Nrf2 Pathway and Nutrition: vad du behöver veta

visste du att din kropp gör några av sina egna antioxidanter?

det stämmer, antioxidanter finns inte uteslutande i en tilläggsflaska, vi producerar våra egna ”endogena” antioxidanter för att skydda våra celler från skador.

oxidativ stress skadar celler, så som en skyddsmekanism för att säkerställa att nivåerna av cellulär stress inte blir för höga, producerar kroppen enzymer som superoxiddismutas 2 (SOD2) eller specifika fördelaktiga näringsämnen som glutation. Dessa direktverkande enzymer och näringsämnen är bra för att bekämpa elden av oxidativ stress, varför kroppen gör mer av dem när det känns Under attack. När oxidativa stressnivåer blir för höga aktiveras Nrf2-vägen.

Nrf2-vägen är det system som kroppen slår på när den vill göra sina ”interna antioxidanter” och det finns näringsämnen vi kan vända oss till för att aktivera denna väg också.

näringsämnen som är kända för att aktivera Nrf2 inkluderar:

• sulforaphane från broccoli frö extrakt;
• curcumin från gurkmeja växten;
• och karotenoider såsom zeaxanthin och lutein.

innan vi dyker in i vikten av Nrf2-vägen, och hur man aktiverar den, går vi över en liten primer på vad som händer när våra kroppar genererar energi på cellulär nivå.

cellulär energiproduktion producerar fria radikaler

de flesta föreningar och molekyler i vår kropp finns i ett relativt stabilt tillstånd, det är därför vi behöver enzymer (tänk på dem som molekylära elverktyg) för att bryta ner dem eller förvandla dem till andra mer användbara molekyler. Så här producerar kroppen energi.

biprodukten av energimetabolism skadar emellertid fria radikaler.

fria radikaler är instabila

dessa fria radikaler är kemiskt instabila och mycket reaktiva. Två vanliga exempel är O2 – ibland kallad superoxid och H2O2 eller väteperoxid. O2 är den normala stabila formen av syre, men när det är involverat i vissa reaktioner i kroppen O2– bildas. Det lilla tecknet betyder att en extra elektron har lagts till. Superoxid är därför mycket reaktiv eftersom den försöker hitta ett sätt att förlora den extra elektronen, och det enda sättet att göra det är att överföra det till en annan molekyl eller förening.

antioxidanter rengör fria radikaler

det är här antioxidanter går in, det är deras funktion att moppa upp dessa mycket reaktiva arter och se till att de inte interagerar med någon av de viktiga molekylerna i en cell. Denna mopping uppstår ständigt i kroppen, men när antioxidantfunktionen i kroppen blir överväldigad av fria radikaler kan oxidativ stress uppstå. 1

fria radikaler är en nödvändig del av energiproduktionen

det är viktigt att förstå att fria radikaler i sig inte är dåliga, deras bildning är en del av cellulär energiproduktion och de tjänar en viktig roll i andra funktioner som bakteriell dödande.2 Så ditt mål bör aldrig vara att ta bort fria radikaler, utan snarare se till att ditt system är i balans.

oxidativ stress och sjukdom

så målet är inte att stoppa produktionen av fria radikaler, utan snarare att hålla sig i balans så att kroppen har tillräcklig möjlighet att neutralisera dessa föreningar.

men kronisk oxidativ stress, där stressnivåer överväldigar kroppens system för att rensa upp det, är förknippat med flera sjukdomar inklusive Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom, hjärt-kärlsjukdom och flera cancerformer.3456 den exakta effekten är svår att fastställa på grund av de långa tidsskalorna som är involverade i utvecklingen av dessa sjukdomar, men det är ett område med mycket aktiv forskning.

andra viktiga områden av intresse är kost-och miljöexponeringar. På basnivå kan saker som alkohol och tobak eller en köttrik kost öka oxidativ stress. Dessa är dock relativt lätta att undvika och om du läser den här bloggen är chansen att du redan gör positiva hälsoval. Det finns dock andra faktorer som är svårare att undvika, såsom luftföroreningar, överdriven exponering för bekämpningsmedel, herbicider eller tungmetaller.78910 i dessa fall kan kronisk oxidativ stress genereras, vilket gör att befintliga antioxidantförsvar överväldigas.

bekämpa kronisk oxidativ stress

så vi vet att endogena antioxidanter, såsom glutation, är bra för att moppa upp fria radikaler på en till en basis, och att enzymer som SOD eller glutationperoxidas (GPX) enzymfamiljer snabbt kan minska oxidativ stress.

men vad händer i ett kroniskt system där dessa försvar har överväldigats?

Nrf2-vägen och antioxidantaktiviteten

Kärnfaktor erythroid 2-relaterad faktor 2, känd av den mycket lättare att komma ihåg akronymen Nrf2 är en transkriptionsfaktor som är en viktig regulator för cellskydd, inklusive antioxidant, svar.11

transkriptionsfaktorer är en klass av protein som binder till DNA och inducerar uttrycket av specifika gener, i fallet med Nrf2 stimulerar vägen produktionen av potenta antioxidanter såsom: NAD (P)H:kinonoxidoreduktas 1 (NQO1) och glutation S-transferaser (GSTs) och många andra, som visas i tabellen nedan. 12 13

Tabell 1-gener aktiverade av NRF2. Anpassad från: Baird, L. och Dinkova-Kostova, A. T. Arch. Toxicol. 85,241-272 (2011)

Nrf2 i hälsa

i hälsa finns Nrf2 i cytosolen i en cell eller i regionen utanför kärnan där den inte kan interagera med DNA. Det hålls här av ett annat protein som heter Keap1, vilket förhindrar att det rör sig in i kärnan. 14

Inflammation stimulerar Nrf2-aktivering

Keap1 innehåller flera sensorer för reaktiva syrearter, tillsammans med receptorregioner för andra cellproteiner associerade med cellspänning.15

om dessa receptorer aktiveras frigörs Nrf2 och kan passera in i kärnan.16

en gång i kärnan binder Nrf2 till en region av DNA som kallas ett ”Antioxidantresponselement” eller är.17 Dessa är element som är nära associerade med generna för NQO1 och GSTs (och många andra gener) som diskuterats ovan, och när Nrf2 binder inducerar det produktionen av aktiva proteiner från dessa gener. Båda dessa proteiner uppvisar potent antioxidantkapacitet och kan snabbt rensa oxidativ stress.

den viktiga rollen för Nrf2 har visats i flera studier med särskilt fokus på djurmodeller. Möss som har genetiskt manipulerats för att sakna Nrf2-protein är betydligt känsligare för kemiska cancerframkallande ämnen, och även kemiska toxiner som leder till ökad inflammation i lungan och hjärnan, alla viktiga markörer för oxidativ stress.

livsmedel och kosttillskott som aktiverar Nrf2

medan oxidativ stress ensam kan aktivera Nrf2, förbättras dess effekt kraftigt genom närvaron av vissa kemiska föreningar.

de enklaste av dessa föreningar identifierades som 1,4-bensendiol (hydrokinon), tert-butylhydrokinon och 1,2-bensendiol (katekol), och mer komplexa exempel inkluderar isotiocyanatsulforafan från broccolifröextrakt, curcumin från gurkmeja-växten och karotenoider såsom zeaxantin och lutein. Alla är komplexa i namn och struktur, men de delar en gemensam funktion genom att de stöder ökat och långvarigt uttryck av Nrf2-genmål.18 19

problem med Nrf2-aktivering

medan Nrf2-aktivering utan tvekan är fördelaktig i de allra flesta fall finns det vissa fall där det kan visa sig skadligt. Återigen med hjälp av en musmodell, den här gången saknar Keap1, vilket innebär att Nrf2 ständigt skulle aktiveras, visade forskare att allvarliga hälsoeffekter skulle utvecklas.20

Nrf2 och cancerrisk

dessutom har mutationer i Nrf2-genen i humana studier associerats med en ökad risk för cancer, med författarna som föreslår att constance Nrf2-aktivitet, förhindrar anti-cancer riktad oxidativ stress, vilket gör att cancerceller kan överleva.21

det är osannolikt att kosttillskott någonsin skulle inducera så starka effekter men det är ett användbart exempel på hur oxidativ stress inte alltid är dålig. Det är viktigt att det inte finns några för närvarande rapporterade SNP i Nrf2 som påverkar dess funktion. Brist på variation i gener som detta pekar vanligtvis på hur viktiga de är för livet, men ett alternativ är att Nrf2 inte har undersökts allmänt.

ta hem-meddelande på Nrf2

ta hem-meddelandet i det här fallet är ganska enkelt. Nrf2 är en potent modulator av antioxidantrespons och kan snabbt rikta sig mot oxidativa stressorer. Medan Nrf2 svarar direkt på oxidativ stress kan vissa viktiga näringsämnen förbättra denna effekt, den exakta källan till dessa näringsämnen varierar mycket men mörkgröna och bladgrönsaker (tänk spenat, grönkål och broccoli, särskilt fröextraktet) eller reddy grönsaker och kryddor (saffran, tumeric eller paprika) är en särskilt rik källa.

viktigt är att dessa livsmedel också är vanligtvis rika på direkta antioxidanter och visar många andra hälsofördelar, så de är ett bra sätt att förbättra den allmänna hälsan.