Астаксантин как средство для загара

Астаксантин – каротиниод, который можно использовать вместо довольно спорных «подмазок» для загара. Идею подсмотрел у Дмитрия Захарова в 2017-ом, если не раньше. Успешно опробовал в этом году.

Заметку можно будет разделить на 3 очень условных блока:

  • Астаксантин как антиоксидант и противо-воспалительное средство;
  • Астаксантин и подавление MMP-1;
  • Личный опыт;

Астаксантин и каротиноиды

Каротиноиды – сотни различных молекул, создающихся фотосинтезирующими микроорганизмами [1, 5]. Эти пигменты либо участвуют в фотосинтезе, либо помогают уменьшить урон солнечной радиации [1].

Каротиноиды могут выполнять функцию антиоксидантов и, при определенных обстоятельствах, прооксидантов [5].

астаксантин

Астаксантин как антиоксидант в 10-раз мощнее других каротиноидов, таких как лютеин, зеаксантин и в 100 раз мощнее α-токоферола [1]. Прооксидативной активностью неизвестен.

Иммунная система. Мнения расходятся. Консенсус есть в том, что астаксантин повышает концентрацию INFγ и IL-6 (интерферон гамма) [7, 8]. Этот цитокин секретируется Th1 клетками и помогает фагоцитам уничтожать микробы внутри фагоцитов. Что полезно как для активации адаптивной иммунной системы в целом, так и для некоторых коварных бактерий, которые умеют избегать фагоцитоза иммунными клетками (туберкулез, например). Интерлейкин-6 также про-воспалительный и связан с иммунным ответом бактериям (в частности необходим для эффективной защиты от бактерий пневмонии) [8].

Также принятие 2 мг астакстантина в течение 8 недель увеличивало выраженность белков LFA-1 молекулами лейкоцитов (помогают лейкоцитам попадать в воспаленную ткань) [8]. На общую популяцию иммунных клеток астаксантин не влиял, но усиливал активность NK-клеток и увеличивал субпопуляции T и B-клеток [8].

Противовоспалительный эффект. Очевидно, что астаксантин снижает окислительный урон ДНК, помогая сохранять ее целостность. Также он снижал концентрацию С-реактивного белка [8]. Антиоксидативный эффект астаксантина предотвращает активацию про-воспалительного транскрипторого фактора NF-kB (nuclear factor kappa B) [7]. Nf-kB связан с цитокинами IL-1β и TNF-α. Снижает ли астаксантин TNF-α и IL-2 – по исследованиям информация противоречивая [7, 8, 9]. Я предположу, что в исследованиях, где отмечали инактивацию NF-kB наблюдали снижение TNF-α, когда речь не шла о NF-kB, то TNF-α не снижался.

Астаксантин в довольно большой дозировке (40 мг), снижает болевые симптомы и воспаление ЖКТ при диспепсии и инфекции H. Pylori. [10]. Также астаксантин усиливал барьерную функцию слизи (mucus), что мешало этой бактерии расплодиться [5].

На боль в мышцах после тренировок и уровень креатин-киназы астаксантин, естественно, не повлиял [11]. Не очень понятно, что исследователи хотели увидеть. Энергетический кризис ткани антиоксидантом не снимается.

У одного из производителей на упаковке есть заявление, что астаксантин помогает при боле в суставах, но при этом их исследования самой компании сложно назвать качественными [12]. Тем не менее мне кажется, что этот эффект имеет место быть. У меня в поездке довольно сильно болели плечи из-за многочасового ношения отягощения 19-20 кг без возможности размять плечи. Плечи болели при поднятии рук выше плеча. Не было перекладин для виса (отличная профилактика и лечение некоторых травм плеча), но боль при возобновлении плаванья на море и примерно 20 мг астаксантина в день перестали болеть всего за 2 дня (обычно это около недели). Астаксантин снижает уровень кислородных радикалов, количество ЦОГ-2 и выраженность NF-kB [13]. При этом в отличии от НСПВП астаксантин не является competitive inhibitor фермента ЦОГ-2. Исследование [13] также говорит о том, что астаксантин подавляет формирование NO и работу iNOS (фермента, синтезирующего NO). Последний факт можно интерпретировать и со знаком «+» и со знаком «-» в зависимости от контекста.

Фертильность. В одном из исследований астаксантин улучшал параметры спермы у мышей-диабетиков [6]. Предположительно за счет уменьшения количества кислородных радикалов. Учитывая информацию выше о подавлении NO/iNOS, в теории можно ожидать снижение качества эрекции (сам не сталкивался).

Астатаксантин и матрикс металлопротеиназа 1 (MMP1)

Астаксантин эффективно снижает концентрацию ферменов MMP [1, 2, 4, 5, 18]. Другое название MMP-1 – fibroblast collagenase или interstitial collagenase. Это критически важный фермент для морфогенеза эпителия [14], также катализируются реакции «распада» ряда экстраклеточных молекул: коллагена (понятно из названия), IGFBP-3, IGFBP-5, IL-1β, L-селектин, овостатин, ФНОα и ряд других [14].

С точки зрения патогенеза MMP-1 чрезмерно выраженная интерстициальная коллагеназа и полиморфизмы, это вызывающие, связаны с атриальной фибриляцией [4, 15], ХОБЛ [16], некоторыми видами рака [4, 16], ревматоидным артритом [14, 17] и так далее.

Другие MMP ферменты имеют схожие функции и могут деградировать коллаген и эластин.

Астаксантин, MMPs и фотостарение

Солнечный ожог приводит к повышенной выраженности MMP-ферментов, которые деградируют коллаген и эластин кожи [2, 3].

Во время загара мы хотим получить UVA-излучение (например, для эффективого лечения анемии) или UVB-излучения для сульфатной формы витамина D3. Крема от загара блокируют УФ-спектр. Что защищает нас от загара, но во многом делает присутствие на солнце бесполезным.

Возможность астаксантина подавлять выраженность MMP-1 и родственных коллагеназ снижает урон кожи от УФ-излучения. Урон зависит от интенсивности УФ-излучения [2] и вашего цвета кожи. Поэтому надо знать пределы своих возможностей, иначе никакой астаксантин вам не поможет.

Астаксантин, немного практических рекомендаций и личный опыт

Астаксантин считает условно безопасным в дозировке до 40 мг в день. Дело в том, что исследований с большими дозировками просто не было. И в принципе, как видите по информации выше, количество и глубина исследований молекулы пока довольно зачаточное.

О побочных эффектах ничего не известно. Пока принято считать, что их нет в рекомендуемых дозировках.

Я загорал с 10 до 12-13 часов и с 17 до 18:30, за час до первого похода на пляж (где цеплял полуденное Солнце) употреблял 12-16 мг астаксантина, перед вечерним походом на пляж – 4-8 мг. В следующий раз буду брать капсулы сразу по 12 мг.

У меня от природы белая и тонкая кожа, которая на солнце быстро краснеет и сгорает. В этом года я ни разу серьезно не обгорел, даже когда позволял себе чуть больше, чем положено. При хождении днем астаксантин оказался прекрасным помощником – лицо краснело, но ощущений ожога для же при 2-3 часа на дневной жаре не было.

Загар также ложился как будто бы быстрее, но сходит, к сожалению, тоже привычно быстро.

В целом я остался очень довольным опытом. Ранее загар без кремов в виду моей белой и тонкой кожи всегда приводит к ожогам, а иногда и необходимости «подмазываться». В этот раз все было прекрасно, но еще раз хочу напомнить, что я хорошо чувствую солнечные ожоги и понимаю, когда без последствий уже не позагораешь.

Астаксантин. Выводы

  • Астаксантин –каротиноид, обладающий рядом полезных функций:
    • Мощный антиоксидант (в 10 раз сильнее других каротиноидов);
    • Иммуномодулирующий (активация про-воспалительных цитокинов, что будет полезно при некоторых бактериальных инфекциях) и противо-воспалительный эффект (снижение количества ЦОГ-2 / COX-2 фермента, снижение уровня про-воспалительных цитокинов);
      • Так как астаксантин снижает воспаление в целом, а не блокирует функцию ЦОГ-2 как НСПВП, то у него нет минусов этих лекарств;
    • Подавление MMP-коллагеназ, что имеет ряд терапевтических эффектов;
  • Отдельно из которых стоит отметить возможность использовать астаксантин как натуропатическое средство снижения вреда УФ-излучения коже, при этом получая все плюсы УФ-излучения. Кремами от загара / для загара я больше пользоваться не собираюсь.

Источники:

  1. Neuroprotective mechanisms of astaxanthin: a potential therapeutic role in preserving cognitive function in age and neurodegeneration;
  2. Astaxanthin attenuates the UVA-induced up-regulation of matrix-metalloproteinase-1 and skin fibroblast elastase in human dermal fibroblasts;
  3. Matrix-degrading Metalloproteinases in Photoaging;
  4. Astaxanthin: A Potential Therapeutic Agent in Cardiovascular Disease;
  5. Astaxanthin: a review of its chemistry and applications;
  6. Dietary supplementation with astaxanthin may ameliorate sperm parameters and DNA integrity in streptozotocin-induced diabetic rats;
  7. Multiple Mechanisms of Anti-Cancer Effects Exerted by Astaxanthin;
  8. Astaxanthin decreased oxidative stress and inflammation and enhanced immune response in humans;
  9. Anti-inflammatory effects of astaxanthin in the human gingival keratinocyte line NDUSD-1;
  10. Efficacy of the natural antioxidant astaxanthin in the treatment of functional dyspepsia in patients with or without Helicobacter pylori infection: A prospective, randomized, double blind, and placebo-controlled study;
  11. Astaxanthin supplementation does not attenuate muscle injury following eccentric exercise in resistance-trained men;
  12. BioAstin Helps Relieve Pain from Rheumatoid Arthritis;
  13. Protection against oxidative stress, inflammation, and apoptosis of high-glucose-exposed proximal tubular epithelial cells by astaxanthin;
  14. MMP-1: the elder of the family;
  15. MMP-1 and MMP-3 polymorphism and arrhythmia recurrence after electrical cardioversion in patients with persistent atrial fibrillation;
  16. Collagenolytic Matrix Metalloproteinases in Chronic Obstructive Lung Disease and Cancer;
  17. Matrix metalloproteinases: role in arthritis;
  18. Astaxanthin reduces matrix metalloproteinase expression in human chondrocytes
Поделиться:

Мочевая кислота и кетогенная диета

Мочевая кислота – продукт метаболизма пуриновых нуклеиновых кислот. У кето-общественности есть озадаченность в связи с ростом мочевой кислоты на кето. Что и является поводом для написания этой заметки.

Очень прошу не путать метаболизм мочевины (urea) и метаболизм мочевой кислоты (uric acid). Мочевина – способ выводить побочные продукты метаболизма аминокислот и важный компонент гомеостаза почек. Не смотря на созвучие и родственную связь, роль молекул очень сильно разнится. Классический пример спутывания теплого с мягким.

мочевая кислота

Существует 2 разновидности нуклеиновых кислот (структурных компонентов ДНК):

  • Пурины: аденин, гуанин;
  • Пиримидины: тимин, цитозин

Аденин + рибота + фосфатные группы – это АМФ, АДФ, АТФ, которые представлении не нуждаются.

Кето-диета тут вот причем (к сожалению, будет только база и ничего нового):

Жиры — более восстановленная форма углерода, чем углеводы. Жировые кислоты можно сильнее окислить и извлечь больше энергии, но с большими затратами кислорода. Жиры – прекрасный способ запасть энергию, потому что их хранения не нужна вода (в отличие от гликогена). Очевидные недостатки жиры: создают проблему большего количества кислородных радикалов (именно поэтому длинноцепочные жировые кислоты укорачиваются в отдельных органеллах пероксисомах до попадания в митохондрии). И куда меньшая универсальность углеродной основы жиров по сравнению с глюкозой. Жиры могут быть запасены, могут отправиться в цикл Кребса и всё. Напрямую восстанавливать пируват или быть сырьем для нуклеиновых кислот они, в отличие от глюкозы, не могут.

Углеводы обладают своими достоинствами и недостатками, которые мы уже разбирали на примере глюкозы и мозга.

Возвращаясь к мочевой кислоте, жиры/кетоны – это больше АТФ на 1 атом углерода и больше реактивных видов кислорода.

АТФ (и ГТФ, получаемый в ходе цикла Кребса), как я вам напомнил, источники пуринов: аденина и гуанина.

Метаболизм на основе жиров/кетонов – больше АТФ/ГТФ – больше пуринов – больше мочевой кислоты [1, 2].

То есть на кето априори растет уровень мочевой кислоты.

Добивая эту тему, хочу напомнить, что кетоны – слабые кислоты, они снижают pH относительно оптимальных физиологических значений. Окисление мочевой кислоты катализирует фермент уриказа (см рисунок выше). pH меняет конформацию белков, более низкий pH – более закрытая конформация белков/ферментов.

Кетоны как слабые кислоты могут угнетать функцию уриказы, окисляющей мочевую кислоту, за счет снижения pH и смены ее конформации [3].

И также довольно базовый механизм биохимической негативной регуляции – ксантин подавляет активность уриказы [4, 5] (см рисунок выше).

Мочевая кислота как мощный антиоксидант

Рост мочевой кислоты на кето – совсем не повод искать у себя симптомы подагры.

Подагра – тяжелая болезнь, связанная накопление в тканях (первую очередь суставах) мочевой кислоты. В моем понимании, это в основном генетическая болезнь, связанная с патогенными вариациями генов, кодирующих уриказу. Я предлагаю исходить из того, что мы говорим о физиологической норме и рассуждаем о потенциальных причинах, механизмах, плюсах и минусах роста молочной кислоты на кето.

Для наступления просветления в отдельно взятой теме я рекомендую статью Бенхарда Беккера «О физиологической роли мочевой кислоты» далекого 1993-го года [если вы мне напишете, я, конечно же, ни за что вам не вышлю полный текст статьи в pdf ;)].

Беккер напоминает нам, что у большинства млекопитающих основные метаболиты пуринов в крови – это аллантоин и мочевина. И что их уровни мочевой кислоты меньше 10% человеческого уровня. Что уже ставит вопрос: это случайная генетическая вариация, которая нас не убила, или всё же у повышенной концентрации мочевой кислоты есть свои плюсы?

Основной аргумент статьи Беккера, который он умело доказывает, что мочевая кислота и ураты (ее соли) – мощные антиоксиданты.

Мочевая кислота ответственна за нейтрализацию 30-65% всех пероксильных радикалов плазмы. Причем мочевая кислота и ураты находятся как в плазме, так и внутриклеточно, что говорит об их универсальности. Более чем уместно будет ставить ее в один ряд с глутатионом и супероксид дисмутазой.

Помните, что я писал о жирах и кислороде чуть выше? Сжигание жиров – больше кислорода. Больше кислорода – больше кислородных радикалов. Хорошо ли при повышенных кислородных радикалах (повышение которых в митохондриях профильных нейронов гипоталамуса, к слову, дает нам чувство сытости на кето) иметь повышенные уровни антиоксиданта для баланса? Я думаю, что неплохо.

Мочевая кислота как предмет обеспокоенности

Мое мнение, что повышение мочевой кислоты на кето – это нормальный физиологический механизм, имеющий свои очевидные преимущества. Если ничего не беспокоит, то об этом не стоит думать.

В крови сильно повышена мочевая кислота (особенно у полных людей [7]) и есть симптомы, которые (как вам кажется) похожи на подагру. Вы идете к врачу. Врач при виде анализа мочевой кислоты подумает о камнях в почках (тот вид, где мочевая кислота есть) и подарге. Если скажете «кето», то вполне возможно посмотрит на вас, как на идиота. И вам врач выпишет вам симптоматическое лечение (допустим, НСПВП), диету с низким количеством пуринов и аллопуринол или подобный препарат. Ничего из этого не сделает вам здоровее.

Тут я вам хочу напомнить про фармакогенетику. Генотип HLA-B*58:01 будет иметь острую аллергическую реакцию на аллоупуринол [8], которая называется синдром Стивена-Джонсона (Steven-Johnson syndrome) и 10% шанс «сыграть в ящик».

Другие лекарства от подагры обладают не меньшими побочными эффектами. Этот риск оправдан и отчасти необходим больным с подагрой, и совершенно не оправдан для начинающего кетогенщика с болью в суставах (которые не факт, что вызваны мочевой кислотой).

И для душевного успокоения и снижения мочевой кислоты у нас с вами есть натуральные средства (еда и травки):

  • Аюрведические (бибхитаки) [9];
  • Будничные (вишня) [10];
  • И даже немного гурманские (грибы-вешенки) [11].

Pubmed, как говорится, в помощь. Да и кето — сезонная диета, со своими недостатками. В которой, на мой взгляд, не нужно находиться круглый год.

Выводы:

  • Мочевая кислота растет на кето из-за:
    • Большего количества АТФ/ГТФ на кето;
    • Снижения активности уриказы, окисляющей мочевую кислоту, из пониженного кетонами pH;
    • Ксантин в рамках биохимической негативной регуляции подавляет активность уриказы;
  • Мочевая кислота – мощнейший экстраклеточный и клеточный антиоксидант, помогающий нейтрализовать кислородные радикалы, неизбежно повышающиеся на кето.
  • Аллопуринол вне диагностированной подагры (а иногда с ней) – не самая лучшая идея в виду 10% получения мощной аллергической реакции и 1% шанса умереть;
    • К другим лекарствам от подагры (фебуксостат, пробенецид) это предостережение относится не меньше;
  • В отсутствии симптомов, однозначно связываемых только с мочевой кислотой (профильные камни в почках, явные отложения в суставах итд) про повышенный анализ в крови можно забыть.
  • При желании контролировать концентрацию мочевой кислоты рекомендую начать с натуральных продуктов, которые имеют свойство понижать ее уровень.

Источники

  1. Uric Acid Excretion and Ketosis in Fasting;
  2. Purines and the Anti-Epileptic Actions of Ketogenic Diets
  3. Effect of pH on uricase activity
  4. THE INHIBITION OF URICASE BY XANTHINE
  5. Regulation of uric acid metabolism and excretion;
  6. Towards the physiological function of uric acid;
  7. Uric acid secretion from adipose tissue and its increase in obesity
  8. Allopurinol Therapy and HLA-B*58:01 Genotype;
  9. A randomized, double-blind, placebo-, and positive-controlled clinical pilot study to evaluate the efficacy and tolerability of standardized aqueous extracts of Terminalia chebula and Terminalia bellerica in subjects with hyperuricemia; — бибхитаки
  10. Cherry Consumption and the Risk of Recurrent Gout Attacks
  11. Characterization of an Anti-gout Xanthine Oxidase Inhibitor from Pleurotus ostreatus – вешенки;
Поделиться:

Персистентность лактазы как недавняя генетическая черта

Персистентность лактазы или восприимчивость лактозы – генетическая черта, возникшая у людей 2-20 тысяч лет назад. Этой чертой обладают около 35% людей.

Зачастую речь идет о том, почему существует невосприимчивость лактозы. Приводится логичный аргумент, что отказ взрослых особей от детской еды исключает конкуренцию за продукты между детьми и родителями – и как следствие дает виду эволюционное преимущество. И тогда вопрос лактозы разворачивается в сторону рассуждений о том, что дает переносимость лактозы. Забегая вперед, скажу, что это корректная точка зрения. Способность взрослых «переваривать» молочную продукцию – недавнее приобретение человечества.

Лактоза – дисахарид, состоящий из глюкозы и галактозы. В кишечнике его распад до моносахаридов катализирует фермент лактаза.

Персистентность лактазы и немного базовой генетики

Фермент лактазу кодирует LCT ген.

Я вкратце напомню центральную догму генетики: из ДНК при помощи транскрипции получается РНК. Затем из РНК при помощи трансляции получается белок. И из всего нашего генома меньше 2% отвечает за кодировку белков.

По отношению к гену (перед участком начала транскрипции) есть так называемый регуляторный участок (regulatory region), включающий в себя promoter (близко к началу транскрипции) и enhancer (несколько подальше).

Enhancer и promoter не влияют на функцию белка (в том числе фермента), но они влияют на количество ДНК, которую будет транскриптировано в РНК.

Типичная вариация для людей -13910C приводит к тому, что люди с возрастом теряют способность транскриптировать ДНК LCT гена, кодирующего лактазу.

Технически корректный термин неперсистентность лактазы (lactase nonpersistance). Персистетность – грубая калька с английского, но я ее оставил, так как слово обозначает и стойкость и продолжительность эффекта по времени одновременно.

персистентность лактазы

На рисунке выше [2] карта распространения вариации -13910T, которая дает нам персистетность лактазы (lactase persistance), то есть экспрессию LCT гена, кодирующего лактазу, в зрелом возрасте. Как видите, это не самая распространенная мутация/вариация. И в целом черта восприимчивости лактозы есть только у 35% людей.

Эволюция и персистентность лактазы. Опять немного базовой генетики

Хромосомы во время мета-фазы I мейоза проходят усиленную рекомбинацию. Однако есть как участки повышенной рекомбинации (recombination hotspots) и устойчивые к рекомбинации участки. Речь идет о так называемой linkage disequilibrium (неравновестности сцепления). Это приводит к тому, что некая черта (в данном случае персистентность лактазы) сохраняется из поколения в поколение. Это может быть обосновано положительным отбором, структурными особенностями этого участка генома, эпигенетикой итд.

Тем не менее процессы рекомбирации при мейозе сохраняются и участок linkage disequilibrium, окружающий нашу вариацию, уменьшается до размеров стандартного гаплоблока (haploblock) – это 10-20 килобаз (Кбаз, 10-20 тысяч пар нуклеотидов).

Размер участка неравновесности сцепления говорит нам о давности той или иной черты в популяции.

Размер участка linkage disequilibrium у вариаций восприимчивость лактозы – 2 Мбаз или 2 000 Кбаз, в 100-200 раз больше, чем размер стандартного гаплоблока. Эти размеры говорят нам о положительном отборе вариации и о нее «свежести».

Персистентность лактазы появилась всего 2-20 тысяч лет назад. И это одна из самых недавних подобных черт, судя по размеру участка linkage disequilibrium.

Поэтому совершенно нормально, что кто-то во взрослом возрасте не может переносить молочную продукцию.

Эволюционно положительный отбор этой черты объяснить просто. При переходе от охоты и собирательства к производству продовольствия молочная продукция – надежный (даже по сравнению с самим сельским хозяйством) источник белковой пищи и нутриентов. Способность переваривать молочную продукцию во время зачатков сельского хозяйства дает очевидные преимущества.

Вариации и персистентность лактазы

-13910T – самая изученная вариация, Северная Европа, Западная Африка, Ближний Восток; чаще всего персистентность лактазы тестируют при помощи этой вариации, что не всегда корректно, но для людей европейского происхождения это скорее всего так, мы можем ограничиться тестом на 1 эту вариацию;

-14010C, -13907G, -13915G – полиморфизмы Восточной Африки: Танзании, Судана и Кении;

Ряд тибетских вариаций [4] и так далее.

Как видите (по номеру), все эти вариации находятся в enhancer части LCT гена.

Персистентность лактазы. Выводы

  • Невосприимчивость лактозы во взрослой жизни – норма, ситуация стала драматически меняться всего 2-20 тысяч лет назад;
  • Персистеность лактазы / неперсистентность лактазы – технические правильные термины, так как речь идет о выраженности LCT гена, корирующего фермент лактазу, который катализирует «расщепление» лактозы до глюкозы и галактозы;
  • Персистеность лактазы зависит от enhancer вариаций LCT гена, нужными для восприимчивости лактозы мутациями обладает лишь 35% населения Земли;
  • -13910T – самая распространенная вариация, дающая «белым людей» возможность «переваривать» лактозу.

Источники:

  1. A worldwide correlation of lactase persistence phenotype and genotypes;
  2. diagram of the LCT (lactase gene) gene regulation system in humans;
  3. World-wide distributions of lactase persistence alleles and the complex effects of recombination and selection;
  4. Lactase persistence may have an independent origin in Tibetan populations from Tibet, China;
  5. Evolutionary Genetics: Genetics of lactase persistence – fresh lessons in the history of milk drinking;
  6. Convergent adaptation of human lactase persistence in Africa and Europe

P.S. Вообще я готовлюсь подступиться к сложным темам иммунологии и рака, поэтому хотелось написать что-то легкое и простое.

Поделиться:

Метиленовый синий, митохондрии и нейротрасмиттеры

Метиленовый синий

Чаще всего я стараюсь писать заметки по принципу «1 заметка – 1 мысль», но иногда я вынужден этим правилом поступиться. На метиленовый синий еще в 1925 году выходит 100+ страничные научные обзоры. Информации так много, что не знаю чем начать и чем закончить. Решение этой непростой задачи я выбраю тривиальное – буду писать о том, что мне самому интересно, без претензий на полноту картины.

Метиленовый синий (МС) – фенотиазин, краситель, открытый в 1876 Генрихом Каро.

метиленовый синий

Давайте для начала посмотрим на молекулу и поговорим о возможных свойствах. Ароматические кольца говорят о том, что МС фоточувствителен. Он отлично абсорбирует видимый свет в спектре 600-700 нм, оставляя смотрящему спектр 350-600 нм. Что и дает метиленовому синему его цвет. В восстановленной форме лейко-МС бесцветен, так как не фоточувствителен для видимого спектра.

Метиленовый синий абсорбирует энергию света (фотонов), затем передает эту энергию молекулярному кислороду, создавая синглетный кислород. В синглетном кислороде спины пары «верхних» электронов вращаются в противоположных направлениях. Что дает молекуле кислорода больше энергии и делает ее более реактивной, чем стандартная триплетная версия. Возвращаясь к началу предыдущего абзаца, ароматичность делает МС липофильным, то есть легко проходящим сквозь всевозможные липидные мембраны (в том числе через гемато-энцефалический барьер).

Окисленная форма МС и лейко-МС легко конвертируются друг в друга при помощи кислорода и NADPH/тиоредоксина. Это очень важно для дальнейшей части, так как метиленовый синий в зависимости от формы может быть как донором так и акцептором электронов, при этом быстро меняя одно состояние на другое. Вы уже понимаете в какие дебри я вас затягиваю.

Метиленовый синий и цепь переноса электронов митохондрий

Почти невозможно было найти картинку, отражающую всю интересность происходящего.

Вспомним 3 механизма создания АТФ в митохондриях:

  • Окислительное фосфорилирование (через цепь переноса электронов);
  • Субстратное фосфорилирование (в ходе преобразований субстрата);
  • Реакция аденозин-киназы (2 АДФ ↔ АТФ + АМФ).

Роль субстраного фосфолирования вырастает во время нарушения окислительного фосфорилирования и во время термогенеза бурым жиром. Метиленовый синий заметно усиливает этот механизм создания АТФ. Что-то даже так бегло выходит слишком долго. Итак.

Эффект метиленового синего на митохондрии:

  • Может переносить электроны от NADH и FADH2 напрямую в цитохром С, минуя комплексы I-III; Тем самым улучшая функцию митохондрий с пораженными комплексами; NADH, как видно на картинке выше, восстанавливает МС, а цитохром С, наоборот, окисляет с забиранием электрона;
  • В тоже время МС подавляет NO-синтазу и утилизирует оксид азота; NO, как помните, может блокировать цитохром С; то есть метиленовый синий не только приносит электроны на цитохром С, но и улучшает его функцию;
  • Благодаря возможности создавать синглетный кислород может способствовать снижению гетероплазмии митохондрий и способствовать апоптозу [больных] клеток; то есть МС восстанавливает поток реактивных видов кислорода в комплекс I;
  • В этом же время восстановленный лейко-МС легко реагирует с кислородом, тем самым являясь неплохим антиоксидантом;
  • МС усиливает генерацию АТФ через субстратное фосфорилирование, но вроде бы подавляет АТФ-синтазу;
  • Поддерживает потенциал мембраны митохондрии (∆Ψm);
  • Увеличивает поглощение Ca2+ митохондриями с пораженными комплексами I и III;
  • МС снижает соотношение NADH/NAD+, тем самым противодействуя псевдогипоксии; сейчас проходят клинические испытания NAD+ в этой связи как средство от старения;
    • Тут важно напомнить, что гипергликемия приводит к куче NADH и как следствие к псевдогипоксии, как сопутствующей метаболическим заболеваниям проблеме;
  • Увеличивает утилизацию кислорода в митохондриях, но это перекликается с парой вышеуказанных пунктов.

Получается, что метиленовый синий – отличный способ улучшить функцию своих митохондрий для людей в метаболическими проблемами.

Метиленовый синий и мозг

Ацетилхолин

Увеличивает концентрацию ацетилхолина, подавляя ацетилхолинэстеразу и бутирилхолинэстеразу; ферменты, расщепляющие этот нейротрансмиттер;

Подавляет холин оксидазу, окисляющую холин (прекурсор ацетилхолина) до бетаин альдегида;

Что это значит:

  • Метиленовый синий улучшает память и возможность концентрироваться (в том числе в процессе обучения);
  • Парасимпатичная нервная система (расслабление и восстановление) обменивается ацетилхолиновыми сигналами; будет проще расслабляться и отдыхать;
  • Во время REM-фазы сна холинергические нейроны обладают повышенной активностью; возможно, МС может модулировать качество этой фазы сна.

Глутамат

Высокие концентрации МС прерывают синаптические передачи, опосредованные глутаматом. Но из этого сложно сделать какие-либо выводы, так как исследований по эффекту метиленового синего на глутамат и его рецепторы почти нет.

Дофамин

МС – родственник фенотиазиновых антипсихотиков вроде хлорпромазина. Предполагается, что метиленовый синий модулирует активность дофаминовых рецепторов.

Серотонин

Метиленовый синий традиционно полезен для мозга с нарушениями серотонергической системы. МС является анксиолитиком и антидепрессантом. Повышает экстраклеточные уровне серотонина и дофамина.

Является ингибитором моноаминоксидазы; Если еще точнее, то является МАО-А ингибитором; МАО-ингибиторы – это класс антидепрессантов:

  • МАО-А окисляет серотонин, мелатонин, эпинефрин и порэпинефин; то есть МС увеличивает концентрацию этих нейротрансмиттеров;
  • МАО-ингибиторы в комбинации с СИОЗС могут привести к серотониновому синдрому (избытку серотонина);
  • Возможно, при долгосрочном применении в больших дозировках придется следить за уровнем тирамина в пище;
  • Значительно усиливает действие серотонергических галлюциногенов; в первую очередь то актуально для триптаминов;

Зачем всё это и чего в заметке не будет

Личный интерес. Метиленовый синий может усилить функцию митохондрий и ко всем прочему является отличным ноотропиком. Я хочу попробовать. Но не готов писать риски, дозировки, эффекты, пока не попробую на себе.

Кардиология. МС используют для борьбы с вазоплегией. В больших дозировах нарушает функции нервных окончаний и мышечных волокон. Может усиливать анестетики, раньше так и использовался.

Болезнь Альцгеймера. МС помогает с сенильными бляшками, нейрофибриллярными сплетениями, смертью нейронов. Некоторые исследования говорят, что помогает не сам МС, а его метаболит Azure B. Но это слишком большая тема сама по себе.

Метгемоглобинемия; Разновидность гемоглобина, которая не может связаться с кислородом. МС восстанавливает функцию гемоглобина.

Малярия (детская); Метиленовый синий обладает антибактериальным свойством, приводя к повреждению ДНК патогенов за счет синглетного кислорода и других схожих механизмов. Это изначальное применение красителя.

Бактериальные инфекции; Некоторые исследователи предлагают использовать для профилактики инфекций мочевыводящей системы (цистита) у пожилых женщин.

Токсичность ифосфамида; Лекарство против рака (химеотерапия), которое может приводить к энцефалопатии. МС помогает минимизировать побочные эффекты.

Почитать по теме:

Methylene blue stimulates substrate-level phosphorylation catalysed by succinyleCoA ligase in the citric acid cycle

Methylene Blue: Revisited

Cellular and Molecular Actions of Methylene Blue in the Nervous System

Lest we forget you — methylene blue . .

TIME #14: BIOHACKING “TIME” WITH METHYLENE BLUE

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:

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

 

Поделиться:

Пищеварительные ферменты

Опять же, мопед не мой.

Моего тут только черновой перевод и редкая отсебятина. Ссылку на источник кинуть не могу, так как это из брошюры, которую я бонусом получил за поддержку одного проекта (пожертвовал на книгу о митохондиях).
Continue reading

Поделиться: