Inlägg märkta ‘ATP’

Cancerns energiförsörjning är dess svaghet.

Publicerat: 2017-03-06 i ATP, Cancer, glukos, Mitokondrier
Etiketter:, , , , , , ,
3

Vårt pH* är en av de allra mest välreglerade parametrarna i kroppen, om kroppen som helhet lämnar sitt friska intervall** mår vi inte bra och kan till slut vara livshotande. Regleringen sker sist och slutligen via urin och andningsluften. En av de mest surgörande aktiviteter vi kan ägna oss åt är intensiv fysisk ansträngning vilken gör att du måste stanna upp och ”hämta andan”, du djupandas och flämtar. Du andas ut surgörande koldioxid och återställer blodet så det blir mer alkaliskt/basiskt. Märk väl att blodet hos en frisk människa alltid är alkaliskt med ett pH tydligt över 7, (cirka 7,35 – 7,45) om värdet sjunker nära eller till och med under 7 så ligger du pyrt till.

Cancercellers mitokondrier*** är skadade och klarar inte att förse cellen med fullvärdig energi från vare sig glukos eller fettsyror. Cellen får därför nöja sig det lilla som kommer av det första pyttelilla nedbrytningssteget som förbereder glukosen för att bli användbart i mitokondrierna. Det ger ett mycket lågt utbyte av glukos jämfört med när mitokondrierna fungerar fullt ut, ungefär 2/38.

När det bildas överskott av pyruvat som inte kommer till nytta i mitokondrier slås de samman till mjölksyra som ska transporteras bort via blodet. Blodförsörjningen i cancertumörer är lite hipp som happ och lämnar alltid kvar ett försurande överskott i tumören. De skapar en sur miljö omkring sig genom ”usla matvanor”, inte för att de ”trivs” i den.

Det är fullständigt meningslöst att försöka äta ”basbildande” mat då kroppen självt med lätthet övertrumfar alla ansträngningar. En rimlig strategi för att minska försurning som beror av cancertumörens bristfälliga energianvändning är att undvika glukos och fruktos.

Ett rimligt sätt att allvarligt missgynna cancertumörer bör vara en strikt ketogen kost****, gärna med rejäla inslag av kokosolja. Helt nyligen har jag, för egen del, börjat testa den extremt kortkedjiga mättade fettsyran ETANSYRA. Jag har inte cancer utan gör det av andra skäl. Om kokosolja ger snabb energi genom att dess fettsyror är korta och med lätthet följer blodet så kan etansyran möjligen vara ännu effektivare.

Var finner man då etansyra? Med största säkerhet har du det hemma i köket, det finns i alla former av vinäger och i ren form i ättika, det är helt enkelt ÄTTIKSYRA! Använd rikligt där det passar i matlagningen eller, som jag testar, ta 1-3 matskedar äppelcidervinäger i vatten en eller flera gånger per dag.

Jag förstår om du tycker att ättika verkar skumt att konsumera i större portioner än ”kryddmängder”, men se det som den fettsyra det är, om än kortare än andra.

Annika Dahlqvist kommenterade: ”En liten varning bara. För ett antal år sedan var det populärt att ta en mängd av äppelcidervinäger dagligen som hjälp till viktnedgång (eller nåt). Tandläkarna blev förskräckta då de noterade en drastiskt ökad frekvens av frätskador på tänderna. Syra fräter på tänderna.”

MatFrisk har flera artiklar som tar upp olika aspekter på cancer, här en länk till ett gäng av dem.

*) pH är ett mått som anger proportionerna mellan surgörande H3O+– och alkaliska OH–-joner. pH = 7 är neutralt, (lika många av varje) <7 är surt och >7 är basiskt, alkaliskt. Observera att pH anger förhållanden mellan de olika jonerna, inte mängden.

**) Acidos eller syraförgiftning är inom medicin beteckningen på tillståndet då det arteriella blodets pH-värde sjunker under 7,35. Då pH istället överstiger 7,45 benämns tillståndet alkalos. (Wikipedia)

***) Mitokondrier raffinerar matens innehåll av energi i form av glukos och fettsyror till det cellen kan använda, ATP, adenosintrifosfat.

****) En ketogen kost innehåller ett minimum av kolhydrater, en anpassad men låg mängd protein (helst från animaliska källor) och majoriteten i form av animaliskt fett.

Ketoner mot hjärnskador

Publicerat: 2016-11-23 i Blodsocker, Cancer, Ketoner, Kolhydrater, Mitokondrier, nervskador
Etiketter:, , , ,
0

En frisk person kan, åtminstone efter viss anpassning, utnyttja mycket varierande mat för att utvinna näringsämnen inklusive den energi vi behöver. Detta innebär att den metabola flexibiliteten är hög, homeostasen har friast möjliga spelrum.

I dagens medicininfluerade värld söker både läkare och patienter ”pillerlösningar”, enkla genvägar för att inte behöva göra förändringar av ingrodda vanor. Ett uppenbart problem med detta är att nästan alla mediciner har långt fler ”biverkningar” än den eftersträvade. Lycka till med att försöka påverka något i kroppens komplicerade system utan att lägga krokbent för något annat.

reconmap

Källa: ReconMap

Epilepsi, Alzheimers och Parkinsons är neurologiska sjukdomar som allvarligt försämrar livskvalitet och livslängd. De kan påverkas med mediciner, men har uppenbarligen ursprung i bristande metabol flexibilitet, då kosthållningen kan ha stor inverkan såväl negativ som positiv.

neuroprotective-and-disease-modifying-effects-of-the-ketogenic-diet

Källa: ncbi

Artikeln är mycket detaljerad och diskuterar många positiva effekter och verkansmekanismer av en ketogen kosthållning. Jag fascineras av förklaringar och experiment som tar avstamp i annorlunda betraktningssätt, det ger perspektiv och kan bekräfta eller vederlägga konventionella synsätt. Ett exempel är följande:

Carbohydrate restriction as a protective mechanism: A key aspect of the ketogenic diet is carbohydrate restriction.

Min tolkning: En nyckelfunktion hos ketogen kost är kolhydratrestriktion.

Ett logiskt sätt att testa detta är naturligtvis att minska kolhydrater i maten, men här gör man helt annorlunda. Räknat i förhållande till vikten försörjs den helt dominerande mängden celler med energi som processats av dess mitokondrier till användbara ”energipaket” i form av t.ex. ATP. De inkommande råvarorna kan vara fettsyror och glukos från maten, men även andra som oftast har sitt ursprung i andra delar av metabolismen (ämnesomsättningen).

The role of decreased carbohydrates in neuroprotection has been investigated through the use of 2-deoxy-D-glucose (2-DG), a glucose analog that is not metabolized by glycolysis.

Min tolkning: Den skyddande effekten av kolhydratrestriktion har studerats genom att använda 2-deoxy-D-glucose (2-DG), en ”nästanglukos” som inte kan brytas ner.

SIGMA-ALDRICH (Merck) är en stor leverantör till forskning och marknadsför 2-deoxy-D-glucose med följande argument:

  • 2-Deoxy-D-glucose (2-DG) is used in glucoprivic feeding research to invoke and study the processes of counter-regulatory response (CRR). 2-Deoxy-D-glucose is used in the development of anti-cancer strategies that involve radio- and chemosensitization and oxidative stress.
  • 2-Deoxy-D-Glucose (2-Deoxyglucose) is a glucose analog that inhibits glycolysis via its actions on hexokinase, the rate limiting step of glycolysis. It is phosphorylated by hexokinase to 2-DG-P which can not be further metabolized by phosphoglucose isomerase. This leads to the accumulation of 2-DG-P in the cell and the depletion in cellular ATP. In vitro, 2-Deoxyglucose has been shown to induce autophagy, increase ROS production, and activate AMPK.

I korthet:

  • Celler luras att ta upp ”fakeglukos” som är oanvändbart.
  • Inströmningen av glukos via GLUT är passiv (går från blodet bara om koncentrationen i cellen är lägre) och minskar/upphör när cellen är ”fylld”
  • Detta innebär en total kolhydratrestriktion för cellerna och att energiförsörjningen sker från andra källor, t.ex. ketoner.

Läs om Warburgeffekten (cancerceller är glukosberoende) på SIGMA-ALDRICH

Otto Heinrich Warburg demonstrated in 1924 that cancer cells show an increased dependence on glycolysis to meet their energy needs, regardless of whether they were well-oxygenated or not, a condition called aerobic glycolysis. Converting glucose to lactate, rather than metabolizing it through oxidative phosphorylation in the mitochondria, is far less efficient as less ATP is generated per unit of glucose metabolized. Therefore a high rate of glucose metabolism is required to meet increased energy needs to support rapid tumor progression.

Ketondrift ger hjärnan en superboost!

Publicerat: 2016-11-22 i acetoacetat, ATP, beta-hydroxybutyrat, Ketoner
Etiketter:, , , , ,
0

During prolonged starvation, brain energy requirements are covered in part by the metabolism of ketone bodies. It is unknown whether short-term starvation of a few days’ duration may lead to reduced brain glucose metabolism due to the change toward ketone body consumption.

Min tolkning: Vid utdragen svält täcks delar av hjärnans energibehov av ketoner. Det är inte känt om en kortvarig svält under några dagar leder till minskad glukosmetabolism beroende på ökad ketonanvändning.

Källa: Brain Metabolism During Short-Term Starvation in Humans (Fri fulltext, 1994), Abstract

Min åsikt: I studien används ordet starvation/svält på ett sätt som ger sneda associationer. Tre dagar utan mat kan givetvis uppfattas som obehagligt, men svält i ordets bemärkelse är det inte. Jag kommer att använda ordet, men under protest.

Det är väl känt och dokumenterat att människor kan leva helt utan mat (men med vatten!) i ett par månader, till och med förbi 70 dagar. Läs om matvägrande IRA-fångar i Mazefängelset på Nordirland, andra strejken 1981. Om man utgår från konventionella åsikter att hjärnan kräver 500 kcal i form av glukos (dryga 120 gram) skulle enbart den kräva (120 gram * 60 dagar) 7,2 kilo glukos. Proteiner (aminosyror) och kolhydrater (i detta fall glukos) ger ungefär samma mängd energi per viktenhet. En stor skillnad mellan de två energikällorna är att de lager av proteiner vi har i kroppen (ex. muskler) alltid innehåller avsevärda mängder vatten. I praktiken innebär det att det skulle krävas 22 – 24 kg muskelvävnad för att försörja enbart hjärnan. Fångarna magrade visserligen av rejält, men långt ifrån så mycket.

Under normal physiological conditions, glucose is the only significant energy source of the human brain (Kety, 1957).

Min tolkning: Under normala fysiologiska förhållanden är glukos den enda påtagliga energikällan för den mänskliga hjärnan.

Här gör man sig skyldig till en tendentiös tolkning av vad ”normal physiological conditions” innebär. I en miljö där kolhydratrik föda dominerar så är det logiskt att hjärnan (som ständigt kräver energi oavsett om man tänker eller ej) tar sitt ansvar för att hålla nere blodsockret inom hälsosamma gränser.

Owen et al. (1967) showed that in obese subjects ketone bodies accounted for 60% of the energy supply to the brain after 5-6 weeks of starvation, thus replacing glucose as the predominant source of energy.

Min tolkning: Owen och medarbetare visade att hos obesa (feta) bidrog ketoner med 60% av hjärnans behov efter 5-6 veckors svält och ersatte därmed glukos som den dominerande energikällan.

Detta är ett ypperligt exempel på metabol flexibilitet som tillåter oss att använda olika energiråvaror* efter tillgång. Vad händer på den fronten i detta betydligt kortare experiment? En liten försmak finns i Tabell 1.

cbf-arterial-pco2-and-ph-before-and-during-starvation

CBF betyder Cerebral Blood Flow, alltså ett mått på blodflödet i hjärnan och är lika oavsett svält eller ej.

En statistiskt säkerställd skillnad finns mellan CO2 (koldioxid) vid normalkost respektive svält och pH sjunker något.

Ändringen av CO2 och pH är en logisk följd av att hjärnans energiförsörjning gradvis tas över av ketoner.

  • Glukos transporterar in mer bundet syre (kvoten O/C är 1 för glukos) i hjärnan än ketoner där O/C är 0,75 vilket innebär att mindre mängd koldioxid måste elimineras ur hjärnan hos ketondrivna.**
  • Att pH sjunker något är en följd av att ketonen beta-hydroxybutyrat är en lätt modifierad variant av fettsyran n-butansyra vilket ger den egenskapen att kunna passera blod-hjärnbarriären.

With use of two independent methods, the present study showed that the glucose consumption of the human brain was reduced to -75% of control values after 3.5 days of starvation.

Min tolkning: Genom att använda två oberoende metoder visar denna studie att hjärnans glukosanvändning minskar till cirka 75% av utgångsvärdet efter 3,5 dygns svält.

Tabell 2 visar ett antal intressanta parametrar:

table-2-arterial-concentrations-and-arteriovenous-differences-of-substrates-before-and-during-starvation

De två nedersta raderna är särskilt betydelsefulla då de visar hjärnans användning av energiråvaror vid normalläge respektive svält. Relativt normalläget sjunker glukosanvändningen med 24%, beta-hydroxybutyrat ökar 13 gånger, acetoacetat (en annan keton) ökar drygt 6 gånger och fria fettsyror (FFA) med 9 gånger!

The reduction in glucose metabolism is approximately half of that observed after prolonged starvation (Owen et aI., 1967; Redies et aI., 1989), indicating that the shift toward ketone body consumption of the same magnitude as that observed during prolonged starvation may occur gradually.

Min tolkning: Minskningen av glukosmetabolismen (i denna studie) är ungefär hälften av vad som observerats av Owen och Redies. Detta antyder att anpassningen till ketonanvändning sker gradvis.

Vi anpassar oss gradvis till de förhållanden vi lever i. Även om vi har potential att klara väsentligt olika miljöer och livsstilar så är det oekonomiskt för kroppen att ständigt vara 100% beredd på allt.

  • Den som sällan eller aldrig tränar vet att det är oklokt att ställa upp i Vasaloppet.
  • Om jag är van vid svensk hygienstandard vad gäller mat innebär det inte att jag eller andra medresenärer klarar Marockansk mat utan vidare (nyligen självupplevt).
  • Om vi ständigt matar kroppen med kolhydratrik mat så är vi inte omgående beredda att klara det man i studien kallar svält utan vidare.

The reduction in glucose metabolism would lead to a reduction in ATP production of 2.7 mmol g-1 min-1, if each mol of glucose were to yield 38 mol ATP and the egress of lactate and pyruvate were corrected for. The combined influx of beta-hydroxybutyrate and AcAc during starvation of 0.20 mmol g-1 min-1 would yield 5 mmol ATP g-1 min-1, if it is assumed that 1 mol beta-hydroxybutyrate generates 26 mol ATP and 1 mol AcAc generates 23 mol ATP. Because the ATP gain from ketone bodies was greater than the decrease in ATP production from glucose during starvation, the total ATP production seemed increased. Thus, the cerebral ATP state might even be improved during ketone body consumption, as has been reported in an experimental study (De Vivo et aI., 1978).

Min tolkning: Man jämför produktionen av ATP (kroppens primära ”energivaluta”) från olika ketoner med den från glukos och finner att den ökar vid ketondrift!

Att koldioxidproduktionen i hjärnan minskar samtidigt som ATP-produktionen ökar vid ketondrift kan förklara varför de som fastar förbi de inledande obehagen ofta upplever en euforisk känsla.

Läs även Vilken är vår viktigaste energikälla? och Om ketoner, för den misstänksamme

*) Fetter, proteiner och kolhydrater anses ge oss den energi vi behöver, men det är först sedan de processats i många steg till ytterst små energienheter som ATP, NAD+, NADH samt elektriska potentialskillnader över cellmembran som kroppen kan utnyttja. Denna raffinering av energigivande råvaror sker i huvudsak i cellernas inre samt i mitokondrierna.

**) Summaformeln för glukos är C6H12O6. All energi som kan utvinnas i kroppen finns lagrad i kemiska bindningar där kol (C) är ena parten och utvinningen sker genom oxidation med syre (O). Redan i grundläget är varje kol i glukosen associerat med en syre (O), kvoten O/C = 1. Summaformeln för den dominerande ketonen, beta-hydroxybutyrat, är C4H8O3 vilket ger O/C = 3/4 = 0,75.

Träna gärna men ta inte antioxidanter samtidigt

Publicerat: 2015-11-04 i antioxidanter, ATP, Fria radikaler, Mitokondrier, ROS (Reactive oxygen species)
Etiketter:, ,
0

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.

 

Svälta cancer?

Publicerat: 2015-08-18 i ATP, Cancer, Mitokondrier, ROS (Reactive oxygen species)
Etiketter:, , ,
3

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

Ett uns av fettkemi i anslutning till muskel- och fettceller

Publicerat: 2015-07-26 i ATP, Fetter, Insulin, Kemi, Ketoner, Kolesterol, Kylomikroner, lipoprotein, Mitokondrier, triglycerider
Etiketter:, , , ,
1

Våra celler använder ATP, adenosintrifosfat, samt i viss utsträckning ADP, (adenosindifosfat) för sin energiförsörjning. Dessa produceras i stor mängd, i storleksordningen halva till hela kroppsvikten per dygn, i mitokondrier som finns i många men inte alla celler.

Fettsyror, ketoner och glukos är några energibärare som cellerna tar upp, processar/förädlar för att sedan mata mitokondrierna. I några få av kroppens delar är det enbart glukos som fungerar, de röda blodkropparna, delar av njurarna samt en mindre del av hjärnan (uppskattningsvis 1/4 – 1/3 av dess energibehov).  I och för sig bör jag kanske lägga till att även cancerceller har ett kraftigt ökat glukosbehov, då deras mitokondrier vanligen är skadade och overksamma.

Fett (triglycerid/triacylglycerol*) levereras via vattenlösliga lipoproteiner** (någon av de transportfarkoster som slarvigt kallas ”kolesterol”). En komplett triglyceridmolekyl kan inte passera via cellmembranet in i målcellen utan måste först delas upp i sina beståndsdelar. Enzymet lipoproteinlipas (LPL) bryggar över mellan lipoproteinet och mottagarcellen och i samarbete med coenzymet apoC-II*** ”petar det in” en vattenmolekyl mellan vardera fettsyran och glycerolmolekylen som då delar sig. Detta kallas hydrolys**** där hydro syftar på vatten och lys betyder spjälka.

De avspjälkade fettsyrorna transporteras via lipidtransportörer i SLC-27-familjen in i cellen medan det vattenlösliga glycerolet sköljs iväg via blodet och återvinns i levern till glukos.

En fettsyra har, liksom korven, två ändar. Metyländen består av tre väteatomer bundna till en kolmolekyl. Det som liknar en blixt symboliserar att fettsyran fortsätter vidare. Molekylsnutten -CH3 dyker upp i många sammanhang i kroppens kemi och kan betraktas som en avslutning, den sätter punkt för en kolkedja.

Fettsyrors metylände Omega

Den andra är karboxyländen (nedan) som består av en kolmolekyl, två syre och en vätemolekyl. En av syremolekylerna samt vätet sitter samman i en hydroxylgrupp (OH–). Även här har blixtsymbolen samma betydelse.

Fettsyrors karboxylände Alfa

Mellan dessa två molekylsnuttar finns ett varierande antal kolmolekyler bundna till väte. OH-gruppen är av särskilt stort intresse då den kopplar till glycerolmolekylen för att bygga en triglycerid, en komplett fettmolekyl. Snutten -COOH är en vanlig kopplingspunkt mellan diverse ämnen och när en sammankoppling görs, en förestring, frigörs en vattenmolekyl, H2O. Se illustrationen nedan.

Kortkedjiga fettsyror kan, med hjälp av bärarproteinet albumin, transporteras direkt av blodet och kommer därför omgående att föras från tarmpaketet via blodet och ut i vävnader utan vidare processande. Detta gör de kortkedjiga fettsyrorna (särskilt C8:0 och C10:0) i kokosfett till en oerhört snabbverkande energiråvara.

Ketoner bildas i levern med fett/fettsyror som utgångspunkt. De är vattenlösliga, transporteras i blodet och kan nå alla kroppens celler. De passerar utan vidare blod-hjärnbarriären och försörjer vid behov större delen av hjärnan med energi. Då ketoner har mindre andel syreatomer än glukos för samma mängd energi är dess verkningsgrad betydligt större (25-28-30%) än glukos vid drift av mitokondrierna och lämnar mindre mängd ”avfall” (koldioxid) efter sig. Ketoner gör sannolikt att de som fastar efter några dagar känner sig upprymda, euforiska och ”fulla av energi”.

Fettsyror som levereras in i en fettcell byggs åter upp till triglycerider/triacylglycerol, kompletta fettmolekyler. Till detta krävs en (nybildad) glycerolmolekyl, byggd av glukos. Dessa kommer in i fettcellen via insulinoberoende GLUT1 (Glukostransportör 1) eller, om blodsockret är förhöjt, insulinaktiverat GLUT4. När alla komponenter finns på plats binds tre fettsyror, via sina OH-grupper, till glycerolet genom förestring.

Glycerol - fettsyror

Bilden: Atomerna inne i boxarna kommer dels från glycerolet till vänster och dels från fettsyrornas OH-grupper. De kombineras vid förestringen till tre vattenmolekyler som avges, vilket minskar utrymmesbehovet inne i fettcellen.

Insulin aktiverar LPL samtidigt som det gör större mängder glukos tillgängligt för att bilda glycerol inne i cellen. Insulin skyndar därför på förestring/fettbildning och detta bör vara bekant för diabetiker typ 1 som får fettkuddar där man injicerat alltför ofta. Det är även skäl till att diabetiker typ 2, sockersjuka, i 80% av fallen drar på sig en avsevärd övervikt under det fleråriga inledningsskedet av sjukdomsutvecklingen innan diagnosen.

När fettmolekylen utnyttjas sker det omvända men med andra aktörer. Inte heller nu kan en komplett triglycerid/triacylglycerol tränga ut och om så skulle ske så är ändå en fettmolekyl inget som blodet kan transportera. Därför träder ett annat enzym, Hormonkänsligt lipas (HSL), in i handlingen inne i fettcellen. HSL aktiveras av hormonerna adrenalin, noradrenalin och glukagon och inleder hydrolysen**** av fettmolekylen till separata fettsyror och glycerol. När HSL avskiljt den första fettsyran fullföljs hydrolysen i snabb följd av diglyceridlipas och monoglyceridlipas. De två senare enzymerna är långt snabbare och tillgången till HSL bestämmer därför reaktionshastigheten.

  • Insulin deaktiverar HSL och är ett effektivt hinder för att utnyttja kroppens fettväv som energikälla.

Frigjorda fettsyror passerar ut genom cellmembranet och glycerolen sköljs som vanligt iväg via blodet till levern för återvinning. Fettsyrorna hämtas upp av blodets transportproteiner, albumin. Detta kit kallas märkligt nog fria fettsyror och transporteras runt i blodet till dess de stöter på en cell som behöver dem.

Beskrivningen är långt ifrån fullständig.

*) En fettmolekyl kallas ofta triglycerid men även triacylglycerol som är en kemiskt korrektare benämning. Tri står för tre, acyl för fettsyra och glycerol för just glycerol.

**) Dessa kan vara stora kylomikroner, IDL (som är delvis tömda kylomikroner) eller någon av LDL-fraktionerna.

***) apoC-II utgör en del av lipoproteinhöljet och fungerar som ett medlevererat specialverktyg, ungefär som IKEA:s sexkantnyckel.

****) Hydrolys innebär att ett enzym spjälkar molekyler genom att sätta in en vattenmolekyl i ”skarven”. Det omvända förloppet kallas förestring.

Den Nya Nordiska Kosten och fosfor

Publicerat: 2015-06-08 i ATP, Medelhavskost
Etiketter:, , , , ,
0

LCHF tränger in i människors vardag och ger många avtryck i bättre hälsa. Det är inte längre exotiskt och skrämmande och ”våra” motståndare väljer allt oftare andra skäl att förmå oss att återvända till fållorna. Ett centralt tema är att vädja till ett kollektivt ansvar och välja ”klimatsmart” mat. I korthet menar man att ju tidigare i näringskedjan vi hämtar vår mat desto färre förluster blir det vilket tär mindre på Jordens resurser. Ett av delmålen är att vi skall äta någorlunda närproducerad mat, i detta sammanhang kallat Den nya Nordiska dieten, NND. Jag har inget emot tanken, men ibland blir utfallen inte som man först tänkte.

Fosfor i periodiska systemet

Fosfor är ett essentiellt mineral, det måste finnas i maten vi äter och kan inte ersättas med något alternativ. Den energi som allt levande använder är ytterst beroende av adenosintrifosfat (ATP), en molekyl med en ”svans” innehållande tre nästan identiska grupper av syre, väte och en fosforatom. Det är bindningsenergin mellan de två yttersta fosfatgrupperna som vi använder oavsett om vi skymtar det svaga ljuset från en avlägsen stjärna, känner en kittling mot huden, tänker en tanke eller sätter världsrekord i tyngdlyftning.

  • Vi har bara i storleksordningen ett par kcal ATP i kroppen varje ögonblick och det nybildas kontinuerligt då och där det behövs. En normalaktiv människa omsätter cirka 40 kg ATP varje dygn. OT: Ibland läcker en liten del av detta fosfor ut i saliven och sätter sig som tandsten.

I ett traditionellt och lågintensivt gammaldags samhälle omsätts fosforn geografiskt tämligen lokalt, men vid konstgödselberoende intensivodling i kombination med vattentoaletter har förutsättningarna kantrat en del. Regn sköljer ut delar av konstgödseln i vattendrag för vidare befordran till världshaven, ungefär detsamma som händer med toalettvatten. Numera händer det att man återvinner slam från reningsverk med avsikt att gödsla åkermark, men tyvärr innebär det att man samtidigt får med oönskade tungmetaller, t.ex. kadmium.

Nu åter till The New Nordic Diet: phosphorus content and absorption

High phosphorus content in the diet may have adverse effect on cardiovascular health. We investigated whether the New Nordic Diet (NND), based mainly on local, organic and less processed food and large amounts of fruit, vegetables, wholegrain and fish, versus an Average Danish Diet (ADD) would reduce the phosphorus load due to less phosphorus-containing food additives, animal protein and more plant-based proteins.

Min tolkning: Högt fosforinnehåll i maten kan ha negativ inverkan på hjärt- och kärlhälsa. Vi undersökte NND som baseras på lokalt och ekologiskt producerad och lågprocessad mat och stora mängder frukt, vegetabilier, fullkorn samt fisk i jämförelse med dansk ”normalkost”, ADD, detta med avsikt att jämföra fosforbelastningen.

Den intresserade har länken till abstract ovan, jag går direkt till dess slutsats:

Contrary to expectations, the NND had a high phosphorus intake and did not decrease the fractional phosphorus excretion compared with ADD. Further modifications of the diet are needed in order to make this food concept beneficial regarding phosphorus absorption.

Min tolkning: Mot förväntningar innebar NND ett högt fosforintag jämfört med ADD. Vidare modifieringar av kosten krävs för att göra den fördelaktig ur fosforsynpunkt.

Hur ekologisk är den mat som ger förhöjt fosforintag i jämförelse med ADD?

Astrup Taubes

”Sisteförfattaren” (den som inspirerar och handleder studien) är Arne Astrup (till vänster i bilden), tidigare känd som uttalad sockerkramare. För ett par år sedan gjorde han en uppmärksammad helomvändning, gick fram till Gary Taubes, författare till Good Calories, Bad Calories, och sade ungefär: ”Jag hade fel och du rätt.” Bild från Dietdoctor.

Sveriges Radio: Nordens mat lika bra som Medelhavets 

Doktorn.com: Minska midjemåttet med nordisk diet

HBL.fi: Nordiska dieten lika hälsosam som Medelhavsdiet

Effects of an isocaloric healthy Nordic diet on insulin sensitivity, lipid profile and inflammation markers in metabolic syndrome – a randomized study (SYSDIET)

Motverkar ketoner kakexi vid cancer?

Publicerat: 2015-05-22 i Apoptos, ATP, autoimmuna sjukdomar, Bukspottkörtelcancer, Cancer, Djurstudie, fermentering, glukos, Ketoner, Mitokondrier
Etiketter:, , , , , ,
3

Kakexi innebär förlust av kroppsmassa som inte kan motverkas även om man försöker äta mer. Kakexi är en vanlig följd av såväl cancer som autoimmuna sjukdomar samt ett antal andra åkommor inklusive drogmissbruk och innebär allvarligt nedsatt allmäntillstånd som leder till trötthet, avmagring och orkeslöshet. Här en studie som handlar om hur ketoner och ketogen kost motverkar såväl cancer som kakexi.

Ketoner cancer kakexi

Background: Aberrant energy metabolism is a hallmark of cancer. To fulfill the increased energy requirements, tumor cells secrete cytokines/factors inducing muscle and fat degradation in cancer patients, a condition known as cancer cachexia. It accounts for nearly 20% of all cancer-related deaths. However, the mechanistic basis of cancer cachexia and therapies targeting cancer cachexia thus far remain elusive. A ketogenic diet, a high-fat and low-carbohydrate diet that elevates circulating levels of ketone bodies (i.e., acetoacetate, β-hydroxybutyrate, and acetone), serves as an alternative energy source. It has also been proposed that a ketogenic diet leads to systemic metabolic changes. Keeping in view the significant role of metabolic alterations in cancer, we hypothesized that a ketogenic diet may diminish glycolytic flux in tumor cells to alleviate cachexia syndrome and, hence, may provide an efficient therapeutic strategy.

Min tolkning: Cancer kännetecknas av en avvikande ämnesomsättning. För att tillfredsställa det ökande energibehovet utsöndrar tumörceller ämnen som påskyndar muskel- och fettnedbrytning hos cancerpatienter, något som kallas kakexi. Detta är den primära dödsorsaken hos nära 20% av alla cancerfall. Mekanismen bakom cancerrelaterad kakexi samt vård som fokuserar på kakexi är oklar. Ketogen kost, strikt LCHF, som ökar mängden ketoner (acetoacetat, β-hydroxybutyrat och aceton) är en alternativ energikälla. Tankar finns att ketogen kost leder till grundläggande förändringar i ämnesomsättningen. Med hänsyn till hur cancer ändrar ämnesomsättningen ställde vi upp hypotesen att ketogen kost kan minska glukostillflödet till cancerceller och minska kakexi och på så sätt bli en effektiv behandlingsmetod.

Källa: Metabolic reprogramming induced by ketone bodies diminishes pancreatic cancer cachexia – Cancer & Metabolism  Fulltexten är fritt nedladdningsbar via länken.

Gemensamt för cancerceller är att dess mitokondrier är dysfunktionella, de gör inte sitt jobb. I cellers cytoplasma förbearbetas glukos till pyruvat som transporteras in i närmaste mitokondrie för vidare bearbetning till kroppens grundläggande energivaluta, ATP. Det första stegen krävs en investering av 2 ATP för att starta processen som återför 4 ATP, netto ger detta 2 ATP. Med fungerande mitokondrier kan ytterligare 30 – 36 ATP utvinnas via en lång och komplicerad process, men i cancercellen är det tvärstopp, mer än 2 ATP blir det inte.

När pyruvatet inte används bildas ett överskott av mjölksyra och då cancervävnader har notoriskt usel blodförsörjning fraktas den inte bort i tillräcklig omfattning. Detta gör att tumörvävnad får ett lägre pH (är ”surare”) vilket ständigt feltolkas som att cancer ”trivs” och gynnas av en sur miljö.

  • Cancerceller är notoriskt ensidiga i sitt kostval, ratar 95% av energin från glukos vilken fermenteras till laktat (mjölksyra), den dåliga sophämtningen (litet blodflöde) hinner inte med och miljön blir försurad. Totalt sett blir effekten att cancerceller kräver många gånger högre glukostillförsel för att kompensera för de skadade mitokondrierna.

Observera: Studien är av etiska och praktiska skäl gjord på möss samt vävnadsprover i ”provrör”. Kan den då alls vara relevant för människor? Levande organismer delar väsentliga byggstenar och funktioner. Skillnaden är uppenbar om man jämför en mus och en människa sida vid sida, men när man går ”närmare” blir likheterna allt större. Djur- och provrörsstudier kan vara hypotesgrundande, skapa nya tankebanor, att bearbeta i studier på mänskliga vävnader. En fördel med djurförsök såväl in vivo (på levande djur) och in vitro (i ”provrör”) är att man kan detaljstudera resultat och händelseförlopp, något som kan vara svårt bland människor.

Alla studier behäftas av diverse fel och när det gäller människor är det svårt att hålla kontroll över alla relevanta parametrar. Folk kommer och går, gör inte som de blir tillsagda och friserar sina utsagor av diverse skäl (av glömska eller rena lögner). Men de är människor, vilket känns tillförlitligt. Djur, å andra sidan, kan hållas under betydligt striktare kontroll. Sedan gäller förstås att ställa ”rätt” frågor och mäta ”rätta” parametrar. Men djur är inte människor vilket sänker trovärdigheten.

  • Våra kroppar anpassar sig effektivt till förändrade behov, oavsett om de är önskvärda eller ej. Då cancerceller har ett uttalat behov av glukos kommer metabolismen att anpassa sig och effektivisera ”glukosutbudet”. Kommer det inte in via maten sker det till stor del via nedbrytning av glukogena* aminosyror från proteiner. Dessa kommer huvudsakligen från muskler, men det finns ingen garanti att hormoner, enzymer eller proteiner i bindväv eller liknande blir opåverkade, i vart fall är det sannolikt att deras normala omsättning påverkas negativt. Detta är förmodligen en avsevärd del av kakexins nedbrytande effekter.
  • Alla fetter består av tre fettsyror sammanbundna av en molekyl glycerol. Glycerol är en återvinningsbar ”organisatör” av fettsyror till fettmolekyler och återvinns efter varje användning i levern till glukos. Energibidraget från dessa är litet men inte obetydligt.
  • Mjölksyran från cancercellen återvinns också till ny glukos i levern via Cori-cykeln, ytterligare en ineffektiv process.

Så ett aber:

Tumor cells also have alterations in the metabolism of glutamine, a nitrogen source and arguably the most significant metabolite precursor for tumor cells after glucose.

Min tolkning: Tumörceller har också en förändring i omsättningen av glutamin, en glukogen aminosyra, näst glukos den mest betydande energikällan för tumörceller.

Detta är grunden för en vanlig invändning mot att kolhydratrestriktion skulle vara en framkomlig väg att motverka och dämpa cancerutveckling. Vi skall senare se hur ketogen kost påverkar glutaminomsättningen vid cancer.

Ketogenic diets possess anticonvulsant and antiinflammatory activities. It has also been proposed that a ketogenic diet treatment results in systemic metabolic changes like increased glucose tolerance, reduced fatty acid synthesis, and weight loss.

Min tolkning: Ketogen kost minskar kramper och är antiinflammatorisk. Hypoteser finns att ketogen kost påverkar ämnesomsättningen mot ökad glukostolerans, minskad fettsyrabildning och viktminskning.

Då ketoner är lätt lösliga i blodet kan de även försörja merparten av hjärnan trots att den ligger skyddad bakom blod-hjärnbarriären som anses hindra energitillförsel förutom den från glukos. Räknat per vikt innehåller ketoner dessutom mer energi än glukos, detta då de för med sig mindre syre, de är mindre oxiderade.

…a ketogenic diet may act against the cancer-induced cachexia while causing minimal side effects as previously it has been shown that a 2–7-mM ketone body concentration can be achieved safely without giving rise to clinical acidosis.

Min tolkning: En ketogen kost kan motverka kakexi med små sidoeffekter då man tidigare visat att det går att nå 2-5 mmol/L ketoner utan risk för acidos (”försurat blod”)

Låt oss titta på några av deras resultat.

Ketone bodies were observed to inhibit cell survival in a dose-dependent manner.

Min tolkning: Ketoner minskade (cancer)cellöverlevnad på ett dosberoende sätt.

Men kunde detta slå mot ”friska” celler?

We observed no significant effect on survival of these cells under treatment with ketone bodies.

Min tolkning: Vi såg ingen effekt på överlevnaden hos dessa (friska) celler vid ketonbehandling.

Så en viktig notering i en kort mening.

Caspase 3/7 activity increased upon treatment of the pancreatic cancer cells with ketone bodies in a dose-dependent manner.

Min tolkning: Aktiviteten av caspase 3/7 ökade dosberoende i cancerceller vid behandling med ketoner.

Caspaser är djupt inblandade i programmerad celldöd och slår på ett förberett sätt ut enskilda celler, såväl friska som cancerceller! Läs mer i Programmerad celldöd och cancer.

Treatment of Capan1 and S2-013 cells with ketone bodies resulted in a decrease in glucose uptake (Figure 2A,B) and release of lactate (Figure 2C,D) in a dose-dependent manner.

Min tolkning: Behandling av cancerceller med ketoner resulterade i dosberoende minskat glukosupptag och frisättning av mjölksyra.

Precis vad vi önskar, cancercellerna får inte den energi de behöver, de står under tryck, svälter!

Since glutamine also supports pancreatic cancer cell growth [7], we also evaluated the effect of ketone bodies on glutamine uptake. Our results indicate a reduced uptake of glutamine by Capan1 and S2-013 pancreatic cancer cells under treatment with ketone bodies (Figure 2E,F).

Min tolkning: Då (den glukogena aminosyran) glutamin understöder cancerceller utvärderade vi effekten av ketoner på glutaminupptaget. Vi noterade ett reducerat upptag av glutamin i cancercellprover vid ketonbehandling.

Även energitillskottet från glutamin reduceras vid ketonbehandling!

Furthermore we observed a reduction in intracellular ATP levels upon treatment with ketone bodies.

Min tolkning: Vi observerade en minskning i (cancer)cellernas interna ATP vid ketonbehandling.

Som väntat minskar cancercellernas ATP när man reducerar tillgången till glukos, oavsett om det kommer från blodsocker eller glutamin. Mitokondrierna är ju skadade och duger inget till.

Ketone bodies diminish the expression of glycolytic enzymes

Min tolkning: Ketoner minskar uttrycket av enzymer som är betydelsefulla för glukosomsättningen.

Av ”besparingsskäl” kan och bör vi inte producera sådant vi inte behöver. När vi har god tillgång på ketoner finns ingen anledning att fortsätta producera ämnen (glycolytic enzymes) som enbart glukosmetabolismen kräver.

We have demonstrated anticancerous and anticachectic properties of ketone bodies in cell culture conditions, as well as the effect of a ketogenic diet on tumor burden and cachexia in animal models. Furthermore, our studies establish a ketone body-induced metabolomics reprogramming as the mechanism of action of a ketogenic diet against cancer and cancer- induced cachexia.

Min tolkning: Vi har visat att ketoner motverkar cancer och kakexi i cellkulturer såväl som effekter av en ketogen kost på cancertumörer och kakexi i en djurmodell. Dessutom visar vår studie en metabol anpassning som riktas mot cancer och cancerberoende kakexi.

Studien innehåller mängder av data och för LCHF-intresserade enbart positiva slutsatser.

*) Aminosyror kan delas in som glukogena eller ketogena. De förra producerar glukos när de metaboliseras till energi, de senare bildar ketoner. Flertalet är rent glukogena (bland dem glutamin), fem är blandformer och endast två, leucin och lysin, är ketogena.

Programmerad celldöd och cancer

Publicerat: 2015-05-12 i Apoptos, ATP, Cancer, elektrontransportkedjan, fermentering, Fria radikaler, glukos, HbA1c, Ketoner, Mitokondrier, ROS (Reactive oxygen species)
Etiketter:, , , , , ,
6

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?