Odkrywanie roli BHB w zdrowiu psychicznym: modulacja epigenetyczna jako leczenie psychiatrii metabolicznej

Szacowany czas czytania: 16 minuty

Kiedy więc mówimy o dietach ketogennych wytwarzających ketony, a te ketony są molekularnymi ciałami sygnalizacyjnymi, właśnie to mam na myśli. BHB jest obecnie najlepiej zbadanym ciałem ketonowym w literaturze. Nie oznacza to, że inne ciała ketonowe nie mają efektów lub wpływów w zakresie sygnalizacji molekularnej. Oznacza to po prostu, że badania prowadzone w momencie pisania tego artykułu skupiają się na efektach obserwowanych w BHB.

Kiedyś BHB było postrzegane jedynie jako produkt uboczny metabolizmu, ale od kilku lat nabiera tempa w uznaniu jego roli w złożonym procesie modulacji epigenetycznej, roli, która ma głębokie implikacje w przypadku zaburzeń neuropsychiatrycznych.

Epigenetyka: subtelny architekt ekspresji genów

Zanim przejdę do szczegółów BHB, myślę, że naprawdę pomocne jest zrozumienie koncepcji epigenetyki. Aby to wyjaśnić, chciałbym posłużyć się powszechną analogią biblioteki i bibliotekarza. Wyobraź sobie swoje DNA jako ogromną bibliotekę z ogromną kolekcją książek pełną informacji genetycznych. Epigenetyka przypomina bibliotekarza decydującego, które książki zdjąć z półek do przeczytania, a które pozostawić w schowku. Bibliotekarz ma w tym scenariuszu ogromną moc, prawda? Bibliotekarz nie zmienia samych książek – sekwencja DNA pozostaje niezmieniona – ale bibliotekarz wpływa na to, które części kodu genetycznego są wyrażane lub „czytane”, a które nie. W tej bibliotece książki (DNA) są tak cenne, że nie można ich usunąć. Jednakże, gdy do przeczytania wybierana jest książka, w ramach oddzielnego procesu (transkrypcji) tworzone są kserokopie (przekaźnik RNA; mRNA) niezbędnych stron. Te kserokopie opuszczają bibliotekę, niosąc informacje potrzebne komórce do produkcji białek.

Sekwencja DNA w genach pozostaje taka sama niezależnie od wpływów epigenetycznych. Myślę, że pojęcia genetyki i epigenetyki mogą być mylące dla osób niezaznajomionych z tymi pojęciami. Jeśli czujesz się przez to zdezorientowany, nie jesteś sam. Spójrzmy na kilka przykładów, które pomogą nam zrozumieć.

Spożywanie pokarmów bogatych w witaminę B12, takich jak mięso, nabiał i jaja, może wpływać na markery epigenetyczne. Chociaż witamina B12 nie zmienia sekwencji DNA genów związanych ze zdrowiem nerwów i komórek krwi, odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowych wzorców DNA, które są kluczowe dla właściwej ekspresji tych genów.

Narażenie na zanieczyszczenia i chemikalia, takie jak metale ciężkie, może powodować zmiany epigenetyczne. Toksyny te nie zmieniają rzeczywistej sekwencji DNA genów, ale mogą modyfikować ekspresję wzoru DNA. Wpływa to na ekspresję niektórych genów, potencjalnie wpływając na zdrowie bez zmiany samego kodu genetycznego.

Stres psychiczny i traumatyczne doświadczenia mogą prowadzić do modyfikacji epigenetycznych. Doświadczenia te nie zmieniają sekwencji DNA w genach związanych z reakcją na stres i zdrowiem psychicznym. Mogą jednak zmieniać sposób ekspresji tych genów poprzez różne mechanizmy. Ta zmieniona ekspresja genów może wpływać na reakcję organizmu na stres, a nawet na metabolizm komórkowy i funkcję mitochondriów, ponieważ reakcje na stres są ściśle powiązane ze zużyciem energii i zdrowiem komórkowym. Tak więc, chociaż kod genetyczny pozostaje niezmieniony, sposób, w jaki organizm reaguje na stres na poziomie molekularnym, może ulec znaczącym zmianom.

Ćwiczenia wpływają na ekspresję genu PPARGC1A, który jest ważny dla metabolizmu energetycznego. Chociaż ćwiczenie nie zmienia faktycznego DNA genu PPARGC1A, zwiększa jego aktywność. Prowadzi to do wzrostu produkcji mitochondriów w komórkach mięśniowych i lepszej efektywności energetycznej, a wszystko to poprzez modyfikacje epigenetyczne bez zmiany sekwencji DNA genu.

Regulacja ekspresji genów (czyli epigenetyka) odbywa się poprzez różne mechanizmy. W tym artykule dowiemy się o modyfikacjach histonów, metylacji DNA i mikroRNA (miRNA), znanych również jako niekodujące RNA. Na koniec nieco lepiej zrozumiesz, w jaki sposób działanie BHB wpływa na procesy kluczowe dla ekspresji genów w sposób wpływający na zdrowie mózgu.

Zrozumienie β-hydroksymaślanu: więcej niż tylko paliwo

Dla tych, którzy dopiero zaczynają przygodę z blogiem i dietami ketogennymi, szybko przyswoimy Ci wiedzę! β-Hydroksymaślan jest ciałem ketonowym wytwarzanym głównie w wątrobie w stanach zmniejszonego spożycia węglowodanów, takich jak post lub przestrzeganie diety ketogennej. W tych stanach organizm przestaje wykorzystywać glukozę jako główne źródło paliwa na rzecz spalania tłuszczów, co prowadzi do produkcji BHB i innych ketonów. Możesz wytwarzać BHB, przestrzegając diety ketogennej, lub możesz przyjmować BHB jako suplement lub kombinację obu.

Musisz jednak wiedzieć, że rola BHB wykracza daleko poza bycie zwykłym alternatywnym źródłem energii. Działa jako cząsteczka sygnalizacyjna wpływająca na szereg procesów biologicznych. Do jego najbardziej intrygujących ról należy zdolność do modulowania ekspresji genów i wpływania na nią poprzez różne szlaki epigenetyczne istotne dla nastroju i funkcji poznawczych.

Rola β-hydroksymaślanu (BHB) w zdrowiu psychicznym: wpływ epigenetyczny i interakcja GPCR

Zatem, aby zrozumieć wieloaspektową rolę β-hydroksymaślanu (BHB) w zdrowiu psychicznym, będziemy musieli zbadać jego wpływ epigenetyczny, a w szczególności jego interakcję z receptorami sprzężonymi z białkiem G (GPCR). GPCR to duża rodzina receptorów na powierzchni komórki, które odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu sygnałów z zewnątrz komórki do jej wnętrza. Wiążą się ze specyficznymi ligandami (takimi jak hormony, NT i produkty uboczne metabolizmu, takie jak BHB), co aktywuje białka G.

Białka G, skrót od białek wiążących nukleotydy guaninowe, to rodzina białek, które działają jako przełączniki molekularne wewnątrz komórek. Znajdują się one po wewnętrznej stronie błony komórkowej i są aktywowane przez GPCR.

Po aktywacji białek G wewnątrz komórki tworzą one wieloetapowe kaskady sygnalizacyjne obejmujące ważne cząsteczki pośrednie, takie jak przekaźniki wtórne (np. cAMP, jony wapnia) i kinazy (enzymy, które dodają grupy fosforanowe do innych białek). Niektóre szlaki sygnalizacyjne inicjowane przez GPCR pośrednio oddziałują z maszynerią epigenetyczną komórki.

Na przykład inicjowana przez nie kaskada może prowadzić do aktywacji kinaz fosforylujących czynniki transkrypcyjne lub inne białka biorące udział w regulacji genów. Mówiąc prościej, gdy białka G ulegają aktywacji, rozpoczynają reakcję łańcuchową, ostatecznie aktywując pewne enzymy (np. kinazy). Kinazy te następnie modyfikują kluczowe białka (takie jak czynniki transkrypcyjne), które kontrolują, które geny są aktywne w komórce. W ten sposób sygnał z zewnątrz komórki (jak hormon) może prowadzić do zmian w działaniu komórki, w tym do zmian w aktywności genów.

Wszystko to jest więc bardzo interesujące, ale co wiemy o roli BHB w interakcji z GPCR? GPR109A i GPR41 to specyficzne typy receptorów sprzężonych z białkiem G (GPCR), w przypadku których w literaturze badawczej zidentyfikowano specyficzne działanie BHB.

BHB aktywuje GPR109A w adipocytach, zmniejszając lipolizę, a także w komórkach odpornościowych i śródbłonkowych. Ta aktywacja może powodować działanie przeciwzapalne, potencjalnie zmniejszając ryzyko miażdżycy. Jak może to przełożyć się na bezpośredni wpływ na zdrowie mózgu, a tym samym zapewnić efekty leczenia chorób psychicznych i zaburzeń neurologicznych? Cóż, działanie przeciwzapalne, takie jak te zapewniane przez interakcję aktywacji BHB i GPR109A w komórkach odpornościowych i śródbłonkowych, jest kluczowe dla mózgu! Przewlekły stan zapalny jest znanym czynnikiem powodującym różne zaburzenia neurologiczne, dlatego zmniejszenie stanu zapalnego może chronić mózg przed zapaleniem układu nerwowego. Poprawa funkcji śródbłonka poprawia przepływ krwi do mózgu i zapewnia lepsze dostarczanie tlenu i składników odżywczych – niezbędnych mechanizmów funkcjonowania mózgu, a tym samym stabilizacji nastroju i funkcji poznawczych.

Jednakże działanie BHB jest hamujące lub „antagonistyczne” w ekspresji GPR41. W jaki sposób utrudnianie ekspresji BHB może być korzystne? Wydaje się to sprzeczne z intuicją, prawda? Zacznijmy więc naszą eksplorację tego zagadnienia w kontekście cukrzycy.

W cukrzycy nieskrępowana ekspresja GPR41 wiąże się ze zmniejszeniem wydzielania insuliny. Uważa się, że to zmniejszenie przyczynia się do utrudniania komórkom beta trzustki odpowiedniej reakcji na podwyższony poziom glukozy, co jest kluczową cechą cukrzycy typu 2. Aktywacja GPR41 w komórkach beta trzustki może faktycznie odgrywać rolę w hamowaniu prawidłowego wydzielania insuliny stymulowanego glukozą w warunkach cukrzycy.

Jednakże, jak już stwierdzono, zaobserwowano, że BHB antagonizuje ekspresję GPR41. Dlaczego to ma znaczenie? Ponieważ antagonizowanie (przeciwdziałanie lub spowalnianie) ekspresji GPR41 może mieć korzystne skutki metaboliczne.

Działając przeciwko GPR41, BHB potencjalnie zwiększa wydzielanie insuliny, poprawiając w ten sposób kontrolę poziomu glukozy we krwi. Mechanizm ten sugeruje cenną rolę BHB w leczeniu cukrzycy, szczególnie w zwiększaniu tolerancji glukozy i wrażliwości na insulinę. Ale co z chorobami psychicznymi i problemami neurologicznymi charakteryzującymi się dysfunkcją metaboliczną mózgu? Twierdzę, że efekty te są znaczące dla zdrowia mózgu.

Stabilny poziom glukozy we krwi ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania mózgu, a lepsza regulacja poziomu glukozy wspiera zdrowie poznawcze, zmniejsza ryzyko chorób neurodegeneracyjnych, pomaga ustabilizować nastrój i zapewnia ogólną neuroprotekcję. Wykazano, że antagonizm BHB wobec GPR41 wpływa na zużycie energii i aktywność nerwu współczulnego. Interakcja, która wpływa również na homeostazę glukozy poprzez regulację wydzielania insuliny.

Antagonizm GPR41 przez BHB wpływa również na aktywność nerwu współczulnego. Regulowanie aktywności nerwu współczulnego jest ważne, ponieważ jest częścią reakcji organizmu na stres. Modulując tę ​​reakcję, BHB może wywierać wpływ na zarządzanie wpływem stresu na mózg, który, jak wiemy, może zakłócać metabolizm mózgu. Rola tej interakcji w homeostazie glukozy i wydzielaniu insuliny ma kluczowe znaczenie dla zdrowia mózgu, a brak równowagi może prowadzić do problemów z nastrojem i funkcjami poznawczymi oraz zwiększonego ryzyka chorób neurodegeneracyjnych.

Nietrudno zobaczyć, jak wpływ BHB na GPCR ma znaczące implikacje dla zdrowia metabolicznego, a zatem bezpośredni wpływ na zdrowie mózgu.
A to tylko pośredni wpływ BHB na ekspresję epigenetyczną poprzez GPCR. Przybliżmy Ci bezpośrednio związane z tym mechanizmy, abyś mógł lepiej zrozumieć, dlaczego jest to tak skuteczna terapia.

Metylacja 101: przygotowanie gruntu pod rolę BHB w regulacji genów

BHB ma potężny wpływ na metylację. Zanim będziemy mogli o nich porozmawiać, powinniśmy poświęcić chwilę na rozmowę o tym, czym jest metylacja, ponieważ jest to podstawowy proces biologiczny, który odgrywa ważną rolę w regulacji genów i epigenetyce.

Nie komplikuj nadmiernie tego słowa. Na początku wydaje się to onieśmielające, ale w istocie metylacja polega na dodaniu małych grup chemicznych zwanych grupami metylowymi do określonych części naszego DNA lub do białek (histonów), wokół których jest owinięte DNA. Działają jak „znaczniki”, które mogą aktywować lub wyciszać geny. Kiedy grupy metylowe zostaną dodane do pewnych regionów, mogą „wyłączyć” gen, uniemożliwiając jego wykorzystanie do tworzenia białek. Kiedy te małe grupy metylowe nie są obecne, „włączają” gen, umożliwiając jego aktywną transkrypcję na białka. Znaczniki metylowe wyłączają geny, a te geny nie wytwarzają białek. Geny, które nie mają znacznika metylowego, włączają się i wytwarzają białka.

W analogii do biblioteki i bibliotekarza metylację DNA można porównać do umieszczania przez bibliotekarza określonych znaczników lub znaczników na niektórych książkach. Znaczniki te nie zmieniają zawartości książek (sekwencji DNA), ale wskazują, czy książka powinna być łatwo dostępna, czy nie. W tej analogii oznaczenie książki przez bibliotekarza (metylacja) jest sygnałem, że tej książki nie należy w danym momencie otwierać ani czytać. Przypomina to sposób, w jaki metylacja w DNA może tłumić ekspresję niektórych genów. To tak, jakby bibliotekarz mówił: „Ta książka nie jest teraz potrzebna; trzymajmy to na półce i poza obiegiem.” I odwrotnie, brak takiego znacznika oznacza, że ​​książkę można przeczytać, podobnie jak brak metylacji może umożliwić ekspresję genu.

Podwyższony poziom β-hydroksymaślanu (BHB) może hamować aktywność enzymów, takich jak metylotransferazy DNA (DNMT). DNMT są odpowiedzialne za dodawanie grup metylowych do DNA, co jest kluczowym procesem w regulacji genów znanym jako metylacja. Hamując te enzymy, BHB może zmniejszyć metylację DNA, co może prowadzić do zmian w ekspresji niektórych genów.

Podajmy przykład, który ułatwi Ci naukę!

BHB hamuje enzymy promujące metylację. To hamowanie przez BHB umożliwia regulację w górę genu PGC-1a (koaktywator PPARG 1a). To jest naprawdę, naprawdę dobre. PGC-1a ma kluczowe znaczenie dla funkcji mitochondriów i biogenezy. Zwiększenie poziomu tego genu odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu funkcji oddechowych mitochondriów i szybkości utleniania kwasów tłuszczowych.

Jeśli chcesz wiedzieć, na jakie geny wpływa wpływ BHB na metylację, naprawdę spodoba ci się ten artykuł, o którym właśnie pisałem!

Ta współpraca między metylacją DNA i zmianami histonów jest kluczem do wyłączenia niektórych genów. Takie zorganizowane interakcje ilustrują złożoność regulacji epigenetycznej, w której wiele procesów współpracuje ze sobą, aby precyzyjnie dostroić ekspresję genów, ostatecznie wpływając na funkcje komórkowe.

Badanie związku między hamowaniem BHB i HDAC

Następnie porozmawiamy o czymś zwanym deacetylazami histonów (HDAC). Rodzina HDAC składa się z kilku enzymów, każdy oznaczony innym numerem, na przykład HDAC1, HDAC2, HDAC3 itd., w tym HDAC5. Są to enzymy, które zazwyczaj usuwają grupy acetylowe z histonów, co powoduje ciasno upakowane DNA i zmniejszoną aktywność genów.

Wykazano, że BHB hamuje HDAC5, co wiąże się z działaniem neuroprotekcyjnym, ponieważ pomaga w blokowaniu szlaków prowadzących do śmierci komórki. Rodzi to pytania dotyczące roli ketonów, takich jak BHB, w leczeniu zaburzeń związanych ze zmianami genetycznymi HDAC5, takich jak choroba afektywna dwubiegunowa. Czy modulacja HDAC5 przez ketony może być kluczowym mechanizmem, dzięki któremu dieta ketogenna wywiera działanie terapeutyczne w chorobie afektywnej dwubiegunowej?

Wróćmy do naszej analogii z biblioteką i bibliotekarzem. Wyobraź sobie, że bibliotekarz (epigenetyka) używa HDAC (enzymu), aby mocniej upakować książki (geny) na półkach (histony). To ciasne upakowanie półek utrudnia wyjmowanie pojedynczych książek (każdy z nas miał taką półkę, prawda?). Trudność przy ściąganiu książki z półki zmniejsza prawdopodobieństwo jej przeczytania (ekspresja genów). Mniej HDAC oznacza więcej miejsca na półkach z książkami i łatwiejsze wyszukiwanie książek (genów). Rozumiem? Dobry! Idźmy dalej!

A dla tych, którzy nie mają wiedzy z biologii, możesz się zastanawiać, czy metylacja jest w jakiś sposób powiązana z deacetylazami histonów (HDAC). Oni nie są. Są to wyraźnie różne mechanizmy. Często jednak omawia się je łącznie w tych samych artykułach, ponieważ mechanizmy te mają charakter oparty na współpracy. Obszary DNA podlegające silnej metylacji mogą przyciągać białka rozpoznające te metylowane regiony. Białka te mogą następnie rekrutować HDAC do miejsca, o czym, jak się za chwilę dowiesz, może mieć potężne skutki.

Tak się składa, że ​​BHB odgrywa potężną rolę w modulacji ekspresji genów poprzez hamowanie deacetylaz histonów (HDAC). Hamowanie HDAC przez BHB zapobiega tej deacetylacji, prowadząc do bardziej zrelaksowanego stanu DNA.

Wiem, że słowo „zrelaksowany” jest dziwne w tym kontekście. Ale ja tego nie wymyślam. Termin „zrelaksowany” w kontekście modyfikacji DNA i histonów jest właściwy i powszechnie stosowany w biologii molekularnej. Kiedy DNA jest „rozluźnione”, odnosi się to do stanu, w którym DNA jest mniej ciasno owinięte wokół histonów. To rozluźnienie ma kluczowe znaczenie dla ekspresji genów, ponieważ umożliwia czynnikom transkrypcyjnym i innym białkom regulatorowym łatwiejszy dostęp do określonych regionów DNA.

To rozluźnienie pozwala niektórym genom, takim jak na przykład FOXO3a, stać się bardziej aktywnymi. FOXO3a bierze udział w różnych procesach komórkowych, w tym w odpowiedzi na stres i apoptozie (programowanej śmierci komórki). Hamowanie HDAC przez BHB może nasilać transkrypcję FOXO3a, przyczyniając się do odporności komórkowej na stres i mechanizmów przetrwania. Efekt ten jest szczególnie istotny w kontekście neuroprotekcji, która jest bardzo potrzebnym efektem leczenia u osób cierpiących na choroby psychiczne.

Nie chcę, żebyś pomyślał, że wpływ BHB na HDAC ma znaczenie tylko dla jednego genu. Inny istotny i ważny przykład tego, jak hamowanie HDAC przez obecność BHB jako modyfikacji epigenetycznej jest widoczny, gdy przyjrzymy się czynnikowi neurotroficznemu pochodzenia mózgowego (BDNF).

Zaobserwowano również, że hamowanie HDAC przez BHB prowadzi do wzrostu ekspresji BDNF. BDNF jest genem krytycznym dla wzrostu, przeżycia i plastyczności neuronów. Hamując HDAC, BHB promuje bardziej acetylowany stan histonów w pobliżu genu BDNF, ułatwiając jego transkrypcję. To zwiększenie poziomu BDNF może mieć znaczące implikacje dla neuroplastyczności, funkcji poznawczych i potencjalnie leczenia depresji i innych zaburzeń nastroju.

Zrozumienie wpływu BHB na regulację mikroRNA

Inną metodą regulacji epigenetycznej są mikroRNA (miRNA), które są małymi niekodującymi cząsteczkami RNA regulującymi ekspresję genów. Działają jako przewodniki, które mogą przyłączać się do specyficznego informacyjnego RNA (mRNA) w komórce, a gdy to zrobią, mikroRNA (miRNA) mogą albo powstrzymać matrycowy RNA (mRNA) od wytwarzania białek, albo spowolnić produkcję białek. Jak wyjaśnimy rolę mikroRNA w ekspresji epigenetycznej, korzystając z naszej analogii bibliotecznej?

W naszej analogii z biblioteką genetyczną, gdzie geny są książkami, a bibliotekarz reprezentuje epigenetykę, mikroRNA (miRNA) są jak małe notatki, które pojawiają się po tym, jak bibliotekarz zdecydował się już przeczytać książkę (gen) i wykonano kserokopie (mRNA). Notatki te zawierają wskazówki dotyczące tego, jak często bibliotekarz (epigenetyka) powinien w dalszym ciągu uzyskiwać dostęp do określonych książek (genów) lub czy dostęp powinien być ograniczony, zapewniając lepszą kontrolę nad ekspresją genów w celu zaspokojenia potrzeb komórki.

BHB rozszerza swój wpływ na mikroRNA (miRNA). Jak BHB to robi? Działają poprzez wiązanie się ze specyficznymi cząsteczkami informacyjnego RNA (mRNA), co zazwyczaj skutkuje represją lub degradacją tych informacyjnych RNA. Jak opisano w analogii do naszej biblioteki, mikroRNA (miRNA) odgrywają rolę w regulacji potranskrypcyjnej, przede wszystkim poprzez precyzyjne dostrajanie ekspresji genów. Mogą celować w specyficzne informacyjne RNA (mRNA) w celu degradacji lub hamować ich translację, aby zwiększyć lub zmniejszyć produkcję niektórych białek w odpowiedzi na wymagania komórki.

Takie procesy są kluczowymi elementami regulacji potranskrypcyjnej, które wpływają na szeroki wachlarz procesów komórkowych, w tym metabolizm.

Badania przeprowadzone na ochotnikach wykazały, że profile ekspresji mikroRNA uległy znaczącym zmianom po 6-tygodniowym schemacie diety ketogenicznej (KD), co wskazuje, że zmiany metaboliczne wywołane przez KD, które obejmują podwyższony poziom BHB, mogą prowadzić do zmian w miRNA wyrażenie.

Ale interesujące było to, że miRNA regulowane przez dietę ketogenną (KD) atakowały określone geny powiązane z metabolizmem składników odżywczych, a także ważne szlaki sygnałowe, takie jak mTOR (mechanistyczny cel rapamycyny), PPAR (receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów), insulina szlaki sygnałowe i cytokinowe. Są to ważne ścieżki zdrowia mózgu poprzez modulację metabolizmu energetycznego oraz naprawę i zmniejszenie zapalenia układu nerwowego.

To po prostu kolejny sposób, w jaki BHB może przyczynić się do dostrojenia ekspresji genów, wpływu na funkcje komórkowe i zapewnienia potencjalnego wpływu leczenia na procesy chorobowe lub stany metaboliczne.

Podsumowanie

W tym artykule zbadałeś kilka mechanizmów, dzięki którym obecność BHB działa jako epigenetyczny modulator ekspresji genów. Wracając do naszej analogii z biblioteką pełną książek (geny) i bibliotekarzem (epigentyka), staje się oczywiste, że BHB przejmuje rolę bibliotekarza w naszej genetycznej „bibliotece”.

Podobnie jak bibliotekarz ma wpływ na zawartość biblioteki, BHB nie zmienia samej podstawowej sekwencji DNA; pozostawia sekwencję DNA niezmienioną. Jednakże BHB odgrywa kluczową rolę w wpływaniu na znaczniki epigenetyczne i procesy molekularne determinujące ekspresję genów. Poprzez swój wpływ na procesy takie jak modyfikacja histonów, metylacja DNA i regulacja mikroRNA, BHB wyłania się jako potężny regulator w skomplikowanym świecie epigenetyki. Głęboko wpływa na nasz stan metaboliczny i może wpływać na ekspresję genów, wpływając na funkcjonowanie wielu odpowiednich układów, które wpływają na zdrowie mózgu. Pytam więc, dlaczego nie miałby zapewnić efektów leczniczych w przypadku chorób psychicznych i zaburzeń neurologicznych?

Mam szczerą nadzieję, że ten artykuł był pomocny w zrozumieniu diet ketogenicznych. Masz prawo znać wszystkie sposoby, dzięki którym możesz poczuć się lepiej, a biorąc pod uwagę silne działanie sygnalizacji molekularnej ketonów zidentyfikowane w literaturze badawczej, możesz odkryć, że dieta ketogenna może być jednym z nich.

Referencje

Conway, C., Beckett, MC i Dorman, CJ (2023). Zależne od relaksacji DNA odchylenie od OFF do ON fimbrialnego przełącznika genetycznego typu 1 wymaga białka związanego z nukleoidem Fis. Mikrobiologia (Reading, Anglia), 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. i Tognini, P. (2023). Beta-hydroksybutyrylacja histonów mózgu łączy metabolizm z ekspresją genów. Nauki o życiu komórkowym i molekularnym, 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. i Lu, X. (2018). Beta-hydroksymaślan promuje ekspresję BDNF w neuronach hipokampa przy odpowiedniej podaży glukozy. 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. i Zhang, W. (2018). Metabolit ciała ketonowego, β-hydroksymaślan, indukuje związane z przeciwdepresją rozgałęzienie mikrogleju poprzez aktywację Akt-małej RhoGTPazy wywołanej hamowaniem HDAC. Glia, 66(2), 256-278. https://doi.org/10.1002/glia.23241

Mikami, D., Kobayashi, M., Uwada, J., Yazawa, T., Kamiyama, K., Nishimori, K., … i Iwano, M. (2019). β-hydroksymaślan, ciało ketonowe, zmniejsza cytotoksyczne działanie cisplatyny poprzez aktywację HDAC5 w ludzkich komórkach nabłonka kory nerek. Nauki o życiu, 222, 125-132. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2019.03.008

Murakami, M. i Tognini, P. (2022). Mechanizmy molekularne leżące u podstaw bioaktywnych właściwości diety ketogennej. Składniki odżywcze, 14(4), 782. https://doi.org/10.3390/nu14040782

Mukai, R. i Sadoshima, J. (2023). Ciała ketonowe chronią mitochondria poprzez epigenetykę. JACC: podstawy nauk translacyjnych, 8(9), 1138-1140. https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2023.05.013

Nasser, S., Vialichka, V., Biesiekierska, M., Balcerczyk, A. i Pirola, L. (2020). Wpływ diety ketogennej i ciał ketonowych na układ sercowo-naczyniowy: Koncentracja ma znaczenie. Światowy Dziennik Cukrzycy, 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. i Offermanns, S. (2015). Utrata FFA2 i FFA3 zwiększa wydzielanie insuliny i poprawia tolerancję glukozy w cukrzycy typu 2. Nature Medicine, 21(2), artykuł 2. https://doi.org/10.1038/nm.3779