Sut mae Biogenesis, Dynameg, a Mitophagy yn Atgyweirio Eich Ymennydd
Amcangyfrif o'r amser darllen: 8 Cofnodion
Mae rhai ohonoch yn dechrau deall bod angen i chi ganolbwyntio ar swyddogaeth mitocondriaidd i gael ymennydd iach sy'n caniatáu hwyliau da a swyddogaeth wybyddol rocio. Mae rhai ohonoch chi'n dda gyda gwybod bod mitocondria yn allweddol. Ac efallai y byddwch chi'n mwynhau'r blogbost syml hwn am yr organynnau anhygoel hyn!
Ond mae rhai ohonoch eisiau gwybod mwy am mitocondria, ac mae dysgu amdanynt yn bwysig i chi. Efallai eich bod chi fel fi, sydd angen deall fy “pam” gwyddonol mewn gwirionedd er mwyn i rywbeth fynd i mewn iddo ac i'm hymddygiad newydd gael pwrpas. Felly os ydych chi felly, mae'r blogbost hwn ar eich cyfer chi!
Gadewch i ni drafod y llwybrau sy'n cynnal iechyd mitocondriaidd ac yna edrych ar sut y gallai dietau cetogenig ddylanwadu ar y llwybrau hynny i'ch helpu i deimlo'n well. A gawn ni ddechrau?
Biogenesis Mitocondriaidd
Biogenesis mitocondriaidd yw'r broses a ddefnyddir i gynhyrchu mitocondria newydd o fewn cell, ac mae'n chwarae rhan hanfodol wrth reoleiddio metaboledd cellog, cynnal cartrefostasis ynni, a lliniaru effeithiau straen ocsideiddiol. Mae'r broses hon yn cael ei rheoleiddio'n fawr ac mae'n cynnwys cydlynu cymhleth mynegiant genynnau, cyfieithu protein, a chydosod organelle.
Prif yrrwr biogenesis mitocondriaidd yw'r cyd-ysgogydd trawsgrifio PGC-1α. Peidiwch â chael eich dychryn gan ychydig o gawl yr wyddor. Mae hyn yn hawdd ei ddeall! Rwy'n addo.
Mae'r genyn PGC-1α yn codio ar gyfer protein o'r enw PGC-1α. Nid yw'n syndod, gan fod y rhan fwyaf o enynnau yn darparu cyfarwyddiadau ar gyfer gwneud proteinau.
Mae PGC-1α yn brotein sy'n helpu i greu a chynnal mitocondria iach mewn niwronau trwy hyrwyddo cynhyrchu mitocondria newydd. Mae'n actifadu mynegiant genynnau sy'n ymwneud â biogenesis mitocondriaidd (creu!) a swyddogaeth, gan gynhyrchu mitocondria newydd yn y pen draw a gwella gallu'r mitocondria presennol i gynhyrchu ynni!
Yn gyffredinol, mae'r broses o fiogenesis mitocondriaidd yn cynnwys mynegiant cydlynol o lawer o enynnau a chydosod nifer fawr o broteinau a moleciwlau eraill, gan arwain at ffurfio mitocondria newydd o fewn y gell. Ac os nad oes gennych y rhan hon o weithrediad mitocondriaidd yn digwydd mewn ffordd iach, bydd eich ymennydd yn llwgu am yr egni sydd ei angen arno i weithio a chynnal ei hun. Mae'n achosi rhaeadr gyfan o effeithiau negyddol sy'n achosi problemau gyda'r llwybrau mitocondriaidd eraill hyn.
Felly gadewch i ni ddysgu mwy.
Dynameg Mitochondrial
Mae dynameg mitocondriaidd yn cyfeirio at y ffordd y mae mitocondria yn newid eu siâp a'u maint mewn ymateb i wahanol signalau yn ein cyrff. Rheolir y broses hon gan ddwy brif broses: ymasiad ac ymholltiad. Peidiwch â chael eich dychryn gan y ddau derm hyn (fel yr oeddwn), oherwydd rydw i'n mynd i'w hesbonio'n syml yma.
Ymasiad yw pan ddaw dau mitocondria neu fwy at ei gilydd i ffurfio rhwydwaith mwy, mwy rhyng-gysylltiedig, tra bod ymholltiad yn digwydd pan fydd mitocondrion yn rhannu'n ddwy uned lai neu fwy. Gall ymasiad mitocondria gynyddu faint o egni a gynhyrchir, tra gall ymholltiad ei leihau. Mae hyn yn caniatáu i'r mitocondria addasu i wahanol ofynion ynni yn y gell.
Trwy ymasiad ac ymholltiad, gall mitocondria addasu i ofynion ynni cyfnewidiol ac ymateb i straenwyr cellog. Mae hyn oherwydd pan fydd mitocondria yn asio gyda'i gilydd, maent yn rhannu adnoddau ac yn gallu cynhyrchu mwy o egni na phan fyddant ar wahân. Ar y llaw arall, pan fydd mitocondria yn ymhollti, maent yn mynd yn llai ac yn fwy ynysig, a all leihau cynhyrchiant ynni.
Mae newidiadau mewn siâp mitocondriaidd yn bwysig a gallant eu helpu i ymateb i straenwyr cellog. Er enghraifft, pan fydd celloedd yn agored i lefelau uchel o straen ocsideiddiol (a all niweidio celloedd a DNA), gall mitocondria gael ymholltiad i gynhyrchu mitocondria newydd, iachach a all ymdopi'n well â'r straen. Gall y newidiadau hyn mewn siâp (morffoleg) hefyd helpu i hwyluso cyfathrebu rhwng mitocondria a rhannau eraill o'r gell. Er enghraifft, gall ymasiad mitocondria ganiatáu cyfnewid proteinau a moleciwlau eraill rhwng mitocondria, a all fod yn bwysig ar gyfer rheoleiddio metaboledd cellog a chynhyrchu ynni.
Mitochondrial Mitophagy
Mae mitocondria mitocondriaidd yn broses lle mae celloedd yn cael gwared yn ddetholus â mitocondria sydd wedi'i niweidio neu gamweithredol, gan helpu i gynnal rhwydwaith mitocondriaidd iach a lleihau straen ocsideiddiol. Ac rydych chi i gyd yn gwybod erbyn hyn beth mae hynny'n ei olygu i weithrediad yr ymennydd!
Mae'r broses o fitoffagi mitocondriaidd yn cynnwys sawl cam. Yn gyntaf, mae'r mitocondria sydd wedi'i ddifrodi neu gamweithredol yn cael ei nodi a'i farcio i'w ddinistrio gan broses a elwir yn hollbresennol. Mae'r gair hwyliog hwn yn disgrifio proses lle mae protein o'r enw ubiquitin yn cael ei ychwanegu at y mitocondria sydd wedi'i ddifrodi, gan nodi eu tynnu.
Nesaf, mae'r mitocondria wedi'i farcio wedi'i amgylchynu gan strwythur pilen o'r enw awtoffagosom, sy'n ffurfio fesigl sy'n amlyncu'r mitocondria sydd wedi'i ddifrodi. Yna mae'r awtoffagosom yn asio â lysosom, organyn arbenigol sy'n cynnwys ensymau sy'n gallu dadelfennu a diraddio gwastraff cellog.
Unwaith y bydd y mitocondria sydd wedi'i ddifrodi y tu mewn i'r lysosom, mae'r ensymau'n eu torri i lawr i'w cydrannau, y gall y gell eu hailgylchu. Mae'n broses gymhleth sy'n cynnwys sawl cam a chydlynu gwahanol gydrannau cellog. Yn ffodus, nid oes angen i chi ddeall yr holl gamau i wybod bod y broses mitocondriaidd hon yn hanfodol i nodau iechyd eich ymennydd.
Yn ystod cyfnodau o gamweithrediad mitocondriaidd a methiant mecanweithiau rheoli ansawdd mitocondriaidd (fel mitocondriaidd) gall ROS/RNS achosi niwed i macromoleciwlau cellog a marwolaeth celloedd necrotig. Mae rheolaeth briodol a chydlynu llwybrau mitophagy yn hanfodol i atal marwolaeth celloedd a llid.
Swerdlow, NS, a Wilkins, HM (2020). Mitophagi a'r ymennydd. Diweddariad rhyngwladol o wyddoniaethau moleciwlaidd, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
Mae'r broses hon o gael gwared yn ddetholus â mitocondria sydd wedi'i ddifrodi yn helpu i gynnal rhwydwaith mitocondriaidd iach a lleihau straen ocsideiddiol ac yn y bôn mae'n elfen enfawr o'ch gallu i adennill eich hwyliau a'ch swyddogaeth wybyddol!
#MitochondriaMater
Yn yr ymennydd, mae mitoffagi yn arbennig o bwysig oherwydd gofynion egni uchel celloedd yr ymennydd a'u tueddiad i straen ocsideiddiol. Mae nam ar weithrediad mitocondriaidd a straen ocsideiddiol wedi'u cysylltu â datblygiad amrywiaeth o anhwylderau niwroddirywiol a salwch meddwl.
Deietau Cetogenig a Mitocondria
Rwy'n meddwl ei bod yn bwysig i chi wybod bod diet cetogenig yn cael effeithiau cadarnhaol dwys ar y llwybrau mitocondriaidd hyn.
Mae tystiolaeth y gall diet cetogenig effeithio ar ddeinameg mitocondriaidd, gan gynnwys y prosesau ymasiad ac ymholltiad sy'n siapio morffoleg mitocondriaidd. Mae astudiaethau mewn anifeiliaid a phobl wedi dangos y gall diet cetogenig gynyddu mynegiant genynnau sy'n gysylltiedig ag ymasiad mitocondriaidd, gan gynyddu maint mitocondriaidd a chymhlethdod rhwydwaith.
Mae astudiaethau diweddar wedi dangos y gall diet cetogenig leihau mynegiant genynnau sy'n gysylltiedig ag ymholltiad mitocondriaidd, a all hyrwyddo darnio a chamweithrediad mitocondriaidd. Yn benodol, canfuwyd bod diet cetogenig yn lleihau mynegiant y protein Drp1, sy'n ymwneud â'r broses o ymholltiad mitocondriaidd.
Gall KD atal straen ER [reticwlwm endoplasmig] a diogelu cyfanrwydd mitocondriaidd trwy atal trawsleoliad mitocondriaidd Drp1 i atal actifadu llidus NLRP3, a thrwy hynny gael effeithiau niwro-amddiffynnol.
Pam y byddem ni eisiau lleihau ymholltiad mitocondriaidd? Oherwydd y gall ymholltiad mitocondriaidd gormodol arwain at ddarnio a chamweithrediad mitocondriaidd, sydd wedi'i gysylltu ag amrywiaeth o afiechydon, gan gynnwys anhwylderau niwroddirywiol.
Gall y newidiadau hyn mewn dynameg mitocondriaidd gyfrannu at y gwelliant cyffredinol mewn gweithrediad mitocondriaidd a welir gyda dietau cetogenig.
Er bod y mecanweithiau y gall diet cetogenig wella'r amodau hyn yn ehangu y tu hwnt i swyddogaeth mitocondriaidd, mae'r graddau helaeth y mae cetosis maethol yn cynyddu dibyniaeth ar fetaboledd mitocondriaidd yn awgrymu'n gryf bod addasu mitocondriaidd yn ffactor canolog.
Miller, VJ, Villamena, FA, a Volek, JS (2018). Cetosis maethol a mitohormesis: goblygiadau posibl i weithrediad mitocondriaidd ac iechyd dynol. Cylchgrawn maeth a metaboledd, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Casgliad
Felly ie, mitocondria yw pwerdai ein celloedd, sy'n gyfrifol am gynhyrchu'r egni sydd ei angen ar ein celloedd i weithredu'n iawn. Ond mae prosesau dynameg mitocondriaidd, mitochondrial mitophagy, a biogenesis mitocondriaidd hefyd yn hanfodol ar gyfer cynnal iechyd a gweithrediad priodol yr organynnau hanfodol hyn.
Trwy'r prosesau hyn, gall celloedd reoleiddio cynhyrchu ynni a metaboledd yn yr ymennydd. Mae angen i'r llwybrau hyn weithio'n dda i addasu i ofynion ynni cyfnewidiol, ymateb i straenwyr cellog, ac atal cronni mitocondria sydd wedi'i niweidio neu gamweithredol. A beth sy'n digwydd pan fydd nam ar y llwybrau hyn yn yr ymennydd? Rydym yn gweld datblygiad salwch meddwl ac anhwylderau niwroddirywiol.
Os yw'r datganiad olaf hwnnw'n swnio'n warthus ac yn anwyddonol, mae angen ichi ddal i fyny ar feysydd seiciatreg metabolig a niwroleg. Byddwn yn argymell i chi wirio allan Llyfr Chris Palmer Brain Energy (gweler y cyfeiriadau).
Yn y blogbost hwn, rydych chi wedi dysgu bod ymchwil ddiweddar yn cefnogi'r honiad y gall diet cetogenig gael goblygiadau pwysig ar gyfer dynameg a swyddogaeth mitocondriaidd. Ac nid ydym yn sôn am ddeietau cetogenig sy'n cael effeithiau wimpy. Mae diet cetogenig yn llythrennol yn newid mynegiant genynnau sy'n ymwneud ag ymholltiad ac ymasiad mitocondriaidd ac yn cael effeithiau niwro-amddiffynnol.
Os ydych chi eisiau gweithio gyda mi i gael swyddogaethau mitocondriaidd kick-ass fel y rhain, mae croeso i chi holi am fy rhaglen ar-lein isod:
Fy ngobaith yw bod y blogbost hwn wedi cyfrannu at eich dealltwriaeth o'r prosesau sy'n rheoleiddio gweithrediad a dynameg mitocondriaidd a sut y gall diet cetogenig fod yn ymyriad pwerus i drin anhwylderau metabolaidd yn yr ymennydd sy'n amlygu fel salwch meddwl ac anhwylderau niwrolegol.
Oherwydd bod gennych yr hawl i wybod pob un o'r ffyrdd y gallwch chi deimlo'n well.
Cyfeiriadau
Guo, M., Wang, X., Zhao, Y., Yang, Q., Ding, H., Dong, Q., … & Cui, M. (2018). Mae diet cetogenig yn gwella goddefgarwch isgemig yr ymennydd ac yn atal actifadu llidus NLRP3 trwy atal ymholltiad mitocondriaidd wedi'i gyfryngu gan Drp1 a straen reticwlwm endoplasmig. Ffiniau mewn Niwrowyddoniaeth Moleciwlaidd, 11, 86. https://doi.org/10.3389/fnmol.2018.00086
Miller, VJ, Villamena, FA, a Volek, JS (2018). Cetosis maethol a mitohormesis: goblygiadau posibl i weithrediad mitocondriaidd ac iechyd dynol. Cylchgrawn maeth a metaboledd, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/5157645
Palmer, CD (2014). Ynni'r Ymennydd. Y Wasg Academaidd. https://brainenergy.com/
Qu, C., Keijer, J., Adjobo-Hermans, MJ, van de Wal, M., Schirris, T., van Karnebeek, C., … & Koopman, WJ (2021). Y diet cetogenig fel strategaeth ymyrraeth therapiwtig mewn clefyd mitocondriaidd. Cylchgrawn Rhyngwladol Biocemeg a Bioleg Celloedd, 138, 106050. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2021.106050
Swerdlow, NS, a Wilkins, HM (2020). Mitophagi a'r ymennydd. Diweddariad rhyngwladol o wyddoniaethau moleciwlaidd, 21(24), 9661. https://doi.org/10.3390/ijms21249661
3 Sylwadau