Цитокины, грибы и онкология

Цитокины модулируют иммунный ответ организма. Грибы обладают рядом полезных медицинских свойств. Меня привлекла статья об иммунномодулирующих свойствах грибов и их применении в онкологии.

Цитокины и рак

Паттерн Цитокины Эффект
TH1 IFN-γ, IL-12, TNF-α Стимулирует иммунный ответ раку
TH2 IL-4, IL-5, IL-13 Снижают TH1
TH3/Treg TGF-β Модулируют TH1
Про-воспалительные IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α Вызывают воспаление

Доминирующим TH1-цитокином является IFN-γ, который отвечает за стимуляцию клеточного иммунного ответа. Клеточный иммунитет имеет важное значение в противоопухолевой реакции, поскольку NK (natural killer) и CD8 + Т-клетки, а также опухолевые макрофаги могут разрушать опухолевые клетки. Кроме того, IFN-γ увеличивает количество клеточных функций, таких как представление опухолеспецифических антигенов и продуцирование опухолевых цитокинов. Использование грибов, которые увеличивают [концентрацию] IFN-γ и стимулируют ответ TH1, полезно для раковых больных.

В отличие от ответа TH1, ответ TH2 обычно не ассоциируется с иммунным ответом на рак. Реакции TH2 связаны с аллергией и астмой и включают цитокины IL-4, IL-5, IL-13, а иногда и IL-10. Самое главное, IL-4 и IFN-γ перекрестно регулируют друг друга. IFN-γ уменьшает продукцию IL-4, а IL-4 снижает продукцию IFN-γ. Таким образом, апрегуляция TH2 может нанести ущерб больным раком, поскольку он уменьшает IFN-γ и снижает клеточный иммунный ответ к раку.

Регулирование ответа Т-клеток осуществляют клетками Treg, также называемыми клетками TH3 или Treg. Хотя существует много категорий клеток Treg, большинство Tregs продуцируют TGF-β (трансформирующий фактор роста бета). Эти цитокины были обнаружены благодаря их способности увеличивать рост опухолевых клеток, на фоне уменьшения ответа TH1. TGF-β также может уменьшать TH2-ответы.

При рассмотрении иммуномодулирующих эффектов грибов нам подходят:

  • стимулирующие ответ TH1,
  • уменьшающие ответы TH2 и Treg.

Грибы, которые уменьшают воспаление, могут иметь дополнительное преимущество за счет снятия усталости, тревоги и других симптомов за счет уменьшения воспалительных цитокинов  (IL-1, IL-6, TNF-α).

Грибы и цитокины

цитокины

Авторы статьи рассматривают 5 видов грибов:

  • Шампиньоны (agaricus);
  • Рейши;
  • Кордицепс;
  • Траметес разноцветный (turkish tail);
  • Майтаке (грифола курчавая)

Меня заинтересовало то, что рейши и кордицепс снижают концентрацию фермента MMP-9. Этот фермент сильнее выражен во время рака и аутоиммунных заболеваний. Также его повышенная активность мешает заживлению эрозии роговицы. Еще не так давно я планировать рассмативал варианты курса доксициклина или иммуннодепрессантов для ускоренного заживления эрозии роговицы как раз затем, чтобы уменьшить концентрацию MMP-9. Оказывается это можно сделать столь значимых интервенций, а всего лишь грибами.

В исследовании (бесплатный полный доступ) подробно рассматриваются исследования каждого из перечисленных грибов и его иммунномодулирующих свойств. Таблицы настолько нагляды и понятны, что не хочу сюда их копировать. Снижение Th2 и Treg, повышение Th1 и другие потенциально полезные для онкологии изменения в иммунной системе.

Грибы и рак

Хочется остановиться на том, что перечисленные выше грибы успешно дополняют терапевтический эффект препаратов химиотерапии и даже радиотерапии. Совместное применение определенных грибов с определенными препаратами при определенных видах рака значительно снижало смертность и прогресс болезни.

Как пример таблица из исследования:

Chemotherapeutic Agent Indicated Mushroom
Trastudzumab PSK (turkey tail)
Cyclophosphamide Reishi
Cisplatin Maitake, Cordyceps, reishi
Docetaxel PSK (turkey tail)
Doxorubicin Agaricus

Например, “индюшиных хвост” значительно увеличивает цитотоксичность Герцептина (ммн трастузумаб). Или кордицепс может увеличивать цитотоксичность цисплатина.

Бета-глюканы из рейши очень сильно повышали выживаемость мышей после радиционного облучения.

Type of Cancer Indicated Mushroom
Nonsmall-cell lung cancer Cordyceps
Lung cancer Reishi
Gastric cancer PSK (turkey tail)
Hepatocellular carcinoma Agaricus, reishi
Leukemia Agaricus, reishi
Lymphoma Cordyceps
Breast cancer Reishi, maitake, turkey tail
Colon cancer Maitake, reishi, turkey tail
Prostate cancer Reishi
Sarcoma Reishi

Медицинские грибы, модулирующие цитокины, – это относительно новая (не более 5 лет) вспомогательная терапия в лечении различных видов рака. Эффекты этих грибов я склонен экстраполировать с рака на модуляцию работы иммунной системы в целом. Что может быть полезно для аутоиммунных заболеваний.

Выводы

  • Грибы могут модулировать работу иммунной системы, в частности выраженность тех или иных цитокинов;
  • Грибы могут вполне успешной вспомогательной терапией как для химиотерапии, так и для радиотерапии;
  • Этому молодое поле научных исследований, за которым стоит с интересом следить.
Поделиться:

Эритритол, пентозофосфатный путь и ожирение

В майском PNAS вышла статья «Эритритол – метаболит пентозофосфатного пути, связанный с увеличением жировой массы у молодых людей».

Пару месяцев назад я писал небольшую заметку о пентозофосфатном пути метаболизма глюкозы (PPP). Напомню основные вещи: PPP – альтернативный путь метаболизма глюкозы, в ходе которого образовываются пятифосфатные сахара, их самые восстановленные формы. Например, D-рибоза, которая восполняет гликоген как минимум не хуже глюкозы. Также 5P-формы являются компонентами АТФ, ДНК, РНК и прочих важнейший белковых структур. Вместе с 5P-сахарами образуется мощнейший восстановитель NADHP.

Джек Круз спекулировал, что именно пентозофосфатный путь и D-рибоза позволяют Виму Хофу бегать марафоны без подготовки: как в пустыне, как и за полярным кругом. Небольшое количество источников говорит о том, что PPP активирует стресс: кислород, УФ-спектр, холод, возможно что-то еще.

Эритритол – алкогольный сахар, такой же сладкий как глюкоза, но почти не усваивающийся организмом. Почти нет калорий, нет влияния на гликемический индекс. За что и любим ЗОЖ-сообществом. Пока вернуться к статье.

Статья посвящена биомаркерам в крови подростков, которые изменяются при поступлении в американские ВУЗЫ и корреляция изменений этих биомаркеров с увеличением жировой массы ребят. Это лонгитюдное исследование, которое длилось несколько лет.

В исследовании говорится, что вес 75% ребят претерпевает изменения во время поступление в первые пару лет обучения – полнеют.

Молодых людей разделили на 2 фенотипические группы по уровню гликированного гемоглобина. HbA1c > 5,05% и HbA1c < 4,92%. Со временем смотрели какие маркере биохимии крови соответствовали росту жировой массы.

Предыдущие подобные исследования отмечали изменения в липопротеинах, маркерах воспаления, уровне жировых кислот, прекурсорах гликолиза и, что интересно, концентрации BCAA. Все верно, статистически большая концентрация BCAA соответствовала большему набору жира. Хотя корреляция была слабой. И важно, что это не означает того, что BCAA приводят к ожирению. Это значит, что у полных людей концентрация BCAA будет немного выше. Это же они нашли и в этом лонгитюде, но корреляция была очень низкой, статистически незначимой.

Эдогенный эритритол

Исследователи доказали с помощью изотопных меток, что эритриол синтезируется эндогенно в ходе пентозофосфатного пути метаболизма глюкозы!

Эритритол из пентозофосфатного пути

И что в «гипергликемической» группе концентрация метаболитов эритритола была в 13,4 раз выше! Хотя лактат и фруктозы были заметно ниже.

Выводы исследователей

Что эритритол может быть как-то связан с ожирением. Нужны дополнительные исследования.

Моя критика

Напоминает ситуацию с атеросклерозом и холестерином. Приехали на пожар, увидели пожарных и решили, что пожарные приводят к пожару. Хотя они его тушат. То есть рост концентрации эритритола при росте жировой ткани не говорит о том, что это именно эритритол (который на 90% просто выходит с мочей) приводит хоть как-то к ожирению.

Моя догадка

Пентозофосфатный путь активируется стрессом. Повышенная концентрация глюкозы в крови, вне всяких сомнений, хронический стресс для организма, и совсем не горметический (не приводящий к ответной положительной реакции организма).

Для меня это скорее знак того, что у организма есть ряд встроенных «защит» от метаболических проблем, часть из которых мы не знаем или знаем очень плохо.

Что мы можем синтезировать эритритол эндогенно в ходе PPP – это очень интересно. Но делать из этого выводы о том, что эритритол может способствовать ожирению – для меня очень нелогично.

Поделиться:

Жиры и глюкоза, глюкоза. Влияние диеты на здоровье митохондрий

В предыдущих заметках мы разобрались с тем, как метаболизм жиров и глюкозы отличается на уровне ЭТЦ митохондрий. Углеводы драйвят NADH-метаболизм через Комплекс I. Жиры «качают качели» в сторону FADH2 и Комплекса II.

Что не менее важно, жиры и глюкоза – это именно качели. Метаболизм жиров приводит к обратимой деградации Комплекса I, тем самым помогая метаболизму себя с помощью обратного потока электронов (reverse electron transport, RET) и супероксида О2—; и одновременно подавляю поток электронов через NADH и Комплекс I.

Теперь давайте посмотрим, что будет если мы будем пытаться стимулировать Комплекс I и II одновременно и подумаем на тем, чем это обернется для наших митохондрий.

В этом нам поможет заметка Петро Добромыльского Protons: Superoxide. И исследование из этой заметки за авторством Мюллера и коллег: «High rates of superoxide production in skeletal-muscle mitochondria respiring on both complex I- and complex II-linked substrates».

Авторы этого исследования работали с изолированными митохондриями. Ни цитоплазмы, ни цикла Кребса, ни других клеток, ограниченное время функционирования и так далее. Нашим целям это помогает тем, что они вынуждены были снабжать изолированными митохондрии субстратами, напрямую стимулирующими поток электронов через Комплекс I и Комплекс II.

Малат и глутамат для NADH и Комплекса I, сукцинат для FADH2 и Комплекса II. На выходе они измеряли выделения митохондриями реактивного вида кислорода H2O2, его гораздо удобней измерять, чем супероксид О2–.

Малат+глутамат (Комплекс I) давали 30 (пмоль * мин-1 * мг-1) H2O2;

Сукцинат (Комплекс II) давай 400 пмоль H2O2;

Сукцинат+малат+глутаман (Комплексы I и II, думайте о жире и глюкозе вместе) давали 2000 пмоль H2O2.

Заметки исследователей

Глутамат стимулировал генерацию H2O2, в то время как малат подавлял. Это связано с функцией малата в цикле Кребса. В рамках выбранной темы не буду останавливаться. Есть в самом исследовании и в тексте Добромыльского.

In vivo сукцината не так уж и много в цикле Кребса. В данном случае речь шла о супрафизиологическом количестве сукцината. То есть в реальности жиры (как мы выяснили в прошлой заметке) будут приводить к RET и О2–, но в меньшем количестве, чем в исследовании.

Для генерации большого количества реактивных видов кислорода через одновременную стимуляцию Комплекса I и II, не нужно большого количества концентрации субстратов. Все вполне укладывается в физиологические рамки.

Комментарий Петро

Сводится к тому, что речь идет об обжорстве. Цикл лимонной кислоты дает нам 3 NADH и 1 FADH2 из одной молекулы ацетил КоА. Петро про это явно не пишет, но подразумевается, что избыток пищи сам по себе (обжорство при постоянной доступности углеводов для современного мира) может привести к таким последствиям.

Добромыльский привязывает этой с нейронами. С его точки зрения с гипергликемией организму сложно спорить. И при избытке глюкозы нейроны будут вынуждены потреблять глюкозу вместо лактата и кетонов. Автоматически попадая в супероксидную ловушку.

Мое мнение

Сначала я должен пояснить качели пользы/вреда реактивных видов кислорода (супероксида в частности). Они нужны для нормального функционирования митохондрий. Биогенеза митохондрий не будет без супероксида. Но правило too much of a good thing is bad работает и с супероксидом. ДНК митохондрий (мтДНК) в отличие от ДНК клетки гораздо хуже защищены от оксидативного стресса. И если некоторое количество «кислородного стресса» может стимулировать биогенез митохондрий, то большим количество реактивных видов кислорода митохондрии не справиться – они ее рано или поздно разрушат.

То есть комбинация глюкозы и жиров убивает наши митохондрии огромным количеством реактивных видов кислорода.

В реальной митохондрии все будет усложняться гормонами, в частности инсулином. ПНЖК, как вы помните, делают клетку более чувствительной к инсулину (при большом количества жиров нам нужна физиологическая невосприимчивость инсулину). В клетку проникает еще больше глюкозы, чем это было бы без жира.

Пирожки в масле, беляши, «картошка» с маргарином и прочее мучные и сладкие радости убивают наши митохондрии генерацией супероксида.

Одно из основных правил здорового питания для меня, таким образом, очень простое. Углеводы+белки или белки+жиры. Комбинации углеводов и жиров я стараюсь избегать. Как и частого обжорства углеводами.

Grand Finale

Метаболизм жиров деградирует Комплекс I. Таким образом не имеет недостатков, связанных с обжорством глюкозой и глюкозой/жирами. То есть жиры не могут очень быстро убить нам митохондрию и клетку.

Но при этом метаболизм жира даст нам дополнительно количество реактивных видов кислорода. Что может быть и хорошо, и плохо. Все зависит от контекста.

 

P.S. Я упустил тот момент, что для генерации супероксида нужен высокий потенциал мембраны. Но это также связано с обилием восстановленного CoQ и невозможностью транспортировки электронов парой CoQ в Комплекс III.

 

Поделиться:

Влияние метаболизма жиров на Комплекс I дыхательной цепи переноса электронов

Давайте начнем с того, чем закончили в прошлый раз. Глюкоза «предпочитает» Комплекс I ЭТЦ митохондрий, и ее метаболизм генерирует NADH/FADH2 в пропорции 5:1. Жиры стимулируют поток электронов через Комплекс II и похожие структуры, и генерируют NADH/FADH2 в пропорции примерно 2:1. Не забываем при этом, что FADH2 восстанавливает CoQ до CoQH2.

С метаболизмом жиров нам поможет разобраться статья Guaras et al “The CoQH2/CoQ Ratio Serves as a Sensor of Respiratory Chain Efficiency”.

Резюме:

  • Путь электронов через FADH2 приводит к восстановлению CoQ до CoQH2;
  • Высокое соотношение CoQH2/CoQ (восстановленного коэнзима Q по отношению к обычному) приводит к тому, что электроны не могут быть перенесены в Комплекс III, возникает обратный поток электронов (RET, reverse electron transport);
  • Этот обратный поток электронов (RET) приводит к созданию супероксида О2–;
  • RET и генерация реактивных видов кислорода приводит к частичной [и обратимой] деградации Комплекса I;
  • Подавление функции Комплекса I (NADH) и большая выраженность Комплекса III являются адаптацией организма к метаболизму жиров.

Невероятно информативная статья. Сложно даже что-то разжевывать еще более. Но давайте чуть более «помусолим» отдельные пункты.

Восстановление CoQ – часть метаболизма FADH2 (вспоминайте цикл Кребса). Если у нас много восстановленного CoQ и мало его окисленной пары, то снизятся объемы переноса электронов к Комплексу III.

Раз электроны не смогут двигаться «вперед», то они пойдут «обратно» по электронной цепи. Создавая при этом супероксид О2— (не обычный кислород О2, а отрицательно заряженный и очень реактивный ион). О2—  будет восстанавливать супероксиддисмутаза до Н2О2.

Соответственно, обратный поток электронов и реактивные виды кислорода начнут деградацию Комплекса I. Что «усилит» метаболизм через FADH2 (из жиров, грубо говоря).

Важно заметить то, что это физиологический, а не патологический процесс. Так организм в нормальных условиях регулирует метаболизм в зависимости от диеты.

Реактивные виды кислорода очень важны для нормальной функции митохондрий. Но этот как раз тот момент, когда разница в лекарстве и яде в дозировке.

Из интересных вещей хочу заметить, что гипоксия (например) продолжительная гипоксия восстанавливает Комплекс I. Вспоминайте о пранаямах.

Авторы не упоминают, что именно они подразумевают под деградацией Комплекса I. Поэтому не совсем ясно какой временной лаг будет оптимальный при переключении метаболизма с жиров на углеводы. Например, вряд ли окисление цистеиновых белков можно быстро восстановить. Очевидно, переключение не будет «мгновенным» и резкое переключение с кето на глюкозу не стоит рекомендовать.

Выводы для любителей кето:

  • Метаболизм жиров приводит к обратимой деградации Комплекса I;
  • Это не патология, а физиологическая адаптация организма к метаболизму жиров;
  • Метаболизм жиров (судя по всему) будет связан с повышенным уровнем генерации реактивных видов кислорода (в данном случае плохо и хорошо зависит от контекста);
  • Первичная кето-адаптация может быть долгой и мучительной (допустим, для веганов), так и резкая обратная адаптация к глюкозе после продолжительного кето может иметь негативные последствия.

Дальше я предлагаю следующее. Мы все знаем, что комбинация жиры + глюкоза вредит метаболическому здоровью. Давайте в 3-ей части посмотрим, что будет происходить, если мы «кормим» Комплексы I и II одновременно.

Поделиться:

Эволюция, углеводы и функция щитовидной железы

Как вы знаете, уровень Т3 в кето-диете падает. Это, скажем так, является поводом для некоторой озадаченности для LCHF-публики. Что значит снижение Т3, плохо ли это или хорошо – этими и подобными вопросами логично задаваться в подобной ситуации.

Иногда так замечательно выходит, что смена перспективы решает одни проблемы и актуализирует другие. Это и сделал Вольфганг Копп в статье «Питание, эволюция и уровень тироидных гормонов – связь с йододефицитными заболеваниями?»

Вводные:

  • Уровень гормонов щитовидной железы и в частности Т3 зависит от наличия углеводов в диете;
  • Высокоуглеводная диета ассоциируется со значительно более высокими показателями Т3 по сравнению с низкоуглеводной диетой;
  • Наши предки до эпохи земледения ели значительно меньше углеводов (хотя в желудках древних людей находят пшеницу, что тоже важно заметить) и как следствие обладали меньшими значениями Т3;
  • Добавление значительного числа углеводов к низкоуглеводной диете ассоциируется со значительным увеличением концентрации Т3;
  • Большая концентрация Т3 ассоциируется с большими потребностями в йоде; во многих регионах Мира потребность йода превышает доступность;

 

Уровни щитовидных гормонов и питание:

  • Во время голодания концентрация Т3 в крови снижается до плато в 50% примерно в течение 4-6 дней, в это же время уровень [неактивного] изомера rT3 (reverse T3) повышается, а уровень Т4 остается неизменным;
  • Исследования показали, что Т3 снижается не из-за голодания, а из-за снижения углеводов в диете;
  • Рефид белками и/или жира не имеет значительного эффекта на уровень Т3; а около 160 грамм глюкозы полностью восстанавливают уровень Т3;
  • Низкоуглеводная диета ассоциируется с более низкими уровнями Т3; меньше 20 грамм углеводов – Т3 снижается на 50% по сравнению с контрольной группой;

Резкое снижение Т3 на низкоуглеводном питании НЕ связано со снижением поглощения кислорода и с симптомами функционального гипотериодизма (непереносимость холода, сухая кожа, сонливость). Не смотря на сниженные уровни Т3, базовый уровень ТТГ (TSH) в норме или даже немного снижен. Отсутствие клинических симптомов и ТТГ в норме или немного сниженный говорят о том, что организм не страдает из-за снижения Т3 на низкоуглеводной диете.

Причины изменения уровней гормонов щитовидной железы при добавлении углеводов недостаточно ясны.  Судя по всему, пониженный Т3 связан со сниженной периферийной конвертацией Т4 в Т3: в «обычных» условиях заметная часть Т4 (30-40%) периферийно конвертируется в Т3. И в период углеводного голодания периферийный синтез переключается с Т3 на rT3. Изомер rT3 не обладает значим гормональным действием, поэтому получаем общее снижение гормональной активности Т3. При добавлении углеводов в диету начинается периферийный синтез активной Т3 формы.

До эпохи земледения люди зачастую питались низкоуглеводной диетой. Допустим во время ледниковых периодов диета людей не превышала 10 грамм углеводов в день (ссылки на каждое заявление в оригинале присутствуют). В связи с этими историческими данными «неподобающим» уровень Т3 можно считать современный, а не тот, что мы имеем во время голодания и на кето-диете.

Связь с йододефицитными заболеваниями?

Копп предлагает следующее объяснение

С началом эпохи земледелия уровень Т3 человек мог вырасти примерно в 1,5 раза. Это создает дополнительную потребность в йоде. Которая не всегда может быть закрыта нутриентами. Автор предполагает, что изначально уровне Т3 в почте, вероятно, хватало, чтобы обеспечить более низкую потребность в йоде. С началом земледелия и истощением почв уровень йода из локальной диеты часто недостаточен. Отсюда и заболевания.

Выводы для поклонников кето-диеты:

  • Кето не убьет вашу щитовидную железы;
  • Это не кето «снижает» уровень Т3, а присутствие большого количества углеводов в диете поднимает Т3;
  • Поднятый Т3 увеличивает потребность в поступающем с диетой йоде; в тоже время сниженный Т3 на кето понижает потребность в йоде.

Как я и говорил, смена перспективы может многие проблемы поставить «с ног на голову».

Поделиться:

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

Поделиться:

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.

Поделиться:

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
Поделиться:

Загадка для любителей подсчета калорий

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.

Вопрос: в чем термодинамический смысл подсчета калорий из пищи?

P.S. http://facstaff.bloomu.edu/jandreac/…ectureFL07.pdf

Поделиться:

Виды кетогенных диет

Классическая кетогенная диета (CKD, LCTKD)

Точкой отсчета принято считать 1921 [1, 2, 3]. Доктор Гайлин (Geyelin) предложил голодание для лечения эпилепсии, устойчивой к лекарствам того времени (бромиды, фенобарбиталы) [3]. Он представил свое исследование на 36 эпилептиках, многим из которых голодание помогло избавиться от приступов.

В этом же году доктор Вайлдер (Wilder) из Mayo Clinic предложил: «пользу голодания можно получить при достижении кетонемии другими средствами. Кетоновые тела образуются из жира и белка, когда существует диспропорция между жирными кислотами и количеством сахара, сжигаемым тканями. … Можно спровоцировать кетогенезис диетами очень богатыми жирами и с малым количеством углеводов. Поэтому предлагается попробовать эффекты кетогенных диета на группах эпилептиков [3].

Соотношение жиров к нежирам в изначальной диете Вайлдера было 4:1, но допускались отступление к 3:1, 2:1, 1:1 [2,4]. Основной такой диеты были длинноцепочные триглицериды (LCT) [2]: ЭПК, ДГК, насыщенные жиры. Диета допускала 8 грамм углеводов на каждую 1000 калорий при соотношении жиров к белкам и углеводам 4:1 и составлялась индивидуально под каждого пациента [4]

Диета перестала активно применяться с конца 1930-х годов, когда стали активно изобретаться и применяться противоэпилептические лекарства [4, 5].

 

MCT кетогенная диета (MCTKD)

Кетогенная диета на основе триглицеридов средней длины была предложена в 1971 Хаттенлохером (Huttenlocher) и его коллегами. Основными жирными кислотами в МСТ являются: каприловая кислота, каприновая кислота и, в меньшей степени, капроновая кислота и лауриновая кислота [2]. Среднецепочные триглицериды более быстро усваиваются организмом, тем самым позволяя более быстро и эффективно создавать кетоновые тела. LCT поступают в кровь при помощи хиломикронов, где им требуется L-карнитин для транспорта в митохондрии клеток, а MCT при помощи альбумина поступают в митохондриях печени, где перерабатываются в кетоны [2].

Основной плюс такой диеты – допускается потребление большего количества углеводов [6]. Поэтому ее проще и вкуснее держать, чем классическую диету. Минусы подобной диеты [6]:  были случаи печеночной недостаточности при употреблении вместе с вальпроевой кислотой (лекарство от эпилеписии); количество MCT нужно повышать в диете постепенно (чтобы ЖКТ адаптировался), потому вход в такую диету дольше. Также к минусам стоит отнести меньшую доступность и большую дороговизну жиров в MCTKD по сравнению с классической.

 

Low Glycemic Index Treatment (LGIT), Modified Atkins Diet (MAD). Модифицированная диета Аткинса и диета с низким гликемическим индексом

Обе эти диеты объединяет отсутствие ограничения на количество потребляемого белка и калорий, и обе эти диеты продемонстрировали эффективность в лечение эпилепсии [2, 7].

В MAD и LGIT соотношение жиров и нежиров примерно 1 к 1. В модифицированной диете Аткинса более жестко сокращается потребление углеводов (до 10 грамм в первый месяц, затем не более 20). В LGIT углеводом можно больше, но их гликемический индекс не должен быть больше 50.

 

  1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4010764/#B22
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26782788
  3. http://www.naturaleater.com/science-articles/history-ketogenic-diet.pdf
  4. https://www.charliefoundation.org/explore-ketogenic-diet/explore-1/introducing-the-diet
  5. Moore Jimmy. Keto Clarity;
  6. http://www.biomedj.org/article.asp?issn=2319-4170;year=2013;volume=36;issue=1;spage=9;epage=15;aulast=Liu
  7. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22425426
Поделиться: