Como a bioxénese, a dinámica e a mitofaxia reparan o teu cerebro
Tempo estimado de lectura: 8 minutos
Algúns de vostedes comezan a entender que precisan centrarse na función mitocondrial para ter un cerebro saudable que permita un bo estado de ánimo e unha función cognitiva activa. Algúns de vostedes saben que as mitocondrias son a clave. E podes gozar desta sinxela publicación do blog sobre estes incribles orgánulos!
Pero algúns de vós queredes saber máis sobre as mitocondrias e aprender sobre elas é importante para vós. Podes ser coma min, que ten que entender realmente o meu "por que" científico para que algo entre todos e para que os meus novos comportamentos teñan un propósito. Entón, se es así, esta entrada do blog é para ti!
Imos discutir as vías que manteñen a saúde mitocondrial e despois vexamos como as dietas cetoxénicas poden influír nesas vías para axudarche a sentirte mellor. Comezamos?
Bioxénese mitocondrial
A bioxénese mitocondrial é o proceso polo cal se xeran novas mitocondrias dentro dunha célula, e desempeña un papel fundamental na regulación do metabolismo celular, no mantemento da homeostase enerxética e na mitigación dos efectos do estrés oxidativo. Este proceso está moi regulado e implica unha intrincada coordinación da expresión xénica, tradución de proteínas e ensamblaxe de orgánulos.
O motor principal da bioxénese mitocondrial é o co-activador transcripcional PGC-1α. Non te asustes cunha pequena sopa de letras. Isto é doado de entender! Prometo.
O xene PGC-1α codifica unha proteína chamada PGC-1α. Non é sorprendente, xa que a maioría dos xenes proporcionan instrucións para facer proteínas.
A PGC-1α é unha proteína que axuda a crear e manter as mitocondrias saudables nas neuronas promovendo a produción de novas mitocondrias. Activa a expresión dos xenes implicados na bioxénese (¡creación!) e na función mitocondrial, producindo finalmente novas mitocondrias e mellorando a capacidade das mitocondrias existentes para producir enerxía.
En xeral, o proceso de bioxénese mitocondrial implica a expresión coordinada de moitos xenes e a ensamblaxe dunha gran cantidade de proteínas e outras moléculas, que culminan na formación de novas mitocondrias dentro da célula. E se non tes esta parte da función mitocondrial de forma saudable, o teu cerebro pasará fame pola enerxía que necesita para funcionar e manterse. Provoca toda unha fervenza de efectos negativos que causan problemas con estas outras vías mitocondriais.
Entón, imos aprender máis.
Dinámica mitocondrial
A dinámica mitocondrial refírese á forma en que as mitocondrias cambian a súa forma e tamaño en resposta a diferentes sinais do noso corpo. Este proceso está controlado por dous procesos principais: fusión e fisión. Non vos deixedes intimidar por estes dous termos (como estaba eu), porque aquí os vou explicando simplemente.
A fusión é cando dúas ou máis mitocondrias se unen para formar unha rede máis grande e máis interconectada, mentres que a fisión é cando unha mitocondria se divide en dúas ou máis unidades máis pequenas. A fusión das mitocondrias pode aumentar a cantidade de enerxía producida, mentres que a fisión pode diminuíla. Isto permite que as mitocondrias se adapten ás diferentes demandas de enerxía da célula.
Ao sufrir fusión e fisión, as mitocondrias poden adaptarse ás demandas de enerxía cambiantes e responder aos estresores celulares. Isto débese a que cando as mitocondrias se fusionan, comparten recursos e poden producir máis enerxía que cando están separadas. Pola contra, cando as mitocondrias sofren a fisión, fanse máis pequenas e máis illadas, o que pode reducir a produción de enerxía.
Os cambios na forma mitocondrial son importantes e poden axudalos a responder aos estresores celulares. Por exemplo, cando as células están expostas a altos niveis de estrés oxidativo (que pode danar as células e o ADN), as mitocondrias poden sufrir unha fisión para xerar novas mitocondrias máis saudables que poden afrontar mellor o estrés. Estes cambios de forma (morfoloxía) tamén poden axudar a facilitar a comunicación entre as mitocondrias e outras partes da célula. Por exemplo, a fusión das mitocondrias pode permitir o intercambio de proteínas e outras moléculas entre as mitocondrias, o que pode ser importante para regular o metabolismo celular e a produción de enerxía.
Mitofaxia mitocondrial
A mitofaxia mitocondrial é un proceso polo cal as células eliminan selectivamente as mitocondrias danadas ou disfuncionais, axudando a manter unha rede mitocondrial saudable e reducir o estrés oxidativo. E todos xa sabedes o que iso significa para a función cerebral!
O proceso de mitofaxia mitocondrial implica varios pasos. En primeiro lugar, as mitocondrias danadas ou disfuncionais son identificadas e marcadas para a súa destrución mediante un proceso chamado ubiquitinación. Esta divertida palabra describe un proceso polo cal se engade unha proteína chamada ubiquitina ás mitocondrias danadas, marcándoas para a súa eliminación.
A continuación, as mitocondrias marcadas están rodeadas por unha estrutura de membrana chamada autofagosoma, que forma unha vesícula que envolve as mitocondrias danadas. O autofagosoma fusiona entón cun lisosoma, un orgánulo especializado que contén encimas que poden descompoñer e degradar os residuos celulares.
Unha vez que as mitocondrias danadas están dentro do lisosoma, as encimas descompoñen as súas partes, que poden ser recicladas pola célula. É un proceso complexo que implica varios pasos e coordina varios compoñentes celulares. Afortunadamente, non necesitas comprender todos os pasos para saber que este proceso mitocondrial é crucial para os teus obxectivos de saúde cerebral.
Durante períodos de disfunción mitocondrial e falla dos mecanismos de control de calidade mitocondrial (como a mitofaxia) ROS/RNS pode inducir danos ás macromoléculas celulares e morte celular necrótica. O control e a coordinación axeitados das vías da mitofaxia son fundamentais para previr a morte e a inflamación celular.
Swerdlow, NS e Wilkins, HM (2020). A mitofaxia e o cerebro. Revista internacional de ciencias moleculares, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
Este proceso de eliminación selectiva das mitocondrias danadas axuda a manter unha rede mitocondrial saudable e reduce o estrés oxidativo e, basicamente, é un gran compoñente da túa capacidade para recuperar o teu estado de ánimo e a túa función cognitiva.
#MitocondriaMateria
No cerebro, a mitofaxia é particularmente importante debido ás altas demandas de enerxía das células cerebrais e á súa susceptibilidade ao estrés oxidativo. A función mitocondrial deteriorada e o estrés oxidativo foron implicados no desenvolvemento dunha variedade de trastornos neurodexenerativos e enfermidades mentais.
Dietas cetoxénicas e mitocondrias
Creo que é importante que saibas que unha dieta cetoxénica ten efectos positivos profundos nestas vías mitocondriais.
Hai evidencias de que as dietas cetoxénicas poden afectar á dinámica mitocondrial, incluíndo os procesos de fusión e fisión que configuran a morfoloxía mitocondrial. Estudos en animais e humanos demostraron que as dietas cetoxénicas poden aumentar a expresión dos xenes implicados na fusión mitocondrial, aumentando o tamaño e a complexidade da rede mitocondrial.
Estudos recentes demostraron que as dietas cetoxénicas poden diminuír a expresión dos xenes implicados na fisión mitocondrial, o que pode promover a fragmentación e a disfunción mitocondrial. En concreto, descubriuse que unha dieta cetoxénica reduce a expresión da proteína Drp1, que está implicada no proceso de fisión mitocondrial.
O KD pode suprimir o estrés do ER [retículo endoplasmático] e protexer a integridade mitocondrial ao suprimir a translocación mitocondrial de Drp1 para inhibir a activación do inflamasoma NLRP3, exercendo así efectos neuroprotectores.
Por que queremos reducir a fisión mitocondrial? Porque a fisión mitocondrial excesiva pode levar á fragmentación e disfunción mitocondrial, que se relacionou con unha variedade de enfermidades, incluíndo trastornos neurodexenerativos.
Estes cambios na dinámica mitocondrial poden contribuír á mellora global da función mitocondrial observada coas dietas cetoxénicas.
Aínda que os mecanismos a través dos cales unha dieta cetoxénica pode mellorar estas condicións se expanden máis aló da función mitocondrial, a gran medida en que a cetose nutricional aumenta a dependencia do metabolismo mitocondrial suxire fortemente que a adaptación mitocondrial é un factor central.
Miller, VJ, Villamena, FA e Volek, JS (2018). Cetose nutricional e mitohormese: implicacións potenciais para a función mitocondrial e a saúde humana. Revista de nutrición e metabolismo, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Conclusión
Así que si, as mitocondrias son as potencias das nosas células, responsables de producir a enerxía que as nosas células necesitan para funcionar correctamente. Pero os procesos da dinámica mitocondrial, a mitofaxia mitocondrial e a bioxénese mitocondrial tamén son cruciais para manter a saúde e a función correcta destes orgánulos vitais.
A través destes procesos, as células poden regular a produción de enerxía e o metabolismo no cerebro. Necesitamos que estas vías funcionen ben para adaptarse ás demandas de enerxía cambiantes, responder aos estresores celulares e evitar a acumulación de mitocondrias danadas ou disfuncionais. E que pasa cando estas vías están deterioradas no cerebro? Vemos o desenvolvemento de enfermidades mentais e trastornos neurodexenerativos.
Se esa última afirmación soa escandalosa e pouco científica, cómpre poñerse ao día nos campos da psiquiatría metabólica e da neuroloxía. Recomendaríache que o revisases O libro de Chris Palmer Brain Energy (ver referencias).
Nesta publicación do blog, aprendeu que investigacións recentes apoian a afirmación de que unha dieta cetoxénica pode ter importantes implicacións para a dinámica e a función mitocondrial. E non estamos a falar de dietas cetoxénicas que exercen efectos débiles. Unha dieta cetoxénica altera literalmente a expresión dos xenes implicados na fisión e fusión mitocondrial e exerce efectos neuroprotectores.
Se queres traballar comigo para ter funcións mitocondriais tan interesantes como estas, podes consultar o meu programa en liña a continuación:
A miña esperanza é que esta publicación do blog contribuíu a comprender os procesos que regulan a función e a dinámica mitocondrial e como as dietas cetoxénicas poden ser unha intervención poderosa para tratar os trastornos metabólicos no cerebro que se manifestan como enfermidades mentais e trastornos neurolóxicos.
Porque tes dereito a coñecer todas as formas en que podes sentirte mellor.
References
Guo, M., Wang, X., Zhao, Y., Yang, Q., Ding, H., Dong, Q., … e Cui, M. (2018). A dieta cetoxénica mellora a tolerancia isquémica cerebral e inhibe a activación do inflamasoma NLRP3 ao previr a fisión mitocondrial mediada por Drp1 e o estrés do retículo endoplasmático. Fronteiras na Neurociencia Molecular, 11, 86. https://doi.org/10.3389/fnmol.2018.00086
Miller, VJ, Villamena, FA e Volek, JS (2018). Cetose nutricional e mitohormese: implicacións potenciais para a función mitocondrial e a saúde humana. Revista de nutrición e metabolismo, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Palmer, CD (2014). Enerxía Cerebral. Prensa Académica. https://brainenergy.com/
Qu, C., Keijer, J., Adjobo-Hermans, MJ, van de Wal, M., Schirris, T., van Karnebeek, C., ... e Koopman, WJ (2021). A dieta cetogénica como estratexia de intervención terapéutica na enfermidade mitocondrial. Revista Internacional de Bioquímica e Bioloxía Celular, 138, 106050. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2021.106050
Swerdlow, NS e Wilkins, HM (2020). A mitofaxia e o cerebro. Revista internacional de ciencias moleculares, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
3 Comentarios