"[Functional medicine] is not for everyone. You have to admit first, before healing, that much of what we suffer from is self-inflicted: poor diet choices, lack of exercise, and focus on work and career, not on family and relationships. But because we choose these things we can, by choice, go back to a healthier way of being." - Dr. Dan Kalish

niedziela, 21 czerwca 2015

Dieta - kinaza mTOR - trądzik

Źródło; acnevulgaris.iowatracs.us
Trądzik dotyka prawie każdego człowieka na ziemi począwszy jednostek przed okresem dojrzewania płciowego jak również ludzi dorosłych i starszych. Występowanie  wzrasta wraz z wiekiem i jest silnie zależne od metabolizmu organizmu ludzkiego. Zmieniająca się aktywność hormonów płciowych i czynników wzrostowych w trakcie dojrzewania płciowego sprzyja rozwojowi trądziku młodzieńczego. W latach późniejszych pojawiające się problemy z stanem skóry związane są rozregulowanym metabolizmem insuliny oraz nadaktywnością czynników anabolicznych. Żywność spożywana przez człowieka ma bezpośredni wpływ na metabolizm organizmu począwszy od hamującej lub promującej aktywności transkrypcji genów. Nieodpowiednio dobierane produkty spożywcze oraz cała kompozycja diety jest najczęstszą przyczyną rozwoju trądziku.

Rozregulowanie to dotyczy głównie insuliny, hormonu odpowiadającego głównie za regulację poziomu glukozy we krwi poprzez wzrost liczby komórkowych transporterów glukozy w komórkach insulinowrażliwych. Duże wahania insuliny we krwi, oporność tkankowa na insulinę, zwłaszcza wątroby i następującej po tym insulinooporności tkanki mięśniowej, hiperinsulinizm i wynikające z tego zaburzenia pracy innych hormonów oraz czynników biorących udział w przekaźnictwie sygnalizacyjnym tych hormonów są zmianami napędzającymi postępujące po sobie zmiany prowadzące do pojawienia się trądziku, które opisałem już wcześniej w wpisie "Trądzik młodzieńczy - jak zapobiegać dietą". Są one następujące;
  1. Zaburzenia rogowacenia i odpadania martwych komórek skóry prowadzące do blokady mieszka włosowego,
  2. Wzrost produkcji łoju,
  3. Infekcja Priopionibacterium acnes i wynikający z tego rozwój procesu zapalnego (proces częściowo zależny od diety)

Badania epidemiologiczna oraz kontrolowane badania kliniczne dostarczają dowodów na protrądzikowe właściwości diety o wysokim ładunku glikemicznych i dietoterapeutyczne właściwości diety o niskim ładunku i to nawet niezależnie od natężenia procesów zapalnych. Różnice jakości stosowanych diet przez różne grupy ludności na świecie odzwierciedlany jest stanem skóry tych ludzi. Ludność odżywiająca się dietą naturalną, prawdziwą, nieprzetworzoną – dietą nie zaburzającą gospodarki insuliny będą znacznie rzadziej cierpiały na choroby skóry w tym trądzik. Dobrymi przykładami są plemiona nie żyjące w krajach uprzemysłowionych prowadzące łowiecko-zbieracki tryb życia jak mieszkańcy plemię Ache, Buntu, Kung Bushmeni, Hadza, Inuici i inni bądź prowadzący po prostu zdrowy styl życia jak mieszkańcy Okinawy czy mieszkańcy tzw. niebieskich stref. Podłoże genetyczne nie może służyć za argument tłumaczący te różnice, gdyż u plemion o tym samym podłożu etnicznym problem z trądzikiem występuje gdy przejdą oni na dietę współczesną.

Jeśli spojrzymy na ogólne zdrowie tych populacji zauważymy, że nadwaga i otyłość występują niezwykle rzadko lub w ogóle. Choroby tworzące czołówkę przyczyn śmierci w krajach Zachodnich są zastąpione, jak w przypadku mieszkańców Kitawy, plemienia odżywiającego się dietą paleolityczną; infekcjami, komplikacjami związanymi z ciążą i porodem oraz wypadkami. Wielu mieszkańców umiera po prostu w wyniku starzenia się organizmu. Choroby których podłożem jest rozwinięty ogólnoustrojowy stan zapalny oraz zaburzona gospodarka insuliny mają wspólne szlaki biochemiczne, których zwiększona aktywność prowadzi do rozwoju tych chorób. Trądzik również do nich należy, a pojawienie się go na skórze jest zewnętrzną manifestacją stanu patologicznego zachodzącego wewnątrz organizmu. Dermatolog przyjmując pacjenta z trądzikiem powinien polecić wizytę u lekarza lub dietetyka celem zbadania pod kątem ryzyka rozwoju innych chorób którytrch rozwój w jakiś sposób związany jest z szlakami metabolicznymi rozwijającymi trądzik. Są to m.in. zespół policystycznych jajników (ang. PCOS), nowotwór prostaty, piersi, oporność insulinowa, czy mogących być jego przyczyną jak zaburzenia metabolizmu organów układu pokarmowego lub samego przewodu, ogólnoustrojowe zatrucie toksynami, zatrucie wynikające z nieodpowiednio przeprowadzanej redukcji i detoksykacji organizmu. Odpowiednio wczesna interwencja dietetyczna u ludzi młodych może zahamować procesy patologiczne organizmu i uchronić go przed późniejszym, długofalowymi tego konsekwencjami.

W diecie plemion wolnych od trądziku liczba produktów przetworzonych jest mała bądź oparta jest o produkty wolne od obróbki technologicznej towarzyszącej nam od początków rewolucji przemysłowej co nie znaczy że nie ma dla nich miejsca. Należy wybierać mądrze, nie konieczne wykluczać. Różnicą na jaką Loren Cordain najbardziej zwraca uwagę jest to, że w plemionach gdzie nie spożywano mleka i produktów mlecznych trądzik nie występuje. Jest to trafne spostrzeżenie, gdyż posiadamy silne dowody wskazujące na protrądzikowe właściwości mleka jednak nie jest to równoznaczne z tym, że eliminacja mleka wystarczy dla celów profilaktycznych i leczniczych.

Dzięki poznaniu etiologii rozwoju trądziku oraz właściwości metabolicznych żywności możemy bezpośrednio wskazać konkretne grupy produktów spożywczych, a także pojedynczych składników wpływając pozytywnie lub negatywnie na rozwój choroby. Przeprowadzone badania wskazują na kinazę, której nadaktywność łączy choroby dietozależne razem. Jest to tzw. ssaczy cel rapamacyny (mTOR), a konkretnie jeden z jej komplesków (ang. mammalian target of rapamycin complex 1 kinase) w skrócie nazywany kinazą mTORC1. Jak sama nazwa wskazuje związek ten jest kinazą, czyli białkiem przeprowadzającym reakcję przeniesienia grupy fosforanowej na docelową cząsteczkę. W ten sposób kinazy zwiększają, zmniejszają lub hamują aktywność innych cząsteczek. Efektem wzrostu aktywności szlaku sygnalizacyjnego kinazy mTORC1 jest zahamowanie autofagii, wzrost syntezy białek i lipidów, wzrost komórek i ich różnicowanie się. Innymi słowy, dochodzi do dzielenia się żywych komórek skóry (keratynocytów), wzrostu ich liczby, spowolnienia ich naturalnej śmierci i zatkania mieszka włosowego przez nieodpadnięte obumarłe komórki skóry (korneocyty tworzące naskórek). Dochodzi do zamknięcia mieszka włosowego, zainfekowany bakterię beztlenową naturalnie bytującą na naszej skórze P. acnes ‘kanał’ stanowi dobre środowisko dla jej rozwoju. Zwiększona synteza związków lipidów zwiększa liczbę lipidów w gruczole łojowym, syntezę łoju poprawiając warunki rozwoju bakterii. Znając szlaki biochemiczne prowadzące do aktywacji kinazy mTORC1 oraz ich aktywatory/inhibitory i żywność wykazującą konkretne właściwości wobec nich możemy wskazać konkretne postępowanie dietoterapeutyczne bądź jakąś jego część.

Mleko jest tutaj produktem szczególnie branym pod uwagę. Jako produkt gruczołu sutkowego ssaków jest źródłem wielu składników odżywczych, enzymów i hormonów służących rozwojowi rozwijającego się cielaka. Spożywając mleko krowie otrzymujemy podobne efekty. Rezultatem tego jest m.in. szybszy wzrost linearny człowieka, wcześniejsze miesiączkowanie, krótkowzroczność w latach młodzieńczych i nowotwory w latach późniejszych. Ludzie spożywający mleko i produkty mleczne mają wyższy poziom insuliny oraz aminokwasów rozgałęzionych we krwi od osób na diecie eliminacyjnej. Insulinopodobny czynnik wzrostu-1 u tych pierwszych podniesiony jest o 20-30%, a jednocześnie jest to najsilniejszy aktywator mTORC1. Jasno wynika, że mleko nie jest jedynie źródłem składników odżywczych w tym wapnia tak bardzo nam potrzebnego dla prawidłowego rozwoju lecz trójfazowym układem wielodyspersyjnym dostarczającym dużej liczby związków aktywnych nieobojętnych na metabolizm endokrynny człowieka.

Mleko i produkty mleczne modulują metabolizm szlaku mTORC1 głównie poprzez właściwości insulinotropowe białka mleka, zwłaszcza aminokwasu aromatycznego tryptofanu i rozgałęzionej leucyny. Tryptofan czy to z białka serwatki czy kazeiny zwiększa syntezę serotoniny w przysadce mózgowej, co zwiększa sekrecję hormonu wzrostu (GH), który następnie stymuluje syntezę IGF-1 w wątrobie. Zwiększone stężenie GH i IGF-1 obserwuje się po spożyciu mleka. Natomiast leucyna bezpośrednio zwiększa wydzielanie insuliny przez komórki beta trzustki poprzez aktywację szlaku mTORC1. Poza tym, białka mleka zwiększają wydzielanie inkretyn, które dodatkowo stymulują uwalnianie insuliny z pęcherzyków komórkowych oraz wzmacniają efekt fizjologiczny hormonu wzrostu. Innymi słowy, aminokwasy znajdujące się w białkach mleka pobudzają przysadkę mózgową, wątrobę, trzustkę i przewód pokarmowy do syntezy i/lub wydzielania kolejno hormonu wzrostu, insulinopodobnego czynnika wzrostu-1, insuliny i inkretyny GIP.

Aby zrozumieć cały mechanizm opiszę jakie zmiany zachodzą w organizmie przy wzroście insuliny we krwi, które ostatecznie prowadzą do pojawienia się trądziku. Wzrost insuliny we krwi spowodowanej wzrostem poziomu cukru we krwi lub spożyciem aminokwasów insulinotropowych prowadzi do wzrostu poziomu IGF-1 we krwi, spadku białka wiążącego IGF-1 (IGFBP-3, insuline growth factor binding protein-3) oraz białka wiążącego hormony płciowe (SHBG, sex hormone binding globulin). IGF-1 oraz insulina stymulują produkcję androgenów zarówno w jądrach jak i jajnikach, a blokada syntezy SHBG w wątrobie zwiększa dodatkowo ich biodostępność. Zmiany te przedstawia poniższa rycina.

Insulinopodobny czynnik wzrostu-1 jest niezbędny w keratynizacji skóry. IGFBP-3 zapobiega właściwości anaboliczny IGF-1 przez wiązanie go i zapobieganie przyłączenia się tej cząsteczki do jej receptorów w tym tych znajdujących się na komórkach skóry. Spadek IGFBP-3 tym samym zwiększa ilość wolnego IGF-1 mogącego spełniać swoje funkcje fizjologiczne. Insulina ponadto podnosi poziom transformującego czynnika wzrostu-beta-1 (TGF-beta-1), który blokuje lokalną (w skórze) syntezę IGFBP-3 i dodatkowo zwiększa biodostępność IGF-1. Z tego wynika, że nadmierna keratynizacja komórek skóry prowadząca do blokady mieszka włosowego wynika albo z zbyt wysokiego stężenia czynnika anabolicznego IGF-1 i/lub zbyt niskiego poziomu czynnika antyanabolicznego jakim jest IGFBP-3. Ten ostatni jest także agonistą receptorów retinoidowych. Pobudzony szlak retinoidowy zwiększa ekspresję genów hamujących proliferację komórek. W tej sytuacji aktywność tego szlaku jest obniżona, a wraz z tym przeciwzapalne właściwości wynikające z jego aktywacji (szlak retinoidowy blokuje NF-kB).

Wraz z spadkiem wywołanym przez insulinę i IGF-1 syntezy białka wiążącego hormony płciowe oraz jednoczesną stymulacją produkcji androgenów dochodzi do znacznego wzrostu produkcji łoju w gruczole łojowym co stwarza korzystne warunki dla kolonizacji i rozwoju Propionibacterium acnes.

Efekt diety mlecznej lub diety o wysokim ładunku glikemicznym przedstawia poniższa rycina (Acta Derm Venerol 2012; 92, 228-231).

Duży ładunek glikemiczny diety, dieta hiperkaloryczna dostarczając glukozy podnosi ilość ATP w komórce zmniejszając stosunek AMP/ATP  czego efektem jest obniżone działanie kinazy aktywowanej 5’AMP (w skrócie AMPK). Niekorzystny wpływ wynikający z tego jest taki, że spadek aktywności AMPK prowadzi do spadku aktywności dwóch białek tj. tuberyny/hamartyny (TSC1/TSC2), które blokują aktywność białka Rheb bezpośrednio aktywującego kinazę mTORC1.  Spadek aktywności TSC1/TSC2 zwiększa aktywność Rheb, a ten aktywuje szlak mTORC1 dając efekt anaboliczny.

Spadek aktywności kinazy AMPK wiąże się z pogorszeniem wrażliwości insulinowej, natomiast aktywacja szlaku mTOR uważana jest za główną przyczynę rozwoju oporności insulinowej u osób otyłych. Potencjał zmian w funkcjonowaniu tych szlaków może mieć większe zastosowanie niż wyłącznie leczenie trądziku.

Rozpoczęcie szlaku insulinowego przez samą insulinę lub IGF-1 prowadzi do wzrostu aktywności kinazy PI3K/Akt . Kinaza Akt blokuje aktywność TSC1/TSC2. Leucyna, jeden z aminokwasów rozgałęzionych (BCAA), którego najbogatszym źródłem jest mleko bezpośrednio aktywuje mTORC1.

Białko FoxO1 widoczne na obrazku hamuje transkrypcję genów szlaku receptora androgenów (AR). W postaci ufosforylowanej przez kinazę Akt opuszcza ono jądro komórkowe umożliwiając włączenie szlaku androgenów. Wynikiem tego jest wzrost transportera-3 aminokwasów typu L (LAT-3) który transportuje leucynę do wnętrza komórki zwiększając jej poziom w komórce. Wraz z wydzieleniem FoxO1 dochodzi do jednoczesnego zmniejszenia ekspresji białka zwanego sestryną 3, które jest ważnym aktywatorem kinazy AMPK. Do zablokowania aktywności tej kinazy dochodzi więc nie tylko pod wpływem dostarczonej glukozy, ale także w wyniku pobudzonego szlaku insulinowego (a dokładniej kinazy Akt).

Efektom końcowym tych zmian jest wzrost aktywności kinazy mTORC1, która powoduje wzrost syntezy protein (przez 4EBP1-P, S6K1) oraz lipidów (przez SREBP1) przez fosforylację wymienionych w nawiasie substratów. Jeden z nich, tj. SREBP1 zwane białkiem wiążącym sekwencję odpowiedzi na sterole jest najważniejszym lipogenicznym czynnikiem transkrypcyjnym, a jego aktywacja prowadzi do wzbogacenia środowiska gruczołu łojowego w tłuszcze i wzrostu produkcji łoju. Są to warunki korzystne dla rozmnażania Propionibacterium acnes.

Podsumowując:
  1. Zaburzone rogowacenie naskórka i jego odpadanie prowadzi do blokady mieszka włosowego i wynika z zbyt wysokiego poziomu IGF-1 i/lub zbyt niskiego IGFBP-3,
  2. Wzrost produkcji łoju stwarzającego korzystne warunki dla P.acnes wynika z podniesionego poziomu androgenów (których poziom podnoszą insulina, IGF-1 oraz alkohol), insuliny, IGF-1 i podniesionej aktywności mTORC1.
Innymi słowami żywność przetworzona, dostarczająca dużej ilości węglowodanów łatwostrawnych dostarczających glukozy do komórki zmniejsza aktywność kinazy AMPK, która blokuje właściwości anaboliczne kinazy mTORC1. Ponadto produkty te wraz z mlekiem i produktami mlecznymi pobudzając szlak insulinowy, który poprzez kinazę Akt wypiera białko FoxO1 z jądra komórkowego umożliwiając przyłączenie się androgenów do ich swoich receptorów. Mleko jest także źródłem IGF-1, prekursorów dihydrotestosteronu (DHT) oraz leucyny. Dieta wykluczająca mleko i produkty mleczne, alkohol oraz dieta poprawiająca gospodarkę insuliny powinna pomóc w profilaktyce i leczeniu trądziku.

Źródła:

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz