Кетогенная диета и силовые тренировки

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28399015

http://sci-hub.cc/10.1519/JSC.0000000000001935

Небольшой праздник на улице кето-атлетов. Наконец у нас исследование с силовыми тренировками (resistance training). Не только на людях, но еще и на спортсменах.

Коротко

  • На кето лучше терялся жир;
  • На кето сильно прирос общий тестостерон; подрос HDL, лучше была мышечная плотность;
  • Изначально вингейт-тест был на кето-диете хуже, но после рефида сравнялись;
  • Силовые выросли на кето и на обычной диете одинаково;
  • Во время рефида на кето заметно прибавилась сухая масса и жировая (возможно, за счет воды);
  • После рефида на кето заметно вырос уровень триглицеридов в крови

Методология

Исследователи взяли 2 группы атлетов. 13 в кето-группе (KD), 12 в группе западной диеты (WD).

Эксперимент длился 11 недель: 2 недели адаптации, тренировочная программа с 3 по 10 неделю, углеводные рефиды для кето-группы на 11 неделе.

Отбирали из группы в 30 человек (мужчины). В среднем стаж 5,5 лет тренировок, в среднем они приседали с 1,56 собственного веса. Кто не мог присесть с 1,5 собственного веса по правилам IPF в исследование попасть не мог.

«Браковали», если находили следы использования противовоспалительных препаратов и усиливающих спортивных показали добавок (PED, ну вы поняли) в течение 6 недель до теста. Также браковали за курение, экстремальные диеты (вроде голодания) и заболевания, которые могли бы сказаться на результате.

«Сухую» массу (LBM) и жировую массу (FB) измеряли с помощью Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Коэффициент вариации состава тела участников эксперимента – 1,5%.

Отбор для исследования (после определения максимума (1RM) в приседе по правилам IPF): разминка, 10 повторений с 50% 1RM, затем 5 повторений с 75% 1 RM, затем 5 попыток взять свой максимальный вес. Перерывы между сетами были 3 минуты.

Чем и как их дополнительно измеряли – в тексте оригинальной статьи.

Диета

Кето БЖУ 20% калорий из белка, 75% из жира, 5% из углеводов. Кето проверяли дневником еды и тестированием на кетоны через глюкометр. Кетоны тестировали между 17 и 19 часами, чтобы избежать эффекта повышенного кортизола с утра или после тренировки.

БЖУ западной диеты были 20 / 25 / 55.

На 11 недель у кето-группы был углеводный рефид (у всех). 2 дня 1 грамм углеводов на 1 кг, 2 дня 2 гр на 1 кг веса, 2 дня 3 гр на 1 кг. И изокалорийное снижение перед финальным тестированием.

У них был трехдневный сплит объемных тренировок в неделю. 2 недели адаптации к диете, 7 недель объемных тренировок и 2 недели «tapering», снижения нагрузки перед финальным тестированием.

Результаты

Сухая масса (LBM) выросла в обоих группах. KD 2,4%, WD 4,4% на отметке в 10 недель. После рефида стала в KD 7,3%, в WD 3,6%). То есть только кето-группа показала рост LBM во время 11 недели (рефида для кето). Абсолютное изменение LBM было выше в кето-диете.

Жировая масса в группах была примерно одинакова изначально и заметно снизилась в обеих группах: KD -22,4%, WD -13%. Во время рефида жировая масса кето-группы выросла на 5,6%. Но с 1 по 10 неделю потеря жировой массы была больше у кето-группы.

Толщина мышц также значительно выросла в обеих группа KD 5,2%, WD 3,5%. Толщина мышц в кето-группе заметно выросла после рефида (на 8,0%). В целом толщина мышц больше за все время увеличилась на кето-диете.

Результаты вингейт-теста (Wingate) улучшались у WD-группы, у KD-нет. Но KD группа росла в показателях теста с 10 до 11 недели. К концу эксперимента группы не различались по силовым показателям.

У кето-группы немного вырос HDL, хотя общий холестерин и LDL остались в группах на прежних уровнях. В кето-группе заметно выросли триглицериды после рефида.

Общий тестостерон заметно поднялся в кето-группе, свободный не менялся. Голодный инсулин не менялся.

Обсуждение

К повышению триглицеридов исследователи относятся спокойно, так как панель липидов при этом не ухудшилась.

Рост жировой массы во время углеводного рефида после кето-диеты можно трактовать не только как рост непосредственной жировой ткани, но и как рост за счет воды, при меньшем росте собственно липидов.

Обе диеты вместе с тренировками увеличивали сухую массу и снижали жировую.

Во время снижения нагрузки в последние 2 недели (tapering) объем мышечных волокон увеличился на 11% по сравнению с периодами опустошения гликогена из-за тренировок и низкоуглеводного питания (другое исследование).

Ранее исследование Phinney заметило, что мышечный гликоген во время отдыха был на 50% ниже в кето-группе, чем в западной диете, но у циклических атлетов. Хотя исследования этой группы на грызунах показали, что гликоген KD и WD групп в силовых тренировках не различался. Вероятно, за счет механизмов сохранения гликогена на кето.

В WD было плато сухой массы на 11 неделе, в то время как на KD она росла (вместе с жиром или водой/жиром, напоминаю).

Данные исследований различаются, но это и сами исследователи приводят аргументы/ссылки в пользу того, что на кето растет HDL и снижается инсулин и триглицериды.

Предыдущие исследования группы показывали, что в период сокращения калорий общий тестостерон на кето сохранялся на западной диете падал. Рост общего тестостерона исследователи атрибутируют больше доступности в кето насыщенных жиров, как сырья для биосинтеза гормонов.

Протокол тренировок

Monday Wednesday Friday
Hypertrophy Lower Body + Bench Hypertrophy Upper Body Strength Total Body  
Squat 3×15 Incline DB Press 3×15 Squat 4×5
Lunges 3×15 Bent Row 3×15 Lunges 4×5
(1) Leg Extension 3×15 Rvs Grip Bent Row 3×15 Bench 4×5
(2) Leg Curl 3×15 (1) BB Shoulder Press 3×15 BB Shoulder Press 4×5
Bench 3×15 (2) Lateral Pulldown 3×15 Pullups w/ Weight Jacket 4×5
Stiff Leg Deadlift 3×15 (1) Rear Delt Fly 3×15
Hyperextension

(1)  Leg Press

(2)  Calf Press

3×15 (2) Pec Fly

(1)  Preacher Curl

(2)  Skullcrusher

(1)  BB Bicep Curl

(2)  Tricep Pullover

3×15
3×15 3×15
3×15 3×15
3×15
3×15

 

 

 

Intensity Progression Week 3-6/7-10

 

 

Rep Progression Week 3-6/7-10

(Hypertrophy, Strength) (Hypertrophy, Strength)
Week 1: 65%, 85% Week 1: 15, 5
Week 2: 70%, 90% Week 2: 12, 4
Week 3: 75%, 90% Week 3: 10, 3
Week 4: 77.5%, 95-100% Week 4: 8, 1-2

* All auxillary movements were eliminated during the taper such as leg extensions, leg curls, etc.

* Rest was 60-90 seconds on hypertrophy days and 3-5 minutes on strength days

 

Измерения показателей в кето и западной диете

  Wk 0 KD Wk 0 WD Wk 10 KD Wk 10 WD Wk 11 KD Wk 11 WD
Total Mass (g) 80.0 ± 14.8 78.3± 9.6 77.4 ± 13.2 78.9 ± 9.2 82.3 ± 13.7 79.0 ± 9.0
Muscle Thickness (cm) @ 5.25 ± 0.7 5.0 ± 0.6 5.5 ± 0.6 * 5.18 ± 0.7 * 5.7 ± 0.7 *# 5.17 ± 0.7 *
Bench Press (lbs) 252.7 ± 44.8 248.8 ± 36.44 261.2 ± 263.3 ± 36.4 275.38 ± 42.8 265.0± 34.3 *#
44.8 * * *#
Squat (lbs) 287.31± 55.1 271.3± 46.1 303.1± 59.4 298.5± 44.9 * 315.38 ± 60.6 304.6 ± 43.1 *
* *#
Wingate Power (W) 849.78 ± 182.72 828.8 ± 161.3 834.4± 904.1 ± 901.6± 909.4 ± 150.7 *
@ 177.1 150.7 * 209.4*#
Testosterone Total (ng/dL) @ 569.5±168.7 608.5±163.7 XXXXX XXXXX 687.4±

195.9*$

572.8±151.8
Testosterone Free (pg/mL) 12.8±4.4 12.6±3.7 XXXXX XXXXX 12.8±3.4 12.9±3.9
Insulin (mIU/L) 7.1±5.9 8.8±7.9 6.5±4.1 8.9±7.2 7.2±3.7 6.3±2.1
Blood Glucose (mg/dL) 83 ± 9.9 81 ± 6.5 78 ± 6.9 83 ± 7.8 82 ± 6.3 84 ± 7.6
Triglycerides (mg/dL) @ 73.2± 21.9 78.7 ± 31.7 73.3 ± 20.2 71.8 ± 22.2 102.5±27.8

*#$

70± 25.9
Total holesterol (mg/dL) 173.9 ± 49.1 142.9± 42.1 174± 49.8 122.5 ± 23.0 177.3±49.3 123.08±24.4
HDL (mg/dL) 44.7± 20.9 52.6± 9.4 51.9 ± 17.9 49.75 ± 8.0 51.5±17.9 49.7±8.0

 

Кетоны в крови

 

Другие показатели

ПНЖК, мутации десатураз жировых кислот и здоровье современного человека

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28333262

http://high-fat-nutrition.blogspot.ru/2017/03/the-pathology-of-evolution.html

FADS гены кодируются десатуразы жировых кислот, которые важные для конвертации короткоцепочных ПНЖК в длинноцепочные.

Исследование концентрируется на изменение однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, снипов) под действием смены диеты европейцев с бронзового века до нашего.

Переход к земледелию от охоты и собирательство означает снижение в диете длинноцепочных ПНЖК: ЭПК (EPA, 20:5ω-3), ДГК (DHA, 22:6ω-3) и арахидоновой кислоты (ARA, 20:4ω-6); и одновременный повышением в диете короткоцепочных ПНЖК: линолевой кислоты (LA, 18:2ω-6) и альфа-линоленовой кислоты (ALA, 18:3ω-3).

Авторы показали, что за несколько тысяч лет есть тенденция на отбор тех аллелей FADS генов, которые более активно синтезируют длинноцепочные ПНЖК и более коротких.

Рисунок, уверен, не требует комментариев.

Умные мысли по этому поводу (не мои):

  • Процесс адаптации вида к злакам еще идет полным ходом; Если мы не относимся к везунчикам с нужной мутацией, то простейший способ защиты – регрессировать в диету охотников-собирателей (порезать злаки и увеличить; Если мы еще не адаптировались, а жрем злаки как не в себя, то получите болезни в виде реакции на это несоответствие;
  • Адаптация первого поколения может быть маладаптацией последующего; Если у нас есть мутация FADS генов, которая позволяет нам активно синтезировать длинноцепочные ПНЖК и более коротких, то при неумном потреблении злаков мы насинтезируем себе большое количество таких кислот, и тоже получим метаболические проблемы по схеме, описанной в прошлой заметке схеме. То есть больше инсулина и сахара в клетки — тот же метаболический синдром.

То есть как ни крути, в этой картинке ничего хорошего нет.

На этом я временно закончу с ПНЖК.

Физиологическая невосприимчивость инсулину и полиненасыщенные жировые кислоты

http://high-fat-nutrition.blogspot.ru/2007/10/physiological-insulin-resistance.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10889799

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9288547

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7895958

Это защитный механизм, не дающий клеткам [в кетозе] есть сахара.

В версии Петро Добромыльского (для ускорения объяснения мне проще всего сослаться на него) углеводы и жиры вместе – разрушительная смесь, угнетающая нормальную функцию наших митохондрий (комплекс I в первую очередь) и наносящих урон слабозащищенной мтДНК.

http://high-fat-nutrition.blogspot.ru/2017/02/protons-obesity-and-diabetes.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2113530

Зная эту вводную, давайте посмотрим на то как насыщенные и полиненасыщенные жиры влияют на уровень инсулина и глюкозы в адипоцитах крыс.

В одной группы крыс было больше насыщенных жиров (говяжье сало), в другой полиненасыщенных (кукурузное масло). В обоих случаях жиры составляли 40% калорий.

Интересно не столько само исследование, а скорее те факты, которые умело в них заметил Петро Добромыльский.

Например, контрольная (не диабетическая) группы мышей прибавила на полиненасыщенных жирах 77+-8 грамм, что для крысы весом 360 грамма очень много. Можно предположить, что прирастала не мышечная масса, а жир.

Кукурузное масло позволяет большему количеству инсулина и глюкозы проникать в адипоциты.

Полиненасыщенные жировые кислоты позволяют слишком большому числу глюкозы проникать в клетки, когда они должны быть нечувствительными к этому макронутриенту.

Почему это происходит объяснить довольно просто.

Весь нюанс в уже упомянутых сегодня двойных углеродных связях, слабых на электростатическом уровне. Эти связи легко нарушаются.

Для кето-диеты это значит то, что большое присутствие ПНЖК (омега-6, но омега-3 тоже ПНЖК, просто их гораздо меньше в нашем окружении, чем ω6) является нежелательным. Так как будут качать метаболические качели обратно в сахарозависимость и менее оптимальную функцию митохондний.

Петро закончил свою заметку жизнеутверждающий фразой: «Метаболический синдром. Ваш кардиолог дал вам его». Подразумевается устаревшая рекомендации в избегании насыщенных жиров.

Я закончу по-другому. Основа кето — насыщенные жиры. Они более стабильны, поэтому не вызывают тех проблем, что ПНЖК.

Биодоступность разных форм омега-3 и поклонники Джека Круза

Джек Круз зачастую прекрасен даже тогда, когда он не прав. И иногда он оказывает прав даже при сомнительных вводных, что не менее интересно. Чтение его заметок – занятие непростое. Отчасти от того, что некоторое время он пишет их не лично, а наговаривает на диктофон тезисы, которые за него пишут другие. Он сам это утверждал у Эвана Бренда на подкасте Not Just Paleo. К слову там 4 выпуска с Крузом, и все заслуживают внимания. В целом это не меняет содержательной части, но тезисную форму с «прыжковыми» переходами не всегда просто воспринимать.

В его постоянном арсенале есть сомнительные концепции вроде EZ-воды (воды зоны эксклюзии). Идея Поллака о том, что вода образует зону эксклюзии вокруг любой гидрофильной поверхности, обладает негативным зарядом итд. Достаточно посмотреть критику «дипольной модели» (читайте теории Линга) в книжке Поллака 4-я фаза воды,  чтобы зародились сомнения в его интеллектуальных способностях. У Круза EZ-вода – один из важных столпов объяснения метаболизма. И это может быть вполне не бредом, так как есть теория Линга о многослойной организации поляризованной воды в клетке, которая перекликается с бредом Поллака. По итогу при чтении Круза нужно отделять зерна от плевел, и он не застрахован от ошибок, как и любой другой человек.

Теперь возьмем статью «Как монополя создают время для клеток?». Магнитные монополя — это теоретическая концепция Дирака. Их наличие (что пока не доказано) позволит объяснить квантование электрического заряда (что есть минимальная неделимая и при этом постоянная величина заряда – как есть де факто). Их наличие позволит объединить все известные силы Вселенной в одну теорию (чего пока нет). В этой же заметке эта концепция смешивает с топологическими изоляторам, поверхность которых может быть (по идее Круза) быть магнитным монополем. И все это заканчивается пространными и в хорошем смысле провокационными идеями о том, что это может значить для нашего здоровья.

Круз интересен, но требователен к эрудиции читателя, сознательно провокационен, не застрахован от ошибок и не всегда легок в восприятии.

Как говорится, не так страшен черт, как его бездумные фанаты. И у Круза таких немало.

Возьмем эту ветку, основанную на заметке «Запашок у рыбного жира» (на момент написания не открывалась) некого Денниса Кларка.  Статья посвящена биодоступности разных форм ДГК и написана в духе «журналистской сенсации». Давайте разбираться.

Пропуская базовые вводные от автора про ДГК, рассмотрим его основные тезисы и все ссылки, которые они приводит (всего 3).

БАДы рыбьего жира в Новой Зеландии сильно окислены, и содержание омега-3 не соответствует заявленным на упаковке значениям.

С этим невозможно спорить. ПНЖК (любые: и омега-3, и омега-6) нестабильны и быстро окисляются. Я и сам экспериментировал. Открыл плотную и непрозрачную стеклянную банку с омега-3 и оставил ее не в холодильнике как обычно, а просто на кухне. Чем 2-2,5 месяца продукт был прогоркшим и явно испорченным. В самом конце Кларк советует нам хранить омега-3 в холодильнике, если мы решим пользоваться БАДами. Всесторонне поддерживаю эту рекомендацию и хочу ее расширить на все масла, даже насыщенные.

Затем он говорит о том, что есть разные формы ДГК (тоже верно): эфиры, триглицериды. А далее начинается любимое многими занятие – «подкручивание» реальности в угоду своему мировоззрению. «Правда заключается в том, что биохимики не знают как ДГК и ЭПК, вне зависимости от эфирной или триглицеридной формы, усваиваются кишечником,» — срывает нам несуществующие покровы г-н Кларк. «Ученые не знают сами» или «ученые все врут» — известные приемы вешанья лапши на уши. Схематичный путь метаболизма ПНЖК от кишечника до органов вы найдете на смехе ниже.

Дальше Кларк делится ссылкой на известное исследование 2011 года: ДГК, древний нутриент современного человеческого мозга. Из которого он берет лишь то, что в ДГК в мозгу находится в виде фосфолипидов, где находится как правило в позиции Sn-2. И это приводится как аргумент того, что для большей биодоступности омега-3 должны быть в sn-2 позиции (чуть позже раскроем, что это на картинках).

И последняя ссылка, которую приводит автор, это исследование о Mfsd2a, транспортном белке, который протаскивает ДГК в мозг через гемато-энцефалический барьер. Смысл научной статьи в том, что такой транспортный белок уже обнаружен. Соответственно, могут быть разработаны фармакологические стратегии доставки лекарств в мозг с помощью этого белка или стратегии компенсации недостаточной выраженности этого белка. Также важно заметить, что ДГК во время пересечения ГЭБ находится в форме лизофосфатидилхолина (LPC-DHA). Где ДГК также находится в позиции Sn-2.

Из всего этого делается вывод, что ДГК из рыбьего жира – почти мусор, только рыба. Давайте разбираться, стоит ли печалиться, живя в местах, где со свежей рыбой большие сложности.

У нас в БАДах (и в продуктах) есть 3 основных вида соединений омега-3: эфиры, триглицериды и фосфолипиды.

Эфиры – самая распространенная форма в БАДах, триглицериды – естественная форма в рыбе, также до нее восстанавливают более продвинутые производители, фосфолипиды – крилевый жир. Разные виды липазы участвуют в метаболизме разных форм.

Sn-1, Sn-2 и Sn-3 позиции – это место крепления жировой кислоты к молекуле глицерина. Первая позиция (Sn-1) предпочтительна для насыщенных жиров, вторая (Sn-2) для полиненасыщенных (омега-3 и омега-6), позицию Sn-3 в молекуле фосфолипида занимает (как видно на картинке выше) собственно фосфатная группа.

Давайте вернемся к пути метаболизма ПНЖК. Как видите, в клетках кишечника сначала происходит расщепление до свободных жирных кислот, затем происходит ре-эстерификация до нужной формы (триглицерид, фосфолипид).

Сразу зарождаются сомнения в правоте Кларка. Если омега-3 в любом случае будут расщеплены на свободные жировые кислоты, то не кажется ли проблема биодоступности надуманной. Nordøy et al 1991 советовали, что биодоступность эфирных и триглицеридных форм одинакова. И замечали, что естественная концентрация ЭПК (противовоспалительные свойства) в форме триглицеридов составляет всего 18%, поэтому в клинической практике и исследованиях сознательно используется форма эфиров.

Дальше будет еще интересней. Когда мы не хотим спекулировать, а хотим знать наверняка – проводим эксперимент. Кушаем разные формы омега-3, затем изменяем уровень омега-3 в плазме крови. Dyerberg et al проделали это в 2010 году. 72 участникам исследования предлагали смесь ЭПК/ДГК в течение двух недель. Ниже легенда для понимания графиков:

  • Ре-эстерифицированные триглицериды (rTG)
  • Жир тела рыбы (natural TG, FBO, fish body oil)
  • Жир печени трески (natural TG, CLO, cod liver oil)
  • Свободные жирные кислоты, free fatty acid (FFA)
  • Эфиры этила, ethyl-ester (EE)
  • Кукурузное масло, corn oil (CO, placebo)

Как видим, уровень ДГК лучше всего поднимал жир печени трески (но в нем самом концентрация ДГК большая). Уровень ЭПК больше всего поднимала форма ре эстерифицированных триглицеридов (rTG). Что тоже логично, так как в такой форме ЭПК будет не только в позиции Sn-2, а во всех. И топ-3 по смеси ЭПК+ДГК: rTG, FBO, печень трески. Получается, что БАДом можно быстрее поднять концентрацию омега-3 в плазме крови, чем натур-продуктами: рыбьим жиром или жиром печени трески.

Neubronner et al 2011 сравнивали уровень омега-3 в крови через 6 месяце потребления триглицеридной и эфирных форм. 150 человек ежедневной принимали 1,01 грамм ЭПК и 0,67 грамм ДГК в той или иной форме. Форма rTG поднимает уровень омега-3 в крови быстрее и больше.

Осталась непокрытой только одна форма. Euphausia superba (арктический криль). В крилевом жире мало омега-3, но он там находится в виде фосфолипидов. В крови у нас в итоге все равно будут свободные жировые кислоты, поэтому формула less is more (больше эффекта при меньшей дозировке крилевого жира) требует проверки. Производители нас уверяли, что форма фосфолипидов как-то напрямую усваивается, и в этой форме омега-3 является структурным компонентом мембраны клетки. Давайте смотреть на ресерч.

Ulven et al 2011 продемонстрировали, что метаболический эффект крилевого и рыбьего жира одинаков.

Ramprasath et al в 2013 году показали, что крилевый жир лучше рыбьего, но исследование спонсировано компанией-производителем, и к нему есть процедурные вопросы. И кост-эффективность все равно на стороне рыбьего жира.

И есть небольшое, но очень интересное исследование Schuchardt et al 2011, сравнивающее включение омега-3 в фосфолипиды плазы из рыбьего и крилевого жира после одной дозы омега-3 разных форм.

  • 7,0 г крилевого жира (1050 мг ЭПК: 630мг ДГК)
  • 3,4 г рыбьего жира в виде эфиров (1008мг ЭПК: 672мг ДГК)
  • 3,4 г рыбьего жира в виде триглицеридов (1008мг ЭПК: 672мг ДГК)

Результаты исследования:

  • Максимальная концентрация фосфолипидов плазмы была через 24 часа после принятия;
  • Крилевый жир > Рыбий жир в форме триглицеридов > Рыбий жир в форме эфиров. Только учитывайте экономику. Аплифт в 0,5% концентрации омега-3 стоил в два с лишним раза дороже;
  • В крилевом жире больше свободных жирных кислот, чем фосфолипидов;
  • Выборка маленькая, разброс данных большой. Нельзя сделать однозначный вывод, что фосфолипиды однозначно значительно лучше.

В целом получается:

  • Похоже, что крилевый жир немного более биодоступен, хотя доказательства недостаточны и туманны;
  • Крилевый жир в 2+ раза дороже рыбьего;
  • В крилевом еще есть астаксантин;
  • Форма триглицеридов рыбьего жира более биодоступна, чем эфирная;
  • Рыба лучше тем, что это не только омега-3, но и другие нутриенты, но капсульный рыбий жир как источник омега-3 не менее эффективен.

И напоследок давайте скажем то, чего не сказал Кларк. Почему ПНЖК нестабильны. Идеальной картинки нет, ДГК была бы еще немного в спираль закручена. В общем C=C (двойные углеродные связи) в ПНЖК довольно слабы на электростатическом уровне, и легко нарушаются кислородом / теплом. Поэтому любые ПНЖК: будь то растительные жиры или рыбий жир надо покупать строго в непрозрачной упаковке и хранить строго в холодильнике.

P.S. Графики (да и куча информации) взяты из презентации Нины Бейли на Slideshare.

Термогенез. Бурый жир, гипоксия, Тринчер

Может ли «моржа» чему-то научить туко-туко?

Maximal thermogenic capacity and non-shivering thermogenesis in the South American subterranean rodent Ctenomys talarum

Это аргентинское исследование 2012 года говорит о том, что может.

Эти грызуны значительную часть своей жизни проводят в гипоксичном (мало О2) и гиперкапничном состоянии (много СО2). Этот фактор говорит о том, что их максимальная скорость метаболизма (maximum metabolic rate, MMR) будет примерно одинаковой для холода и физической нагрузки. И что их базовая скорость метаболизма (basal metabolic rate, BMR) будет ниже, чем у наземных собратьев.

И мы знаем про non-shivering thermogenesis (NST). Выработку тепла с помощью сжигания жировых в митохондриях жировой ткани и рассеивания полученной энергии в виде тепла. Традиционно этот способ выработки энергии считается более эффективным, чем согрев за счет мышечных сокращений (shivering thermogenesis, ST).

Исследование направлено на изменения MMR во время акклиматизации холоду. Животных разбили на 2 группы, одна группа жила при температуре 25˚С, вторая при 15˚С – такая разница может быть вполне естественной для этих животных. Объем бурого жира у групп не различался.

При акклиматизации холоду максимальная скорость метаболизма снизилась, при этом NST не увеличился в процентном выражении.

Вначале, как видите, уже стало интересно. У группы «моржей» было больше бурого межлопаточного жира, термогенина (UCP1) было больше; повышенная активность COXII логична, так как это маркер дыхательных способностей митохондрий бурого жира.

Затем у части туко-туко удалили межлопаточной бурый жир. +IBAT – с ним, -IBAT без межлопаточного бурого жира, SHAM – контрольная группа, оперировали, но не удаляли бурый жир.

Мы видим, что BMR не различается во всех группах. Что NST упал вместе с удалением бурого жира, что логично. Но максимальный уровень метаболизма (поглощения кислорода) снизился при удалении бурого жира всего на 10%.

После процедуры закаливания температура тела грызунов без бурого жира заметно снизилась, но после укола норэпинефрина все выравнялось почти что.

Что интересного, если резюмировать:

non-shivering thermogenesis не увеличился после акклиматизации холоду; разница температур была в рамках естественных температурных перепадов вида, возможно, это не было закаливанием для туко-туко, поэтому для NST не увеличилась; экспериментаторы пишут о том, что вид живет в основном в норах, и не обладает большой вариабельностью термогенеза;

потребление кислорода росло, чтобы компенсировать потерю тепла, maximum metabolic rate не менялся; животные обитают в гипоксичных туннелях, потому естественно ограничены в увеличении скорости метаболизма, чтобы не лишить свои органы кислорода; по этой же причине мог не расти NST;

удаление iBAT усугубляло температурный дисбаланс; и основным способом согрева становились мышечные сокращения (на которые также не влияла акклиматизация к холоду), хотя много кто говорил, что это неэффективный способ получения тепла.

акклиматизация не влияла на MMR, BMR и способность к термогенезу, уровень UCP1 не зависел от акклиматизации, уровень COXII был значительно выше у акклиматизированных; по всему получается, что согрев в виде мышечных сокращений был основным способом согрева у этих грызунов;

при физиологических ограничениях на потребление кислорода (живут в туннелях) non-shivering thermogenesis мог «упереться в потолок» этих самых встроенных физиологических утверждений;

дополнительных рост COXII (говорящий о потребление кислорода) был в разы больше выраженности BAT, что может говорить о других метаболических механизмах поддержания температуры.

 

Предположение Тринчера-Минвалеева

Это самая известная альтернативная версия представлениям о согреве за счет бурого жира.

Давайте посмотрим на перевод заметки «О воде и теплокровности. Вода все еще остается тайной жизни» Тринчера.

Сложно не согласиться со второй частью, будучи поклонником теорий Гилберта Линга. Заметка начинается с «байки» по то, как немцы собирались после Великой войны (1-я Мировая) собирать золото намываем его в море. Все верно, золото растворяется в воде, но примерно в 10-8 степени. Ничего против научных баек не имею, но странные утверждения в самом начале без ссылок/сносок в самом начале выглядят как знак предостережения.

Схема термогенеза Тринчера выглядит следующим образом:

В виду особенностей поддержания гомеостаза pH (7,4-7,8) внешняя гипоксия проводит к повышению утилизации кислорода в тканях, а гипервентиляция приводит к церебральной гипоксии.

Из первой части Тринчер делает вывод о том, что гипоксия повышает термогенез. Аргументирует он это фразой «хорошо известный научный факт». ЭТО ЛОЖЬ.

Гипоксия снижает термогенез. Или еще. И еще. Четыре. По словам hypoxia thermogenesis вы найдете ряд статей о с доказательствами (замерами) того как гипоксия снижает термогенез.

«Было невозможно продемонстрировать, что содержание жира в легких повышается после внутривенной инъекции цитрированного хилуса, полученного после кормления жиром. Поэтому предположение, что легкие способствуют конверсии жиров больше не находит поддержки,» — написали нам исследователи аж 1930 году.

Жировые кислоты переносятся по организму по кровеносной системе, что не секрет. И их метаболизма происходит в митохондриях во время бета-окисления. В легких тоже есть митохондрии. Только зачем транспортировать жиры в легкие, когда их можно сжечь прямо в адипоцитах с выделением тепла.

В общем дыры предположения Тринчера:

  • он не рассматривает термогенез в митохондриях (а только мускульный);
  • он заявлял, что гипоксия приводит к термогенезу (сейчас довольно много научных данных, подтверждающих обратное);
  • роль легких в метаболизме жиров требует доказательств (пока научный мир тоже сошелся на обратном, что у легких нет эксклюзивной роли в метаболизме жиров, хотя жирные кислоты в легких могут оказываться точно также как в любых других органах);
  • нет нормально описанных молекулярных механизмов, описывающих весь подобный путь термогенеза; не широкими мазками, а вменяемой стройной моделью, на основе которой можно будет составлять эксперименты;
  • пранаямы приводят к гипервентиляции, последующее повышение pH способствует церебральной гипоксии (снижения кислорода в мозгу) – все это способствует адаптации к внешней гипоксии (внешнему недостатку кислорода) в том числе акклиматизации на высокогорье, что показано на Виме Хофе.

 

Подводя итог под всем сказанным, предположение Тринчера сложно назвать даже гипотезой в том виде, что я видел. Это идея, не подкрепленная научными фактами. Идея тоже может быть полезна в качестве части познавательного процесса.

Туко-туко учит нас тому, что о мышечном сокращении забывать не надо. И что кислород может играть важную роль в поддержании метаболизма на холоде даже без межлегочного бурого жира.

Нейротоксичность MDMA

MDMA (известное как экстази) — запрещенное на территории России вещество. Относится к серотонергическим галлюциногенам и фенилэтиламинам. Сейчас в США исследуется как средство от борьбы с ПТСР (афганским синдромом) у ветеранов. Лично я не употреблял, не собираюсь и закон РФ нарушать не рекомендую.

MDMA имеет стимулирующий эффект, потому нейротоксично. Давайте разбираться как.

Сравнительно недавно проект The Drug Classroom выложил summary исследований MDMA на животных и людях.

Для исследования психоактивного вещества нужно по уму три группы с большой выборкой:
— «трезвенники»;
— употребляющие только экстази;
— употребляющие всё подряд.

Уже на этом этапе ясно, что во 2-ой группе будет немало лжецов, что будет небольшая выборка и что сложно будет вычленить эффект самого вещества.

Основные возможные негативные эффекты:

  • снижение уровня и активности серотонина: даже при восстановлении маркеров, психическая познавательная деятельность может восстанавливаться годами;
  • утверждение о том, что MDMA приводит к аффективным расстройствам (депрессии, биполярные расстройства итд — расстройства настроения) ничем особо не подтверждается; и всегда будет вопрос это образ жизни довел людей до депрессии или MDMA;
  • повреждение серотониновых аксонов;
  • снижения активности энзима триптофангидроксилазы (синтезирует серотонин из триптофана);

Из интересного (для меня):

  • важен не перерыв между «драг-сессиями», а общее количество съеденного за жизнь экстази (перерыв в 3 месяца не спасет);
  • чем теплее, тем вернее урон метаболизму серотонина (на жаре есть — доп риск);
  • физические нагрузки снижают риски употребления (что логично, они же способствуют нейрогенезу);
  • ТГК защищает от нейротоксичности MDMA (вот тут наркоманская bro-science не подвела);
  • силденафил (виагра) тоже защищает от нейротоксичности MDMA (распространенное комбо, как и с «травой»);
  • 5-HT, триптофан, NAC, витамин С, витамин Е, Ацетил L-карнитин, Альфа-липолевая кислота защищают от токсичности MDMA (bro-science опять на высоте);

Кетогенная диета в психиатрии

Кето-диета появилась в 1921 году как способ имитации голодания. Голодание исторически снижало количество эпилептических приступов. А с кето-диетой мы получаем некоторые бонусы, но без побочных эффектов голодания. Сейчас кетоз используется преимущественно для лечения устойчивой лекарствам детской эпилепсии. Другие сферы применения: метаболические заболевания, рак, митохондриальные генетические заболевания, нейродегенеративные болезни и психические расстройства. О последнем и поговорим.

В марте 2017 вышло обзорное исследование The Current Status of the Ketogenic Diet in Psychiatry, которое сильно упрощает эту задачу. Сложность задачи в том, что механизмы действия кето-диеты на эпилепсию и мозг до конца не ясны, не говоря уже о психических расстройствах.

Тревожные расстройства

У эпилептиков тревожные расстройства встречаются примерно в 2 раза чаще (22,8%), чем у обычных людей (11,2%). С этим спектром расстройств ассоциируется повышенная активность вентромедиальной префронтальной коры и гиппокампа.

Экзогенные кетоны в течение 7 дней снижали тревожное поведение у крыс мужского пола. Паталогическое поведение проверялось с помощью elevated plus maze. Исследований на людях нет.

Депрессия

Депрессия ассоциируется с повышенным риском эпилепсии. Есть такой Porsolts forced swim test. Если опускать технические детали, то мышей помещают в колбу с водой, из которой они не могу выбраться. В какой-то момент мыши перестают барахтаться и на время замирают. У мышей, которых 7 дней кормили классической кето-диетой (жиры в граммах к остальном 4:1) замирали неподвижно на меньшее время, чем контрольная группа с обычной диетой. Это довольно косвенно говорит противоборстве кето депрессии и тревоге.

Во втором исследовании мышей кормили классической кетогенной диете в утробе в течение 30 дней. После рождения их кормили обычной диетой. Мыши, которые были на кето in ureto, были менее склонные к депрессии и тревоге, что проверялось физическими тестами. Также их мозг претерпел морфологические изменения: мозжечок был на 4,8% больше; гипоталамус уменьшился на 1,39%; мозолистое тело уменьшилось на 4,77% (усредненные проценты по сравнению с контрольной группой).

Исследований на людях нет.

Биполярное расстройство

В исследовании на женщинах в течение 2-3 лет (диета БЖУ 22/70/8) было заметная стабилизация настроения. Есть теоретическая модель, что ацидоз во время биполярного расстройства получается за счет большей внутриклеточной концентрации кальция и натрия. Стабилизаторы настроения снижают внутриклеточную концентрацию натрий и кальция. Это все очень хорошо перекликается с идеями Гилберта Линга о живой клетке.

Шизофрения

У животных шизофрению моделируют с помощью дизоцилпина (MK-801). Кето-диета в течение 3 недель нормализовала паталогическое поведение у подобных мышей.

В исследовании на 10 женщинах кето в течение 2 недель значительно улучшало симптоматику заболевания.

Некоторые исследователи утверждают, что в шизофрении наблюдается сбой энергетического метаболизма (в частности глюкозы). Также метаболические нарушения (вес, гипергликемия, диабет) часто сопутствуют применения атипичных антипсихотиков.

Аутизм

По разным подсчетам от 5 до 40 процентов аутистов начинают болеть эпилепсией. Часто это устойчивая к медикаментам эпилепсия.

Мыши, которых вгоняли в аутизм пренатальным приемом вальпроевой кислоты, через 70 дней кето заметно улучшали социальное и стереотипичное поведение.

В обзорке описано целых 6 исследований о пользе кето-диеты при аутизме: 4 на мышах, 2 на детях. В целом результаты последовательны: кето-диеты заметно улучшает симптоматику аутизма.

Эффект атрибутируют снижению глюкозы и противовоспалительным свойствам кето-диеты, таким как уменьшение отеков и экстравазации плазмы.

СДВГ

Самое распространенное расстройство у детей-эпилептиков (встречается у 29,1%).

Дети-эпилептики за год в кето улучшали симптомы СДВГ (улучшение внимания и социализации). И еще в одном исследовании мыши с идиопатической эпилепсией улучшали симптомы СДВГ спустя 6 месяцев кетогенной диеты.

Выводы

Как видите предмет заметки находится в зачаточном состоянии.

Дополнительно хочу заметить, что кетогенная диета меняет паттерн сна у детей-эпилептиков. Через 3 месяца диеты общий сон сокращается, REM-фаза увеличивается, фаза глубокого сна увеличивается, а фаза неглубокого сна сокращается. Но нужны дополнительные исследования, чтобы сделать выводы.

Метилирование и психическое здоровье

Метилирование – это метаболический цикл метиловой группы (CH3).

Есть американский исследователь Виллиам Волш (William Walsh), который еще в 70х пытался делать скрининги опасных преступников, пытаясь найти дисбаланс тех или иных микронутриентов. Изначальные попытки были неудачны, но первое, что Волш обнаружил, что у убийц был нарушен баланс цинка/меди: слишком мало цинка и слишком много меди.

Спустя 30+ лет и множество скринингов он накопил массивную базу данных по дисбалансу нутриентов среди людей с теми или иными психическими расстройствами. С подробной информацией можно ознакомиться в его книге (ссылки ниже).

Среди людей с психическими расстройствами наиболее часто наблюдается дисбаланс следующих нутриентов:

  • нарушения метилирования;
  • дефицит цинка;
  • избыток меди;
  • дефицит или избыток фолатов;
  • дисбаланс пирролов;
  • избыток токсичных металлов;
  • дефицит омега-3

Каждый из этих факторов связан с синтезом нейротрансмиттеров и, что даже более важно, с доступностью и функцией их рецепторов.

Волш разработал поддерживающую терапию для пациентов, целью которой является исправить эти дисбалансы. Со своим подходом он добился весьма неплохих результатов.

Метилирование в данном случае – доминирующий фактор эпигенетического процесса, который регулирует активность нейтротрансмиттеров у дофаминовых и серотониновых рецепторов.

Баланс метилов/фолатов имеет мощное воздействие на экспрессию генов, отвечающих за обратный захват транспортных белков.

Более чем у 60% пациентов с тревожными расстройствами, депрессией, психозами наблюдается серьезный дисбаланс метилирования.

В случае с метиловыми группами есть два варианта отличия от нормы: undermethylation и overmethylation (не уверен на счет точного русского аналога, смысл оригинала, уверен, понятен).

 

Метионин из пищи, используя магний, превращается в SAMe (s-аденозилметионин). Последний, «путешествуя» вместе с молекулами АТФ разносит метиловые группы по организму, становясь в последствии гомоцистеином. B6, B12 и фолиевая кислота могут восстановить гомоцистеин до метионина.

Как видно из следующей схемы есть довольно много мест, где что-то может пойти не так в цикле метиловых групп.

Как я уже упоминал в заметке про кето, большая часть SAMe уходит на синтез креатина. Поэтому регулярные тренировки с использованием креатин фосфатного пути получения энергии не всегда полезны. Для синтеза креатина также важны аргинин, орнитин и глицин.

 

Возможные причины UNDERmethylation:

  • Мутации энзимов (SNPs они же снипы) цикла метилирования: MTHFR (который в шутку называют motherfucker), MS, BHMT, MAT, SAHH и другие;
  • Избыток гистаминов в крови;
  • Дефицит или мальабсорбция белка;

Возможные причины OVERmethylation:

  • Нарушения синтеза креатина:
    • Снипы AGAT или GAMT;
    • Дефицит аргинина, глицина;
  • Нарушения синтеза глутатиона;
  • Спины метилтрансферазы

UNDERmethylation, симптомы и поведенческие черты:

  • Сильные волевые качества, противостояние авторитету;
  • Сезонные дыхательная аллергия;
  • Любящие соперничать в спорте и на работе;
  • Спокойное поведение и внутреннее напряжение;
  • Много «жидкостей» (пота, слюны итд);
  • Обсессивно-компульсивные черты, стремление контролировать;
  • Хорошо реагируют на СИОЗС;
  • Высокое либидо

OVERmethylation, симптомы и поведенческие черты

  • Тревога, склонность к панике;
  • Гиперактивность, дергающиеся ноги;
  • Нарушения сна;
  • Низкое либидо;
  • Отсутствие сезонных аллергий;
  • Чувствительность к еде, бытовой химии;
  • Сухие глаза и рот;
  • Отличная социализация, эмпатия;
  • Не любят соперничать в спорте и на работе;
  • Нежелательная реакция на СИОЗС и анти-гистамины.

Тестирование

Понять своей метиловый статус можно по уровню гистаминов в крови. Слишком много – undermethylation, слишком мало – overmethylation.

Метилирование ДНК

Гистоны – это поддерживающие белковые структуры для нашей ДНК. Изначально считали, что они защищают ДНК от повреждений. Сейчас очевидно, что они играют очень важную роль в проявлении экспрессии генов.

Гистоны контролируют экспрессию генов при помощи химических реакций на своих «хвостиках».

В зависимости от того какие группы находятся на «хостиках» гистонов: ацетиловые или метиловые группы – экспрессия гена будет выражена или подавлена. Соперничество ацетиловых и метиловых групп определяет будет ген выражен или нет.

Ацетилирование гистонов способствует экспрессии генов.

Метилирование гистонов подавляет эту экспрессию.

С помощью терапии микронутриентами (подразумевая, что мы понимаем, что делаем) можно изменить баланс ацетила/метила и отрегулировать создание белков и энзимов, контролирующих функцию серотонина и дофамина.

Экспрессия генов связана с прямым взаимодействием РНК и транскрипторных факторов с ДНК. Эти большие молекулы не могут «дотянуться» до области ДНК/гистонов, если те области плотно сжаты.

Прикрепление ДНК к гистону – электростатический процесс. ДНК – слабые кислоты, гистоны – сильные основания (pH выше 7).

Ацетилирование снижает pH гистонов (то есть делает его более кислотным) размыкая их с ДНК.

Метилирование повышает pH гистонов, повышая сжатие ДНК/гистонов.

 

Ацетил Кофермент А и SAMe – основные доноры ацетила/метила в организме, но их концентрация в клетках мозга относительно неважна.

Ацетилазы, деацетилазы, метилазы, деметилазы (ферменты) определяют прикрепление/убирание ацетиловых и метиловых групп.

Эпигенетическая терапия нутриентами концентрируется на этих энзимах.

Примеры

  • Фоливая кислота, фолиновая кислота, L-метилфолат – эффективные агенты метилирования.
  • Однако фолаты усиливают функцию SERT-транспортных белков, снижая функцию серотонина.
  • Большинство депрессивных людей с undermethylation и низким серотонином не переносят фолаты.
  • Ниацин и ниацинамид способствуют обратному захвату дофамина.
  • Метионин и SAMe подавляют обратный захват серотонина.
  • Фолаты снижают синаптическую активность у рецепторов серотонина, дофамин, норэпинефрина.
  • Глутатион и цинк увеличивают активность NMDA.
  • Множество нутриентов влияет на активность нейротрансмиттеров и функцию мозга.

P.S. Было желание написать информативную и легкую в чтении заметку без воды. Очень многое осталось за скобками, например:

— нюансы диагностики undermethylation/overmethylation;

— как Волш сегментировал психические расстройства с точки зрения недостатка/избытка нутриентов (у него 5 видов депрессий и только в двух из них низкий серотонин);

— опустил вопрос «что делать»;

— ничего не говорил о токсинах и гепатопротекторной функции SAMe (например, его можно купить под ТМ Гептрал).

И многое другое.

Ссылки по теме

http://www.walshinstitute.org/nutrient-power.html

https://www.amazon.com/Nutrient-Power-Heal-Biochemistry-Brain/dp/1626361282

http://www.walshinstitute.org/researchstudies.html

http://www.americanherbalistsguild.com/sites/default/files/Proceedings/light_phyllis-_the_methylation_cycle_and_mental_health.pdf

http://www.walshinstitute.org/uploads/1/7/9/9/17997321/methylation_epigenetics_and_mental_health_by_william_walsh_phd.pdf

 

Теория триажа витаминов и минералов Брюса Эймса

Исторически триаж – это медицинская сортировка. Требующие незамедлительного медицинского вмешательства, требующие вмешательства в течение нескольких часов и так далее.

В 2006 году вышла статья за авторством Брюса Эймса, где он утверждал, что в случае недостатка микронутриентов организм приоритизирует функции необходимые для краткосрочного выживания за счет функций, недостаток которых скажется лишь в долгосрочной перспективе [1,2].  Выживание во время репродуктивного возраста за счет функций, необходимых после репродуктивного возраста.

Дефицит витаминов и минералов, недостаточно сильный, чтобы вызвать клинические симптомы, характерен и для современного Мира. Богатая калориями, но бедная микронутриентами еда встречается не только среди бедных. Вспомните хотя бы спортивный протеин.

Изначально свою идею Эймс демонстрировал на витамине D, магнии и ряде других микронутриентов с большим количеством важных функцией.

В 2009 он продемонстрировал теорию триажа на примере витамина К [3]. Дело в том, что у этого витамина есть одна приоритетная функция – коагуляция и антикоагуляция крови.

В своем исследовании он демонстрирует, что белки, связанные с коагуляцией и антикоагуляцией, первыми получают витамин К. И только затем он достается остеокальцину (кости, роль в гомеостазе глюкозы), Mgp-белкам (регуляция кальсификации сосудов);  Gas6 (кальсификация); Tgfbi (стабильность микротрубочек, комплексная роль при раке), периостину (развитие органов, костей, заживление ран, рак); Gla-протеины итд.

Таким образом, при субоптимальном уровне витамина К в диете с возрастом мы подвергаем себя риску:

— костных аномалий (хрупкость, потеря минерализации);
— кальсификации сосудов (атеросклероз итд);
— нечувствительность к инсулину;
— остеоартриту;
— хронической болезни почек;
— более высокой концентрации основных маркеров воспаления;
— раку.

В 2011 Эймс аналогичное «упражнение» проделал с селеном [4]. Селенозависимые белки делятся условно на эссенциальные и неэссенциальные. Во время недостатка селена концентрация вторых значительно падает, в то время как концентрация необходимых селенозависимых белков более устойчива к снижению количества витамина в диете. И мы видим, что недостаток неэссенциальных белков является риском некоторых видов рака, ССЗ, потери мышечной массы, потери минеральной плотности костей, потери умственных способностей, нечувствительности к инсулину.

Тексты самих исследований рекомендуются к прочтению людям, которые считают, что организм «сам синтезирует все нужное».

  1. http://www.bruceames.org/Triage.pdf
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101959
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19692494
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21402715

Кето-1. Почему жиры и что такое пентозофосфатный путь метаболизма глюкозы

Начнем сначала с того, почему жиры.

Пища – это источник, в первую очередь, углерода и энергии. Вспомним эти расчеты.

1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ;
1 молекула 18-углеродной стеариновой кислоты дает 147 молекул АТФ, притом всего лишь в 2 раза больше калорий.

В данном случае с глюкозой с 1 атом углерода мы получаем примерно 6,3 молекул АТФ; со стеариновой кислотой – 8,2 АТФ.

Это происходит из-за того, что жиры – менее окисленная форма углерода, чем углеводы, как точно заметил Д.С. немного раньше. То есть жиры могут в процессе метаболизма окислиться (что они успешно и делают), дав больше энергии чем углеводы.

Углеводы же за счет того, что они более окисленная форма углерода, приводят к избыточной генерации реактивных видов кислорода в дыхательной цепи митохондрий [1,2, и другие исследования].

Чтобы проговорить все возможные каналы получения энергии, давайте вспомним про креатин. С ним нюанс в том, что креатин поглощает больше метиловых групп (CH3), чем все остальные реакции тела, вместе взятые [3, 4].  Баланс метилирования в организме – критическая функция для физического и психического здоровья (не говоря уже о долголетии), так как этот фактор напрямую определяет эксперссию генов [5].

У нас вроде бы остается только один путь выработки энергии: бета-оксидация, но на самом деле куда больше. Сейчас предлагаю рассмотреть пентозофосфатный путь метаболизма глюкозы. Он же pentose phosphate pathway, сокращенно PPP/ПФП.

Это альтернативный путь метаболизма глюкозы, когда она не поступает в цикл Кребса [6,7]

В ходе ПФП происходит 2 важных вещи, помимо синтеза АТФ: образование 5-фосфатных сахаров (в частности D-рибозы) – это более восстановленная версия углерода, чем 6-фосфатные формы; и образование NADPH [7, 8, 11, 12], как мощнейшего инструмента восстановления в паре восстановление-окисление. Восстановленное можно окислить, получив дополнительную энергию.

5-фосфатные формы являются неотъемлемыми компонентами [синтеза] АТФ, КоА, NADP+, FAD, РНК, ДНК. Кроме того, D-рибоза является эффективным источником восстановления гликогена в печени [9,10].  Так как это более восстановленная форма, ее можно окислить обратно до 6-фосфатной формы, получив энергию (допустим, для синтеза ДНК).

NADPH в рамках крайне важного для организма восстановительного свойства, может восстанавливать глутатион, основной клеточный антиоксидант [8, 13]. Забудьте БАДы глутатиона – он расщепляется желудком. Забудьте комбинации NAC+R-lipolic+VitC – это не дает гарантий повышения уровня глутатиона. ПФП – это наш выбор. Что приводит нас к очевидному вопросу.

Как активировать пентозофосфатный путь?

Не самый исследованный метаболический путь у людей. Давайте попробуем разобраться.

Одна из стратегий борьбы с раковыми клетками – убить их чрезмерным количество реактивных видов кислорода. Раковые клетки пытаются защититься, активируя ПФП [14].

В растениях, где регуляция ПФП более исследована, этот метаболический путь активируется стрессом кислорода [15] и во время акклиматизации к холоду, что тоже во многом было связано с оксидативным стрессом [16].

Оксид азота приводит к апрегуляции ПФП [17]. Если вы вспомните лекции Александра Вунша по фотобиологии [18, 19],  УФ-спектр приводит к высвобождению нами оксида азота и к блокированию последним цитохрома С дыхательной цепи митохондрий. Что выравнивает ИК-спектр света, «выгоняющий» NO из цитохрома С.

Исследование 15-го года [20] говорит о том, что активация PPP – является первой помощью организма в ответ на оксидативный стресс кожи при контакте с УФ-лучами.

Вышеприведенные факты легко соединяются воедино. Организм испытывает стресс (в первую очередь оксидативный: солнце, кислород) и активирует защитный ПФП, который приведет к образованию NADPH с его восстаналивающим потенциалом, который сможем качнуть «оксидативные» качели обратно.

Очевидных ответа два: солнце (без защитных кремов и очков) и оксидативный стресс физических упражнений.

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10831788
  2. https://www.hindawi.com/journals/jnme/2012/238056/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11595668
  4. http://easacademy.org/trainer-resources/article/creatine-more-than-sports-supplement
  5. http://www.news-medical.net/life-sciences/Role-of-DNA-Methylation-in-Disease.aspx
  6. https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biomolecules/carbohydrate-metabolism/a/pentose-phosphate-pathway
  7. https://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb2/part1/pentose.htm
  8. https://www.jackkruse.com/emf-4-why-might-you-need-carbs-for-performance/
  9. http://www.jbc.org/content/224/2/851.full.pdf
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24982199
  11. http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7504/full/nature13236.html
  12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17533217
  13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3803464
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25037503
  15. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000398611630385X
  16. http://journal.ashspublications.org/content/134/2/210.abstract
  17. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18455501
  18. https://vimeo.com/174504341
  19. https://vimeo.com/187834155
  20. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26190262