Arkiv för kategori ‘ROS (Reactive oxygen species)’

Högintensiv träning

Svenska forskare har klurat ut varför högintensiv intervallträning är så effektiv. Men undvik antioxidanter, de försämrar effekten.

Källa: Ny Teknik

Mycket hög belastning i korta intervall har visats ge en mycket god träningseffekt, framför allt om man tar i beräkning hur kort tid det tar. Föga förvånande tilltalar det många som gärna gör annat än träna timmar i sträck. Men hur det fungerar har varit höljt i dunkel.

– Tre minuter av högintensiv träning bryter ned kalciumkanaler i muskelcellerna. Det leder till en långvarigt förändrad kalciumhantering i cellerna och det är en utmärkt signal för adaptation, till exempel nybildning av mitokondrier, konstaterar forskningsledaren Håkan Westerblad, professor vid institutionen för fysiologi och farmakologi vid Karolinska institutet.

All muskelbyggande träning förutsätter så kraftig belastning att muskelceller förstörs och tvingar fram förnyelse och lite fler celler i förebyggande syfte. Samtidigt ökar antalet mitokondrier, organeller som omvandlar kemisk energi som är bundna i fetter och kolhydrater till den ”valuta” som cellerna använder, ATP (Adenosintrifosfat) och i viss mån ADP (Adenosindifosfat).

All uthållig bildning av ATP/ADP förutsätter god tillgång till syre men långt ifrån all oxidation sker problemfritt, det bildas stora mängder fria radikaler (ROS, Reactive oxygen species) som förstör både både på ett ”positivt” och definitivt negativt sätt. Det positiva i detta sammanhang är att den drar igång den begränsade celldöd som är en förutsättning för muskeltillväxt. Kroppen producerar själv en stor mängd antioxidanter som motverkar en stor del av den oönskade förstörelsen, men många äter dessutom mat och kosttillskott som är rika på antioxidanter.

Forskarna höjer också ett varnande finger för att kosttillskott med antioxidanter som vitamin E och vitamin C kan försämra effekten. I alla fall var det vad som hände när forskarna studerade möss behandlades med en antioxidant före och under en aktivitet som efterliknar den vid högintensiv intervallträning.

– Vår studie visar att antioxidanter tar bort effekten på kalciumkanalerna, vilket kan förklara varför antioxidanter kan försämra svaret på uthållighetsträning, säger Håkan Westerblad.

Förutom forskare vid Karolinska institutet medverkade forskare i Schweiz och Litauen i studien.

Forskarnas resultat har publicerats i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

 

Annonser

Med nuvarande behandlingsmetoder, som vanligen centrerar runt DNA-skador, betraktas cancerceller som livskraftiga, snabbväxande och svåråtkomliga. Redan på 20-talet lanserade Otto Warburg sina tankar att cancercellernas ämnesomsättning var allvarligt störd genom att deras mitokondrier var skadade eller helt ur funktion.

Alla kroppens celler innehåller mängder av mitokondrier vars uppgift är att bearbeta energiråvaror i form av glukos och fettsyror till ATP som är vår faktiska energivaluta. Mer om detta via länkarna längst ner.

Forskning visar att en gemensam egenskap hos (de flesta?) cancerformer är skadade mitokondrier och att det är möjligt att angripa cancercellernas energiförsörjning via denna svaghet.

Dominic D'AgostiniFölj Dominic D’Agostini i 11 minuter när han berättar om flera önskvärda effekter av en ketogen kost.

Han nämner att vid behandling med syre under tryck ökar effekten då cancerceller bildar större mängder fria radikaler, ROS, som vanligen betraktas som ”farliga”. Som jag ser det är det logiskt majoriteten av ATP-bildning i mitokondrier sker i den syreberoende elektrontransportkedjan. Fria radikaler är molekyler som inte är ”färdigbyggda”, saknar en elektron och är på jakt att få tag i en. När detta lyckas är det en annan molekyl som blir en fri radikal och så vidare. Om detta sker i tillräckligt stor omfattning kan cancercellen skadas så långt att den slutligen dör.

Elektrontransportkedjan

Friska mitokondrier har elektrontransportkedjor som fungerar bättre och inte producerar fria radikaler i samma utsträckning.


Motverkar ketoner kakexi vid cancer?

Programmerad celldöd och cancer

Apoptos är en avsiktlig och nödvändig förstörelse av kroppens celler och kallas programmerad celldöd. Den inleds redan tidigt i fosterlivet pågår ständigt hos alla människor och är en nödvändig förutsättning för ett långt och friskt liv.

  • Du har kanske sett bilder på mycket små foster där händer och fötter närmast ser ut som klubbor för att bara några veckor senare ha både fingrar och tår. Det som gör denna utveckling möjlig är apoptos som gradvis avlägsnar överflödiga vävnader som ligger mellan fingrar och tår.
  • Du har kanske hört talas om HbA1c, glykerat blodsocker, som felaktigt brukar kallas långtidsblodsocker. Det är en process där glukos i blodet klibbar fast vid proteiner i de röda blodkropparna. För att kompensera för detta och andra ”nötningsskador” elimineras blodkroppar genom apoptos och ersätts med nybildade. Vanligtvis anges blodkropparnas livslängd till ungefär 4 månader/120 dagar, men nyare data antyder att den kan vara så kort som 90 dagar och upp till över 140 dagar om blodsockerbelastningen är låg.

Apoptos kan starta av olika anledningar, t.ex. utveckling av vävnader (ex. fingrar och tår), skador i cellens DNA, skador från fria radikaler (ROS), glykeringar, virusinfektioner, brännskador och lite mer ospecifik 
stress”.

Mitokondrie

Celler innehåller hundratals eller fler mitokondrier som omvandlar ketoner, fettsyror och pyruvat till den energivaluta som kroppen använder, ATP (adenosintrifosfat). 

Mellan det yttre och inre membranet finns cytochrome c från elektrontransportkedjan som är den enskilt största producenten av ATP. När apoptosen går igång blir mitokondriens yttre membran poröst och släpper ut cytochrome c till cellvätskan, cytoplasman. I en serie händelser aktiveras diverse enzymer, de sista i kedjan är caspase 3 och caspase 7, som bryter ner cellen i sina beståndsdelar för återvinning. Märk att cytochrome c har dubbla roller, dels deltar den i mitokondriens energiproduktion och dels drar den igång apoptosen när den hamnar i cellvätskan.

Cancerceller använder stora mängder glukos för sin energiförsörjning när deras mitokondrier är defekta. I en frisk cell kan en glukosmolekyl ge uppåt 38 ATP totalt varav 2 (netto) produceras i cellvätskan genom syreoberoende fermentering och resten i mitokondrien. I en cancercell fungerar inte mitokondrien, den har ”hängt sig”, reagerar inte på tilltal och kan därför inte dra igång den apoptos som skulle eliminera den gravt funktionsodugliga cancercellen.

I Socker, särskilt fruktos, gynnar cancer motiverade jag varför man bör motverka cancer genom att inte ge dem glukos samtidigt som man bör undvika att stimulera deras celldelning via fruktos.

Hur många vårdavdelningar serverar cancersjuka socker i kaffet, tårtor, kakor, bullar, juice, läskeblask och annat sockersötat?

Du har hört det många gånger, fria radikaler skadar din hälsa. Men vad är det och hur skadar dom? Wikipedia beskriver så här:

”En fri radikal eller bara radikal är en atom eller molekyl som har oparade elektroner i det yttersta elektronskalet.”

Free-radicals-oxygen

Den som kan kemi har säkert inga problem med detta, det är glasklart, men för resten av oss, vad betyder det? Med lite förenkling kan beskrivningen bli så här:

En fri radikal är en ofullständig molekyl med ett elektronunderskott!

Den fria radikalen är hela tiden på jakt för att ersätta bristen. Om den kommer i kontakt med en annan molekyl som inte ”håller i” sina elektroner tillräckligt hårt så stjäl den helt enkelt det den kan få tag i. Och nu är det ombytta roller, molekylen som nyss slarvade med sina tillgångar har hux flux blivit en fri radikal och börjar i sin tur gå på rövarstråt.

På det sättet kan elektronbristen vandra vidare tusentals steg till dess den inte hittar något vidare ”offer” eller stöter på en antioxidant som permanent sätter stopp för det kemiska elektronröveriet. Till dessa hör C– och E-vitamin.

Av och till stannar röveriet upp i någon viktig fett- eller aminosyra och kan då skada den cell som den tillhör. Om det sker i alltför stor utsträckning så blir det en vävnadsskada. I klartext:

En fri radikal är en simpel elektrontjuv. Svårare än så är det inte 

Enkel– och fleromättade fetter har lättåtkomliga elektroner att röva, de finns i de dubbla bindningarna mellan atomerna i kolkedjan. Mättade fettsyror/fetter skyddar sina elektroner effektivare och har därför betydligt större hållbarhet. 

Men finns det något positivt med dessa fria radikaler? Jo, det gör det och den egenskapen utnyttjar immunförsvaret! Beroende på sin ringa storlek är bakterier känsliga för de fria radikalernas elektrontjuveri. Om immunsystemet bombarderar med ”radikal ammunition” så dör de. Normalt sett är vår urin praktiskt taget steril vilket beror på ett ständigt bombardemang av fria radikaler.

Varifrån kommer ”ofullständiga molekyler”?

Där kan nog finnas mängder av svar men inget ämne kan byggas upp från sina beståndsdelar på oändligt kort tid och till dess den sista elektronen är på plats så har vi en fri radikal på jakt. Så länge du andas kommer syret att producera miljarder fria radikaler per sekund. Energirika fotoner i UV-ljus från solen eller solarier, har också kapacitet att bryta upp bindningar mellan atomer och peta loss elektroner.

  • Den som solar onödigt mycket får stora mängder fria radikaler i huden som förstör bindvävsproteinet kollagen som då tappar sin elasticitet och ger rynkig hud.
  • En annan följd av fria radikalers inverkan på kollagen är skörbjugg vilken motverkas genom antioxidanten C-vitamin som motverkar vidarespridning av fria radikaler.
  • Tobaksrök har enorma mängder laddade partiklar och är därmed en betydande producent av fria radikaler. Du märker det genom att tobaksdoften fastnar i ”allt” som inte är elektriskt ledande, tapeter, mattor, gardiner. Diskbänken av rostfritt stål slipper undan sånär som på de partiklar som helt enkelt dalar ner och är lätta att torka bort. Ett sätt att sanera en rökares bostad (eller bil) utnyttjar ozon, O3. Ozone_moleculeDet är trevärt syre där en av molekylerna sitter så löst att den närmast spontant faller loss. Den har då med sig en negativ laddning, en elektron, som dras till tobakspartikeln som blir elektriskt neutral, ”tappar greppet” och lätt lossnar. Ozon har en karakteristisk doft som känns i mycket små koncentrationer. Prova gärna att lukta nära t.ex. en elektrisk borrmaskin när den är igång.

Verkligheten är långt mer komplicerad än i mina exempel och jag tar gärna emot rättelser och kompletteringar.

En och en faller konventionella åsikter när allt fler forskare och andra börjar granska ”gammeltänk”. Inte nödvändigtvis så att de hittillsvarande företrädarna byter åsikt, snarare ersätts de med (något) mer uppdaterade åsikter i takt med pensioneringar och begravningar. Livsmedelsverket har slutat att tala om ”mättade fetter och transfetter”, möjligen sedan de långt om länge insåg att transfetter definitionsmässigt byggs upp med enkel– och/eller fleromättade fettsyror. Man demoniserar inte längre ägg. Man har putsat på Nyckelhålet för att inte i onödan gynna tillsatt socker och liknande. Men fortfarande är man ytterst restriktiv när det gäller salt. Mitt föregående blogginlägg om salt visar hur det eventuellt ökar överlevnaden för diabetiker. Läs det gärna för att få några grundläggande fakta om saltets betydelse för hälsan.

Så över till dagens ämne:

Does high-salt diet combat infections?   

Conventional wisdom holds that consuming too much sodium chloride is bad for you. High-salt diets have been linked to high blood pressure, cardiovascular disease, and even autoimmune disorders. But a new study shows that dietary salt could also have immune-boosting effects.

Källa: Science/AAAS

Min tolkning: Enligt konventionellt tänkande är natrium/salt inte bra. Högsaltkost kopplas till högt blodtryck, hjärt– och kärlsjukdom, till och med autoimmuna sjukdomar. Men en ny studie visar att salt i maten även har en fördelaktig effekt på immunsystemet.

Vanligt salt, NaCl, är kraftigt hygroskopiskt (fylligare engelsk version här). Hygroskopi innebär att saltet drar till sig vatten, till och med ur luften. Denna egenskap används t.ex. vid långtidslagring av mat då saltet dödar bakterier genom att suga ur dem deras vätskeinnehåll.

“The idea that salt storage might have evolved for host defense is very exciting,” says Gwen Randolph, an immunologist at Washington University in St. Louis who was not involved in the study. “It’s almost so new that it’s hard to swallow. I think it will take some time for the immunology community to allow this concept to take hold.”

Studien som ger denna annorlunda infallsvinkel till saltets effekter har en rubrik torrare än Atacamaöknen: Cutaneous Na+ Storage Strengthens the Antimicrobial Barrier Function of the Skin and Boosts Macrophage-Driven Host Defense. Notera att försöken gjorts på möss.

Jens Titze vid Vanderbilt University School of Medicine i Nashville, en av studiens författare, fann att till och med möss på lågsaltkost hade osedvanligt höga halter av salt i anslutning till sår i huden. Detta ledde till hypotesen att kroppen transporterade salt till infekterade områden för att skydda.

In other words, “we are salting our cells in order to protect ourselves,” says Jonathan Jantsch, a microbiologist at the University of Regensburg in Germany and first author on the study, which appears in the current issue of Cell Metabolism.

Min tolkning: ”vi saltar våra celler för att skydda oss” säger Jonathan Jantsch, a mikrobiolog vid Universität Regensburg, Tyskland, försteförfattare till studien.

Man gjorde inledande provrörsförsök med makrofager som dödar genom att använda ROS (Reactive Oxygen Species, det vi kallar fria radikaler), därefter ”äter” de upp resterna. Forskarna tänkte sig att denna process gynnades av förhöjda saltkoncentrationer. Man kultiverade makrofager från möss och tillsatte salt så att det motsvarade den mätta koncentrationen i skinnet hos infekterade möss varvid man fann att produktionen av skyddande ämnen ökade. Så tillsatte man Escherichia coli eller Leishmania major och fann att dessa halverades efter 24 timmar i den saltare miljön.

To test whether increased salt intake enhances immune defense in living mice, the researchers fed one group of mice a high-salt diet and the other group a low-salt diet for 2 weeks, then infected the skin on the rodents’ footpads with L. major. For the following 20 days, both groups of mice showed significant swelling in their footpads as the infection took hold, regardless of their diet. After that period, however, mice on the high-salt diet showed improved healing with fewer foot lesions and a lower parasite load than the group eating low-salt food.

Min tolkning: För att testa om ökad saltkonsumtion förbättrar immunförsvaret hos levande möss gav man dels en högsaltkost, dels en lågsaltkost till olika grupper av möss under 2 veckor varefter man infekterade deras fötter med Leishmania major*. Under de följande 20 dagarna visade djuren en tydlig ansvällning oavsett kost men därefter förbättrades högsaltgruppens värden.

 Lesion development of LSD and HSD mice

Grafen visar ansvällning av huden på mössens fötter efter infektion med L. major. De ofyllda fyrkanterna gäller lågsaltgruppen, de fyllda högsaltgruppen. Med början runt 30-35 dagar börjar de skilja sig tydligt åt då högsaltgruppen blir bättre.

Detta från musdelen av experimentet. När det gäller människor gjorde man följande observation;

In humans, the group found evidence that salt accumulation may be localized to sites of infection. Using a new MRI technique that measures sodium in skin, the team found unusually high levels of salt accumulation in bacterial skin infections of people, whether they consumed a high-salt diet.

Min tolkning: Vad gäller människor fann man tecken på förhöjd saltkoncentration vid infektionsställen. Med MRI som mäter natrium i huden fann man ovanligt höga halter av salt i huden vid bakteriella infektioner oavsett om man åt en saltrik kost eller ej.

Så kommer de obligatoriska friskrivanden om att inte äta mer salt.

But don’t start loading more salt on your fries just yet. “The one thing you don’t want to take away from this study is that it authorizes you to eat more salt to enhance immunity,” Randolph says. A high-salt diet may have been a useful way to fight infections in our ancestors, before antibiotics existed or we lived long enough to develop cardiovascular diseases, but today, the detrimental effects of a high-salt diet outweigh any potential immunological benefits, according to Jantsch.

Studien är definitivt inte lättläst och innehåller mycket som jag inte varit i närheten av att förstå.


Leishmaniasis eller leishmaniosis är en sjukdom som orsakas av protozoparasiter av genus Leishmania och sprids genom bettet från vissa typer av sandmygga. Besök gärna Wikipedia eller engelska Wikipedia och se hur läskiga sår en människa kan få.