ścieżka Nrf2 i odżywianie: co musisz wiedzieć

Czy wiesz, że twoje ciało produkuje niektóre z własnych przeciwutleniaczy?

to prawda, przeciwutleniacze nie znajdują się wyłącznie w butelce suplementu, produkujemy własne „endogenne” przeciwutleniacze, aby chronić nasze komórki przed uszkodzeniem.

stres oksydacyjny uszkadza komórki, więc jako mechanizm ochronny, aby upewnić się, że poziom stresu komórkowego nie jest zbyt wysoki, organizm wytwarza enzymy, takie jak dysmutaza ponadtlenkowa 2 (SOD2) lub konkretne korzystne składniki odżywcze, takie jak glutation. Te bezpośrednio działające enzymy i składniki odżywcze świetnie zwalczają ogień stresu oksydacyjnego, dlatego organizm wytwarza ich więcej, gdy czuje się atakowany. Gdy poziom stresu oksydacyjnego jest zbyt wysoki, aktywowany jest szlak Nrf2.

ścieżka Nrf2 to system, który ciało włącza, gdy chce zrobić swoje „wewnętrzne przeciwutleniacze” i istnieją składniki odżywcze, do których możemy się zwrócić, aby aktywować tę ścieżkę.

znane składniki odżywcze aktywujące Nrf2 to:

• sulforafan z ekstraktu z nasion brokuła;
• kurkumina z kurkumy;
• i karotenoidy, takie jak zeaksantyna i luteina.

zanim zagłębimy się w znaczenie ścieżki Nrf2 i jak ją aktywować, omówimy trochę podstawek na temat tego, co dzieje się, gdy nasze ciała generują energię na poziomie komórkowym.

Wytwarzanie energii komórkowej wytwarza wolne rodniki

większość związków i cząsteczek w naszym ciele istnieje w stosunkowo stabilnym stanie, dlatego potrzebujemy enzymów (pomyśl o nich jako o elektronarzędziach molekularnych), aby je rozbić lub przekształcić w inne, bardziej użyteczne cząsteczki. W ten sposób ciało wytwarza energię.

jednak produktem ubocznym metabolizmu energetycznego są szkodliwe wolne rodniki.

wolne rodniki są niestabilne

te wolne rodniki są niestabilne chemicznie i wysoce reaktywne. Dwa typowe przykłady to O2-czasami nazywany ponadtlenkiem i H2O2 lub nadtlenkiem wodoru. O2 jest normalną stabilną formą tlenu, jednak w przypadku udziału w niektórych reakcjach w organizmie powstaje O2. Ten mały znak oznacza, że dodatkowy elektron został dodany. Ponadtlenek jest zatem wysoce reaktywny, ponieważ próbuje znaleźć sposób na utratę dodatkowego elektronu, a jedynym sposobem na to jest przeniesienie go do innej cząsteczki lub związku.

przeciwutleniacze oczyszczają wolne rodniki

tutaj wkraczają przeciwutleniacze, ich zadaniem jest zmywanie tych wysoce reaktywnych gatunków, upewniając się, że nie wchodzą w interakcje z żadną z ważnych cząsteczek w komórce. To zmywanie występuje stale w organizmie, jednak gdy funkcja antyoksydacyjna w organizmie zostaje przytłoczona przez wolne rodniki, może wystąpić stres oksydacyjny. 1

wolne rodniki są niezbędną częścią produkcji energii

ważne jest, aby zrozumieć, że wolne rodniki same w sobie nie są złe, ich tworzenie jest nieodłączną częścią wytwarzania energii komórkowej i pełnią istotną rolę w innych funkcjach, takich jak zabijanie bakterii.2 więc twoim celem nigdy nie powinno być usuwanie wolnych rodników, ale raczej zapewnienie, że Twój system jest w równowadze.

stres oksydacyjny i choroby

tak więc celem nie jest zatrzymanie produkcji wolnych rodników, ale raczej utrzymanie równowagi, aby organizm miał odpowiednią możliwość neutralizacji tych związków.

jednak przewlekły stres oksydacyjny, w którym poziom stresu przytłacza systemy organizmu do czyszczenia go, jest związany z kilkoma chorobami, w tym chorobą Parkinsona, chorobą Alzheimera, chorobą sercowo-naczyniową i kilkoma nowotworami.3456 dokładny wpływ jest trudny do określenia ze względu na długie skale czasowe zaangażowane w rozwój tych chorób, ale jest to obszar bardzo aktywnych badań.

inne główne obszary zainteresowania to ekspozycja na dietę i środowisko. Na poziomie podstawowym rzeczy, takie jak alkohol i tytoń lub dieta bogata w mięso, mogą zwiększyć stres oksydacyjny. Są one jednak stosunkowo łatwe do uniknięcia, a jeśli czytasz ten blog, szanse są, że już dokonujesz pozytywnych wyborów zdrowotnych. Istnieją jednak inne czynniki, których trudniej uniknąć, takie jak zanieczyszczenie powietrza, nadmierne narażenie na pestycydy, herbicydy lub metale ciężkie.78910 w takich przypadkach może wystąpić przewlekły stres oksydacyjny, co powoduje przytłoczenie istniejących zabezpieczeń przeciwutleniających.

walka z przewlekłym stresem oksydacyjnym

wiemy więc, że endogenne przeciwutleniacze, takie jak glutation, są świetne w usuwaniu wolnych rodników indywidualnie, a enzymy takie jak rodziny enzymów SOD lub peroksydazy glutationowej (GPX) mogą szybko zmniejszyć stres oksydacyjny.

ale co się dzieje w systemie chronicznym, gdzie te mechanizmy obronne zostały przytłoczone?

szlak Nrf2 i aktywność przeciwutleniająca

czynnik jądrowy erythroid 2-related factor 2, znany z łatwiejszego do zapamiętania akronimu Nrf2 jest czynnikiem transkrypcyjnym, który jest głównym regulatorem ochrony komórek, w tym odpowiedzi przeciwutleniających.11

czynniki transkrypcyjne są klasą białek, które wiążą się z DNA i indukują ekspresję poszczególnych genów, w przypadku Nrf2 szlak stymuluje produkcję silnych przeciwutleniaczy, takich jak: NAD (P)H:oksydoreduktaza chinonowa 1 (NQO1) i S-transferazy Glutationowe (GSTs) i wiele innych, jak pokazano w poniższej tabeli. 12 13

Tabela 1 – geny aktywowane przez Nrf2. Adaptacja: Baird, L. I Dinkova-Kostova, A. T. arch. Toxicol. 85,241-272 (2011)

Nrf2 w zdrowiu

w zdrowiu Nrf2 występuje w cytozolu komórki lub regionie poza jądrem, w którym nie może wchodzić w interakcje z DNA. Zatrzymuje je tutaj inne białko zwane Keap1, które uniemożliwia mu przedostanie się do jądra.

zapalenie stymuluje aktywację Nrf2

Keap1 zawiera kilka czujników reaktywnych form tlenu, wraz z regionami receptorów dla innych białek komórkowych związanych ze stresem komórkowym.15

jeśli receptory te są aktywowane, wtedy Nrf2 jest uwalniany i może przejść do jądra.

gdy w jądrze Nrf2 wiąże się z regionem DNA znanym jako „Element odpowiedzi przeciwutleniającej” lub są.17 są to elementy ściśle związane z genami dla NQO1 i GSTs (i wiele innych genów), jak omówiono powyżej, a kiedy Nrf2 wiąże się indukuje produkcję aktywnych białek z tych genów. Oba te białka wykazują silne zdolności przeciwutleniające i mogą szybko usunąć stres oksydacyjny.

ważną rolę Nrf2 wykazano w kilku badaniach ze szczególnym uwzględnieniem modeli zwierzęcych. Myszy, które zostały genetycznie zaprojektowane tak, aby nie miały białka Nrf2, są znacznie bardziej wrażliwe na chemiczne substancje rakotwórcze, a także toksyny chemiczne prowadzące do zwiększonego stanu zapalnego w płucach i mózgu, wszystkich głównych markerów stresu oksydacyjnego.

żywność i suplementy, które aktywują Nrf2

podczas gdy sam stres oksydacyjny jest w stanie aktywować Nrf2, jego działanie jest znacznie wzmocnione przez obecność niektórych związków chemicznych.

najprostszy z tych związków zidentyfikowano jako 1,4-benzenodiol (hydrochinon), tert-butylohydrochinon i 1,2-benzendiol (katechol), a bardziej złożone przykłady obejmują sulforafan izotiocyjanianowy z ekstraktu z nasion brokuła, kurkuminę z kurkumy i karotenoidy, takie jak zeaksantyna i luteina. Wszystkie są złożone pod względem nazwy i struktury, ale mają wspólną funkcję, ponieważ wspierają zwiększoną i przedłużoną ekspresję docelowych genów Nrf2.18 19

problemy z aktywacją Nrf2

chociaż aktywacja Nrf2 jest niewątpliwie korzystna w zdecydowanej większości przypadków, istnieją przypadki, w których może okazać się szkodliwa. Po raz kolejny wykorzystując mysi model, tym razem pozbawiony Keap1, co oznacza, że Nrf2 będzie stale aktywowany, naukowcy wykazali, że rozwiną się poważne skutki zdrowotne.

Nrf2 i ryzyko raka

dodatkowo mutacje w genie Nrf2 w badaniach na ludziach były związane ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka. autorzy sugerują, że aktywność constance Nrf2 zapobiega antynowotworowemu celowanemu stresowi oksydacyjnemu, pozwalając komórkom nowotworowym przetrwać.21

jest mało prawdopodobne, aby suplementacja diety wywołała tak silne efekty, ale jest to użyteczny przykład tego, jak stres oksydacyjny nie zawsze jest zły. Co ważne, nie ma obecnie zgłoszonych SNP w Nrf2, które mają wpływ na jego funkcjonowanie. Brak różnic w genach takich jak ten zazwyczaj wskazuje na to, jak ważne są one dla życia, jednak alternatywną opcją jest to, że Nrf2 nie był szeroko badany.

wiadomość Take-home na Nrf2

wiadomość take home w tym przypadku jest dość prosta. Nrf2 jest silnym modulatorem odpowiedzi przeciwutleniającej i może szybko celować w stresory oksydacyjne. Podczas gdy Nrf2 reaguje bezpośrednio na stres oksydacyjny, niektóre kluczowe składniki odżywcze mogą poprawić ten efekt, dokładne źródło tych składników odżywczych jest bardzo zróżnicowane, ale szczególnie bogatym źródłem są ciemnozielone i liściaste warzywa (szpinak, jarmuż i brokuły, zwłaszcza ekstrakt z nasion) lub warzywa i przyprawy reddy (szafran, tumeric lub papryka).

co ważne, te pokarmy są również zazwyczaj bogate w bezpośrednie przeciwutleniacze i wykazują wiele innych korzyści zdrowotnych, więc są świetnym sposobem na poprawę ogólnego stanu zdrowia.