Forschung in Genen und Proteinen Offener Zugang

Abstrakt

Neue Ära des Stoffwechsels von Glukose bis Ketonkörper mit wohltuenden Auswirkungen

Hiroshi Bando

In den letzten Jahren haben Ketonkörper in den Bereichen Medizin und Gesundheit die Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Licht der Anti-Aging-Medizin scheint das Ketonkörper-Stoffwechselsystem medizinisch vorteilhafter zu sein als das herkömmliche Glukosestoffwechselsystem. Durch optimale Nutzung der Ketonkörper können Krankheiten vorgebeugt und ein gesünderes und angenehmeres Leben geführt werden. In den letzten Jahren haben Ketonkörper in den Bereichen Medizin und Gesundheit die Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Licht der Anti-Aging-Medizin scheint das Ketonkörper-Stoffwechselsystem medizinisch vorteilhafter zu sein als das herkömmliche Glukosestoffwechselsystem. Durch optimale Nutzung der Ketonkörper können Krankheiten vorgebeugt und ein gesünderes und angenehmeres Leben geführt werden. In der medizinischen Praxis gibt es zunächst drei Arten von Ketonkörpern, und zwar 1) 3-Hydroxybuttersäure (3-OHBA), 2) Acetessigsäure (AcAc) und 3) Aceton. 1) und 2) haben die Wirkung von Ketonkörpern, aber 3) hat keine Aktivität wie ein Verbrennungsrückstand. Die Molekülformel und das Molekulargewicht der Ketonkörper lauten C4H8O3 (MW 104), C4H6O3 (MW 102) und C3H6O (MW 58). Historisch betrachtet wurden Ketonkörper früher als „hässliche Ente des Stoffwechsels“ bezeichnet. Der Grund dafür war, dass sie erstmals in großen Mengen im Urin von Patienten entdeckt wurden, die an diabetischer Ketoazidose erkrankten. Folglich neigten die Ärzte damals dazu, Ketonkörper als giftige Nebenprodukte eines gestörten Kohlenhydratstoffwechsels zu betrachten. Danach dauerte es viele Jahre, bis man akzeptierte, dass Ketonkörper normale Metaboliten sind. Wenn der Mensch über einen längeren Zeitraum fastet, können Ketonkörper einen großen Teil des täglichen Energiebedarfs des Gehirns decken. Danach wurde dies zu einem der Beweise dafür, dass die ketogene Reaktion auf Fasten oder Hungern eine notwendige Stoffwechselanpassung ist, die dazu dient, die Kraft zu erhalten und das Leben zu verlängern, in Ermangelung von Nahrungsmitteln für lange Zeit. Mittlerweile ist das richtige Wissen, dass Ketonkörper zu Energiequellen werden, weit verbreitet. Es ist bekannt, dass Glukose mit einem Molekulargewicht von 180 die Blut-Hirn-Schranke (BBB) ​​im Glukosestoffwechsel passieren kann. Ebenso wurde festgestellt, dass 3-OHBA und AcAc mit Molekulargewichten nahe an Glukose die BBB durch den Ketonkörperstoffwechsel passieren können. Wenn die Glukoseverfügbarkeit abnehmen würde, haben Ketonkörper, die in der Leber aus aus dem Fettgewebe mobilisierten Fettsäuren produziert werden, die Rolle, wichtige Energiequellen für Herz, Muskeln und Gehirn zu produzieren. Ketonkörper stehen im Mittelpunkt als Argumente für Diabetes, Fettleibigkeit, Ernährungstherapie für das metabolische Syndrom, Kalorienbeschränkung (CR) und kohlenhydratarme Diät (LCD). CR bedeutet im Allgemeinen Fettbeschränkung, da dabei die Kalorienberechnung für die tägliche Nahrungsaufnahme durchgeführt wird. Bei LCD wird die Menge an Kohlenhydraten pro Tag reduziert. In Europa und den Vereinigten Staaten begannen Atkins und Bernstein und andere mit LCD. In Japan begannen Autoren und Kollegen mit LCD und seitdem wurden viele Fälle und entsprechende Berichte gemeldet.Dazu gehören Glukosevariabilität, Morbus (M)-Wert, insulinogener Index (IGI)-Kohlenhydrate-70 g, Cpeptidausscheidung im Urin, erhöhte Ketonkörper bei Fötus, Plazenta, Nabelschnur, Neugeborenem und Mutter, 3-OHBA-Verhältnis, AcAc usw. In Bezug auf CR und LCD ist die Funktion des Insulins wichtig. Bei CR wird Insulin als Reaktion auf aufgenommene Kohlenhydrate gegen erhöhten Blutzucker ausgeschüttet. Da Insulin Fett synthetisiert, nimmt das Fettgewebe im Körper zu. Bei LCD hingegen werden nur geringe Mengen Kohlenhydrate aufgenommen. Insulin wird auf dem basalen Sekretionsniveau mit geringer zusätzlicher Ausschüttung fortgesetzt. Der Glukosestoffwechsel funktioniert nicht, während der Fettstoffwechsel in Gang kommt. Fett wird verbrannt und abgebaut, um Ketonkörper zu produzieren. Dabei wäre die Funktion von Insulin ein Molekül, das die Synthese von Ketonkörpern hemmt. Im Vergleich zu CR und LCD gibt es einen aktuellen Bericht von Li et al., wonach CR die Entwicklung einer Insulinresistenz und einen gestörten Fettstoffwechsel verhindern kann. Weitere Studien zu diesen Situationen wären notwendig. Sowohl bei CR als auch bei LCD sind das Glukosesystem und der Ketonkörper beteiligt. Dies kann anhand von vier Achsen betrachtet werden. 1) Die Insulinsekretionsmenge ist bei ersterem groß und bei letzterem minimal. Da das Glukosesystem weiter funktioniert, kann es früher oder später zu einer Verringerung der Insulinsekretion oder zu Problemen mit Insulinresistenz kommen. Im letzteren Fall wird es nicht zu Diabetes kommen, da Insulin nur für den Grundspiegel erforderlich ist, es sei denn, es liegen ernsthafte Probleme mit Leber und Nieren vor. 2) Beim Problem der Glykation tritt ersteres auf, während letzteres nicht auftritt. In den letzten Jahren wurde das fortgeschrittene Glykationsendprodukt (AGE), das sich im Körper im Zusammenhang mit der Glykation ansammelt, genau beobachtet. Es ist an der Entstehung chronischer Krankheiten wie Arteriosklerose und Demenz durch AGE beteiligt. 3) Bei der Oxidation des Substrats wird ersteres unvollständig oxidiert und letzteres vollständig oxidiert. Um Energie zu erhalten, muss ersteres insgesamt mehr Kohlenhydrate aufnehmen. 4) Der Warburg-Effekt ist als vorherrschende anaerobe Verwendung von Glukose durch Krebszellen bekannt. Die Mitochondrien von Krebszellen funktionieren kaum normal. Sie verlassen sich ausschließlich auf die unvollständige Oxidation von Glukose mit geringer Energieeffizienz, und dann wird eine große Menge Glukose benötigt. Daher können Krebszellen Ketonkörper überhaupt nicht nutzen. Gesunde Zellen können sowohl Glukose als auch Ketonkörper nutzen. Aus den obigen Ausführungen geht hervor, dass es unmöglich ist, Krebszellen zu züchten, wenn die Glukoseaufnahme minimiert wird und das Energiesubstrat im Körper von Glukose in das Ketonkörpersystem umgewandelt wird. In letzter Zeit wurden verschiedene Auswirkungen von Ketonkörpern gegen Krebs berichtet, und die Verwendung einer ketogenen Diät bei Krebs zeigt potenziell vielversprechende Ergebnisse.aber inkonsistente Ergebnisse. Schlüsselwörter: Molekularbiologie; Biochemie; Stoffwechsel