Vliv přenosu subtilní energie a praxe všímavosti Tao kaligrafie na mitochondriální DNA v periferních krevních leukocytech

Cíl

Cílem této studie je změřit účinky jedinečné formy taoistické kaligrafické mindfulness praxe, která zahrnuje zapojení se do taoistického umění (kreslení taoistické kaligrafie "Největší láska" při poslechu nebo zpěvu taoistické hudby nebo taoistické písně "Největší láska") spolu s jemným energetickým přenosem na mitochondriální DNA v periferních krevních leukocytech.

V naší předchozí studii účastníci, kteří pravidelně cvičili, vykazovali prodloužení telomer v periferních krevních granulocytech. V našich dalších studiích účastníci hlásili snížení příznaků jejich onemocnění subjektivně vnímaných, zlepšení příznaků hlášených ošetřujícími kliniky a zlepšení pohody měřené standardizovanými vědeckými dotazníky.

Hypotézy

Výzkumná nulová hypotéza je, že jedinci, kteří obdrží jemný energetický přenos pro mitochondriální DNA v hematolymfoidní tkáni a kteří se budou denně věnovat taoistické kaligrafické mindfulness praxi po dobu 12 měsíců, nebudou mít významnou změnu v obsahu mitochondriální DNA v periferních krevních leukocytech v následných analýzách a neprokáží zlepšení pohody měřené standardizovaným vědeckým dotazníkem Rand SF-36 ve 3, 6 a 12 měsících.

Pro statistickou analýzu dat z laboratorního hodnocení a skóre získaných z dotazníků bude použita analýza rozptylu (Anova), T-test a regresní analýza k vyhodnocení nulové hypotézy. Hodnota p bude představovat, jak nepravděpodobná by byla pozorovaná data, pokud by nulová hypotéza byla skutečně pravdivá, a výzkumníci je použijí k dosažení závěrů. Hladina spolehlivosti je nastavena na 95 % a pokud obdržíme p < 0,05, pak je H0 zamítnuta. Korelační koeficient bude použit k určení jakékoli korelace mezi různými faktory (např. účinky věku, pohlaví, délky a frekvence mindfulness praxí a dalšími) na výsledek a regresní analýza bude použita k určení vztahu nezávislých a závislých proměnných.

Budou použity nástroje jako Minitabs verze 14 a/nebo Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) nebo bezplatná verze Statistical Package for the Social Sciences (PSPP).

Pozadí a teoretický rámec

Mitochondrie jsou membránově vázané, samoreplikující se organely přítomné téměř ve všech eukaryotických buňkách. Produkce energie mitochondriemi je nezbytná pro všechny buněčné procesy. Obecně každá lidská buňka obsahuje několik set až 1 000 mitochondrií, každá s 2–10 kopiemi mitochondriální DNA kódující 13 proteinů nezbytných pro funkci dýchacího řetězce. Předpokládá se, že mitochondrie pocházejí ze symbiotických předků a přispívají k mnoha procesům centrálním pro buněčnou funkci a dysfunkci včetně vápníkové signalizace, buněčného růstu a diferenciace, kontroly buněčného cyklu a buněčné smrti. Tvar a umístění mitochondrií v buňkách jsou přísně regulovány procesy štěpení a fúze, biogeneze a autofagie, což zajišťuje relativně konstantní mitochondriální populaci. Mitochondriální dědičnost je obecně považována za mateřskou, ačkoli malá množství otcovsky přenášených mitochondrií byla objevena ve vzácných případech.

Mitochondriální dysfunkce je považována za jeden z charakteristických znaků stárnutí a onemocnění spojených s věkem. Mitochondriální genom je zranitelnější vůči oxidačnímu poškození a podléhá vyšší míře mutací ve srovnání s jadernou DNA. Další základní příčiny mitochondriální dysfunkce zahrnují nedostatečné množství mitochondrií, vystavení environmentálním toxinům, snížení permeability mitochondriální membrány, narušený transport esenciálních metabolitů a poruchu funkce elektronového transportního řetězce a syntézy adenosintrifosfátu (ATP).

Bohužel v současné době není k dispozici žádná metoda, která by globálně hodnotila schopnost mitochondrií vykonávat normální biologické funkce. Mitochondriální funkce zahrnují, ale nejsou omezeny na oxidativní fosforylaci a produkci energie ve formě adenosintrifosfátu (ATP), produkci reaktivních forem kyslíku (ROS), signalizaci buněčné smrti, stejně jako syntézu steroidních hormonů a systémovou signalizaci.

Bylo navrženo, že počet kopií mitochondriální DNA na buňku (kopiové číslo mitochondriální DNA) odráží zdraví mitochondrií. Hlavním důvodem popularity kopiového čísla mitochondriální DNA jako potenciálního markeru mitochondriálního zdraví je snadnost jeho měření ze skladované DNA nebo nepřímo z dat genotypování/sekvenování. Ve srovnání s přímými testy mitochondriální funkce, které vyžadují čerstvou tkáň, je škálovatelnost hodnocení kopiového čísla mitochondriální DNA atraktivní pro studie biomarkerů.

Avšak kopiové číslo mitochondriální DNA přímo neodráží funkci dýchacího řetězce (RC) nebo kapacitu produkce energie. Podle teorie "biochemického prahu" teprve když kopiové číslo mitochondriální DNA klesne o 60 až 80 % normálních hladin, snižuje se funkce RC a kapacita produkce energie. To znamená, že v mnoha případech je 20–40 % výchozího kopiového čísla mitochondriální DNA dostatečné k produkci 13 proteinů nezbytných k udržení respirační kapacity. Ale tato úroveň deplece mitochondriální DNA se zdá nastávat pouze u vzácných mitochondriálních onemocnění nebo v izolovaných jednotlivých buňkách v nemocných orgánech. Oddělení kopiového čísla mitochondriální DNA a respirační kapacity může být vysvětleno skutečností, že zvýšení transkripce a translace z existujících kopií mitochondriální DNA může zvýšit hladiny messengerové ribonukleové kyseliny (mRNA), proteinových podjednotek, funkce RC a kapacity produkce energie bez změny kopiového čísla mitochondriální DNA. To se výrazně projevuje v reakci na cvičení, kde se mitochondriální obsah a aktivita RC v lidském svalu zvyšují během dnů až týdnů bez změny kopiového čísla mitochondriální DNA. Tudíž v lidských tkáních není kopiové číslo mitochondriální DNA přímo spojeno s mitochondriální bioenergetikou a přímo ji neodráží.

Navíc je obraz poněkud komplikovaný tím, že zatímco nízké kopiové číslo mitochondriální DNA v krvi bylo spojeno s neurodegenerativním onemocněním, kardiovaskulárním onemocněním a jak kognitivním, tak fyzickým výkonem při stárnutí; jiné stavy jako diabetes, závažná deprese, některé druhy rakoviny a mitochondriální poruchy jsou spojeny se zvýšeným kopiovým číslem mitochondriální DNA. Pokud jde o vystavení environmentálním toxinům, kopiové číslo mitochondriální DNA bylo spojeno buď s vyšším, nebo nižším kopiovým číslem mitochondriální DNA.

Přesto lze hodnotu a specifičnost kopiového čísla mitochondriální DNA v krvi zvýšit několika způsoby, jak je shrnuto níže:

1. Použít data z kompletního krevního obrazu s diferenciálem, vylepšená metodami průtokové cytometrie, které kvantifikují imunologicky definované buněčné subpopulace, poté analýzy s multivariačními modely (tj. metoda dekonvoluce) k pochopení podílu variance v kopiovém čísle mitochondriální DNA připisovatelného nejen obecným kategoriím imunitních buněk (např. granulocytům a lymfocytům), ale specifickým buněčným podtypům (naivní a paměťové T buňky CD4 a CD8, B buňky, podtypy monocytů atd.).
2. Dále zvýšit citlivost a interpretovatelnost kopiového čísla mitochondriální DNA ve vztahu k fenotypům souvisejícím se zdravím kvantifikací kopiového čísla mitochondriální DNA přímo v molekulárně definovaných podtypech imunitních buněk. Například CD4+ naivní T buňky, monocyty nebo jiné specifické imunitní podtypy existují v dostatečném množství v cirkulaci, aby mohly být izolovány buď průtokovou cytometrickou třídící technikou (také známou jako fluorescence-activated cell sorting, FACS) nebo negativní/pozitivní selekcí magnetickou aktivovanou buněčnou třídící technikou. Ve srovnání s buněčnými směsmi přidává buněčně specifická kvantifikace kopiového čísla mitochondriální DNA biologickou specifičnost k detekci smysluplných mitochondriálních asociací souvisejících s expozicemi, jinými biomarkery a případně věkovými a pohlavními rozdíly.
3. Měřit další markery mitochondriálního obsahu a/nebo funkce paralelně s kopiovým číslem mitochondriální DNA, např. živé testy mitochondriální funkce. Některé příklady zahrnují i) aktivitu citrátsyntázy (CS), kardiolipin nebo abundanci mitochondriálních proteinů k odhadu mitochondriálního obsahu; ii) integritu mitochondriální DNA, jako je poškození DNA, bodové mutace nebo delece; nebo iii) mitochondriální respirační kapacitu, jako je spotřeba kyslíku respirometrií, kterou lze a mělo by se provádět ve specifických buněčných typech, stejně jako enzymatické aktivity dýchacího řetězce, které odrážejí kapacitu produkce energie na bázi na buňku nebo na mitochondrii. V kontextu přímých měření funkce dýchacího řetězce se kopiové číslo mitochondriální DNA stává biologicky interpretovatelnějším rysem mitochondriálního zdraví.
4. Měřit cirkulující markery mitochondriálního stresu dostupné v plazmě nebo jiných biologických tekutinách, včetně růstového diferenciačního faktoru 15 (GDF15), cf mitochondriální DNA nebo dalších vznikajících mitochondriálních kinéz. Avšak ty mohou postrádat specifičnost. Např. GDF15, cf mitochondriální DNA a další cirkulující markery mohou být indukovány řadou stresorů, které nutně neodrážejí mitochondriální kapacitu RC nebo stres.
5. Existuje negativní korelace mezi kopiovým číslem mitochondriální DNA, počtem mutací v mitochondriální deoxyribonukleové kyselině (mitochondriální DNA) a dlouhověkostí. Vyšší míry somatických mutací mitochondriální DNA jsou konzistentně spojovány s fenotypy stárnutí, zvýšeným rizikem onemocnění souvisejících s věkem a sníženou délkou života jak v animálních modelech, tak v lidských populacích.
6. Kompletní sekvenování mitochondriální DNA (pomocí sekvenování nové generace nebo Sangerova sekvenování) může identifikovat jednonukleotidové polymorfismy (SNP), haplotypy a mutační zátěž spojenou s dlouhověkostí. Tento přístup umožňuje detekci specifických SNP a haplotypů, které byly spojeny s prodloužením délky života.
7. Poměr mitochondriálního k jadernému genomu (obsah mitochondriální DNA) v tkáních a tělních tekutinách koreluje s velikostí a počtem mitochondrií. Molekulární test založený na polymerázové řetězové reakci (PCR) k určení poměru mitochondriálního k jadernému genomu v periferních krevních leukocytech.

Bylo uzavřeno, že ačkoli biologická interpretace rozdílů v kopiovém čísle mitochondriální DNA je slabá, v kombinaci s relevantními markery hodnocenými v homogenních nebo dobře definovaných buněčných populacích, pokračující přidávání kopiového čísla mitochondriální DNA do stávajících studií s bohatými soubory výsledků pravděpodobně přispěje cennými poznatky k roli mitochondrií v lidském zdraví, stárnutí a odolnosti.

Mindfulness praxe a mitochondrie

Psychologicky mindfulness snižuje kognitivní a emoční reaktivitu, ruminaci a starosti, zatímco zvyšuje sebeuvědomění a přijetí, které zprostředkovávají zlepšení duševního zdraví a usnadňují zdravější chování. Tyto psychologické změny jsou úzce spojeny s pozorovanými biologickými účinky.

Biologické mechanismy, kterými mindfulness praxe zlepšují zdraví, zahrnují down-regulaci stresových a zánětlivých drah, posílení imunitní funkce a neoplastické změny podporující seberegulaci a adaptivní zvládání.

Mindfulness praxe mohou přispět k prodloužení lidského života zlepšením mitochondriální funkce, snížením buněčného stresu a podporou adaptivních stresových reakcí, které zvyšují buněčnou údržbu a odolnost. Chronický psychologický stres urychluje mitochondriální dysfunkci, zvyšuje oxidační poškození a narušuje buněčné opravné mechanismy, což vše je spojeno se stárnutím a sníženou délkou života. Bylo prokázáno, že intervence založené na mindfulness zmírňují tyto účinky snížením stresem indukovaného zánětu a oxidačního stresu, čímž podporují mitochondriální zdraví.

Mitochondrie regulují klíčové dráhy dlouhověkosti prostřednictvím produkce energie, redoxní signalizace a mitochondriálně-jaderné komunikace. Mindfulness praxe mohou aktivovat prospěšné mitochondriální stresové reakce, jako je mitochondriální horméze, která zahrnuje mírný mitochondriální stres, který spouští adaptivní buněčné opravné a údržbové mechanismy, což v konečném důsledku podporuje dlouhověkost v animálních modelech a potenciálně u lidí. Tyto reakce zahrnují zvýšenou osteoporózu, zvýšenou expresi nadprotektivních faktorů a zlepšenou metabolickou účinnost.

Čínská kaligrafie

Čínské kaligrafické psaní je dynamický proces integrace vizuálního prostorového uvědomění, kognitivního plánování a motorických dovedností, který je ovládán štětcem k následování definovaných konfigurací znaků. Existuje rostoucí počet empirických studií čínského kaligrafického psaní, které vedly ke zlepšení vizuální pozornosti a rozpětí, zvýšené mentální koncentraci, potvrzujíce jej jako účinnou léčbu psychosomatických stavů a posttraumatických hyperarousalních příznaků a prokázaly významné účinky na hypertenzi a diabetes 2. typu. Volnočasové aktivity prováděné později v životě, které zahrnují kaligrafii, mohou inhibovat kognitivní pokles.

Taoistická kaligrafie je jedinečnou větví čínské kaligrafie (Yi Bi Zi) v tom, že je charakterizována psaním jedním tahem. Každý znak je psán jedním nepřetržitým tahem se štětcem vždy v kontaktu s papírem. Výsledky studií potvrdily účinnost kreslení v postakutním rehabilitačním prostředí v tom, že pacienti hlásili menší inkontinenci, zkrácení doby hospitalizace a zvýšení celkové pohody. Retrospektivní analýza dat prokázala zlepšení celkové pohody, zvýšení optimismu a energetické hladiny, stejně jako zlepšení jejich příznaků. Podle studie měřící účinky kaligrafického kreslení meditace s recitací manter (opakovaný zvuk nebo slovo k pomoci s koncentrací vyslovované nahlas nebo tiše) duchovních praktikantů, výsledky prokázaly statisticky pozitivní zlepšení ve fyzickém fungování, omezení rolí kvůli fyzickým zdravotním problémům; omezení rolí kvůli osobním nebo emocionálním problémům; energie/únava; emocionální pohoda; sociální fungování; tělesná bolest; obecné zdraví. V prospektivní následné studii těchto subjektů po 6 měsících pokračovali v zlepšování fungování ve výše uvedených oblastech. Autoři uzavřeli, že kreslení kaligrafie a recitace manter bylo jednoduché k následování, dobře tolerované a během studie nevznikly žádné komplikace.

Výzkumníci již diskutovali hodnotu taoistického umění mindfulness meditací pro zlepšení deprese, úzkosti, bolesti, rakoviny a zdraví, délky telomer v leukocytech a jak se to zdá přispívat k příznivým výsledkům souvisejícím s pohodou (skóre kvality života SF-36).