Nrf2 - tärkein metabolinen signalointireitti kehossa?

Nrf2 - tärkein metabolinen signalointireitti kehossa?

Tämä artikkeli on ote tulevasta suuresta uudesta englanninkielisestä kirjastamme The Resilient Being ja tarkemmin sen Contextual Resilience -luvusta.

Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor-2) on transkriptiotekijä, jota esiintyy yleisesti solun sytoplasmassa. Se aktivoi yli 500 geenin transkriptiota ihmisen genomissa. Kun Nrf2 aktivoidaan, se menee solun tumaan suorittaakseen päätehtävänsä. Se sitoutuu antioksidanttivaste-elementteihin (ARE), jotka sijaitsevat geenien promoottorialueella. Tämä koodaa monia maksan II-vaiheen toksiineja poistavia proteiineja tai antioksidanttientsyymejä sekä vastaavia stressiresponsiivisia proteiineja.

Kuvan lähde: Northwest Life Science Specialties.

Normaaleissa olosuhteissa Keap1, joka on Nrf2:n hajoamiseen tarkoitettu adapteriproteiini repressoi Nrf2:ta. Mutta oksidatiivisen stressin aikana Nrf2 aktivoituu ja tämä aktivoi suojaavien geenien transkription. Keap1-Nrf2-järjestelmällä on rooli tulehdukseen liittyvässä patogeneesissä.

Nrf2-signalointireitti ja siitä seuraava sytoprotektiivisen (solujen suojaaminen haitallisilta aineilta) proteiiniekspression indusoiminen on tärkein solujen puolustusmekanismi oksidatiivista ja elektrofiilistä stressiä vastaan. Siksi Nrf2:n vuorovaikutukset muiden signalointikomponenttien kanssa säätelevät solun stressivasteen tehokkuutta. Yksi niistä on autofagia (lue kattava artikkeli autofagiasta täältä).

Nrf2:n terveyshyötyjä ovat esimerkiksi:

Nrf2:ta aktivoivia elämäntapatekijöitä

Nrf2:ta aktivoiviin elämäntapoihin kuuluu muun muassa altistuminen kuumalle ja kylmälle – kun näitä harjoitetaan yhdessä, voi se tuottaa parhaat tulokset (katso erilliset artikkelit Saunasta ja Kylmäaltistuksesta). Fyysinen harjoittelu on myös tunnettu Nrf2-aktivaattori. Esimerkiksi akuutti aerobinen harjoittelu saa aikaan tuman Nrf2:n aktivoitumisen harjoituksen intensiteetistä riippumatta. Mutta korkeamman intensiteetin harjoittelu lisää glutationireduktaasin aktiivisuutta. Vähän liikkuvien vanhusten Nrf2-signalointia voidaan palauttaa jonkin verran myös kohtuullisella fyysisellä harjoittelulla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että akuutin fyysisen harjoituksen aiheuttama oksidatiivisen stressin episodinen lisääntyminen stimuloi Nrf2-aktivaatiota, ja toistuvasti tehtynä se johtaa endogeenisen antioksidanttipuolustuksen säätelyyn ja yleisesti parempaan kykyyn taistella hapetusstressiä vastaan.

Muita Nrf2:ta lisääviä elämäntapatekijöitä ovat paasto, kalorirajoitus ja ketoosin aktivoituminen (tutustu Biohakkerin ketoosioppaaseen täällä). On myös mainittava, että hyvin toimivat mitokondriot tarkoittaa lähes automaattisesti myös hyvin toimivaa Nrf2-signalointia. Tiedetään myös, että Nrf2:n aktiivisuuden väheneminen tai jopa menetys johtaa heikentyneeseen mitokondrioiden toimintaan.

Nrf2:ta tukevia ravitsemustekijöitä

On olemassa useita ravintoyhdisteitä ja komponentteja, jotka tukevat Nrf2:n toimintaa ja aktivoitumista. Useita luonnollisia antioksidantteja on noussut esiin mahdollisina Nrf2-reitin aktivaattoreina, joista kalkonit (engl. chalcones) ovat erittäin aktiivisia.

Kalkonit muodostavat tärkeän ryhmän luonnollisia yhdisteitä, joita on erityisen runsaasti hedelmissä (esim. sitrushedelmissä, omenoissa), vihanneksissa (esim. tomaatit, salottisipulit, pavunidut, perunat) ja erilaisissa kasveissa ja mausteissa (esim. lakritsissa), joista monet ovat on käytetty vuosisatojen ajan perinteisessä kasviperäisessä lääketieteessä. Ne aktivoivat Nrf2-signalointireitin, Nrf2-säädeltyjen antioksidanttigeenien ilmentymisen, indusoivat sytoprotektiivisia proteiineja ja säätelevät monilääkeresistenssiin liittyviä proteiineja.

Kuva: Kalkonien (engl. chalcones) monikohdevuorovaikutus tulehdukseen liittyvien Nrf2- ja NF-KB-vastereittien välinen interaktio.

Lähde: de Freitas Silva, M. et al. (2018). The Keap1/Nrf2-ARE pathway as a pharmacological target for chalcones. Molecules 23 (7): 1803.

Kalkoniyhdiste

Lähteet

Trans-kalkoni

Flavonoidin esiaste

Xanthohumol

Humulus lupulus tai humala

Likokalkoni E 

Lakritsijuuri

Safflorin keltainen A

Erilaiset keltaiset ruoka-aineet

Lopirononit B & C

Lophira lanceolata 

Isolikiritiini

Lakritsijuuri

Isolikritigeniini

Lakritsijuuri

Isosalipurposidi

Helichrysum arenarium 

Naringeniini 

Erilaisia ruokia, kuten kaakao, kreikkalainen oregano, hapan appelsiini, greippi jne.

Kardamoniini 

Alpinia katsumadai & Alpinia conchigera

Buteiini 

Erilaisia kasveja, kuten Butea dahlia, Coreopsis ja Searsia

Hesperidiinimetyylikalkoni

Sitrushedelmät, erityisesti niiden kuoret, kuten appelsiinin kuoret

Flawokaiinit A, B & C

Piper methysticum (Kava-kava)

 

Kuva: Eri polyfenoliryhmät.

Lähde: Orlikova, B. & Tasdemir, D. & Golais, F. & Dicato, M. & Diederich, M. (2011). Dietary chalcones with chemopreventive and chemotherapeutic potential. Genes & Nutrition 6 (2): 125–147.

Flavonoidit voidaan jakaa edelleen useisiin alaluokkiin, joista kalkonit, flavonolit, flavonit, flavanonit, antosyanidiinit ja isoflavonoidit ovat yleisimpiä. Katso kattava luettelo polyfenoleista Biohakkerin ravitsemusoppaasta.

Muita Nrf2:ta aktivoivia ruoka-aineita ja yhdisteitä:

///

Oletko kuullut Nrf2:sta aiemmin? Mitä opit lukiessasi tämän artikkelin? Kerro meille kommenteissa!

0 kommenttia

Kirjoita kommentti

Kommentit moderoidaan