Efectele benefice ale suplimentelor cetogenice exogene asupra proceselor de îmbătrânire și a bolilor neurodegenerative legate de vârstă Partea 1

Abstract:

Speranța de viață a oamenilor a crescut continuu până în prezent, dar starea lor de sănătate (durata de sănătate) nu a fost îmbunătățită într-o măsură similară. Pentru a reduce povara medicală, economică și psihologică enormă care decurge din această discrepanță, este necesară îmbunătățirea duratei de sănătate, ceea ce duce la întârzierea atât a proceselor de îmbătrânire, cât și a dezvoltării bolilor legate de vârstă, prelungind astfel durata de viață.

Speranța de viață este perioada de timp în care o persoană poate supraviețui în această lume și este afectată de mulți factori, cum ar fi genele, dieta, obiceiurile de viață etc. Memoria este una dintre cele mai importante abilități ale creierului uman. Ne poate ajuta să obținem informații, să înregistrăm fragmente de viață și să luăm decizii corecte. Există vreo relație între cei doi?

Studiile au descoperit că există într-adevăr o relație între speranța de viață și memorie. Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, speranța de viață scade treptat. Cu toate acestea, dacă își pot menține un anumit nivel de sănătate, cum ar fi exercițiile fizice și menținerea unor bune obiceiuri alimentare, speranța de viață le va fi, de asemenea, prelungită. De asemenea, memoria oamenilor scade treptat pe măsură ce îmbătrânesc. Dar dacă pot lua măsuri pentru a-și îmbunătăți abilitățile de memorie, creierul lor va rămâne tânăr și flexibil.

După cum am spus, relația dintre speranța de viață și memorie este complexă, dar există o legătură. Deși oamenii nu își pot determina genele sau speranța de viață, ei își pot îmbunătăți sănătatea și memoria prin eforturile lor. De exemplu, exercițiile fizice, menținerea obiceiurilor bune de somn și consumul mai multor fructe și legume proaspete pot ajuta la îmbunătățirea sănătății generale și a funcției creierului. În plus, exercițiile regulate ale creierului, învățarea de noi abilități și cunoștințe, participarea la activități sociale etc. pot ajuta, de asemenea, la îmbunătățirea memoriei.

Pe scurt, există o legătură între speranța de viață și memorie, dar nu este absolută. Indiferent de durata speranței de viață, ar trebui să prețuim fiecare zi din viață și să ne îmbunătățim indicele de sănătate și fericire printr-un stil de viață sănătos și o atitudine pozitivă. Să ne bucurăm de minunata călătorie a vieții împreună! Se poate observa că trebuie să îmbunătățim memoria, iar Cistanche deserticola poate îmbunătăți semnificativ memoria deoarece Cistanche deserticola este un material medicinal tradițional chinezesc care are multe efecte unice, dintre care unul este îmbunătățirea memoriei. Eficacitatea Cistanche deserticola provine din multiplele ingrediente active pe care le conține, inclusiv acid tanic, polizaharide, glicozide flavonoide etc. Aceste ingrediente pot promova sănătatea creierului printr-o varietate de căi.

Faceți clic pe cunoaște 10 moduri de a îmbunătăți memoria

Astfel, dezvoltarea de noi instrumente terapeutice pentru atenuarea proceselor de îmbătrânire și a bolilor asociate și pentru a crește speranța de viață este un subiect de interes din ce în ce mai mare. Este larg acceptat că cetoza (niveluri crescute ale corpului cetonelor din sânge, de exemplu, -hidroxibutirat) poate genera efecte neuroprotectoare.

Efectele neuroprotectoare provocate de cetoză pot duce la îmbunătățirea stării de sănătate și întârzie atât îmbătrânirea, cât și dezvoltarea bolilor asociate prin îmbunătățirea funcției mitocondriale, efecte antioxidante și antiinflamatorii, acetilarea histonelor și non-histonelor, -hidroxibutirilarea histonelor, modularea sistemelor neurotransmițătoare și a ARN-ului funcții.

Administrarea de suplimente cetogenice exogene sa dovedit a fi o metodă eficientă de a induce și menține o stare sănătoasă de cetoză nutrițională. În consecință, suplimentele cetogenice exogene, cum ar fi cetonsărurile și esterii cetonici, pot atenua procesele de îmbătrânire, pot întârzia apariția bolilor asociate cu vârsta și pot prelungi durata de viață prin cetoză.

Această revizuire își propune să rezumă principalele semne distinctive ale proceselor de îmbătrânire și ale anumitor căi de semnalizare în asociere cu influențele benefice (putative) ale cetozei evocate de suplimente cetogenice exogene asupra duratei de viață, proceselor de îmbătrânire, a celor mai frecvente boli neurodegenerative (boala Alzheimer, boala Parkinson și amiotrofia laterală). scleroza), precum și funcțiile de învățare și memorie afectate.

Cuvinte cheie: supliment cetogenic; cetoză; îmbătrânire; durată de viaţă; boli neurodegenerative; învăţare;memorie.

1. Introducere

Procesele de îmbătrânire au ca rezultat declinul ireversibil al funcțiilor fiziologice normale (declin funcțional dependent de timp) și boli legate de vârstă. S-a demonstrat că mai multe gene și factori de mediu pot modula funcțiile celulare, ducând la apariția semnelor distinctive ale îmbătrânirii, cum ar fi senescența celulară, disfuncția mitocondrială, pierderea proteostazei, uzura telomerilor, dereglarea sensibilității nutritive, epuizarea celulelor stem și modificări epigenetice [1,2]. ].

Aceste modificări pot genera, de exemplu, inflamație cronică și îmbătrânire care duce la un risc crescut pentru boli cronice legate de vârstă, cum ar fi boli neurodegenerative (de exemplu, boala Alzheimer), osteoporoză, boli cardiovasculare, cancer, diabet, sarcopenie și osteoartrita [1,2]. ].A fost prezisă o creștere la nivel mondial a populației în vârstă, deoarece aproximativ 9% dintre oameni aveau peste 65 de ani în 2019, iar numărul a fost prevăzut să crească la aproximativ 17% până în 2050 [3,4].

Durata de viață umană crește, ca urmare a instrumentelor terapeutice din ce în ce mai eficiente și a îmbunătățirii condițiilor de viață, dar starea de sănătate a pacienților nu se îmbunătățește cu aceeași intensitate. Astfel, prevalența bolilor legate de vârstă, cum ar fi bolile neurodegenerative, crește continuu în fiecare an [5,6], iar consecințele proceselor de îmbătrânire și ale bolilor asociate generează poveri medicale, psihologice și economice enorme pentru umanitate [7].

Pentru a reduce consecințele negative ale proceselor de îmbătrânire și ale bolilor asociate, atenuându-le astfel efectele negative asupra sănătății și economiei, au fost dezvoltate mai multe medicamente care sunt în curs de studii clinice.

De exemplu, rapamicina și analogii săi [8-10], metformina [11,12], activatorii sirtuinei (SIRT) [13,14] și senoliticele (pentru eliminarea celulelor senescente) [15] pot modula mecanismele de îmbătrânire și, ca în consecință, crește durata de viață și scade riscul de boli legate de vârstă.

Cu toate acestea, pentru a preveni, a atenua și a întârzia procesele și bolile legate de vârstă, pentru a extinde durata sănătății și pentru a îmbunătăți calitatea vieții populației în vârstă, este necesară dezvoltarea unor medicamente și instrumente terapeutice mai sigure și mai eficiente. Suplimentele cetogenice exogene ( EKS), cum ar fi esterii cetonici (KE, de exemplu, R,S-1,3-butandiol-acetoacetat diester), săruri cetonice (KS, de exemplu, Na+/K+- -hidroxibutirat/HBmineral sare), și trigliceridele cu lanț mediu (MCT/uleiuri MCT care conțin, de exemplu, aproximativ 60% trigliceride caprilice și 40% trigliceride caprice) s-au dovedit eficiente atunci când sunt utilizate împreună cu dieta normală pentru a induce și menține un nivel crescut al cetonelor din sânge (cetoză). 16–20].

S-a demonstrat că nivelul de cetoză indusă de EKS se poate modifica în funcție de vârstă și sex [21]. Corpii cetonici (de exemplu, HB și acetoacetat) pot intra în sistemul nervos central (SNC) prin transportori monocarboxilați și pot fi utilizați pentru sinteza ATP (adenozin trifosfat) prin ciclul Krebs în celulele creierului [22-25]. S-a demonstrat că EKS-urile pot genera cetoză terapeutică rapidă (0.5–6 ore) și ușoară până la moderată [19,26–29] (aproximativ 1–7 mM) [30,31].

Pentru a susține terapia terapeutică care duce la rezultate pozitive, administrarea de diferite cantități de EKS trebuie repetată timp de câteva zile sau până la câteva luni, în funcție de boală, doză și tipul de EKS. De exemplu, administrarea a 30 g de băutură MCT/zi timp de 6 luni și 75 gKE/zi timp de 4 săptămâni a fost capabilă să evoce efecte benefice la pacienții cu tulburări cognitive ușoare și, respectiv, diabet de tip 2 [32,33].

Cu toate acestea, s-a sugerat că nu numai aceștia, ci și alte EKS pot fi precursori eficienți și siguri ai corpului cetonic pentru tratamentul bolilor la om prin niveluri crescute de HB (cetoză) [29,32,34,35]. Sa demonstrat că EKS sunt bine tolerate și sigure (cu efecte adverse ușoare, dacă există) [19,26,28,29,33,36]. Mai mult, administrarea de EKS poate eluda atât restricțiile alimentare, cât și efectele adverse ale dietelor ketogenice (de exemplu, nefrolitiază, constipație și hiperlipidemie) [37]. Astfel, administrarea de EKS poate fi o terapie metabolică alternativă sigură și eficientă la dieta ketogenă.

De asemenea, a fost demonstrat că administrarea de terapieticetoză generată de EKS poate evoca efecte benefice asupra bolilor SNC [34,38,39]. De exemplu, uleiurile KE, KS și MCT pot evoca efecte anti-convulsivante și antiepileptice [36,40-42], influență anxiolitică [26,43,44], regenerarea leziunilor sistemului nervos [45] și atenuarea efectelor asupra neurodegenerative. boli (cum ar fi boala Alzheimer) [41,46–48].

Aceste efecte benefice au fost induse probabil prin efecte neuroprotectoare evocate de cetoză, de exemplu, prin îmbunătățirea funcțiilor mitocondriale, niveluri sporite de ATP, scăderea proceselor inflamatorii și scăderea stresului oxidativ [23,24,34,49,50]. În plus, corpii cetonici pot modula procesele de îmbătrânire, prelungind astfel durata de viață și întârziind dezvoltarea bolilor legate de vârstă, cum ar fi bolile neurodegenerative.

S-a demonstrat că nu numai dietele cetogenice, ci și administrarea de EKS pot crește și menține nivelurile de corp cetonic din sânge [19,26-29], care corpi cetonici, cum ar fi HB, pot promova efecte anti-îmbătrânire [35,51,52] . Mai mult, s-a demonstrat că HB, ca moleculă de ligand endogen, poate activa receptorul 2 al acidului hidroxicarboxilic (HCAR2 sau GPR109Areceptor) [53,54]. Receptorii HCAR2 sunt exprimați nu numai în macrofage, ci și în celulele creierului, în principal în microglia, precum și în astrocite și neuroni [54-56].

Astfel, molecula HB prin intermediul, de exemplu, receptorii HCAR2 poate modula nu numai procesele fiziologice, ci și patofiziologice din creier care sunt conectate cu îmbătrânirea și bolile neurodegenerative [55,57,58]. Pe baza literaturii de specialitate, o creștere a nivelului HB poate fi principalul factor care contribuie la efectele benefice asupra îmbătrânirii, duratei de viață și a bolilor legate de vârstă după administrarea EKS. Într-adevăr, s-a demonstrat că HB a scăzut fenotipul secretor asociat cu neescența (SASP) al mamiferelor [59] și a prelungit durata de viață a C. elegans [60].

În consecință, în această lucrare de revizuire, ne-am concentrat pe efectele de atenuare generate de HB. Deși dovezile limitate susțin influența de atenuare a EKS asupra duratei de viață, a proceselor de îmbătrânire și a bolilor SNC asociate, putem emite ipoteza că creșterea evocată de EKS a nivelului HB din sânge poate modula (atenua) procesele de îmbătrânire și poate îmbunătăți simptomele bolilor legate de vârstă prin efectele lor neuroprotective. prin urmare, poate întârzia atât îmbătrânirea, cât și dezvoltarea bolilor asociate și poate prelungi durata de viață.

Această recenzie discută semnele distinctive ale îmbătrânirii și presupusele mecanisme moleculare anti-îmbătrânire (căi) prin care EKS-urile își pot exercita efectele benefice asupra duratei de viață, a sănătății, a îmbătrânirii, a celor mai frecvente boli neurodegenerative legate de vârstă (boala Alzheimer, boala Parkinson și amiotrofia laterală). scleroza), precum și învățare și memorie.

2. Principalele caracteristici ale proceselor de îmbătrânire

S-a demonstrat că îmbătrânirea este cel mai frecvent factor de risc pentru apariția bolilor neurodegenerative [2]. Într-adevăr, pe măsură ce speranța de viață a oamenilor crește, tot mai mulți oameni suferă de diferite tipuri de boli neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer [61].

Mai mult, s-a demonstrat că dezvoltarea și incidența celor mai frecvente boli neurodegenerative, boala Alzheimer (de exemplu, caracterizată prin acumulare de Tau extracelulară senilă, amiloid-/A și încâlceală/hiperfosforilată și pliată greșit neurofibrilară în creier; afectarea învățării și memoriei), Bolile Parkinson (de exemplu, caracterizate prin acumularea de -sinucleină și pierderea neuronilor dopaminergici; tremurături și rigiditate musculară) și scleroză laterală amiotrofică (de exemplu, acumulare de proteină 43 de legare a ADN-ului TAR; degenerarea progresivă a neuronilor motori și defecte motorii; slăbiciune musculară) sunt promovate de îmbătrânire [6,62–64].

De asemenea, a fost demonstrat că semnele distinctive ale îmbătrânirii, cum ar fi lungimea redusă a telomerilor și/instabilitatea organomică, modificările epigenetice, disfuncția mitocondrială, senescența celulară, pierderea proteostazei, modificările activității căilor de detectare a nutrienților și comunicarea intercelulară, precum și epuizarea celulelor stem pot fi detectat în boala Alzheimer, boala Parkinson și scleroza laterală amiotrofică.

Cu toate acestea, în scleroza laterală amiotrofică, lungimea redusă a telomerilor, instabilitatea genomică, senescența celulară și modificările în comunicarea intercelulară pot fi principalii factori contributivi [63,64]. Astfel, în acest capitol, vom caracteriza pe scurt principalele semne distinctive ale îmbătrânirii și legătura lor cu dezvoltarea bolilor neurodegenerative legate de vârstă menționate mai sus.

Mai mult, pe baza literaturii de specialitate (de exemplu, administrarea și efectele medicamentelor xenomorfe și restricția calorică) prezentăm principalele căi de semnalizare care contribuie la modularea proceselor de îmbătrânire, sugerând că inhibarea sau activarea acestor căi poate fi utilizată nu numai pentru întârzierea îmbătrânirii, ci și a neurodegenerativelor asociate. boli, îmbunătățesc funcțiile afectate de învățare și memorie, precum și pentru a promova durata de viață.

2.1. Căile de detectare a nutrienților

Modificările în activitatea căilor de detectare a nutrienților pot avea un rol în îmbătrânire și în dezvoltarea bolilor legate de vârstă. S-a demonstrat că restricția calorică și postul pot atenua îmbătrânirea, extinde durata de viață, generează efecte neuroprotectoare și previne bolile legate de vârstă prin calea AMP (adenozin monofosfat) care detectează energia (nutrienți) și factorul de creștere asemănător insulinei (IGF)1 (IIS). serin-treoninprotein kinaza activată (AMPK), Sirtuin 1 (SIRT1) și factor transcripțional FOXO (Forkhead boxOs) [65–68].

Studiile anterioare arată că restricția calorică poate scădea nivelurile de IGF, insulină, glucoză și aminoacizi, în timp ce crește nivelurile de NAD+ (nicotinamidă adenin dinucleotidă) și AMP (Figura 1).

Aceste modificări sunt sesizate de calea (i) IIS, activată de nivelurile crescute de IGF și glucoză; (ii) AMPK, care detectează stări de energie scăzută prin niveluri crescute de AMP; (iii) SIRT1, care detectează, de asemenea, stări de energie scăzută prin niveluri crescute de NAD+(proteina deacetilază dependentă de NAD+-); și (iv) ținta mecanicistă a rapamicinei (mTOR), care simte niveluri ridicate de aminoacizi care duc la rezistența la stres, metabolismul oxidativ, repararea îmbunătățită a ADN-ului, stabilitatea epigenetică și creșterea longevității [69–71].Nutrients 2021, 13, {{7 }} din 38Os) [65–68].

Studiile anterioare arată că restricția calorică poate scădea nivelurile de IGF, insulină, glucoză și aminoacizi, în timp ce crește nivelurile de NAD+ (nicotinamidă adenin dinucleotidă) și AMP (Figura 1).

Aceste modificări sunt sesizate de calea (i) IIS, activată de niveluri crescute de IGF și glucoză; (ii) AMPK, care detectează stări de energie scăzută prin niveluri crescute de AMP; (iii) SIRT1, care detectează, de asemenea, stări de energie scăzută prin niveluri crescute de NAD+ (protein deacetilază dependentă de NAD+-); și (iv) ținta mecanicistă a rapamicinei (mTOR), care simte niveluri ridicate de aminoacizi care conduc la rezistență la stres, metabolism oxidativ, reparare îmbunătățită a ADN-ului, stabilitate epigenetică și creștere a longevității.

Activitatea redusă a căilor IIS poate prelungi durata de viață [72], similar cu creșterea duratei de viață evocată de rapamicina mTORinhibitor [9]. S-a demonstrat, de asemenea, că scăderea semnalizării IIS a redus toxicitatea mediată de agregare a A 1–42 (peptida amiloid 1–42), sugerând că scăderea semnalizării insulinei poate fi protectoare împotriva agregării anormale a proteinelor în bolile neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer. [73].

Mai mult, mTOR (o serină/treonin protein kinază) este principalul regulator al creșterii celulare și al acumulării de masă, care conține complexe mTORC1 și mTORC2 [6]. mTORC1 poate integra semnale de la nutrienți, factori de creștere, energie și niveluri de oxigen pentru a promova proliferarea și creșterea celulelor (de exemplu, îmbunătățirea metabolismului energetic/glicolizei și a nucleotidelor, proteinelor, precum și sintezei lipidelor și inhibarea catabolismului/autofagiei) [74,75] ( Figura 1).

Într-adevăr, de exemplu, mTORC1 sprijină sinteza proteinelor prin fosforilarea moleculelor S6K1 (proteina ribozomală S6 kinaza 1) și 4EBP1 (factor de inițiere a translației eucariote cu proteina de legare 4E), procese care pot fi activate de Akt kinaza (protein kinaza B) [6,75, 76] (Figura 1).

În plus, mTORC1 poate suprima autofagia prin inhibarea ULK1 (Necoordonat/Unc-51-cum ar fi kinaza 1) care împiedică procesele de menținere a homeostaziei celulare (de exemplu, furnizarea de nutrienți în lipsă de foame și eliminarea organelelor deteriorate și a proteinelor pliate greșit) [75,77].

Astfel, inhibarea efectelor mTORC1 asupra autofagiei poate fi un instrument important pentru a reduce procesele dependente de vârstă (semne distinctive de îmbătrânire, cum ar fi pierderea proteostazei) și pentru a promova longevitatea [6] (Figura 1). Sa demonstrat, de asemenea, că mTORC2 are un rol în reorganizarea citoscheletului (conectat la creșterea celulelor) și modularea supraviețuirii celulelor [75,78].

For more information:1950477648nn@gmail.com