh le GPCRs? Tha GPR109A agus GPR41 nan seòrsaichean sònraichte de ghlacan ceangailte ri pròtain G (GPCRs) anns an deach buaidhean sònraichte BHB a chomharrachadh anns an litreachas rannsachaidh.
Bidh BHB a’ gnìomhachadh GPR109A ann an adipocytes, a’ lughdachadh lipolysis agus cuideachd ann an ceallan dìon agus endothelial. Faodaidh an gnìomhachd seo buaidhean anti-inflammatory a thoirt gu buil, a dh’ fhaodadh cunnart atherosclerosis a lughdachadh. Ciamar a dh’ fhaodadh seo eadar-theangachadh gu buaidhean dìreach air slàinte eanchainn agus, mar sin, buaidh làimhseachaidh a thoirt seachad airson tinneasan inntinn agus eas-òrdughan eanchainn? Uill, tha buaidhean anti-inflammatory, mar an fheadhainn a chaidh a thoirt seachad tro eadar-obrachadh gnìomhachadh BHB agus GPR109A ann an ceallan dìon agus endothelial, deatamach don eanchainn! Tha sèid leantainneach na fheart aithnichte ann an grunn eas-òrdughan eanchainn, agus mar sin faodaidh lughdachadh sèid an eanchainn a dhìon bho neuroinflammation. Bidh gnìomh endothelial leasaichte ag àrdachadh sruth fala don eanchainn agus a’ dèanamh cinnteach à lìbhrigeadh nas fheàrr de ocsaidean agus beathachadh - uidheamachdan deatamach airson eanchainn gnìomh agus, mar sin, seasmhachd faireachdainn agus gnìomh inntinneil.
Ach, tha buaidhean BHB bacaidh no “antagonistic” ann an abairt GPR41. Ciamar a dh’ fhaodadh BHB faighinn a-steach don dòigh faireachdainn a bhith buannachdail? Tha sin a’ coimhead mì-thuigseach, nach eil? Mar sin, tòisichidh sinn ar sgrùdadh air seo ann an co-theacsa tinneas an t-siùcair.
Ann an tinneas an t-siùcair, tha an abairt neo-chuingealaichte de GPR41 co-cheangailte ri lùghdachadh ann an secretion insulin. Thathas den bheachd gu bheil an lùghdachadh seo a’ cur ri dùbhlan ceallan beta pancreatic ann a bhith a’ freagairt gu h-iomchaidh ri ìrean glùcois àrdaichte, prìomh fheart de thinneas an t-siùcair seòrsa 2. Faodaidh gnìomhachd GPR41 ann an ceallan beta pancreatic pàirt a ghabhail ann a bhith a’ cur bacadh air secretion insulin ceart air a bhrosnachadh le glucose fo chumhachan diabetic.
Ach, mar a chaidh a ràdh roimhe, thathas air fhaicinn gu bheil BHB a’ dol an aghaidh abairt GPR41. Carson a tha sin gu diofar? Leis gu bheil antagonizing (a’ dol an-aghaidh no a’ slaodadh sìos) faodaidh faireachdainn GPR41 buaidh mheatabolach a bhith aige.
Le bhith ag obair an aghaidh GPR41, dh’ fhaodadh BHB secretion insulin àrdachadh, agus mar sin a’ leasachadh smachd glùcois fala. Tha an uidheamachd seo a’ moladh àite luachmhor do BHB ann a bhith a’ riaghladh tinneas an t-siùcair, gu sònraichte ann a bhith ag àrdachadh fulangas glùcois agus mothachadh insulin. Ach dè mu dheidhinn tinneas inntinn agus cùisean eanchainn a tha air an comharrachadh le dysfunction metabolic san eanchainn? Bhithinn ag argamaid gu bheil na buaidhean sin cudromach airson slàinte eanchainn.
Tha glùcois fala seasmhach deatamach airson obair eanchainn, agus tha riaghladh glùcois leasaichte a’ toirt taic do shlàinte inntinneil, a’ lughdachadh cunnart ghalaran neurodegenerative, a’ cuideachadh le bhith a’ bunailteachadh faireachdainn, agus a’ tabhann neuroprotection iomlan. Chaidh a shealltainn gu bheil antagonism BHB de GPR41 a 'toirt buaidh air caitheamh lùtha agus gnìomhachd neònach co-fhaireachdainn. Eadar-obrachadh a bheir buaidh cuideachd air homeostasis glùcois le bhith a’ riaghladh secretion insulin.
Tha antagonism GPR41 le BHB cuideachd a’ toirt buaidh air gnìomhachd nearbhach dòigheil. Tha e cudromach a bhith a 'riaghladh gnìomhachd neònach co-fhaireachdainn oir tha e na phàirt de fhreagairt na buidhne gu cuideam. Le bhith ag atharrachadh an fhreagairt seo, faodaidh BHB buaidh a thoirt ann a bhith a’ riaghladh buaidhean co-cheangailte ri cuideam air an eanchainn, a tha fios againn a dh’ fhaodadh dragh a chuir air metabolism eanchainn. Tha àite an eadar-obrachaidh seo ann an homeostasis glùcois agus secretion insulin deatamach airson slàinte eanchainn, agus faodaidh mì-chothromachadh leantainn gu mood agus cùisean inntinneil agus barrachd cunnart bho ghalaran neurodegenerative.
Tha àite cudromach aig BHB ann an sèid, neurologic, agus tinneasan metabolach mar ligand GPCRs endogenous.
He, Y., Cheng, X., Zhou, T., Li, D., Peng, J., Xu, Y., & Huang, W. (2023). β-Hydroxybutyrate mar inneal-atharrachaidh epigenetic: Innealan bunaiteach agus builean. Eilidh. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21098
Chan eil e duilich faicinn mar a tha buaidh BHBs air GPCRn a’ toirt buaidh mhòr air slàinte metabolach, agus, mar sin, a’ toirt buaidh dhìreach air slàinte eanchainn.
Agus is e sin dìreach buaidhean neo-dhìreach BHB air faireachdainn epigenetic tro GPCRs. Bheir sinn fios dhut mu na h-innealan dìreach a tha na lùib gus an tuig thu nas fheàrr carson a tha seo na leigheas cho cumhachdach.
Methylation 101: A’ suidheachadh na h-ìre airson àite BHB ann an riaghladh gine
Tha buaidhean cumhachdach aig BHB air methylation. Mus urrainn dhuinn bruidhinn mun deidhinn, bu chòir dhuinn mionaid a chaitheamh a ’bruidhinn mu dheidhinn dè a th’ ann am methylation oir is e pròiseas bith-eòlasach bunaiteach a th ’ann aig a bheil àite cudromach ann an riaghladh gine agus epigenetics.
Na dèan cus iom-fhillte air an fhacal seo. Tha e a’ coimhead eagallach an toiseach, ach aig a chridhe, chan eil ann am methylation ach buidhnean beaga ceimigeach ris an canar buidhnean methyl a chur ri pàirtean sònraichte den DNA againn no ris na pròtanan (histones) timcheall air a bheil DNA air a phasgadh. Bidh iad ag obair mar ‘tagaichean’ a dh’ fhaodas ginean a chuir an gnìomh no a shàmhlachadh. Nuair a thèid buidhnean methyl a chur ri roinnean sònraichte, faodaidh iad ‘gine a thionndadh dheth’, a’ cur casg air bho bhith air a chleachdadh gus pròtanan a chruthachadh. Nuair nach eil na buidhnean beaga methyl seo an làthair, bidh iad ‘a’ tionndadh air ’gine le bhith a’ leigeil leis a bhith air ath-sgrìobhadh gu gnìomhach gu pròtanan. Bidh tagaichean Methyl a’ tionndadh ginean dheth, agus cha bhith na ginean sin a’ dèanamh phròtainean. Bidh ginean aig nach eil tag methyl a’ tionndadh air agus a’ dèanamh phròtainean.
Anns an leabharlann agus an leabharlann leabharlannaiche, dh’ fhaodadh methylation DNA a bhith air a choimeas ris an leabharlannaiche a’ cur comharran no tagaichean sònraichte air leabhraichean sònraichte. Cha bhith na comharran sin ag atharrachadh susbaint nan leabhraichean (an t-sreath DNA) ach tha iad a’ nochdadh am bu chòir leabhar a bhith ruigsinneach no nach bu chòir. Anns an t-samhlachadh seo, nuair a tha leabhar air a thagadh leis an leabharlannaiche (methylation), tha e na chomharradh nach bu chòir an leabhar seo fhosgladh no a leughadh an-dràsta. Tha seo coltach ri mar as urrainn do methylation san DNA faireachdainn cuid de ghinean a chumail fodha. Tha e mar gum biodh an leabharlannaiche ag ràdh, “Chan eil feum air an leabhar seo an-dràsta; cùm sinn e air an sgeilp agus a-mach à cuairteachadh.” Air an làimh eile, tha dìth taga mar sin a’ ciallachadh gu bheil an leabhar ri fhaighinn airson a leughadh, coltach ri mar as urrainn dìth methylation leigeil le gine a chuir an cèill.
Faodaidh ìrean àrda de β-Hydroxybutyrate (BHB) bacadh a chur air gnìomhachd enzyman mar DNA methyltransferases (DNMTs). Tha e an urra ri DNMT buidhnean methyl a chur ri DNA, prìomh phròiseas ann an riaghladh gine ris an canar methylation. Le bhith a’ cur bacadh air na h-enzyman sin, faodaidh BHB methylation DNA a lughdachadh, a dh’ fhaodadh leantainn gu atharrachaidhean ann an abairt cuid de ghinean.
Bheir sinn seachad eisimpleir airson do chuid ionnsachaidh a dhèanamh nas fhasa!
Bidh BHB a’ bacadh enzymes a bhrosnaicheas methylation. Tha an casg seo le BHB a’ leigeil leis a’ ghine PGC-1a (PPARG coactivator 1a) ath-riaghladh. Tha seo fìor, fìor mhath. Tha PGC-1a deatamach airson obair mitochondrial agus biogenesis. Tha àite deatamach aig àrdachadh a’ ghine seo ann a bhith a’ cumail suas gnìomh analach mitochondrial agus ìrean oxidation searbhag geir.
Ma tha thu airson faighinn a-mach dè na ginean a tha fo bhuaidh buaidhean BHB air methylation, bidh an artaigil seo a sgrìobh mi mu dheidhinn sin a’ còrdadh riut gu mòr!
Tha fios farsaing ann gu bheil buidhnean ketone chan ann a-mhàin mar chonnadh taiceil an àite glùcois ach cuideachd a’ brosnachadh feartan anti-oxidative, anti-inflammatory, agus cardioprotective tro cheangal ri grunn phròtainean targaid, a’ toirt a-steach histone deacetylase (HDAC), no gabhadairean ceangailte ri pròtain G. (GPCRs)
He, Y., Cheng, X., Zhou, T., Li, D., Peng, J., Xu, Y., & Huang, W. (2023). β-Hydroxybutyrate mar inneal-atharrachaidh epigenetic: Innealan bunaiteach agus builean. Eilidh. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21098
Tha an co-obrachadh seo eadar methylation DNA agus atharrachaidhean histone deatamach ann a bhith a’ tionndadh cuid de ghinean. Tha an leithid de dh’ eadar-obrachaidhean orcastra a’ nochdadh cho iom-fhillte ‘s a tha riaghladh epigenetic, far a bheil ioma-phròiseasan ag obair còmhla gus faireachdainn ginean a ghleusadh gu grinn, aig a’ cheann thall a’ toirt buaidh air gnìomh cealla.
A’ sgrùdadh a’ cheangail eadar casg BHB agus HDAC
An ath rud, tha sinn gu bhith a’ bruidhinn mu rudeigin ris an canar Histone Deacetylases (HDACs). Tha an teaghlach HDAC air a dhèanamh suas de ghrunn enzyman, gach fear air a shònrachadh le àireamh eadar-dhealaichte, leithid HDAC1, HDAC2, HDAC3, agus mar sin air adhart, a’ gabhail a-steach HDAC5. Is iad sin enzyman a bhios mar as trice a ’toirt air falbh buidhnean acetyl bho histones, a’ leantainn gu DNA làn phasgan agus gnìomhachd gine nas lugha.
Thathas air sealltainn gu bheil BHB a’ bacadh HDAC5, agus tha seo air a bhith co-cheangailte ri builean neuroprotective, leis gu bheil e a’ cuideachadh le bhith a’ bacadh slighean a tha a’ leantainn gu bàs cealla. Tha seo air ceistean a thogail mu àite ketones, leithid BHB, ann a bhith a’ làimhseachadh eas-òrdughan anns a bheil atharrachaidhean ginteil de HDAC5, leithid eas-òrdugh bipolar. Am b’ urrainn do atharrachadh HDAC5 le cetones a bhith na phrìomh dhòigh anns am bi daithead ketogenic a’ toirt buaidh therapach ann an eas-òrdugh bipolar?
Rachamaid air ais chun an leabharlann agus an leabharlannaiche againn. Smaoinich gu bheil an leabharlannaiche (epigenetics) a’ cleachdadh HDACs (enzym) gus na leabhraichean (ginean) a phacadh nas teann air na sgeilpichean (histones). Tha am pacadh teann seo air na sgeilpichean ga dhèanamh duilich leabhraichean fa-leth a tharraing a-mach (tha sgeilp leabhraichean mar seo air a bhith againn uile, ceart?). Tha an duilgheadas a th’ ann a bhith a’ faighinn an leabhair far an sgeilp a’ lùghdachadh an coltas gun tèid a leughadh (gine abairt). Tha nas lugha de HDACan a’ ciallachadh barrachd àite air na sgeilpichean leabhraichean agus lorg leabhraichean (ginean) nas fhasa. Fhuair mi e? Math! Cùm a' dol!
Agus dhaibhsan aig nach eil eòlas bith-eòlas, is dòcha gum bi e iongantach a bheil methylation ann an dòigh air choreigin co-cheangailte ri Histone Deacetylases (HDACs). Chan eil iad. Tha iad nan uidheaman gu tur eadar-dhealaichte. Ach, bidh iad gu tric air an deasbad còmhla anns na h-aon artaigilean leis gu bheil nàdar co-obrachail aig na h-innealan sin. Faodaidh raointean de DNA a thèid tro mheatachadh trom pròtainean a tharraing a dh’ aithnicheas na roinnean methylated sin. Faodaidh na pròtanan sin an uairsin HDACan fhastadh chun làrach, a tha thu gu bhith ag ionnsachadh a dh’ fhaodadh buaidh chumhachdach a bhith aca.
Tha e dìreach a’ tachairt gu bheil àite cumhachdach aig BHB ann a bhith ag atharrachadh faireachdainn gine le bhith a’ cur bacadh air Histone Deacetylases (HDACn). Tha casg BHB air HDACn a’ cur casg air an deacetylation seo, a’ leantainn gu staid DNA nas socraiche.
Tha fios agam gu bheil am facal “fois” neònach sa cho-theacsa seo. Ach chan eil mi ga dhèanamh suas. Tha am facal “socair” ann an co-theacsa atharrachaidhean DNA agus histone iomchaidh agus air a chleachdadh gu cumanta ann am bith-eòlas moileciuil. Nuair a tha DNA “fois,” tha e a’ toirt iomradh air staid far nach eil an DNA cho teann timcheall air histones. Tha am fois seo deatamach airson faireachdainn gine, leis gu bheil e a’ toirt cothrom do fhactaran tar-sgrìobhaidh agus pròtanan riaghlaidh eile faighinn gu roinnean DNA sònraichte.
Tha am fois seo a’ leigeil le ginean sònraichte, leithid FOXO3a, mar eisimpleir, a bhith nas gnìomhaiche. Tha FOXO3a an sàs ann an grunn phròiseasan cealla, a’ gabhail a-steach freagairt cuideam agus apoptosis (bàs cealla prògramaichte). Faodaidh casg HDACn le BHB ath-sgrìobhadh FOXO3a a leasachadh, a’ cur ri strì an aghaidh cuideam cealla agus dòighean mairsinn. Tha a’ bhuaidh seo gu sònraichte buntainneach ann an co-theacsa neuroprotection, a tha na bhuaidh làimhseachaidh air a bheil feum mòr anns an fheadhainn a tha a’ fulang le tinneas inntinn.
Chan eil mi airson gum bi thu a’ smaoineachadh nach eil buaidh BHBs air HDACn buntainneach ach airson aon ghine. Tha eisimpleir iomchaidh agus cudromach eile air mar a tha casg air HDACn le làthaireachd BHB mar atharrachadh epigenetic ri fhaicinn nuair a choimheadas sinn air Factor Neurotrophic Derived Brain (BDNF)
Sheall na co-dhùnaidhean againn gum faodadh a’ bhuidheann ketone BHBA faireachdainn BDNF a bhrosnachadh aig dùmhlachd taobh a-staigh roinn eòlas-inntinn (0.02–2 mM) fo sholar lùth àbhaisteach.
Hu, E., Du, H., Zhu, X., Wang, L., Shang, S., Wu, X., … & Lu, X. (2018). Bidh Beta-hydroxybutyrate a ’brosnachadh faireachdainn BDNF ann an neurons hippocampal fo sholar glùcois iomchaidh. Neuroscience, 386, 315-325. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2018.06.036
Thathas cuideachd air fhaicinn gu bheil casg BHB air HDACn a’ leantainn gu àrdachadh ann an abairt BDNF. Tha BDNF na ghine riatanach airson fàs neuronal, mairsinn beò, agus plastachd synaptic. Le bhith a’ cur bacadh air HDACn, bidh BHB a’ brosnachadh staid nas acetylated de histones faisg air gine BDNF, a’ comasachadh a thar-sgrìobhadh. Faodaidh buaidh mhòr a bhith aig an àrdachadh seo de BDNF air neuroplasticity, gnìomh inntinneil, agus is dòcha làimhseachadh trom-inntinn agus eas-òrdughan mood eile.
A’ tuigsinn buaidh BHB air riaghladh microRNA
Is e dòigh eile air riaghladh epigenetic rudeigin ris an canar microRNAs (miRNAs), a tha nan moileciuilean RNA beaga neo-chòdadh a bhios a’ riaghladh faireachdainn gine. Bidh iad nan stiùiridhean a dh’ fhaodas ceangal a dhèanamh ri RNA teachdaire sònraichte (mRNA) sa chill, agus nuair a nì iad seo, faodaidh microRNAs (miRNAn) stad a chuir air an teachdaire RNA (mRNA) bho bhith a’ dèanamh phròtainean no cinneasachadh pròtain a lughdachadh. Ciamar a mhìnicheas sinn àite microRNA air faireachdainn epigenetic a’ cleachdadh an samhlachas leabharlainn againn?
Anns an t-samhlachadh leabharlann ginteil againn, far a bheil ginean nan leabhraichean, agus an leabharlannaiche a’ riochdachadh epigenetics, tha microRNAs (miRNAn) coltach ri notaichean beaga a thig às deidh don leabharlannaiche leabhar (gine) a leughadh mu thràth agus lethbhric (mRNA) a dhèanamh. Tha na notaichean seo a’ toirt seachad stiùireadh air dè cho tric ‘s a bu chòir don leabharlannaiche (epigenetics) cumail a’ dol a’ faighinn cothrom air cuid de leabhraichean (ginean) no am bu chòir ruigsinneachd a bhith air a chuingealachadh, a’ dèanamh cinnteach gu bheil smachd nas fheàrr air abairt gine gus coinneachadh ri feumalachdan na cealla.
Bidh BHB a’ leudachadh a bhuaidh gu microRNAn (miRNAn). Ciamar a tha BHB a' dèanamh seo? Mar a chaidh a mhìneachadh anns an t-samhlachas leabharlainn againn, tha àite aig microRNAn (miRNAn) ann an riaghladh iar-tar-sgrìobhaidh le bhith a’ gleusadh faireachdainn gine gu sònraichte. Faodaidh iad cuimseachadh air RNAn teachdaire sònraichte (mRNAn) airson truailleadh no casg a chuir air an eadar-theangachadh aca gus cinneasachadh pròtainean sònraichte àrdachadh no lughdachadh mar fhreagairt air riatanasan cealla.
Tha pròiseasan mar seo nam prìomh phàirtean de riaghladh iar-tar-sgrìobhaidh a bheir buaidh air raon farsaing de phròiseasan cealla, a tha a’ tachairt gu bhith a’ toirt a-steach metabolism.
Tha sgrùdaidhean a chaidh a dhèanamh ann an saor-thoilich daonna air sealltainn gun deach pròifilean abairt microRNA atharrachadh gu mòr às deidh regimen 6-seachdain air Diet Ketogenic (KD), a ’nochdadh gum faod na h-atharrachaidhean metabolach a thig bho KD, a tha a’ toirt a-steach ìrean BHB àrdaichte, leantainn gu atharrachaidhean ann am miRNA. abairt.
Gu h-iomlan, sheall na saor-thoilich air KD riaghladh air miRNAn a bha ag amas air ginean sònraichte ceangailte ri metabolism beathachaidh a bharrachd air mTOR, PPARs, insulin, agus slighean comharran cytokine.
Nasser, S., Vialichka, V., Biesiekierska, M., Balcerczyk, A., & Pirola, L. (2020). Buaidhean daithead ketogenic agus buidhnean ketone air an t-siostam cardiovascular: Tha dùmhlachd cudromach. Iris an t-saoghail air tinneas an t-siùcair, 11 (12), 584-595. https://doi.org/10.4239/wjd.v11.i12.584
Ach b’ e am pàirt inntinneach gun robh na miRNAs a bha air an riaghladh leis an Ketogenic Diet (KD) a’ cuimseachadh air ginean sònraichte ceangailte ri metabolism beathachaidh, a bharrachd air slighean comharrachaidh cudromach leithid mTOR (targaid meacanaigeach de rapamycin), PPARs (gabhadairean peroxisome-gnìomhaichte le proliferator), insulin. comharran, agus slighean comharran cytokine. Tha iad sin nan slighean cudromach airson slàinte eanchainn le bhith ag atharrachadh metabolism lùtha agus a’ càradh agus a’ lughdachadh neuroinflammation.
Is e seo dìreach dòigh eile as urrainn BHB cur ri bhith a’ gleusadh faireachdainn gine, a’ toirt buaidh air gnìomhachd cealla, agus a’ toirt buaidh làimhseachaidh a dh’ fhaodadh a bhith air pròiseasan galair no stàitean metabolach.
Co-dhùnadh
San artaigil seo, tha thu air grunn dhòighean a sgrùdadh tro bheil làthaireachd BHB ag obair mar mhodulator epigenetic de mhìneachadh gine. A’ tilleadh chun an t-samhlachais againn den leabharlann làn de leabhraichean (genes) agus an leabharlannaiche (epigentics), tha e follaiseach gu bheil BHB a’ gabhail ri dreuchd an leabharlannaiche nar “leabharlann” ginteil.
Gu math coltach ri buaidh an leabharlannaiche air susbaint an leabharlainn, chan atharraich BHB an t-sreath DNA bunaiteach fhèin; bidh e a’ fàgail an t-sreath DNA gun atharrachadh. Ach, tha àite deatamach aig BHB ann a bhith a’ toirt buaidh air comharran epigenetic agus pròiseasan moileciuil a bhios a’ dearbhadh faireachdainn gine. Tro a bhuaidh air pròiseasan leithid atharrachadh histone, methylation DNA, agus riaghladh microRNA, bidh BHB a’ nochdadh mar riaghlaiche cumhachdach ann an saoghal toinnte epigenetics. Bheir e buaidh mhòr air ar staid mheatabolaig agus faodaidh e buaidh a thoirt air faireachdainn gine, a’ toirt buaidh air gnìomhachd ioma-shiostaman buntainneach a bheir buaidh air slàinte eanchainn. Agus mar sin tha mi a’ faighneachd, carson nach toireadh e seachad buaidh làimhseachaidh airson tinneasan inntinn agus eas-òrdughan eanchainn?
Tha mi gu mòr an dòchas gu bheil an artaigil seo air a bhith cuideachail ann a bhith a’ tuigsinn daithead ketogenic. Tha a 'chòir agad fios a bhith agad air a h-uile dòigh anns am faod thu a bhith a' faireachdainn nas fheàrr, agus leis na buaidhean comharran cumhachdach molecular a tha aig cetones air an comharrachadh anns an litreachas rannsachaidh, is dòcha gu bheil thu a 'faighinn a-mach gum faodadh daithead gnèitheach a bhith mar aon dhiubh.
iomraidhean
Conway, C., Beckett, MC, & Dorman, CJ (2023). Feumaidh an claonadh OFF-to-ON DNA a tha an urra ri fois den tionndadh ginteil fibrial seòrsa 1 am pròtain co-cheangailte ri nucleoid Fis. Microbio-eòlas (Leughadh, Sasainn), 169(1), 001283. https://doi.org/10.1099/mic.0.001283
Cornuti, S., Chen, S., Lupori, L., Finamore, F., Carli, F., Samad, M., Fenizia, S., Caldarelli, M., Damiani, F., Raimondi, F., Mazziotti, R., Magnan, C., Rocchiccioli, S., Gastaldelli, A., Baldi, P., & Tognini, P. (2023). Brain histone beta-hydroxybutyrylation càraidean metabolism le abairt gine. Saidheansan beatha cealla is molecular, 80(1), 28. https://doi.org/10.1007/s00018-022-04673-9
Hu, E., Du, H., Zhu, X., Wang, L., Shang, S., Wu, X., Lu, H., & Lu, X. (2018). Bidh Beta-hydroxybutyrate a ’brosnachadh cur an cèill BDNF ann an neurons hippocampal fo sholarachadh glùcois iomchaidh. Neuroscience, 386, 315-325. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2018.06.036
Huang, C., Wang, P., Xu, X., Zhang, Y., Gong, Y., Hu, W., Gao, M., Wu, Y., Ling, Y., Zhao, X., Qin, Y., Yang, R., & Zhang, W. (2018). Bidh am metabolite corp ketone β-hydroxybutyrate a’ toirt a-steach ramification de microglia co-cheangailte ri antidepression tro ghnìomhachd bacadh-brosnachaidh HDACs Akt-small RhoGTPase. Glia, 66(2), 256-278. https://doi.org/10.1002/glia.23241
Mikami, D., Kobayashi, M., Uwada, J., Yazawa, T., Kamiyama, K., Nishimori, K., … & Iwano, M. (2019). Bidh β-Hydroxybutyrate, buidheann ketone, a 'lùghdachadh buaidh cytotoxic cisplatin tro bhith a' gnìomhachadh HDAC5 ann an ceallan epithelial cortical dubhach daonna. Saidheansan beatha, 222, 125-132. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.03.008
Murakami, M., & Tognini, P. (2022). Innealan moileciuil mar bhunait air feartan bith-ghnìomhach daithead ketogenic. Beathachadh, 14(4), 782. https://doi.org/10.3390/nu14040782
Mukai, R., & Sadoshima, J. (2023). Bidh Buidhnean Ketone a 'gleidheadh Mitochondria tro Epigenetics. JACC: Bunaiteach gu Saidheans Eadar-theangachaidh, 8(9), 1138-1140. https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2023.05.013
Nasser, S., Vialichka, V., Biesiekierska, M., Balcerczyk, A., & Pirola, L. (2020). Buaidhean daithead ketogenic agus buidhnean ketone air an t-siostam cardiovascular: Tha dùmhlachd cudromach. World Journal of Diabetes, 11(12), 584-595. https://doi.org/10.4239/wjd.v11.i12.584
Tang, C., Ahmed, K., Gille, A., Lu, S., Gröne, H.-J., Tunaru, S., & Offermanns, S. (2015). Bidh call FFA2 agus FFA3 a’ meudachadh secretion insulin agus a’ leasachadh fulangas glùcois ann an tinneas an t-siùcair seòrsa 2. Leigheas nàdair, 21(2), Artaigil 2. https://doi.org/10.1038/nm.3779