A sejtek veszélyválasza

Hogyan kapcsolódik össze a mitokondrium, az anyagcsere és a gyulladás?

A tanulmány azért különösen érdekes, mert nem különálló problémaként kezeli az anyagcsere-változásokat, hanem egymással összefüggő, összehangolt folyamatként vizsgálja őket.

1. Mi az a sejtes veszélyválasz?

Képzeljük el, hogy egy sejtet vírus fertőz meg, káros vegyi anyag éri, vagy olyan fizikai terhelésnek van kitéve, amely veszélyezteti a túlélését.
A sejtnek ilyenkor meg kell változtatnia a működését. A normál növekedéshez, regenerációhoz és energiatermeléshez használt erőforrások egy részét a védekezés szolgálatába állítja.
Ez többek között az alábbi változásokkal járhat:
– megváltozik az energiatermelés és az elektronok áramlása;
– módosul az oxigénfelhasználás;
– átalakul a sejten belüli oxidációs-redukciós egyensúly;
– megváltozik a sejtmembránok lipidösszetétele és működése;
– aktiválódnak a veleszületett immunvédekezés folyamatai;
– megváltozik bizonyos vitaminok, fémek és aminosavak anyagcseréje;
– a sejt ATP-t és más jelzőmolekulákat bocsáthat a környezetébe.
Ezek nem egymástól független események. A sejt energiaállapota, a mitokondriumok működése, az immunjelzések és a génműködés szorosan összefüggenek.

Fontos azonban, hogy a CDR egy értelmezési modell: a tanulmányban összefoglalt mechanizmusok nem jelentik azt, hogy minden felsorolt változás minden betegségben, minden sejtben és minden körülmény között azonos módon megy végbe.

2. A mitokondriumok: nem csupán energiagyárak

A mitokondriumokat gyakran a sejtek energiatermelő központjaiként mutatjuk be. Ez igaz, de a szerepük ennél összetettebb.
A mitokondriumok részt vesznek az energiatermelésben, az oxidációs-redukciós folyamatok szabályozásában, valamint a sejtek stresszre és fertőzésre adott válaszának alakításában is.
Mit jelent ez a gyakorlatban?
Normál körülmények között a sejt tápanyagokból származó energiát használ fel az ATP előállításához. Az ATP az adenozin-trifoszfát rövidítése, és a sejt számos energiaigényes folyamatának közvetlen energiaforrása.
Ha a sejt veszélyt érzékel, megváltozhat az energiatermelés, az oxigénfogyasztás és az elektronok áramlása. Ez nem feltétlenül azt jelenti, hogy a mitokondrium véglegesen károsodott. Bizonyos változások a védekezés részei lehetnek.
A kérdés az, hogy a kiváltó veszély megszűnése után a sejt képes-e visszatérni a megfelelő működéshez.
A mitokondrium tehát nemcsak energiát termel, hanem a sejt állapotának és a környezeti veszélyeknek az érzékelésében is részt vesz.

3. ATP és ADP: energiaforrások és jelzőmolekulák

Az ATP-ről általában úgy tanulunk, mint a sejtek energiahordozójáról. Ez a szerepe azonban nem merül ki az energiabiztosításban.
Ha a sejt megsérül, vagy bizonyos stresszhatások érik, ATP és más nukleotidok kerülhetnek a sejten kívüli térbe. Ott már nem egyszerűen energiaforrásként viselkednek: a környező sejtek számára veszélyjelzést is közvetíthetnek.
Az ATP és az ADP közötti különbség:

Molekula Mit jelent? Mi a szerepe?

ATP Adenozin-trifoszfát A sejtek egyik legfontosabb közvetlen energiaforrása. Sejten kívül jelzőmolekulaként is működhet.
ADP Adenozin-difoszfát Az ATP felhasználásakor keletkezhet, és az energiatermelő folyamatokban ismét ATP-vé alakulhat.
Sejten kívüli ATP A sejtmembránon kívül megjelenő ATP Megfelelő körülmények között veszély- vagy stresszjelzést közvetíthet.

Mi az a purinerg jelátvitel?

A purinerg jelátvitel olyan kommunikációs rendszer, amelyben az ATP, az ADP és más purinvegyületek receptorokon keresztül befolyásolják a sejtek működését.
Egyszerű példával: a sejten kívül megjelenő ATP olyan lehet, mint egy riasztás. A környező sejtek megfelelő receptorai érzékelhetik a jelet, és megváltoztathatják a válaszukat.
Ez a kommunikáció részt vehet az immunválasz, a gyulladás és a szöveti reakciók szabályozásában. A hatás a receptor típusától, a jel erősségétől, időtartamától és a sejtkörnyezettől is függ.

4. Mit jelent a redoxegyensúly és az oxidatív stressz?

A redox kifejezés az oxidációs és redukciós reakciókra utal. Ezek a reakciók alapvető fontosságúak az energiatermelésben és a sejtek kémiai egyensúlyának fenntartásában.
A reaktív oxigénformák, röviden ROS, nem kizárólag káros anyagok. Bizonyos mennyiségben jelátviteli és védekező szerepük is van.
A probléma akkor merülhet fel, ha a keletkezésük és az eltávolításuk közötti egyensúly tartósan felborul, és a sejtek alkotóelemei károsodnak.
A CDR modelljében a sejt védekező állapotba kerülése az oxidációs-redukciós viszonyok átrendeződésével is járhat. Ezért nem elegendő minden ROS-képződést károsnak tekinteni, és automatikusan a lehető legnagyobb antioxidáns-bevitelt célozni.
A lényeg az, hogy az oxidatív folyamatokat a sejtek működésével és a teljes anyagcsere-állapottal együtt kell értelmezni.

Forrás :  Scientdirect.com

Nyári és téli anyagcsere: az AMPK, az mTOR és a cirkadián óragének szerepe az emberi szervezet szabályozásában

 Hogyan alkalmazkodik a szervezet az évszakokhoz?

Az emberi szervezet anyagcseréje nem állandó sebességgel működő rendszer. Folyamatosan alkalmazkodik a táplálék elérhetőségéhez, a fizikai aktivitáshoz, a hőmérséklethez és a nappalok, illetve az éjszakák hosszához.

Robert K. Naviaux megközelítésében a nyári és téli anyagcsere különbségei egy olyan alkalmazkodási rendszer részeként értelmezhetők, amely történelmileg összefüggött az élelmiszer bőségével és szűkösségével. Az évszakok változásával ugyanis a táplálék mennyisége, összetétele, a hőmérséklet és a rendelkezésre álló természetes fény is módosult.

A szervezetnek ezért két, egymással folyamatosan együttműködő feladatot kell megoldania: megfelelő tápanyagellátottság esetén biztosítania kell a növekedést, az építkezést és a regenerációt, míg energiahiány esetén hatékonyabban kell gazdálkodnia a rendelkezésére álló erőforrásokkal.

E folyamatok szabályozásában két fontos jelátviteli rendszer az **AMPK és az mTOR**.

Fontos ugyanakkor, hogy az AMPK és az mTOR nem egyszerűen a téli, illetve a nyári időszak kapcsolója. Működésüket elsősorban a sejtek energiaállapota, a tápanyagok elérhetősége, a hormonális jelzések, a növekedési faktorok és más szabályozó tényezők befolyásolják. Az évszakokhoz való alkalmazkodás ezekkel a folyamatokkal is kölcsönhatásban állhat.

 AMPK és mTOR: a sejtek energiaérzékelő és növekedésszabályozó rendszerei

Az AMPK és az mTOR a sejtek anyagcseréjének két fontos szabályozója. Bár eltérő feladatokat látnak el, közösen segítenek összehangolni az energiafelhasználást, a tápanyagellátottságot és a sejtek felépítő folyamatait.

 AMPK – az energiatakarékosság és az alkalmazkodás szabályozója

Az AMPK az angol *AMP-activated protein kinase* rövidítése, magyarul AMP-aktivált protein-kináz. Olyan enzim, amely a sejt energiaállapotának érzékelésében és az energiaforgalom szabályozásában vesz részt.

Amikor a sejt energiaellátottsága csökken, az AMPK aktiválódhat. Ilyenkor a szervezet számára előnyösebbé válhat az energiatakarékos működés és az energiatermelést támogató folyamatok előtérbe helyezése.

Az AMPK többek között:

– elősegítheti a zsírsavak oxidációját, vagyis energia célú felhasználását;
– támogathatja a glükóz felvételét és felhasználását bizonyos szövetekben;
– mérsékelheti az energiaigényes bioszintetikus folyamatokat;
– elősegítheti az autofágiát, amelynek során a sejt lebontja és újrahasznosítja egyes károsodott vagy feleslegessé vált alkotóelemeit;
– befolyásolhatja az mTOR jelátviteli útvonal működését.

Az autofágia a sejtek belső karbantartásának egyik fontos folyamata. Segít a sejten belüli alkotóelemek lebontásában és újrahasznosításában, de nem azonos a szervezet általános „méregtelenítésével”.

Az AMPK egyik alapvető feladata, hogy energiahiány esetén a sejt működését az erőforrások megőrzése és a megfelelő energiatermelés felé hangolja át.

mTOR – a növekedés, a fehérjeszintézis és az építő folyamatok szabályozója

Az mTOR az angol *mechanistic target of rapamycin* rövidítése. Olyan szabályozó fehérje, amely a tápanyagok, a növekedési faktorok és a sejtek energiaállapota alapján befolyásolja, hogy a sejt mennyi erőforrást fordítson növekedésre és új sejtalkotók létrehozására.

Az mTOR megfelelő aktivációja fontos többek között:

– a fehérjeszintézishez;
– a sejtnövekedéshez;
– a sejtek és szövetek regenerációjához;
– bizonyos anyagcsere-folyamatok összehangolásához.

Ha elegendő tápanyag áll rendelkezésre, és a megfelelő növekedési jelzések is jelen vannak, az mTOR aktivitása fokozódhat. Tartós vagy nem megfelelő szabályozása azonban bizonyos kórélettani folyamatokban kedvezőtlen lehet.

Az mTOR működését nem célszerű egyszerűen károsnak vagy hasznosnak minősíteni. Az egészséges szervezetnek egyaránt szüksége van a felépítő és a lebontó folyamatokra, mégpedig a megfelelő időben és mértékben.

Hogyan működik együtt az AMPK és az mTOR?

Az AMPK és az mTOR működése részben ellentétes irányú, de nem két, egymást kizáró kapcsolóként működnek.

Energiahiány esetén az AMPK aktiválódása több mechanizmuson keresztül visszafoghatja az mTORC1 működését. Ez segíthet mérsékelni az energiaigényes fehérjeszintézist, miközben előtérbe kerülhetnek az energiaellátást támogató folyamatok.

Tápanyagbőség és megfelelő növekedési jelzések mellett viszont az mTORC1 aktivitása fokozódhat, és nagyobb hangsúlyt kaphat a sejtek felépítése, illetve a fehérjék előállítása.

Ez az alkalmazkodás teszi lehetővé, hogy a sejt ne ugyanúgy működjön tápanyagbőség és energiahiány esetén.

A cél nem az AMPK folyamatos aktiválása vagy az mTOR tartós gátlása, hanem a felépítő és lebontó folyamatok megfelelő egyensúlya.** Mindkét rendszer nélkülözhetetlen az egészséges működéshez.

 A cirkadián ritmus: a szervezet belső időmérő rendszere

A cirkadián ritmus körülbelül 24 órás biológiai ritmus, amely számos élettani folyamat napi változását szabályozza.

Ide tartozik többek között:

– az alvás és az ébrenlét váltakozása;
– a testhőmérséklet napi változása;
– egyes hormonok termelődése;
– a glükóz- és zsíranyagcsere;
– az étvágy és a táplálékfelhasználás;
– az immunműködés és a sejtek regenerációs folyamatai.

A rendszer egyik központi szabályozója a hipotalamuszban található **szuprakiazmatikus mag**, angol rövidítéssel SCN. Ez az agy belső órájának egyik legfontosabb központja, amely a szemből érkező fényinformációk alapján összehangolja a szervezet napi ritmusát.

Az SCN és a szervezet más biológiai órái nem önmagukban működnek: kapcsolatban állnak az alvás-ébrenlét ciklusával, a hormonális szabályozással, az étkezés időzítésével és a sejtek anyagcsere-folyamataival.

Mit jelentenek a cirkadián óragének?

A sejtekben olyan gének és fehérjék működnek, amelyek egymást szabályozva létrehozzák és fenntartják a napi ritmusokat. Ezeket nevezzük óragéneknek, illetve az általuk kódolt fehérjéket a cirkadián óra molekuláris szabályozóinak.

Az óragének működése nemcsak az agyban fontos. Számos perifériás szövetben – például a májban, az izmokban, a zsírszövetben és a bélrendszerben – is találhatók biológiai órák.

Ezek a rendszerek segítenek összehangolni az adott szerv működését a nappal és az éjszaka váltakozásával.

A fény az egyik legfontosabb külső időjelző, de nem az egyetlen. Az étkezés időpontja, a fizikai aktivitás és a hőmérséklet is hatással lehet bizonyos biológiai ritmusokra.

A hat környezeti jelzés: fény és sötétség, meleg és hideg, táplálkozás és böjt

Naviaux gondolatmenetében hat alapvető környezeti változó jelenik meg, amelyek az élő szervezet alkalmazkodásának szempontjából fontosak:

1. Világosság: a nappali fény időzítése és mennyisége segít összehangolni a belső órát a külső nappal-éjszaka ciklussal.
2. Sötétség: az éjszakai sötét időszak támogatja a normál cirkadián ritmust, és hozzájárul a megfelelő alvási környezethez.
3. Meleg: a környezeti hőmérséklet befolyásolja a hőszabályozást és az energiafelhasználást.
4. Hideg: a hideghez való alkalmazkodás megváltoztathatja a hőtermelést és az energiaforgalmat.
5.Táplálkozás, illetve a tápanyagok elérhetősége:** az étkezések tápanyag- és energiatartalma jelzést ad a sejteknek az építő folyamatokhoz rendelkezésre álló erőforrásokról.
6. Böjt és az étkezések közötti időszak: a táplálék átmeneti hiánya megváltoztatja a hormonális és anyagcsere-jelzéseket, és bizonyos körülmények között fokozhatja az AMPK-hoz kapcsolódó folyamatokat.

Ezek a tényezők nem azonos súllyal befolyásolják a szervezet minden rendszerét. A fény különösen fontos a központi cirkadián óra számára, míg az étkezés időzítése egyes perifériás órákra és az anyagcserére is jelentős hatást gyakorolhat.

A hat változó tehát nem egyetlen, minden testi folyamatot önmagában irányító kapcsolórendszer, hanem több, egymással összefüggő környezeti jelzés szemléletes összefoglalása.

 Mi zavarhatja meg a napi és szezonális ritmusokat?

A modern életmód számos olyan körülményt hozott létre, amely eltérhet az emberi szervezet korábban megszokott környezeti jelzéseitől.

Ilyen lehet például:

– a természetes nappali fény alacsony mennyisége;
– az esti és éjszakai mesterséges fény, beleértve a képernyők kék fényben gazdag kibocsátását;
– a rendszertelen alvás és étkezés;
– a tartós éjszakai műszak vagy a gyakori időzóna-váltás;
– a fizikai aktivitás és a pihenés kedvezőtlen időzítése;
– a környezeti szennyező anyagoknak való kitettség.

Ezek közül a fény és a sötétség időzítésének, valamint az alvás-ébrenlét ritmusának a cirkadián szabályozásban betöltött szerepét jelentős kutatási eredmények támasztják alá.

A környezeti mérgek egyes típusai szintén károsíthatják a sejtek működését, de a hatásuk a konkrét anyagtól, a dózistól és a kitettség időtartamától függ.

A Naviaux által említett elektromágneses mezőkkel, illetve az úgynevezett „elektromos mérgezéssel” kapcsolatos állításokat viszont külön kell kezelni: az elektromágneses mezők nem minden formája és erőssége bizonyítottan káros, és az „elektromos mérgezés” nem általánosan elfogadott orvosi diagnózis.

 Miért fontos a fény, a sötétség és az étkezések időzítése?

A megfelelő cirkadián működés szempontjából hasznos lehet a nappali természetes fény rendszeres elérése, az esti erős fény mérséklése, a következetes alvási rend és az étkezések kiszámítható időzítése.

Ezek a szokások segíthetik a biológiai ritmusok összehangolását, de nem jelentenek minden betegségre alkalmazható önálló kezelést.

A Nap teljes spektrumának egészségügyi előnyeire vonatkozó állításokat is körültekintően kell megfogalmazni. A természetes nappali fény fontos időjelző, ugyanakkor az ultraibolya sugárzás túlzott mennyisége bőr- és szemkárosodást okozhat. Ezért nem indokolt a közvetlen napsugárzást minden körülmények között, korlátozás nélkül javasolni.

A lényeg nem egyetlen környezeti tényező maximalizálása, hanem a szervezet napi ritmusát támogató, megfelelően összehangolt életmód kialakítása.

 Esettanulmány: fekélyes vastagbélgyulladás, böjt és életmódváltás

Naviaux tanulmányához kapcsolódó leírás egy 44 éves, fekélyes vastagbélgyulladással – ulcerative colitisszel, röviden UC-vel – élő férfi esetét ismerteti. A beszámoló szerint a meleg, száraz éghajlatra történő életmódváltás és egy hétnapos léböjt együttesen jelentős tüneti javulással járt.

A szerző a beteg állapotát a saját sejtes veszélyválasz-modellje alapján értelmezi, és összefüggést feltételez a CDR-2 állapot, a fibrózisos szöveti változások, valamint az mTOR- és HIF-1-jelátvitel zavara között. A történet értelmezéséhez azonban több fontos körülményt kell figyelembe venni.

1. A fekélyes vastagbélgyulladás és a fibrózis nem ugyanaz.

A fekélyes vastagbélgyulladás krónikus, immunmediált gyulladásos bélbetegség. A fibrózis ezzel szemben kötőszövetes átépülést, hegesedést jelent. A fibrózis különösen a Crohn-betegség bizonyos formáiban jelentős szövődmény; a fekélyes vastagbélgyulladásra nem jellemző ugyanúgy, ezért az eset pontos értelmezéséhez ismerni kellene a diagnosztikai részleteket.

2. Hogyan kapcsolódik az AMPK az mTOR működéséhez?

A böjt és az energiabevitel csökkentése bizonyos körülmények között aktiválhatja az AMPK-t, amely gátló hatást fejthet ki az mTORC1-re. Ez befolyásolhatja a fehérjeszintézist, az autofágiát és más sejtes folyamatokat. Ebből azonban nem következik, hogy a böjt minden esetben megszünteti a kóros mTOR-aktivitást, vagy visszafordítja a fibrózist. Az mTOR számos normál sejtműködéshez is szükséges.

3. Mit jelent a HIF-1?

A HIF-1 egy olyan transzkripciós faktor, amely az alacsony oxigénellátottsághoz való alkalmazkodásban, az anyagcsere szabályozásában és más sejtes folyamatokban vesz részt. Gyulladásos állapotokban is szerepet kaphat.

Működése azonban összetett, és nem minden körülmények között kedvezőtlen. Az mTOR és a HIF-1 közötti kapcsolatot mindig az adott szövet és betegség összefüggésében kell értelmezni.

4. Bizonyítja-e az eset, hogy a léböjt és a meleg éghajlat hatásos kezelés?

Nem. Egyetlen esetleírásból nem lehet megállapítani, hogy a javulást a böjt, a klímaváltozás, más életmódbeli változás, a betegség természetes ingadozása vagy ezek együttes hatása okozta-e.

A hétnapos léböjt gyulladásos bélbetegségben különös óvatosságot igényel. A nem megfelelő energia- és fehérjebevitel, a folyadék- és elektroliteltérések, valamint a fogyás ronthatják a tápláltsági állapotot. Ezért ilyen beavatkozás nem tekinthető általánosan ajánlható kezelésnek, és nem helyettesítheti a gasztroenterológiai ellátást.

A meleg környezet hatása is egyéni: a magas hőmérséklet fokozhatja a folyadékvesztést és a keringési terhelést, ezért önmagában nem tekinthető bizonyított gyulladáscsökkentő kezelésnek.

Mit érdemes levonni a tanulmányból?

A nyári és téli anyagcsere gondolata arra hívja fel a figyelmet, hogy az emberi szervezet működését a tápanyagellátottság, a környezet, a fényviszonyok és a napi biológiai ritmusok együttesen befolyásolják.Az AMPK és az mTOR a sejtek energiaérzékelésének és felépítő-lebontó folyamatainak fontos szabályozói. A cirkadián óragének pedig segítenek időben összehangolni számos élettani működést. A tanulmány esettörténete érdekes hipotéziseket vet fel, de nem bizonyítja, hogy a böjt, a meleg éghajlat vagy az AMPK aktiválása önmagában kezelné a fekélyes vastagbélgyulladást vagy a fibrózist. A gyakorlati tanulság ezért nem a szélsőséges beavatkozások követése, hanem a megfelelő alvás, a nappali fényhez igazodó ritmus, a kiegyensúlyozott táplálkozás és az egyén állapotához illeszkedő életmód jelentőségének megértése.

5. A tanulmány fő anyagcsere-összefüggései – táblázatos áttekintés

A cikk egyik fontos része az anyagcsere különböző elágazási pontjait vizsgálja. A szerző a 2. ábrán 21 ilyen pontot foglal össze, és azt szemlélteti, hogyan tolódhatnak el a folyamatok a normál növekedés, megújulás és regeneráció irányából a védekezés, a gyulladás és az oxidatív állapot irányába.

Az alábbi táblázat a tanulmány fő témaköreinek közérthető magyarázata. Nem az eredeti ábra szó szerinti, 21 soros átírása; ehhez az eredeti ábra minden egyes feliratát külön kell ellenőrizni.

A táblázat azt mutatja meg, hogy a sejtes veszélyválasz nem egyetlen biokémiai útvonal változása. Sok, egymással összekapcsolt rendszer módosulhat egyszerre.
A 21 konkrét elágazási pont eredeti ábrájának tételes, teljes magyarázatához a PDF 2. ábrájának feliratait és a kapcsolódó szöveget is külön szükséges feldolgozni.

6. Mi történik, ha a veszélyválasz nem zárul le?

Akut veszély esetén a védekező anyagcsere-válasz hasznos. Segíthet a kórokozó elleni fellépésben, a károsodás korlátozásában és a sérült szövetek helyreállításában.
A szervezetnek azonban a veszély elmúlása után vissza kell térnie a megfelelő működéshez.
Naviaux modellje szerint, ha a sejtes veszélyválasz rendellenesen tartósan fennmarad, az anyagcsere, a bélmikrobiom, az immunműködés és a különböző szervrendszerek működése is megváltozhat.

Ez nem jelenti azt, hogy minden krónikus betegségnek ugyanaz az oka, vagy hogy minden tartós tünet mögött CDR áll. A tanulmány egy lehetséges, több biológiai rendszert összekapcsoló magyarázó modellt mutat be.

7. Hogyan kapcsolódik mindehhez a bélmikrobiom?

A bélmikrobiom nemcsak az emésztésben vesz részt. A mikroorganizmusok anyagcseretermékei kapcsolatban állnak a bélhámsejtekkel, az immunrendszerrel és a szervezet metabolikus folyamataival.
A tanulmány a mikrobiomot a teljes szervezet anyagcsere- és jelátviteli hálózatának részeként tárgyalja.
Ez azért lényeges, mert a bélrendszer és a gazdaszervezet között folyamatos kémiai kommunikáció zajlik. A mikrobiális eredetű metabolitok, a táplálkozás, a gyulladásos jelzések és a gazdaszervezet anyagcseréje kölcsönösen befolyásolhatják egymást.
A kapcsolat azonban kétirányú: nemcsak a mikrobiom hathat a szervezet működésére, hanem a szervezet állapota is alakíthatja a mikrobiom összetételét.

A kapcsolat azonban kétirányú: nemcsak a mikrobiom hathat a szervezet működésére, hanem a szervezet állapota is alakíthatja a mikrobiom összetételét.
A mikrobiom összetételét és funkcióját leginkább egy olyan ökoszisztémaként tekinthetjük, amelyet folyamatosan alakít a gazdaszervezet fejlődési története, étrendje, egészségi állapota és aktivitása. Mint minden ökoszisztémában, a mikrobiom egészségét és fajösszetételét is számos kényszerítő változó határozza meg, amelyek magukban foglalják a fizikai élőhelyet, az erőforrásokat, a kiegészítő biodiverzitást, a diszruptív biodiverzitást (invazív fajok), valamint az anyagcsere-végtermékek újrahasznosítását és eltávolítását. Amikor a gazdaszervezet beteg, a mikrobiom is beteg. A CDR krónikus aktivációja megváltoztatja mind a disztális bélszakasz fizikai élőhelyét, mind az étrendi tápanyagok formájában elérhető erőforrásokat.

Például az autizmus spektrumzavarral (ASD) élő gyermekeknél a bélrendszeri diszacharidázok expressziója csökken, így a disztális bélszakasz mikrobiotája nagyobb számú egyszerű diszacharidot , például szacharózt , laktózt és maltózt kap ( Williams et al., 2011 ). Ezenkívül a bélfalat bélelő sejtekben a CDR-rel kapcsolatos oxidatív körülmények fokozódása a prolinban és glutaminban gazdag, feldolgozott gliadin 33-mer peptid felvételének, intracelluláris feldolgozásának és hajtogatásának változásához vezet ( Oguma et al., 2007 ), valamint a gluténérzékenység növekedéséhez( Jacobs, 2007 ). Ezek és más tényezők együttesen megváltoztatják a bél permeabilitását és fajösszetételét. Az autizmus spektrumzavarral (ASD) élő gyermekeknél ez gyakran diszbiózishoz és váltakozó székrekedéshez és hasmenéshez vezet. Emellett viselkedésbeli változásokhoz is vezet, amelyek a mikrobiom egészségét és működését figyelő bélidegrendszer (ENS) és a központi idegrendszer (KIR) közötti kommunikációs zavarok eredményei. Egy beteg mikrobiom helyreállítása nem olyan egyszerű, mint a hiányzó vagy alulreprezentált fajok visszaadása. Mind a bél fizikai élőhelyét, mind a szállított tápanyagforrásokat tartósan meg kell változtatni ahhoz, hogy tartós változást idézzünk elő a komplex mikrobiális ökoszisztémában.

Cisztein és kén szerepe a méregtelenítésben

A kénanyagcsere úgy tolódik el, hogy a glutation a glutationilezés szabályozó ( ) és a máj II. fázisú méregtelenítő reakcióiban fogy el (). Fontos kompenzációként a CDR megnövekedett plazma oxidációs állapota elősegíti a cisztein oxidációját cisztinné (CySSCy), amely a szükséges cisztein vér-agy gáton keresztül az agyba ( ) és a makrofágokba történő szállítására szolgál a glutation szintézise céljából ( McLain et al., 2013 Zamek-Gliszczynski et al., 2006 ) fogy el, a cisztein pedig H2S, taurin és szulfát kiválasztására alakul át(Stipanuk és Ueki, 2011 Bridges et al., 2012 , Lewerenz et al., 2013 Kobayashi et al., 2012 ).

8. Milyen betegségekkel hozza összefüggésbe a szerző a CDR-t?

A tanulmány többek között autoimmun, anyagcsere-, idegrendszeri, fejlődési és degeneratív betegségeket is említ a CDR-modell lehetséges jelentőségének tárgyalásakor. Ezek között szerepel a cukorbetegség, egyes máj-, vese- és szívbetegségek, a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór és a sclerosis multiplex is.

Ezt fontos megfelelően értelmezni.
A betegségek felsorolása nem bizonyítja, hogy mindegyik kialakulását a sejtes veszélyválasz okozza. A tanulmány áttekintő közlemény, amely több kutatási eredmény és biológiai mechanizmus alapján dolgoz ki egy modellt.
Az egyes betegségek esetében külön kell vizsgálni, hogy mely mechanizmusokra van közvetlen bizonyíték, melyek származnak állatkísérletekből vagy sejtkultúrás kutatásokból, és melyek igényelnek további klinikai igazolást.

9. Mit jelent mindez a gyakorlatban?

A tanulmány egyik legfontosabb üzenete, hogy a sejtek működését nem lehet kizárólag egyetlen laborérték vagy egyetlen anyagcsereútvonal alapján megérteni.
Az energiatermelés, a redoxegyensúly, a gyulladásos jelátvitel, a membránok működése és a tápanyagok elérhetősége összefügg egymással.

A purinerg jelátviteli nukleotidok, mint például az ATP, ADP, UTP és UDP , stressz hatására megnövekedett mennyiségben szabadulnak fel a sejtekből, és aktiválják a gyulladást . A sejteket nem kell feltörni vagy lizálni az ATP, más nukleotidok és metabolitok felszabadulásának fokozásához. Az ATP és a nátrium-urát kristályok az NLRP3 inflammasoma összeszerelésének aktivátorai.

A purinerg jelátvitel az ATP-n keresztül közvetlenül serkenti a kortizol szintézisét és felszabadulását a mellékvesekéregből, függetlenül az ACTH stimulációjától
Ez a szemlélet segíthet abban, hogy a biológiai folyamatokat rendszerben vizsgáljuk. Ugyanakkor a modell önmagában nem ad diagnózist, és nem határoz meg minden beteg számára alkalmazható kezelést.
A tanulmányban tárgyalt purinerg jelátvitel terápiás célzása is kutatási terület. A szerző állatkísérletes eredményeket ismertet, de ezek nem tekinthetők automatikusan emberekben bizonyított, általánosan alkalmazható kezelésnek.

Összefoglalás

A sejtes veszélyválasz modellje arra hívja fel a figyelmet, hogy a sejt védekezése nem csupán az immunrendszer aktiválását jelenti. A mitokondriumok működése, az energiatermelés, a redoxállapot, a lipidanyagcsere, a jelzőmolekulák és a regeneráció egymással összekapcsolt folyamatok.
A veszélyre adott válasz a túlélés szempontjából hasznos lehet, de a szervezet megfelelő működéséhez az is szükséges, hogy a védekezési folyamatok a kiváltó hatás megszűnése után megfelelően lecsengjenek.
Naviaux tanulmányának értéke abban áll, hogy ezeket a folyamatokat egy átfogó biológiai modellben kapcsolja össze. A modell tudományos jelentőségét azonban minden egyes betegség és kezelési lehetőség esetében külön kell értékelni.

Gyakori kérdések

Mi a CDR?

A CDR, vagyis sejtes veszélyválasz olyan összehangolt anyagcsere- és védekezési reakciók összessége, amelyek akkor aktiválódhatnak, amikor a sejtet károsító hatás éri.

Miért fontosak a mitokondriumok a CDR-ben?

Nemcsak az ATP előállításában vesznek részt, hanem az anyagcsereállapot érzékelésében és a sejtes stresszre adott válasz alakításában is.

Az oxidatív stressz mindig káros?

Nem minden oxidatív folyamat káros. A reaktív oxigénformák a sejtek normál jelátvitelében és védekezésében is részt vesznek. A tartós egyensúlyzavar azonban károsodáshoz vezethet.

A CDR bizonyítottan minden krónikus betegség oka?

Nem. A tanulmány egy széles körű magyarázó modellt mutat be. Az egyes betegségekben betöltött szerepét külön-külön kell igazolni.

A CDR-modell alapján meghatározható egy konkrét kezelés?

Önmagában nem. A modell mechanizmusokat és lehetséges kutatási irányokat kínál, de nem helyettesíti a diagnosztikát és a kezelések klinikai bizonyítékait.

A felhasznált tanulmány

Robert K. Naviaux: Metabolic features of the cell danger response. Mitochondrion, 16. kötet, 2014, 7–17. oldal.
DOI: 10.1016/j.mito.2013.08.006
Eredeti tanulmány: ScienceDirect – a teljes közlemény és az eredeti ábrák

Jogi nyilatkozat – Hormon és Egyensúly

A Hormon és Egyensúly weboldalon és blogon közzétett tartalmak kizárólag tájékoztató és ismeretterjesztő célt szolgálnak. Nem minősülnek orvosi diagnózisnak, kezelésnek vagy személyre szabott tanácsadásnak. Az oldalon található információk nem helyettesítik az orvos, dietetikus vagy más egészségügyi szakember vizsgálatát és szakmai véleményét. A cikkekben szereplő tanácsok, információk és javaslatok saját felelősségre alkalmazhatók. Egészségügyi problémák, tünetek, gyógyszerszedés vagy speciális étrend esetén minden esetben konzultálj orvossal vagy más szakemberrel.Az oldalon esetleg bemutatott termékek nem minősülnek gyógyszernek vagy gyógyhatású készítménynek, és nem tulajdonítunk nekik gyógyító hatást. Használatuk kizárólag saját felelősségre, szakemberrel egyeztetve történjen.

Konzultációra  bejelentkezés: +36203450900

1. 1. Válaszd ki az időpontot: Kattints a naptárban a neked megfelelő szabad sávra (online vagy debreceni konzultációhoz).
   2. Töltsd ki az állapotfelmérő kérdőívet: A foglalás végén egy részletes, 40-50 kérdésből álló funkcionális kérdőívet kell kitöltened.

Időpontfoglalás: app.minup.io/book/meszaros-marianna