Dietetyczna ketoza: kwasy tłuszczowe aktywują obwody energetyczne AMPK, modulując globalną metylację

Epigenetyka żywieniowa określa interakcje gen-dieta i podkreśla modulującą rolę statusu energetycznego komórek w starzeniu się i chorobach związanych z wiekiem, takich jak rak, choroby sercowo-naczyniowe (CVD), cukrzyca i neurodegeneracja. Składniki odżywcze są modyfikatorami epigenetycznymi; makro i mikroskładniki odżywcze regulują rozmieszczenie i dystrybucję modyfikatorów histonów DNA odróżniających fenotyp od genotypu. Stan energii komórkowej (AMP/ATP) moduluje mechanikę regulacyjną metylacji DNA poprzez metylotransferazę SAM (S-adenozylometioniny) i indeks inhibitora metylotransferazy SAH (S-adenozylo-homocysteiny). Poziomy histaminy i homocysteiny we krwi pełnej dostarczają dodatkowych informacji na temat stanu metylacji. Hiperinsulinemia i komórkowa oporność na insulinę rozregulowują szlaki wykrywania składników odżywczych; ciągła sygnalizacja stanu pełnego zaostrza systemową nieelastyczność metaboliczną. Przewlekłe podwyższenie poziomu insuliny z długotrwałym upośledzeniem dostarczania glukozy wiąże się z głębokimi zmianami w ekspresji epigenetycznej w wyniku hiperaktywacji mTOR i hamowania szlaków kinazy AMPK. Wiadomo, że ketoza dietetyczna reguluje adaptacyjną dostępność energii mitojądrowej poprzez zwiększenie potencjału redukcji komórek poprzez stosunek >AMP/ATP. Aktywacja AMPK dostosowuje syntezę rRNA z dala od wzrostu/przechowywania w stanie po posiłku w kierunku produkcji/uwalniania energii, co jest typowe dla stanów na czczo. Badania sugerują, że indukowana i kontrolowana dietetyczna ketogeneza, mimetyk na czczo, transkrypcyjnie modyfikuje ekspresję genów, łagodząc w ten sposób choroby metaboliczne.

Badanie ma na celu zbadanie, czy utrata pamięci we wczesnym stadium (SMC i MCI) oraz współwystępowanie zespołu metabolicznego są objawami hipometabolizmu obwodowego i mózgowego będącego wynikiem trwałej komórkowej oporności na insulinę. Badacze spróbują wykazać, że w wyniku ogólnoustrojowej hiperinsulinemii przesłuch mitojądrowy rozregulowuje kinazy wyczuwające energię, mTOR/AMPK, modyfikując w ten sposób wewnątrz/zewnątrzkomórkowe szlaki sygnałowe składników odżywczych. Tłumienie AMPK, w połączeniu z przewlekłą sygnalizacją stanu po posiłku, dostosowuje syntezę rRNA z dala od dostępności składników odżywczych w kierunku procesów zużywających ATP. Zwiększona biosynteza białek, lipidów i cholesterolu z równoczesnym hamowaniem utleniania tłuszczów, kofaktorów energii (NAD+, SAHH) i zaprogramowanej apoptozy powoduje epigenetyczny dryf metylacji w kierunku globalnej aktywacji genów z regionalnym wyciszeniem kluczowych genów regulacyjnych/długowieczności, SIRT ( sirtuiny), FOX03 i Nrf2. To globalne przesunięcie energii charakteryzuje się tłumieniem wskaźnika metylacji SAM/SAH i korelacyjnymi skokami histaminy i/lub homocysteiny we krwi pełnej. W badaniu zbadano, czy wspomniana zmiana w szlakach wykrywania składników odżywczych moduluje nieelastyczność metaboliczną poprzez boczniki energii w kierunku cytozolowej fosforylacji na poziomie substratu poprzez aktywację PDK (kinazy dehydrogenazy pirogronianowej). Nadwyżka energii opornej na insulinę (<AMP/ATP) sprzyja niskiemu potencjałowi redukcji komórkowej, co wyzwala przesłuch mitojądrowy hamujący utleniające ATP poprzez PDC (kompleks dehydrogenazy pirogronianowej), bramę regulacyjną między glikolizą beztlenową a oksydacyjnym oddychaniem mitochondrialnym. Badanie ma na celu wykazanie, że wywołana i kontrolowana ketoza dietetyczna inicjuje spontaniczne/korzystne uwalnianie energii (>AMP/ATP), aktywując obwody AMPK, hamując w ten sposób syntezę/magazynowanie białka, cholesterolu i lipidów. Tak więc zmiana energii komórkowej z niskiego potencjału redukcyjnego (ATP/NADH) do wysokiego potencjału redukcyjnego (AMP/NAD+) osłabia dryf metylacji, o czym świadczy wyraźne zmniejszenie biosyntezy: profilu lipidowego na czczo (TRI., VLDL, LDL, HDL), LP -IR wynik (stężenie/wielkość cząstek), HgA1c, insulina na czczo, HOMA-IR i epigenetyczna modyfikacja DNA mierzona przez poprawę wskaźnika metylacji (>SAM/SAH) z skorelowanym zmniejszeniem histaminy i/lub homocysteiny we krwi. Wynikająca z tego zmiana metabolizmu glukozy w mózgu i korelacyjna poprawa SMC/MCI zostaną ocenione za pomocą ważnych klinicznych metod poznawczych: montrealska ocena poznawcza (MoCA), poprawiony krótki test pamięci wzrokowej (BVMT-R) i Rey Auditory Verbal Learning Task (RAVLT) ) podawane na początku badania i w 2/4/6/8/10/12 tygodniu.

Pytanie badawcze: Czy selektywne dolegliwości pamięci (SMC), łagodne zaburzenia poznawcze (MCI) i współistniejący zespół metaboliczny są symptomami obwodowej/mózgowej oporności na insulinę z wynikającym z tego dryfem epigenetycznym w metylacji od produkcji energii w kierunku syntezy/magazynowania anabolicznego, inicjowany i podtrzymywany przez procesy metaboliczne? sztywność, tlenowa glikoliza i hamowanie przez PDK fosforylacji oksydacyjnej?