Бета-гидроксибутират и мозг

β-Hydroxybutyrate in the Brain: One Molecule, Multiple Mechanisms

Бета-гидроксибутират (BOHB) – это кетоновое тело, наш основной источник энергии во время голодания и кето-диеты.

До 70% всех кетонов приходится на BOHB.

Синтезируется этот кетон в митохондриях печени из оксидации жирных кислот и жировой ткани, человеческого молока или из кетогенных аминокислот.

Бета-гидроксибутират также может быть синтезирован эндогенно астроцитами.

Вне голодовки кето-диеты концентрация BOHB в плазме в среднем 0,04 ммоль/литр. Голодание от недели 5-6 ммоль, кетоацидоз примерно 25.

В нейроны BOHB доставляют монокарбоксилат-транспортеры (MCT1, MCT2, MCT4, SMCT1). Все они (кроме MCT2) имеют низкую аффинитивность с BOHB, но аффинитивность сильно возрастает при голодании и кето-диете.

Как бета-гидроксибутират попадает в митохондрион до конца не определено [хотя теория ассоциации-индукции Линга это объяснить позволяет]. Забирают митохондрии примерно 50% этого кетона при концентрации 0,9 ммоль, что довольно много.

ВАЖНО!!! BOHB улучшает окислительно-восстаносительный потенциал NAD+/NADH пары с -280 до -300 mV (исследование на митохондриях сердец крыс). Оксислительно-восстановительный потенциал (Redox Potential)  — это количество электронов (читайте энергии), которое субстанция может отдать/забрать. В данном случае получается, что при банальной замене глюкозы на кетоны ваши митохондрии начинают работать на 5-7% эффективнее.

L-изомер BOHB не способствует дыханию митохондрий (выработке энергий).

Далее в статье идет разбор генетических заболеваний, связанных с энзимами, необходимыми для метаболизма кетонов. Эти заболевания очень редки (30 случаев с 72 года, 11 случаев в 88 итд). Но можно запомнить энзимы, которые необходимые для метаболизма кетонов. BHD, SCOT (3-axoacid-CoA transferase), T2 (acetoacetyl-CoA thiolase).

C 73 года (Лиус Соколофф) речь идет о том, что роль глюкозы как топлива мозга стоит пересматривать. В развивающемся мозге кетоны – предпочтительное топливо.

Все типы клеток мозга могут использовать кетоны в качестве топлива.

Вышеперечисленные энзимы активней всего проявляются в астроцитах.

BOHB позволяют поддерживать базовые энергетические потребности мозга.

BOHB увеличивает концентрацию Acetyl-CoA, но снижает концентрацию «свободного» коэнзима А. В астроцитах снижает преобразование глутамата в аспартат, снижает концентрацию аспартата. Повышает уровень цитрата (в астроцитах), что в свою очередь подавляет глутамин синтетазу.

В нейронах снижает синтез нейтротрансмиттера глутамата.

Снижает производство реактивных видов кислорода в комплексе 2.

Меняет активность К+-АФТ каналов, что снижает потребность в глюкозе и также имеет нейропротекторный эффект. Увеличивает концетрацию Ca2+, BOHB модулирует симпатическую активность.

Улучшает защиту от оксидативного стресса, ингибируя различные ферменты гистонов.

Снижает воспалительные процессы, созданные иммунной системой.

Подытожу.

BOHB:

  • более энерго-эффективное топливо, чем глюкоза;
  • могут поддерживать функцию нейронов);
  • активней всего генерируются в астоцитах (с последующей отправкой в нейроны с помощью MC-транспортеров);
  • создают меньше реактивных видов кислорода, защищают от оксидативного стресса и имеют ряд серьезных нейропротекторных эффектов;
Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.