Ketoherkut: Lassaka

Lassaka on vähähiilihydraattinen ja ihanan rasvainen ketoherkku. Ruoka on lasagnen ja moussakan kesäkurpitsapohjainen variaatio. Lassaka maistuu myös useimmille ketoilua vierastaville. Tästä on olemassa monenlaisia versioita. Tämä on yksi:


Raaka-aineet


Kesäkurpitsa
Sipuli
Valkosipuli
Chili
Paprika
Jauheliha
Kerma
Tomaattipyre tai -murska
Mozzarella tai Emmental-raaste
Suola, pippuri, oregano


Ohje


Viipaloi ja itketä kesäkurpitsat. Itkettäminen kannattaa, sillä kesäkurpitsat sisältävät niin paljon nestettä, että jos sitä ei poista, tuloksena on keitto. Eli levitä viipaloidut kesäkurpitsat liinalle ja ripottele päälle suolaa. Viipaleet kannattaa pyyhkäistä kuiviksi ennen käyttöä.


Silppua sipuli, valkosipulia (maun mukaan), chili ja puolikas paprika.


Ruskista jauheliha. Mausta suolalla ja pippurilla ja lisää silputut sipulit, valkosipulit, paprikat ja chili. Paista hetkinen ja lisää tomaattipyre tai murska. Täyte kannattaa keittää hyvin kokoon. Lopuksi täytteeseen voi lisätä reilusti oreganoa.


Perinteisen valkokastikkeen tilalla on kermasta ja mozzarellasta tehty kastike,joka maustetaan suolalla ja pippurilla.


Hifistelijöillä on varmasti jokin tiukka järjestys, jossa ainekset ladotaan uunivuokaan. Minä laitoin kolmessa kerroksessa keskurpitsaa, jauhelihatäytettä ja mozzarellakastiketta. Lopun mozzarella kerman lorottelin vuoan päälle ja lisäsin vielä reilusti juustoraastetta.

Lassakaa paistetaan 200-asteisessa uunissa puolisen tuntia tai kunnes juustokuorrutus on saanut kauniin kullanruskean värin.




Mitä, miten ja miksi LCHF-ruokavalio?

Mitä, miten ja miksi LCHF`Vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvoja sisältävässä ruokavaliossa (LCHF) hiilihydraattien saantia korvataan hyvillä rasvoilla. LCHF-ruokavaliot (ketogeeninen ruokavalio ja Atkinsin dieetti) ovat suosittuja etenkin laihduttajien keskuudessa, sillä ne laihduttavat nopeasti ja tehokkaasti.

Vähän hiilihydraatteja sisältävässä ruokavaliossa elimistö opetetaan käyttämään energianlähteenä sekä ravinnosta saatua että rasvasoluihin varastoitua rasvaa, josta aineenvaihdunta valmistaa energiaravinteiksi kelpaavia ketoaineita.

Lääketieteellisesti suhtautuminen LCHF-dieetteihin on hyvin kaksijakoinen. Perinteisemmän rasvateorian mukaan rasvat ovat syypäitä lähes kaikkiin terveysongelmiin ja kaikkiin maailman muihinkin ongelmiin nälänhädästä Antti Rinteen hallitukseen.

Kasvavan tutkimusaineisto haastaa perinteiset ja fakkiutuneet opit rasvojen haitallisuudesta. Yleistä tieteellistä konsensusta rasvojen terveyshaitoista ja -hyödyistä ei kuitenkaan vallitse.


Miten noin niin kuin aikuisten oikeasti? Kannattaako ketoilu?


Täällä Ruokasodan ketonurkkauksessa haluan tarjota objektiivisen ja kattavan kuvan ketogeenisistä ruokavalioista, Atkinsin dieetistä ja muista pahamaineisista moraalia ja terveyttä turmelevista LCHF-ruokavalioista. Yritän tarjota terveellisiä LCHF-reseptejä ja vinkkejä ketoiluun. Katsotaan kuin tämä etenee.

Lähdin tähän seikkailuun 02.12.2019. Aiemmat kokemukseni vähähiilihydraattisesta ruokavaliosta olivat hyvin rohkaisevia, mutta niistä on jo vuosia. Sen jälkeen vyötärönympärys on harpannut kolme paitakokoa ja paino 20 kiloa. Tervetuloa mukaan!

Asetun itse ruokavalion keskiöön koekaniiniksi. Kommentoin ketonurkkauksessa viimeaikaista keskustelua ketogeeenisten ruokavalioiden ympärillä, tuoreita tutkimuksia ja uutisia sekä omia havaintojani. Lähtöpainoni on 92 kg ja vyötärölihavuus alkaa olla hengenvaarallisella tasolla. Lisäksi sairastan etenevää multippeliskleroosia, mikä vaikuttaa fyysiseen aktiivisuuteen sitomalla minut käytännössä tuoliin. Tavoitepainoni on 72 kg. Verenpaineeni ovat nyt riskirajoilla (keskimäärin 80-90 alapaine ja yläpaine 135-150 tasolla).

Vähän hiilihydraatteja, mutta runsaasti rasvaa ja proteiineja sisältävä ruokavalio ylläpitää kylläisyyden tunnetta hiilihydraatteja paremmin. Tämän seurauksena ravinnosta saatu kokonaisenergia yleensä laskee, mikä edistää laihtumista. Kaikissa ruokavalioissa on kuitenkin muistettava turvata välttämättömien ravintoaineiden saanti. Se on terveyden kannalta olennaista.

Laihtumisen lisäksi LCHF-dieetti auttaa ylläpitämään terveyttä, kuten European Journal of Clinical Nutrition kertoo katsauksessaan. Tuoreiden tutkimusten valossa LCHF-ruokavaliolla on suotuisia vaikutuksia

  • aikuistyypin diabetekseen
  • eräisiin syöpiin
  • munasarjojen monirakkulaoireyhtymään (PCOS)
  • Alzheimerin tautiin
  • sydämen terveydelle
  • etenevään multippeliskleroosiin

Varoituksen sana on paikallaan: tutkimukset ovat antaneet ristiriitaisia tuloksia LCHF-ruokavalioiden terveysvaikutuksista. Vähän hiilihydraatteja, kohtuullisesti proteiineja ja runsaasti rasvoja sisältävien ruokavalioiden pitkäaikaisvaikutuksia ei vielä tunneta.

Lääketieteellisessä Lancet-julkaisussa esitetyn tutkimuksen mukaan LCHF lisää kuolleisuutta kaikkiin syihin, mutta sama ilmiö toteutuu U-käyrän toisessa päässä; myös eniten hiilihydraatteja syövien kuolleisuus kasvaa saman tutkimuksen perusteella verrokkeihin nähden. Mistä tällainen voisi johtua?

On luultavaa ja jopa todennäköistä, että molemmissa ääripäissä ruokavalion yksipuolisuuden vuoksi syntyy puutoksia välttämättömistä ravintoaineista. Erään toisen tutkimuksen mukaan terveyden kannalta tärkeintä ei ole se, kuinka monta pizzaa tai hampurilaista syö, vaan se, että samalla saa kaikki välttämättömät ravintoaineet. Välttämättömien ravintoaineiden merkitystä terveydelle ei voi korostaa liikaa.

On jännä, että varsin monille LCHF-ruokavalio on punainen vaate, joka herättää suoranaista raivoa. Samanlainen vihainen asennoituminen on havaittavissa suhtautumisesta kasvisruokaan, lihan rajoittamiseen, vegaanisuuteen ja paleo-dieetin noudattamiseen. Yhteistä kaikille näille ruokavalioille on se, että niillä pyritään ylläpitämään terveyttä. Jonkin rajatun ruokavalion noudattaminen johtaa nopeasti paljon syvällisempään ravintoaineiden ja aineenvaihdunnan ymmärtämiseen, kuin mihin raivokkaimmat ruokavalioiden vastustajat koskaan yltävät. Miksi sortua trendikkäisiin ruokavalioihin, jotka muuttuvat nopeammin kuin muoti?

En halua asettaa ruokavalioita paremmuusjärjestykseen. Useimmat niistä painottavat välttämättömien ravintoaineiden saantia ja karsivat epäterveellisiä tai elimistön kannalta turhia ravintoaineita pois. On valtavasti tutkimusnäyttöä siitä, että esimerkiksi kasvisruokavaliot ja vegaanisuus ovat oikein noudatettuina hyvin terveellisiä.


Tärkeimmät syyt miettiä mitä suuhunsa laittaa ovat


Aikuistyypin diabetes

The International Diabetes Federation arvioi maailmanlaajuisesti aikuistyypin diabetekseen sairastuneiden määräksi yli 400 miljoonaa vuonna2015. Sairastuneiden määrä lisääntyy nopeasti.

Tutkimusten mukaan Yhdysvalloissa esidiabetesta sairastaa yksi kolmesta aikuisesta ja yhdeksän kymmenestä esidiabetesta sairastavasta ei tiedä olevansa sairas ennen kuin esidiabetes pahenee diabetekseksi. Pelkästään Yhdysvalloissa aikuistyypin diabetesta sairastavia on lähemmäksi 10 % väestöstä ja joka vuosi diagnosoidaan 1,4 miljoonaa uutta sairastunutta. Yhdysvalloissa diabeteksen hoitomenot olivat 245 miljardia dollaria vuonna 2012 ja kasvavat vuosittain.

Maailmanlaajuisesti diabetes aiheutti arviolta 1,5 miljoonaa ennenaikaista kuolemantapausta vuonna 2012. Sairastuneiden määrä, hoidon hinta ja kuolleisuus lisääntyvät joka vuosi.

Tyypin 2 diabetes on elintaso- ja elintapasairaus, johon vaikuttavat mm. lihavuus (erityisesti vyötärölihavuus), ikä, vähäinen liikunta ja huonot ravitsemustottumukset. Tutkimusten mukaan LCHF-ruokavaliot pienentävät sairastumisen riskiä ja vähentävät aikuistyypin diabetesta sairastavien lääkkeiden tarvetta. Esimerkiksi Ruotsissa LCHF on aikuistyypin diabeteksen hoidossa hyväksytty ruokavalio.


Lihavuus

Lihominen on maailmanlaajuinen ongelma. Se tappaa jo enemmän ihmisiä kuin aliravitsemus. Vuoden 1975 jälkeen lihavien määrä on kolminkertaistunut. Ylipainoisia aikuisia maailman väestöstä oli vuonna 2016 yli 1,9 miljardia. Näistä 650 miljoonaa eli 39 % oli lihavia. Alle 5-vuotiaista lapsista jopa 41 miljoonaa ja 5-19-vuotiaista 340 miljoonaa oli samana vuonna ylipainoisia tai lihavia. Luvut ovat käsittämättömiä. (WHO)

WHO:n mukaan ylipainoisia ovat ihmiset, joiden BMI (painoindeksi) on 25 tai suurempi. Lihavia ovat ihmiset, joiden BMI on 30 tai suurempi.

Lihavuus on lisääntynyt dramaattisesti. Lihavien ja ylipainosten osuus lapsista oli 4 % vuonna 1975. Nyt lapsista lähes viidennes (18 %) on ylipainoisia tai lihavia. Vuonna 1975 ylipainoisten ja lihavien 5-19-vuotiaiden osuus ikäryhmässä oli vain 1 %, vuonna 2016 saman ikäisten ylipainoisten ja lihavien osuus oli ikäryhmän tytöistä 6 % ja pojista 8 %.

Lihavuus kasvattaa mm. sydän- ja verisuonitautien, metabolisen oireyhtymän, aikuistyypin diabeteksen, syöpien, luunmurtumien ja erilaisten nivel- ja selkävaivojen sekä ennenaikaisen kuoleman riskiä.


Suolistotulehdukset (ärtyvän suolen oireyhtymä eli IBS)

Ärtyvän suolen oireyhtymä (IBS) vaivaa jopa 10-15 prosenttia maailman aikuisväestöstä. IBS ei sinänsä ole hengenvaarallinen sairaus, mutta sen vaikutukset elämänlaatuun ja terveydenhoidolliset kustannukset ovat merkittäviä. IBS on suurin sairauspoissaolopäivien syy tavallisen flunssan jälkeen.

Tulehdukselliset suolistosairaudet yleistyvät nopeasti. Suomessa myös paksusuolen syöpä lisääntyy, mutta lisääntymisen syytä ei tunneta.

Crohnin tauti ja haavainen paksusuolentulehdus ovat kroonisia suoliston tulehduksellisia sairauksia, jotka oireilevat mm. ripulina, verisenä ulosteena ja vatsakipuina. Molemmat edellyttävät perinnöllisen alttiuden sairastua, mutta sairastuminen käynnistyy usein jonkin infektion (kuten turistiripulin) tai stressin seurauksena. Riskitekijöitä ovat lisäksi runsaasti eläinperäistä proteiinia sisältävä ja rasvainen ruoka sekä D-vitamiinin puutos.

Ärtyvän suolen oireyhtymää sairastaa Suomessa jo noin 300 000 henkilöä ja esiintyvyys aikuisväestössä on 10 %. Diagnosoitujen keliakiatapausten ja tulehduksellisten suolistosairauksien esiintyvyys on 1 prosentin luokkaa molempien kohdalla.

Ärtyvän suolen oireyhtymän tavallisia oireita ovat: vatsan turvotus, vatsakipu sekä ummetus- ja ripulioireet. Oireiden taustalla voi olla mm.

Tavallista herkempi vatsan alueen kipuaistimus (alhainen kipukynnys)

  • Lisääntynyt kaasun tuotto paksusuolessa ja mahdollisesti ohutsuolessa
  • Häiriöitä suoliston mikrobitasapainossa
  • Matala-asteinen tulehdus suolessa
  • Suoliston voimakas ja kivulias supistelu tai suolen toiminnan laiskistuminen


    FODMAP-hiilihydraattien (fermentoituvien hiilihydraattien) rajoittaminen helpottaa viimeaikaisen tutkimusnäytön perusteella ärtyvän suolen oireyhtymää. FODMAP-hiilihydraatit ovat kasvikunnan tuotteissa esiintyviä huonosti ohutsuolessa imeytyviä kuitumaisia hiilihydraatteja. FODMAP-hiilihydraattien huono imeytyminen ohutsuolessa päästää näitä paksusuoleen, jossa ne fermentoituvat paksusuolen mikrobien vaikutuksesta. Fermentaatio on sinänsä aivan luonnollinen ja hyvä reaktio, mutta IBS-potilailla se aiheuttaa oireita.

    Laktoosi-intoleranteilla ihmisillä oireita aiheuttaa maitotuotteet. Ksylitoli, sorbitoli, laktitoli, maltitoli, mannitoli ja isomalti, luumut ja kivelliset hedelmät, omenat, sienet, raffinoosi, inuliini, vehnä, ruis, ohra, palkokasvit, sipulit, kaalikasvit ja vesimelonit, jogurtit ja fruktoosi selittävät oireita monilla ärtyvän suolen oireyhtymää sairastavilla.

Kesäkuussa 2009 Clinical Gastroenterology and Hepatology -lehdessä julkaistun tutkimusraportin mukaan hyvin vähän hiilihydraatteja sisältävä ruokavalio helpottaa ärtyvän suolen oireyhtymän oireita. On jonkin verran tieteellistä näyttöä siitä, että suolisto-oireet helpottavat LCHF-ruokavaliolla.

Alkoholista riippumaton rasvamaksa (NAFLD)

Alkoholista riippumaton rasvamaksa yleistyy nopeasti myös Suomessa. Maksan vähäinen rasvoittuminen ei välttämättä ole vaarallista, mutta se voi johtaa vakavampiin sairauksiin, kuten NASH (non-alcoholic steatohepatitis), jossa maksan rasvoittuminen assosioituu maksan tulehdukseen. Se voi johtaa maksan arpeutumiseen ja maksakirroosiin. Rasvamaksa ei välttämättä juuri oireile ennen kuin se pahenee maksatulehdukseksi.

NAFLD liittyy lihomiseen, metaboliseen oireyhtymään, esidiabetekseen ja aikuistyypin diabetekseen. Mikä maksan rasvoittumista aiheuttaa. Tästä vallitsee useita tieteellisesti perusteltuja näkemyksiä. Tutkimuksissa on havaittu, että vakavampaan NASH-tautiin vaikuttavat mm.

– Oksidatiivinen stressi
– Inflammaatio
– Maksasolujen nekroosi eli maksasolujen kuoleminen
– Rasvakudoksen inflammaatio
– Suoliston mikrobiomin epätasapaino (huono bakteerikanta)

Alkoholista riippumattoman rasvamaksan riskitekijöistä lihavuus on ylivoimainen ykkönen. Lihavista kahdella kolmanneksella on rasvoittunut maksa. Insuliiniresistenssi ja aikuistyypin diabetes sekä PCOS kasvattavat myös maksan rasvoittumisen riskiä.

Tehokkain tapa hoitaa rasvoittunutta maksaa on laihduttaminen. Myös lisättyjen sokereiden ja aivan erityisesti teollisen fruktoosisiirapin saannin vähentäminen päivittäisestä energiansaannista on järkevää, koska fruktoosin aineenvaihdunta tapahtuu maksassa ja pieni osa fruktoosista muutetaan aina triglyserideiksi maksassa.

Vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvaa sisältävistä LCHF-ruokavalioista ja niiden terveysvaikutuksista voidaan toki olla montaa mieltä, mutta varmaa on se, että oheiset ravitsemukseen liittyvät epidemiana leviävät sairaudet eivät johdu siitä, että kourallinen ihmisiä rajoittaa hiilihydraatteja ja korvaa merkittävän osan päivän energiansaannista rasvoilla.

Jos LCHF ei paranna mainittuja sairauksia, on todennäköistä, että oksidatiivisen stressin ja inflammaation hillitseminen sekä laihtuminen helpottavat oheisten sairauksien oireita ja laskevat sairastumisriskiä LCHF-ruokavaliolla.

Nykyiset elintavat, energiatiheät ja ravitsemukseltaan köyhät ruoat sekä stressi ja jatkuva kiire ylläpitävät ja levittävät lihavuusepidemiaa, metabolista oireyhtymää, suolistosairauksia, diabetesta, rasvamaksaa jne. Siksi mikä tahansa ruokavalio kasvisruokavaliosta välimerelliseen tai LCHF-ruokavalioon sekä ymmärrys ravintoaineista ja aineenvaihdunnasta voi laskea sairastumisen riskiä ja ylläpitää terveyttä ja terveellistä painonhallintaa.

Joskus lääketieteessä tuntuu olevan vallalla ajatus, että jos auto liikkuu, ei autolla kannata ajaa ennen kuin tiedetään mihin sen liikkuminen perustuu. Tarvitaan siis lisää tutkimuksia. Se on hyvä asia. LCHF toimii ja sitä noudattavat ihmiset raportoivat jatkuvasti laihtumisesta ja terveyden kohenemisesta, mutta teoriassa sitä ei kannata noudattaa, koska vielä ei sataprosenttisesti ymmärretä, miksi se toimii. LCHF-ruokavalion pitkäaikaisvaikutuksista ei ole olemassa tutkittua tietoa ja siksi siihen suhtaudutaan vielä hyvin varovaisesti. Jokaisen on järkevää kuunnella ja seurata oman elimistönsä lähettämiä viestejä.

Ruokasotaa aloitellessani vuosia sitten uskoin, että jos kysyn oikeat kysymykset, löydän myös oikeat vastaukset. Nykyään olen paljon skeptisempi. Uskon, että ei ole oikeita kysymyksiä ja oikeita vastauksia. Kaikkiin lupauksiin, joita nettivideoissa ja kirjoituksissa annetaan, kannattaa suhtautua terveen skeptisesti.

Helppoja ja yleispäteviä vastauksia vaikeisiin kysymyksiin ei ole. LCHF ei ole ruokavalio, joka soveltuu kaikille tai parantaa kaikki vaivat. Se on tehokas laihdutusruokavalio, joka tutkimusten mukaan voi vähentää oksidatiivista stressiä ja inflammaatiota. Stanfordin yliopistossa tehdyn tutkimuksen mukaan sekä kaloreita rajoittamalla että runsaasti rasvaa sisältävällä ruokavaliolla laihtuu, mutta molemmissa tutkimusryhmissä esiintyi paljon vaihtelua seurattujen henkilöiden laihtumisen suhteen.

Kesäkurpitsanuudelit


Okei, miten aloitan?


Aineenvaihdunta on mutkikas järjestelmä. Ihmisten painonhallintaan vaikuttaa lukemattomia tekijöitä stressistä hormoneihin ja perinnölliseen lihomisalttiuteen. Jotkut eivät liho ja toiset keräävät varastorasvoja luokattoman helposti ja nopeasti. Toisaalta joillekin arkiliikunta ja tasapainoinen ruokavalio riittävät hyvän terveyden ylläpitoon, kun taas sairaalloisen lihavien laihtuminen vaikuttaa jo mahdottomalta.

Jörn Donner totesi, että lukeminen kannattaa aina. Hän oli oikeassa. Sama pätee laihduttamiseen ylipainoisilla. Laihtuminen parantaa terveyttä ja lisää terveitä elinvuosia. Se, miten ihminen laihtuu, on vähemmän tärkeää kuin se, että ihminen laihtuu. Tavallaan on ristiriitaista, että ihmisiä syyllistetään ja pelotellaan onnistumisesta, perustuu onnistuminen sitten vegaaniruokavalioon tai Atkinsin dieettiin. Jos ihmisen verenkuva, paino, verenpaine, verensokeri ja yleinen hyvinvointi kohenevat, onko sillä väliä, päästiinkö tulokseen LCHF-ruokavaliolla vai kasvisruokavaliolla.

Tärkeintä on, että ihminen saa ravinnostaan kaikki välttämättömät ravintoaineet. Laajemmin on havaittu, että vähemmän energiaa sisältävä ravinto (syödyistä makroravinteista riippumatta) ylläpitää terveyttä ja terveitä elinvuosia. Tämä johtunee sirtuiineista (histonideasetylaaseista). Esimerkiksi SIRT1 säätelee keskeisiä metabolisia prosesseja ja sillä on tärkeä merkitys aineenvaihdunnan säätelyssä.

SIRT1 säätelee mm. mitokondrioiden biogeneesiä sekä energia- ja rasvametaboliaa, oksidatiivista stressiä ja vaikuttaa esimerkiksi lihavuuteen ja diabetekseen. SIRT1 säätelee todennäköisesti tulehdusvaisteita ja kudosten atrofioitumista sitoutumalla NF-kB:en. SIRT2 vaikuttaa solunjakautumiseen.

Henkilöiden, jotka päättävät kohentaa terveyttä ja laihtua LCHF-ruokavalion avulla, on syytä syödä hiilihydraattirajoitteista riippumatta mahdollisimman monipuolisesti.

On jonkin verran tutkimusnäyttöä, jonka mukaan kasviperäisten proteiinien ja rasvojen saanti LCHF-ruokavaliossa ylläpitää terveyttä paremmin kuin eläinperäiset rasvat ja proteiinit. Ruokavalion sallimia kasviksia on hyvä syödä runsaasti. Niistä saa kuituja, antioksidantteja, polyfenoleita, vitamiineja, mineraaleja jne., joita elimistö tarvitsee. Rasva on LCHF-ruokavaliossa polttoaine, mutta keho tarvitsee myös aminohappoja, kuituja, vitamiineja jne.

Ensimmäinen ja kenties yksi tärkeimmistä ravintoon liittyvistä valinnoista koskee lisättyjen sokereiden, valkoisten jauhojen ja voimakkaasti raffinoitujen elintarvikkeiden välttämistä. Pelkästään tämä pieni muutos elämäntavoissa voi auttaa laihtumaan ja parantamaan yleistä hyvinvointia. Vaaleat leivät kannattaa korvata täysjyväviljoista leivottuihin leipiin, makeisista ja virvoitusjuomista on hyvä luopua kokonaan jne.

Minä en laske kaloreita tai hiilihydraatteja lainkaan. Tiedän suurin piirtein, mitä kasviksia voin syödä ja sen jälkeen seuraan vain omaa kylläisyyttäni. Luultavasti saan päivittäisestä energiastani nyt yli puolet rasvasta, 30 prosenttia proteiineista ja 10-20 % hiilihydraateista. Se ei aivan noudata ketogeenistä ruokavaliota tai Atkins-ruokavaliota, mutta toisaalta olen luopunut lisätyistä sokereista, runsaasti tärkkelystä sisältävistä perunoista ja riisistä sekä viljoista ja korvaan noiden rajoittamisen tuottaman energiavajeen rasvoilla.

Tämä on kolmas päivä ruokavaliomuutokseni jälkeen. Kaksi ateriaa päivässä on pitänyt minut kylläisenä ja energisenä kahtena ensimmäisenä päivänä. Olen syönyt lounasbrunssin puolen päivän tienoilla ja päivällisen 17-18 aikaan.

Molempien päivien ruoka on koostunut suuresta määrästä sallittuja kasviksia (tomaatit, kurkku, kaali, paprika, salaatti, kesäkurpitsa), rasvasta ja proteiinista (jauheliha, kana). Mitään välipaloja tms. ei ole tehnyt mieli. Yhtenä huomiona olen havainnut, että suoli on toimin poikkeuksellisen hyvin ja täsmällisesti. Se on ilahduttavaa, sillä minulla on ollut ärsyttäviä suolistovaivoja.

Eilinen ruoka (0.12.2019)

Heräsin viiden aikaan. Join aamun ja aamupäivän aikana 4 kupillista mustaa kahvia. En ole koskaan ollut aamupalan ystävä.

Nälkä tuli kello 11 ja 12 välillä, jolloin tein kanasalaattia lounaaksi. Salaattiin tuli jäävuorisalaattia, kurkkua, tomaatteja ja keitettyjä vihreitä papuja. Paistoin ja maustoin (pippurilla, suolalla ja chilillä) kanafileistä leikkaamani suikaleet runsaassa voissa. Tein majoneesin itse: 2 dl rypsiöljyä, muna, korkillinen etikkaa, 0,5 tl suolaa, 1 tl mustapippuria, 1 tl valkosipulijauhetta, 1 tl chilimurskaa öljyssä, 2 tl currya. Näin syntyy hyvin kiinteä majoneesi, jota pehmensin 1,5 desillä rasvaista maustamatonta turkkilaista jogurttia. Sekoitin ainekset keskenään ja hyvää tuli. Se oli lounas.

Iltapäivällä join melkoisesti vettä. Päivälliseksi tein ison täytetyn kesäkurpitsan, johon tuli täytteeksi mm. paistettua jauhelihaa, tomaattikastiketta ja runsas juustokuorrutus. Päivällisen jälkeen join vielä 4 kupillista teetä.

Ruokavalion noudattamisessa on tärkeää seurata ja kuunnella omaa elimistöä

LCHF sisältää useita koulukuntia ja erilaisia ravintohifistelijöitä mahtuu jokaiseen koulukuntaan ruokavalioista riippumatta. En pidä hifistelyä tarkoituksenmukaisena. Pääpiirteitten ollessa selvät henkilön tulee kuunnella omaa elimistöään, eikä jotain gurua. Hiilihydraattien määrä LCHF-ruokavaliossa lasketaan maksimissaan 50 grammaa päivätasolle, mutta mieluummin vieläkin alemmalle tasolle, jos tarkoituksena on ketoosiin pääsy.

Atkinsin ruokavalio

Atkinsin ruokavalio koostuu neljästä vaiheesta:

  • Vaihe 1: Hiilihydraattien määrä lasketaan 20 grammaan päivässä. Tämä jatkuu 2 viikkoa.
  • Vaihe 2: Päivittäiseen syömiseen lisätään pähkinöitä, vähäisiä määriä hedelmiä ja vähähiilihydraattisia vihanneksia.
  • Vaihe 3: Asetetun painotavoitteen lähestyessä hiilihydraattien saantia voidaan lisätä.
  • Vaihe 4: Ruokavalioon otetaan mukaan täysjyväviljoja ja muita terveellisiä hiilihydraatteja sen verran, että paino pysyy tasaisena.

The ketogeeninen ruokavalio

Ketogeeninen ruokavalio rajoittaa hiilihydraatteja merkittävästi ja tähtää ketoosiin, jossa elimistö alkaa tehokkaasti käyttää rasvoja solujen energian lähteenä.

Ketogeeniset ruokavaliot jakautuvat opillisten ja tavoitteellisten erojen puitteissa eräänlaisiin koulukuntiin. Tavallisesti tavoitteena on laskea päivittäinen hiilihydraattien saanti 5-10 prosenttiin päivittäisestä energiasta. Määrällisesti tämä tarkoittaa noin 20-50 grammaa hiilihydraatteja/päivässä.

Ruokavalion tavoitteena on ketoosi, joka on luonnollinen tila, kun elimistö ei saa riittävästi energiaa hiilihydraateista. Ketoosissa elimistö alkaa pilkkomaan varastoimiaan rasvahappoja ketoaineiksi, joita solut voivat hyödyntää energian tuotannossa. Ketoosia ei tule sekoittaa vaaralliseen happomyrkytykseen, ketoasidoosiin. Ketoasidoosissa veren ketoainepitoisuudet nousevat jopa kymmenkertaisiksi ketoosiin verrattuna.

Kanasalaatti


Hyvin suunniteltu on puoliksi tehty


Kaikki ruokavaliot edellyttävät hieman valmistelua ja suunnittelua. Ongelmia syntyy, jos ruokavalio yksipuolistuu liikaa. Silloin se ruokavalion noudattamisesta tulee vaikeaa ja laihduttaminen loppuu nopeasti alkuinnostuksen jälkeen. Siksi on tärkeää suunnitella ruokavaliota niin, että se sisältää vaihtelua, monipuolisia raaka-aineita ja tarjoaa kaikki tarvitut ravinteet.


Mitä söisin tänään?


LCHF-ruokavalioissa hiilihydraattien rajoittaminen rajoittaa syötävien ruokien määrää. Tämä voi tuottaa motivaatio-ongelmia.

Alkavan ketoilijan kauppalista

– Cashew-pähkinät (hyviä rasvoja ja proteiineja)
– Lihat (possu, nauta, kana, kalkkuna, lammas)
– Kalat (erityisesti rasvaiset lohi, sardiinit ja makrilli)
– Juustot
– Voi
– Avokadot
– Öljyt (oliivi-, kookos-, avokado- ja pellavansiemenöljy)
– Pähkinät (maapähkinät, mantelit, cashew-pähkinät)
– Siemenet (auringonkukan siemenet, chia ja pellavansiemenet)
– Munat
– Pinaatti ja muut tummanvihreät lehtivihannekset
– Marjat (mustikat, mustaviinimarjat, mansikat )
– Parsakaali
– Kukkakaali
– Valkokaali
– Ruusukaali
– Parsa
– Kesäkurpitsa
– Tomaatit
– Paprika
– Myskikurpitsa
– Juomaksi (vesi, kahvi, tee)

Seuraavia voi ketogeenisella ruokavaliolla syödä hieman ruokavalion tavoitteista riippuen:

– Porkkanat (vähän)
– Punajuuret (vähän)
– Omena, vesimeloni tai persikka (vähän)
– Kvinoa (vähän)
– Bataatti (vähän)
– Pavut ja palkokasvit (vähän)
– Kauraa (vähän)
– Täysjyviä (vähän)

Rajoitettavia ruokia ovat

Kaikilla LCHF-ruokavalioilla rajoitetaan hiilihydraatteja ja aivan erityisesti puhtaita sokereita ja runsaasti tärkkelystä sisältäviä kasviksia, kuten perunoita ja riisiä. Ruokavalio ei suosittele virvoitusjuomia, mehuja, kakkuja, leivoksia, makeisia, fruktoosisiirapilla tai millään teollisilla makeutusaineilla makeutettuja raffinoituja elintarvikkeita tai alkoholisokereita. Muita rajoitettavia ovat:

  • valkoinen pasta
  • valkoinen riisi
  • leipä, sämpylät ja patongit
  • leivonnaiset, pullat, muffinssit jne.
  • makeiset
  • virvoitusjuomat, mehut
  • olut
  • dieettijuomat ja yleensäkin dieetti-mitkä tahansa
  • vähärasvaiset elintarvikkeet, sillä niissä rasvat on korvattu sokereilla

Kaikkia hiilihydraatti- ja tärkkelyspitoisia ruokia ei ole pakko poistaa ruokalistalta. LCHF-ruokavaliota voi noudattaa, jos siihen sisältyy rajoitetusti papuja ja muita palkokasveja sekä täysjyväviljoja. Niiden määrien tulisi olla vähäisiä, eikä niitä suositella päivittäiseen ruokavalioon.

Ja lopuksi

LCHF-ruokavaliot vaikuttavat eri ihmisiin eri tavoin. Korostan jälleen, että välttämättömien ravintoaineiden saannista tulee huolehtia, vettä tulee juoda riittävästi ja elimistöä pitää kuunnella. LCHF-ruokavaliot voivat aiheuttaa (ainakin kuurin alkuvaiheessa)

  • väsymystä ja heikkoutta
  • kramppeja
  • päänsärkyä
  • ummetusta tai ripulia
  • kutinaa
  • pahanhajuisen hengityksen

Kun elimistö sopeutuu ruokavalion muutoksiin, sivuoireet vähenevät ja katoavat. Tsemppiä ja hyvää terveyttä kaikille, jotka tämän tien valitsevat. Omat kokemukseni olivat ja ovat rohkaisevia, mutta nähtäväksi jää. Oli LCHF-ruokavalio terveellinen tai ei, se ei ainakaan voi olla huonompi vaihtoehto kuin ravinneköyhien ja energiatiheiden transrasvoja runsaasti sisältävien eines- ja pikaruokien, makeisten ja makeiden virvoitusjuomien ahmiminen pitkin päivää.

Kuvat: Pixabay




Ketogeeninen ruokavalio ja MS

Noudatin vähähiilihydraattista ruokavaliota vuosia sitten. Kokeilu jäi vain vajaan vuoden mittaiseksi, mutta kokemukseni olivat sekä painonhallinnan että yleisen hyvinvoinnin kannalta rohkaisevia. Oloni oli erinomaisen hyvä ja painoni laski. Ruokavalion noudattaminen kaatui jouluherkkuihin. Noiden aikojen jälkeen olen lihonut 20 kiloa ja rasvaa on kerääntynyt erityisesti keskivartalolle haitallisena viskeraalisena läskinä. On aika tehdä jotain. Ketogeeninen ruokavalio ja MS tutustuu vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvaa sisältävän ruokavalion vaikutuksia MS-tautia sairastavien terveyteen. 

Ketogeeninen ruokavalio herättää voimakkaita tunteita. Monien on yhä vaikea hyväksyä sitä, että syöty rasva voi laihduttaa. Ketogeeninen ruokavalio kuitenkin toimii laihdutusruokavaliona.

MS on siinä mielessä viheliäinen sairaus, että se vaikuttaa vääjäämättä fyysiseen aktiivisuuteen. Painoa alkaa kertyä huomaamatta. Minä olen nauttinut invaliditeetin tuomasta joutenolosta syömällä epäterveellisesti ja juomalla pikkukylän vuosittaista vedenkulutusta vastaavan määrän olutta. Siinäpä tuli tekosyyt.


Mitä ketogeenisella ruokavaliolla tarkoitetaan?


Ketogeeninen dieetti on vähähiilihydraattinen ja runsaasti rasvaa sisältävä ruokavalio. Proteiinien määrä pidetään ruokavaliossa maltillisena. Evidenssiä tämän ruokavalion hyödyistä laihdutusruokavaliona on runsaasti, mutta multippeliskleroosia oireiden hidastajana todisteita on niukalti. Laihtumisella ja elimistön hiljaisen tulehduksen – inflammaation – hillitsemisellä on terveyttä edistäviä vaikutuksia kaikille. En usko, että ruokavalio tekee ihmeitä sairaudelleni, mutta toivon laihtuvani sen avulla.

Ruokavaliossa hiilihydraattien, kuten tärkkelyksen ja sokereiden määrää rajoitetaan. Tämä tarkoittaa, että monet yleiset ruoka-aineet, kuten perunat, pastat, riisi, leivät ja hedelmät ovat rajoitettavien ravintoaineiden listalla.

Lihakasvis-vartaat

Ruokavalion puolestapuhujat korostavat, että ketogeeninen ruokavalio voi auttaa laihtumaan ja hillitsemään keskushermostoa degeneroivia tulehdusreaktioita.


Ketogeenisen aineenvaihdunnan perusteet ja toivotut hyödyt


Ketogeeninen ruokavalio voi mahdollisesti hillitä multippeliskleroosin oireita. Mihin ruokavalio ja tällaiset väitteet perustuvat?

Ketogeenisen ruokavalion tarkoituksena on ohjata solujen energia-aineenvaihdunta sokeripolttoisesta rasvapolttoiseksi. Kehon energiantuotantoa säätelee monet hormonit ja entsyymit, joista ketogeenisen ruokavalion kannalta mielenkiintoisimpia ovat insuliini ja glukagoni.
Ketogeeninen ruokavalio perustuu pitkälti juuri insuliinin ja glukagonin toiminnan ymmärtämiseen ja hyödyntämiseen.

Solujen energiantuotanto

Solut rakastavat glukoosia, sillä se on helppo ja nopea energianlähde. Ruoansulatuskanavassa hiilihydraatit, kuten tärkkelystä sisältävät perunat ja riisi, pilkotaan sokereiksi ja muiksi ravinteiksi. Glukoosi kulkee ohutsuolen endoteelin läpi verenkiertoon eräiden glut-molekyylien kuljettamana ja kohottaa verensokeria.

Haima reagoi sokeripitoisuuden lisääntymiseen erittämällä vereen insuliinia. Insuliinimolekyylit kiinnittyvät solujen insuliinireseptoreihin, jolloin solun sisältämät solukalvon läpäisevät glukoosia kuljettavat kanavat tulevat solukalvolle. Näiden avulla glukoosi pääsee soluun.

Solun sytoplasmassa käynnistyy glykolyysi, jossa glukoosimolekyyli pilkotaan kahdeksi pyruvaatiksi. Reaktiossa syntyy myös kaksi korkeaenergistä ATP-molekyyliä ja kuusi vetyionia kumpaakin pyruvaattia kohden. Syntyneet 12 protonia pelkistävät NAD+ ja NADP+ (dyhydronikotiiniamidi-adeniini-dikuleotidi -fosfatti) ionit.

NADH ja NADPH molekyylit siirtävät protonit elektronisiirtoketjun käyttöön, jos happea on riittävästi soluhengityksen käynnistämiseen. Anaerobinen (hapeton) energiantuotanto loppuu siihen, että pyruvaatit pelkistyvät laktaatiksi.

Sitruunahappokierto
Kuvan lähde: Wikipedia

Aerobinen (hapellinen) energiantuotanto jatkuu soluhengityksenä sitruunahappokierrossa sellaisissa soluissa, joilla on käytettävänään happea ja mitokondrioita. Sitruunahappokierto (Krebsin sykli, trikarboksyylihappokierto (TCA-kierto)) käynnistyy sitraattisyntaasientsyymin katalysoidessa sitraatin muodostumista oksaaliasetaatista ja asetyylikoentsyymi-A:sta.  

Sitraatista kierto etenee isositraattiin, siitä alfa-ketoglutaraattiin, edelleen sukkinyyli-koentsyymi-A:han, sitten sukkinaattiin, edelleen fumaraattiin, sitten malaattiin, kunnes kierto palaa oksaaliasetaattiin. Tuloksena asetyyliryhmä on hapetettu täydellisesti hiilidioksidiksi ja kolme NADH:ta, yksi FADH2 ja yksi GTP on tuotettu. Ketoilijoiden kannalta oleellista on, että rasva muutetaan sitruunahappokierron väliaineeksi – asetyylikoentsyymi-A:ksi.

Ennen kuin hiilihydraatit ja rasvat voivat tulla mukaan sitruunahappokiertoon, solussa tapahtuvien muiden prosessien on muutettava ne sopivaan muotoon asetyyliryhmäksi, joka sitoutuu koentsyymi-A:n kanssa aktiiviseksi etikkahapoksi eli asetyylikoentsyymi-A:ksi.

 Mitokondrioissa tapahtuvassa sitruunahappokierrossa syntyy vielä parikymmentä korkeaenergistä ATP-molekyyliä ja protoneja elektroninsiirtoketjuun. Soluhengityksen lopputuotteena on vettä ja hiilidioksidia, jotka poistuvat ihon ja hengityksen kautta. Sokerit ja rasvat siis palavat solujen mitokondrioissa vedeksi ja hiilidioksidiksi. Glukoosi kelpaa sellaisenaan solujen energiantuotantoon. Rasvat ja proteiinit on ensin muokattava asetyylikoentsyymi-A:ksi ja sokerit glukoosiksi.

Kun elimistö pakotetaan hyödyntämään rasvasoluihin varastoitua rasvaa energianlähteenä, läskin palaminen tehostuu huomattavasti.

Kaikki sokerit eivät kelpaa suoraan energiantuotantoon, vaan ne pitää ensin muuttaa glukoosiksi ja glykogeeneiksi, jotka muodostuvat jopa kymmenistä tuhansista yksittäisistä glukoosimolekyyleistä. Ravinnosta saatavan fruktoosin aineenvaihdunta eli fruktolyysi tapahtuu maksassa. Suurin osa fruktoosista syntetisoidaan glykogeeneiksi maksan nopeisiin sokerivarastoihin. Osa fruktoosista muutetaan maksassa glukoosiksi, joka vapautuu verenkiertoon ja ravitsee solujen energiantarvetta. Pari prosenttia fruktoosista muutetaan maksassa suoraan triglyserideiksi eli varastorasvaksi. Fruktoosin aineenvaihdunta rasittaa ja voi pahimmillaan rasvoittaa maksaa. Ilmeisesti epidemiaksi äitynyt alkoholista riippumaton rasvamaksa palautuu väestön ylettömään sokerin kulutukseen.

Jos veressä on liikaa glukoosia solujen ravinteiksi sekä lihasten ja maksan glykogeenivarastoihin, aineenvaihdunta alkaa muuttaa sokereita triglyserideiksi eli varastorasvaksi de novo lipogeneesissa. Insuliini osallistuu myös rasvanhappojen varastoimiseen rasvasoluihin. Tähän perustuu sokereiden lihottava vaikutus.

Kun veren sokeripitoisuus laskee, haima erittää vereen glukagonia. Glukagoni on insuliinin vastavaikuttaja ja sillä on monia tärkeitä tehtäviä aineenvaihdunnan säätelyssä.

1. Glukagoni purkaa maksan glykogeenivarastoja glukoosiksi verenkiertoon solujen energiantuotannon turvaamiseksi ja lihasten glykogeenivarastoja lihasten energiantuotantoon.

2. Glukagonin vaikutuksesta rasvasoluihin varastoituja triglyseridejä vapautuu verenkiertoon. Maksassa ja munuaisissa käynnistyvät ketogeneesi ja glukoneogeneesi. Ne valmistavat verenkiertoon vapautuneista vapaista rasvahapoista yms. aineista solujen energiantuotantoon kelpaavia ketoaineita ja glukoosia. Glukoneogeneesi syntetisoi mm. vapaista aminohapoista ja sitruunahappokierron välituotteista glukoosia.

Verensokerin kohotessa insuliini keskeyttää ketogeneesin ja glukoneogeneesin.

3. Rasvahappojen beetaoksidaatio käynnistyy

Beetaoksidaatiossa rasvahappoketjusta muodostetaan ketohappoja siten, että kolmanteen hiileen liittyy ketoryhmä. Sen edellä oleva kahden hiilen mittainen ketju karboksyyliryhmineen irrotetaan muodostamaan asetyylikoentsyymi-A-molekyyli ja jäljellä oleva hiiliketju aloittaa ketohappojen muodostamisen alusta, kunnes ketju on pilkottu loppuun. Rasvahapon kohta, johon ketoryhmä muodostuu, joutuu ensin luovuttamaan 2 protonia, jotka NAD+ molekyylit siirtävät elektronisiirtoketjulle.

Ketogeenisessä ruokavaliossa elimistö alkaa aktiivisesti muuttaa varastoimiaan rasvoja energiaksi kelpaavaan muotoon, koska soluille ei tarjota helppoa ja nopeaa glukoosia energianlähteeksi. Keho siis pakotetaan polttamaan rasvaa. Tästä ketoosissa ja ketogeenisessä ruokavaliossa on kyse.

Aineenvaihduntaprosessi on täysin luonnollinen. Elimistö osaa käyttää rasvaa polttoaineena, mutta koska solut on lapsuudesta lähtien tehokkaasti opetettu käyttämään polttoaineena sokeria, rasvavarastoja ei juurikaan pureta; lihominen jatkuu niin kauan kuin tarjolla on helppoja hiilihydraatteja ja veren insuliinipitoisuus säilyy korkeana. Elimistö alkaa purkaa rasvavarastoja, kun sille ei tarjota helppoa energiaa. Tavallaan kaloreita merkittävästi rajoittamalla päädytään samaan tilanteeseen, jossa kehon on turvauduttava varastoenergiaan.


Ketoosin hyödyt


Elimistö menee ketoosiin, kun veren sokeripitoisuus ja sen seurauksena insuliinipitoisuus ovat matalat. Varsinainen ketoaineita tuottava ketoosi käynnistyy muutamassa vuorokaudessa, jos hiilihydraattien saantia rajoitetaan 20-50 grammaan vuorokaudessa. Kehon varastoimien rasvojen tehokas käyttö energianlähteenä alkaa noin kolmessa viikossa edellyttäen, että hiilihydraattien saanti pysyy hyvin matalana. Ketoosissa:

  • paino laskee ja elimistö käyttää tehokkaasti varastorasvoja energianlähteenä
  • muuttunut aineenvaihdunta suojaa soluja
  • inflammaatio ja hapetus-pelkistysreaktion epätasapainon seurauksena syntyneet happiradikaalit vähenevät ja antioksidatiiviset prosessit tehostuvat
  • stressihormonien määrä elimistössä ja stressitasot laskevat


Ketogeeninen ruokavalio ja MS


Eräs ketogeeniseen ruokavalioon liitetty vaikutus on se, että se suojelee elimistöä solutasolla vaikuttamalla hapetusstressiin (oksidatiivinen stressi). Verensokerin nousu assosioituu oksidatiiviseen stressiin ja se ylläpitää inflammaatiota.  

Lihavilla myös ylimääräinen rasvakudos ylläpitää elimistön tulehdustilaa, koska rasvakudos erittää erilaisia tulehdussytokiineja eli tulehdusta välittäviä aineita. Laihduttaminen vähentää tällaista inflammaatiota ja tehokas laihtuminen voi laskea tulehdusarvoja (CRP) merkittävästi ja siten parantaa yleistä terveyttä.  

Mitä tutkimukset sanovat?

Saksalaisen 2015 toteutetun seurantatutkimuksen perusteella ketogeeninen ruokavalio parantaa multippeliskleroosia sairastavien elämänlaatua. Tutkimuksen miinuksena on, että se oli hyvin pienimuotoinen (60 osallistujaa) ja kesti vain puoli vuotta.

Saman vuoden aikana ilmestynyt tutkimusraportti löysi viitteitä siitä, että ketogeeninen ruokavalio suojaa etenevää multippeliskleroosia sairastavien keskushermostoa etenevään multippeliskleroosiin assosioituvilta neurodegeneratiivisilta tuhoilta.

”Until recently, multiple sclerosis has been viewed as an entirely inflammatory disease without acknowledgment of the significant neurodegenerative component responsible for disease progression and disability. This perspective is being challenged by observations of a dissociation between inflammation and neurodegeneration where the neurodegenerative component may play a more significant role in disease progression. In this review, we explore the relationship between mitochondrial dysfunction and neurodegeneration in multiple sclerosis. We review evidence that the ketogenic diet can improve mitochondrial function and discuss the potential of the ketogenic diet in treating progressive multiple sclerosis for which no treatment currently exists.” Lue tutkimus
tästä.

Ketogeeninen ruokavalio näyttää hyödyttävän multippeliskleroosia sairastavia solutasolla. Se vähentää oksidatiivista stressiä ja lisää veren antioksidanttitasoja. Tämä suojaa hermo- ja aivosoluja neurodegeneraatiolta. Vastaavia havaintoja on tehty dementian ja Alzheimerin taudin kohdalla; ketogeeninen ruokavalio on tutkimuksissa liitetty pienempään muistisairauksien riskiin.


Oksidatiivinen stressi ja antioksidantit


Oksidatiivinen stressi tarkoittaa solujen ja laajemmin koko elimistön hapetus-pelkistystilan epätasapainoa. Käytännössä hapettavien tekijöiden liiallinen määrä ja antioksidatiivisten järjestelmien vajavainen toiminta välittyy reaktiivisten happi- ja typpiradikaalien kautta, mikä ylläpitää elimistön inflammaatiota.

Verensokeri vaikuttaa oksidatiiviseen stressiin ja inflammaatioon sitä enemmän, mitä korkeammalle verensokeri nousee ja mitä suuremmasta syödystä hiilihydraattimäärästä on kyse. Suuren glykeemisen kuorman sisältävät ruoka-annokset nostavat verensokeria rajusti. Oksidatiivisen stressin aiheuttamia tulehdusta lisääviä vaikutuksia voi vähentää tulehdusta jarruttavilla tekijöillä: polyfenoleilla, C-vitamiinilla, kanelilla ja etikalla, kuiduilla ja rasvalla.

Miten se toimii?

Reaktiivinen happiradikaali sisältää parittoman elektronin ja on siksi hyvin reaktiivinen. Energiataloudellisesti parittomat elektronit ovat epäedullisia ja siksi yhdiste pyrkii parilliseen elektronimäärään reagoimalla läheisyydessä olevien muiden yhdisteiden kanssa. Happiradikaali vaurioittaa kohtaamiaan molekyylejä. Tämä voi ilmetä eri tavoin:

Lipidiperoksidaatiossa rasvat härskiintyvät. Oksidatiivisessa stressissä rasvat hapettuvat happiradikaalien liiallisen määrän vuoksi ja seurauksena voi olla esimerkiksi rasvakalvojen virheellinen toiminta, joka vaikuttaa hormonien ja muiden viestiaineiden aikaansaamien signaalien välittymisessä solukalvon kautta soluun.
– Proteiinien vauriot. Proteiinit toimivat entsyymikatalyytteina, jotka mahdollistavat elintoiminnoille välttämättömät kemialliset reaktiot. Jotkin proteiinit toimivat reseptoreina, jotka vastaanottavat soluun tulevia kemiallisia viestejä. Happiradikaalien vaikutukset proteiineihin voivat aiheuttaa monenlaisia elintoimintojen häiriöitä.
– Myös DNA voi vaurioitua hapettumisen seurauksena. Tämä aiheuttaa geneettisiä vaurioita eli mutaatioita DNA:n emäsjärjestyksissä. Tällaiset muutokset voivat muuttaa ko. aluetta koodinaan käyttävän proteiinin rakennetta ja edelleen pysyvästi solun toimintaa, minkä seurauksena solut saattavat muuttua pahanlaatuisiksi. Se altistaa syövän kehittymiselle.  

Happiradikaaleja syntyy elimistön normaalin toiminnan seurauksena esimerkiksi ruokailun jälkeen ja soluhengityksessä, kun mitokondrioiden elektroninsiirtoketju käyttää happea energiantuotannossa. Happiradikaalien muodostuminen on osa perusaineenvaihduntaa, mutta niiden määrää rajoittaa elimistön omat antioksidatiiviset järjestelmät. Hapetus-pelkistystiloissa tapahtuvat muutokset ovat osa solujen välistä viestintämekanismia (redox signaling). Keho voi hyödyntää happiradikaaleja myös immuunijärjestelmän osana. Luontainen immuniteetti ja siihen liittyvät fagosytoivat solut tuhoavat elimistölle vieraita mikrobeja tuottamalla happiradikaaleja.

Elimistöllä on omia mekanismeja reaktiivisten happiradikaalien määrän rajoittamiseen. Näistä tärkeimpiä ovat happiradikaaleja vaarattomiksi molekyyleiksi muuttavat entsyymit, kuten superoksididismutaasi, katalaasi ja glutationiperoksidaasi.  Ravinnosta saatavat pienimolekyyliset antioksidantit pystyvät myös inaktivoimaan happiradikaaleja. Antioksidantteihin kuuluu eräitä vitamiineja ja flavonoideja. Tutuimpia ovat C- ja E-vitamiinit.

Liiallinen oksidatiivinen stressi voi johtaa solukuolemaan ja kudostuhoon. Inflammaatio on kaikkien kroonisten sairauksien riskitekijä.

Tässä on syytä painottaa sitä, että kovin paljon tutkimustietoa ketogeenisen ruokavalion hyödyistä multippeliskleroosia sairastavien oireiden helpottajana ei ole. Havaitut hyödyt on todennettu lähinnä eläinkokeissa ja pitkäaikaisvaikutuksista ei ole tietoa. Toisaalta tutkimusten tulokset ovat hyvin rohkaisevia.


Huomioitavaa


Ketogeenisen ruokavalion noudattaminen voi aiheuttaa multippeliskleroosia sairastavilla väsymystä (fatiikkia). Omalla kohdallani en sellaista huomannut, mutta multippeliskleroosi vaikuttaa eri ihmisiin eri tavoin, joten varoituksen sana on paikallaan.

Usein vähän hiilihydraatteja sisältävää ruokavaliota noudattavia varoitetaan kuitujen ja välttämättömien ravintoaineiden mahdollisista puutoksista hiilihydraattirajoitteiden seurauksena. Se voi olla yksipuolisella ketogeenisella dieetillä ongelma, mutta myös vähän hiilihydraatteja sisältävällä ruokavaliolla saa kaikki välttämättömät ravintoaineet ja riittävästi kuituja, jos ruokavalio on riittävän monipuolinen.

Mitä pitäisi vältellä

Ketoosi edellyttää hiilihydraattien tuntuvaa rajoittamista päivittäisessä ruokavaliossa ja hiilihydraattien korvaamista rasvalla ja proteiineilla. Välteltäviä ravintoaineita ovat erityisesti sokerit ja tärkkelys, jauhot ja niistä valmistetut ruoat sekä riisi, peruna, maissi ja hedelmät.

Rasvat

Hyväksyttyihin ravintoaineisiin kuuluvat hyvät rasvat ja proteiinit sekä vähän hiilihydraatteja sisältävät kasvikset ja pähkinät. Voi kuuluu monissa virallisissa ravintosuosituksissa vältettäviin epäterveellisiin rasvoihin, mutta minä suhtaudun voihin äärimmäisen myönteisesti. Sen sijaan margariineja en mielelläni syö. Voin terveysvaikutuksista vallitsee kaksi koulukuntaa: klassinen rasvavastainen koulukunta ja uusimpiin tutkimuksiin perustuva modernimpi lähestymistapa. Jokainen tehköön valintansa itse. Yhtä totuutta voin terveysvaikutuksista ei ole olemassa.

  • oliiviöljy
  • voi (tai ei, jos syö mieluummin voimakkaasti raffinoituja margariineja)
  • avokadot
  • pähkinät, mantelit, pistaasit
  • rasvaiset kalat, kuten lohi, sardiinit ja makrilli

Proteiinit

Ketogeeniseen ruokavalioon voi sisältyä sekä eläin- että kasvisperäisiä proteiineja.

  • liha
  • meijerituotteet (juustot yms.)
  • munat
  • pähkinät, maapähkinät ja cashew-pähkinät

Hiilihydraatit

Ketogeenisella ruokavaliolla rajoitetaan erityisesti seuraavien hiilihydraattien saantia:

  • sokerit
  • hedelmämehut, virvoitusjuomat ja makeutetut teet
  • makeiset ja leivonnaiset
  • maitoa, sillä se sisältää maitosokeria eli laktoosia
  • pasta
  • leipä
  • pavut
  • hedelmät
  • murot, puurot yms.
  • tärkkelyspitoiset vihannekset, kuten perunat ja maissi

Esimerkki päivän ruoista ketogeenisella ruokavaliolla

Aamiainen

  • pari paistettua munaa
  • pekonia
  • kahvia

Välipala

  • puolikas avokado, kourallinen pähkinöitä

Lounas

  • viipaloitua kurpitsaa
  • lihapullia ja tomaattikastiketta

Välipala

  • manteleita

Päivällinen

  • paistettua lohta
  • kukkakaalia ja voita
  • pinaattia

Tuo on vain eräs esimerkki päivittäisen ruokavalion sisällöstä. Tulen lisäämään tänne ketonurkkaukseen erilaisia hyviksi koettuja reseptejä sekä muuta aihetta sivuavaa infoa.  

Lopuksi

En voi sietää sanaa ”karppaaminen”. Siinä on jotenkin negatiivinen sointi. Lisäksi se kuulostaa pikemminkin hiilihydraattien syömiseltä kuin niiden rajoittamiselta. Käytän itse ketoilu-sanaa vähän hiilihydraatteja ja runsaasti rasvaa sisältävästä ruokavaliosta.

 Aloitin ketoilun eilen 2.12.2019. Söin päivän aikana kaksi ateriaa. Brunssi-lounaalla naudan jauhelihapihvin, runsaasti paistettua valkosipulilla ja chilillä maustettua kaali-paprika-sekoitusta ja juustoraastetta. Päivällisellä 3 paistettua munaa, kaali-paprikasekoituksen jämät ja paistetun naudan jauhelihapihvin. Pysyin kylläisenä, enkä kaivannut välipaloja tai iltapalaa.

Aloitan tulevien viikkojen aikana kokoamaan Ruokasotaan erityistä Ketonurkkausta, jossa kerron ketoiluun liittyvistä tutkimuksista, omista havainnoistani ja hyvistä resepteistä.

 




Runsas gluteenin saanti varhaislapsuudessa voi selittää keliakiaan sairastumista

CNN raportoi 14.8.2019 päivätyssä uutisessa tutkimuksesta, jonka mukaan varhaislapsuuden runsaasti gluteenia sisältävä ravinto voi selittää gluteeniyliherkkyyteen ja keliakiaan sairastumista.

Mitä gluteeni on

Gluteeni on viljojen sisältämien gliadiini- ja gluteliini-ryhmän varastoproteiineista muodostuva aine, joka antaa viljoille leivonnassa hyödyllisen sitkon. Taikinassa gliadiini ja gluteniini järjestyvät gluteeniksi, eli tiiviiksi, venyväksi ja joustavaksi verkostoksi.

Vehnän sisältämä gluteeni sisältää glysiinejä, seriinejä ja treoniineja. Rukiissa on sekaliineja, ohrassa hordeiineja ja kaurassa aveniineja. Gluteenia on kaikissa yleisimmissä viljatuotteissa, mutta monet keliakiaa sairastavat sietävät kauran aveniinista muodostuvaa gluteenia.

Suomessa noin 6 prosenttia väestöstä sairastuu gluteeniyliherkkyyteen ja 2 prosenttia keliakiaan. Keliakiassa gluteenin prolamiiniosa gliadiini aiheuttaa ohutsuolessa tulehduksen. Tutkimusten mukaan gliadiini kasvattaa suolen läpäisevyyttä  ja soluliitosten väljentymistä suoliston seinämissä.

JAMA:n julkaiseman tutkimuksen mukaan runsaasti gluteenia sisältävä ravinto lapsen ensimmäisten viiden elinvuoden aikana assosioituu kasvaneeseen keliakian, suolistotulehdusten ja ohutsuolen vaurioiden riskiin.

Normaalia suurempi gluteenin saanti kasvatti lapsen riskiä sairastua keliakiaan 6,1 %. Gramman lisäys päivittäiseen gluteenin saantiin kasvatti sairastumisen riskiä edelleen 7,2 %.

Tutkimuksessa arvioitiin yli 6600 vuosien 2004 ja 2010 välillä syntyneen lapsen ravintotottumuksia Yhdysvalloissa, Suomessa, Saksassa ja Ruotsissa. Kaikilla tutkimuksessa mukana olleilla lapsilla oli lapsuustyypin diabetekselle ja keliakialle altistava genotyyppi.

Lasten gluteenin saanti tarkistettiin muutaman kuukauden välein aina viidenteen ikävuoteen asti. Saantia verrattiin saman ikäisten terveiden verrokkilapsien gluteenin saantiin.

Tutkimuksen aikana 1216 lapsella (lähes 20 %) havaittiin gluteenin liittyvä autoimmuniteettireaktio, joka on elimistön ensimmäinen merkki huonosta gluteenin siedosta, kertoi tutkimusta johtanut Carin Andrén Aronsson Lundin yliopistosta. Lisäksi lapsista 450 (n. 7 %) sairastui keliakiaan. Keliakiaan sairastuminen diagnosoitiin useimmiten 2 ja 3 ikävuoden välillä.


Keliakia vaikuttaa miljoonien elämään


Keliakiaa sairastavilla gluteeni vahingoittaa ohutsuolen limakalvon nukkaa. Keliakia edellyttää perinnöllisen alttiuden sairastua, sekä jonkin taudin laukaisevan ympäristötekijän. Tämän tutkimuksen perusteella runsas gluteenin saanti varhaislapsuudessa voi laukaista taudin sellaisilla lapsilla, joilla on perinnöllinen alttius sairastua.

Pienelle osalle keliakiaa sairastavista kehittyy iho-oireita (dermatitis herpetiformis). Suolen keliakiaa sairastavista kaksi kolmasosaa on naisia. Ihokeliakiaa esiintyy yhtäläisesti miehillä ja naisilla.

Keliakia on autoimmuunitauti, jossa elimistön immuunijärjestelmä tuottaa vasta-aineita omia kudoksia vastaan. Keliakiaa sairastavilla on muuta väestöä useammin myös jokin muu autoimmuunitauti. Taudin laukaisee vehnässä, rukiissa ja ohrassa esiintyvä gluteeni, joka perinnöllisesti alttiilla henkilöillä vahingoittaa immunologisen reaktion seurauksena ohutsuolen sisäpintaa verhoavan limakalvon soluja.


Keliakian oireet


Suolistonukan vaurioituminen vaikuttaa ravintoaineiden imeytymiseen. Tämä voi johtaa joidenkin ravintoaineiden puutosoireisiin. Yleisimmät puutosoireet liittyvät raudan ja foolihapon imeytymishäiriöön, mikä voi aiheuttaa anemiaa. Myös ravinnosta saatavan D-vitamiinin imeytyminen voi heikentyä, mikä aiheuttaa kalsiumin imeytymishäiriöitä.

Keliakian tavallisimmat oireet ovat ripuli, löysät ulosteet, ylävatsan turvotus, ilmavaivat, painon lasku ja lapsilla kasvun hidastuminen.

Nykyisin tiedetään, että keliakiaan kuuluu myös oireita, jotka eivät suoraan liity suolistoon. Melkein puolella keliakiaa sairastavista maksaentsyymit ovat koholla. Vakavat maksavauriot ovat kuitenkin harvinaisia. Keliakia aiheuttaa myös hermostoon liittyviä oireita, muistihäiriöitä ja lapsettomuutta.

Ihokeliakiassa esiintyy kutisevia rakkuloita etenkin kyynärpäissä, polvissa ja pakaroissa. Lähes kaikilla ihokeliakiaa sairastavilla on myös suoliston keliakia, mutta usein se on lieväoireinen tai oireeton.

Maailmanlaajuisesti keliakiaa sairastaa arviolta yksi ihminen sadasta. On mahdollista, että jopa kaksi miljoonaa ihmistä sairastaa keliakiaa tietämättään. Celiac Disease Foundation.

Gluteenin osuus keliakiaan tunnetaan, mutta JAMA:n julkaiseman tutkimuksen perusteella myös gluteenin määrällä on sairastumisen kannalta merkitystä.


Gluteeniton ruokavalio kasvattaa suosiotaan


Gluteenittomuus on yhä suositumpaa myös terveiden parissa. Monet välttelevät gluteenia viljojen aiheuttaman turvotuksen tunteen vuoksi.

Gluteenin rajoittaminen voi kuitenkin aiheuttaa vajausta erityisesti täysjyväviljojen sisältämien tärkeiden ravintoaineiden saannissa. Viljojen korvaaminen maissi- tai riisijauhoilla ei ole erityisen terveellistä. Gluteenia sisältävät viljatuotteet sisältävät yleensä runsaasti terveellistä suoliston hyvää mikrobikantaa ravitsevaa sulamatonta kuitua.

Asiantuntijoiden mukaan gluteenista luopuminen ei ole erityisen järkevää, jos ei sairasta gluteeniyliherkkyyttä tai keliakiaa. Aronssonin mukaan geneettisessä riskiryhmässä olevien lasten vanhempien tulisi rajoittaa lastensa gluteenin saantia pienentääkseen sairastumisen riskiä. Mitään tarkkaa ja turvallista saantisuositusta geneettisen sairastumisalttiuden omaaville ei toisaalta ole olemassa.

Tohtori Alessio Fasano (Center for Celiac Research and Treatment, Massachusetts General Hospital) on yksi gluteenin kärjekkäimmistä vastustajista. Hänen hypoteesinsa vuotavan suolen oireyhteydestä kaikkien autoimmuunitautien perimmäisenä syynä on herättänyt paljon polemiikkia, mutta mitään lääketieteellistä konsensusta hypoteesista ei vallitse.

Fasanon mukaan gluteenittomuus on tällä hetkellä Hollywoodin suosituin ruokatrendi, mutta hänkään ei näe järkevänä vältellä gluteenia vain sen vuoksi, että se sattuu olemaan muodikasta. Fasano korostaa, että keliaakikoille gluteenittomuus on rinnastettavissa insuliinin diabeetikoilla; se on ainoa lääketietellinen keino hillitä tautia.

Gluteenittomuuden hyödyistä ei ole tutkittua tietoa muiden kuin keliakiaa tai gluteeniyliherkkyyttä sairastavien kohdalla.


Gluteenittomuuden lyhyt historia

Toisen maailmasodan jälkeen Eurooppa oli raunioina ja lapset kärsivät aliravitsemuksesta. Viljasta, hedelmistä ja vihanneksista oli suuri puute. Aliravitsemuus johti kuitenkin yllättävään havaintoon: terveet lapset heikkenivät, mutta keliakiaa sairastavat vahvistuivat.

Keliakia oli tunnettu jo pitkään ja sitä pidettiin erityisesti lastentautina. Hollantilainen lastenlääkäri Dr. Willem-Karel Dicke havaitsi, että sota-aikana keliakiaa sairastavien lasten oireet helpottivat. Ennen sotaa lasten kuolleisuus keliakiaan oli 30 prosentin luokkaa. Vuonna 1941 Dicke julkaisi tutkimuspaperin vehnättömään ruokavalioon liittyvistä havainnoistaan (PDF).

”There’s nothing specifically bad about gluten or specifically good about a gluten-free diet, outside of for these specific — not uncommon but relatively small — populations of people with celiac disease, which is about 1% of people in the general population,” –  Dr. Daniel Leffler (Celiac Center at Beth Israel Deaconess Medical Center, Boston).

Miksi gluteeni aiheuttaa oireita keliakiaa sairastaville? Aluksi ajateltiin, että kyse on ruoka-allergiasta.

1970-luvulla geenit paljastuvat

Lefflerin mukaan tutkijat oivalsivat 1970-luvulla, että keliakia ei ole allergia, vaan autoimmuunitauti. Taudin patogeneesi paljastui vähitellen 1970-luvun puoliväliin mennessä.

Tutkimukset johtivat havaintoon, että keliakia assosioituu immuunivasteeseen osallistuvaan geeniin HLA-DQ2. Myös HLA-DQ8-geeni vaikuttaa keliakiassa.

”This was sort of a surprise, because HLA-DQ2 was already known to be linked to type 1 diabetes, which is another classic autoimmune disease, but not to any of the allergic diseases. So the genetics that people with celiac disease have is much more similar to autoimmune diseases.” – Leffler

1980-luku: Keliakiasta riippumaton gluteeniyliherkkyys

Keliakiasta riippumaton gluteeniyliherkkyys nousi framille 1980, kun Gastroenterology julkaisi tutkimuspaperin kahdeksan naisen keliakiaa muistuttavista oireista (vatsakipu, krooninen ripuli), jotka katosivat gluteenittomalla ruokavaliolla. Tutkimuspaperin kuvaamien naisten ohutsuolinäytteet eivät osoittaneet merkkejä keliakiasta. Nykyisin keliakia voidaan diagnosoida perhehistorian, verikokeiden, iho- ja geeninäytteiden ja ohutsuolinäytteen avulla.

Gluteeniyliherkkyys tunnetaan yhä huonosti. Nykyisin ajatellaan, että keliakiasta riippumaton gluteeniyliherkkyys aiheuttaa keliakiaan viittaavia suolisto-oireita ilman, että immuunijärjestelmä vahingoittaa suolistonukkaa.

Oireet ovat todellisia ja potilaiden olo helpottaa gluteenittomalla ruokavaliolla, mutta syytä ei vielä ymmärretä. Onkin hyvin mahdollista, että gluteeni ei aiheuta gluteeniyliherkkyyden oireita, vaan jotkin muut viljojen sisältämät proteiinit, kuten vehnän ATI-proteiinit.




Ruokavaliot: MIND

Tieto erilaisten ravintoaineiden vaikutuksista terveyteen vahvistuu jatkuvasti. Tämä synnyttää monenlaisia ravitsemuksellisia oppisuuntia. Tavoite on kaikissa ruokavalioissa sinänsä sama: hyvä terveys. Kognitiivista terveyttä edistävä MIND on eräs tuoreimmista ruokavaliotrendeistä.

Useimmat ruokavaliot sisältävät hyviä ja ravitsemuksellisesti arvokkaita osia. Joidenkin ruokavalioiden selkein päämäärä on laihtuminen ja painonhallinnan ylläpitäminen. Ruokavaliot, kuten ketogeeninen dieetti tai Atkinsin dieetti nojaavat aineenvaihdunnan mekanismeihin, jotka pakottavat aineenvaihdunnan turvautumaan kehon varastorasvoihin energianlähteinä. DASH painottaa sydän- ja verisuoniterveyttä. Vegaaninen ruokavalio voi olla eettinen tai terveydellinen valinta. MIND perustuu kognitiivista terveyttä ylläpitävien ravintoaineiden syömiseen.

Se, mitä suuhunsa laittaa, ei koskaan ole täysin samantekevää. Kaikilla ravintoaineilla on useita tehtäviä elimistössä, mutta minkään yksittäisen ruoka-aineen korostaminen ei liene pitkällä tähtäimellä erityisen terveellistä. Olennaisinta tervellisessä ja tasapainoisessa ruokavaliossa on välttämättömien ravintoaineiden saanti.

MIND (Mediterranean-DASH Intervention for Neurodegenerative Delay)

MIND-ruokavalio on Välimeren ruokavalion ja DASH-ruokavalion sekoitus. Ruokavalio perustuu havaintoihin, että tietyt ravintoaineet parantavat aivojen hyvinvointia ja pienentävät ikääntymiseen liittyvien muistisairauksien, kuten Alzheimerin taudin riskiä.

MIND-ruokavalion mukainen ruoka kootaan ensisijaisesti täysjyväviljoista, marjoista, vihreistä lehtivihanneksista, vihanneksista, oliiviöljystä, kalasta ja siipikarjan lihasta.

Tutkimusnäyttö MIND-ruokavalion terveyshyödyistä on varsin niukkaa, mutta eräiden epidemiologisten tutkimusten mukaan ruokavalio laskee Alzheimerin taudin riskiä.

Huomionarvoista on, että MIND-ruokavalion hyödyt tutkimuksissa vertautuvat erityisesti perinteiseen amerikkalaiseen arkiruokaan, joka ei välttämättä sisällä juurikaan hyviä rasvoja, kasviksia, marjoja, hedelmiä ja kokojyväviljoja.

MIND-ruokavalion kehittäminen alkoi 2015, kun tutkijat selvittivät ravinnon ja aivojen terveyden välistä yhteyttä. Tavoitteena oli kehittää ruokavalio, joka suojaa ikääntymisen aiheuttamilta muistisairauksilta.

Sydän- ja verisuoniterveyttä edistävä DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension) on monissa ruokavalioita vertailevissa tutkimuksissa arvioitu terveellisimmäksi ruokavalioksi. Myös Välimeren ruokavalio ylläpitää terveyttä. MIND yhdistää hyviksi todettuja malleja DASH- ja Välimeren ruokavalioista.

DASH kehitettiin NHLBI:n (National Heart, Lung and Blood Institute) rahoittamien kliinisten tutkimusten rohkaisemana. MIND eroaa Välimeren ruokavaliosta ja DASH-ruokavaliosta:

  • marjojen merkitystä korostetaan hedelmiin nähden marjojen antioksidanttipitoisuuden vuoksi
  • kalaa suositellaan vähintään kerran viikossa
  • MIND korostaa vihreiden lehtivihannesten ja vihannesten tärkeyttä terveydelle

MIND-ruokavalion fokus on kymmenessä suositeltavassa ravintoaineessa ja viidessä ravintoaineessa, joita tulisi välttää.

Suositeltavia ovat:

  • Vihreät lehtivihannekset
  • Kaikki vihannekset
  • Marjat
  • Pähkinät
  • Oliiviöljy
  • Täysjyväviljat
  • Kala
  • Pavut ja palkokasvit
  • Siipikarjan liha
  • Viini (mutta vain lasillinen päivässä)

Vältettäviä ravintoaineita ovat:

  • Voi ja margariini
  • Juusto
  • Punainen liha
  • Paistettu ja uppopaistettu ruoka
  • Makeiset

MIND ja terveys

Välimeren ruokavaliota ja DASH-ruokavaliota on tutkittu paljon. Tutkimusaineiston tulokset ovat varsin koherentteja ja vahvoja. Kumpikin ruokavalio assosioituu tutkimuksissa matalampaan verenpaineeseen, pienempään sydän- ja verisuonitautien riskiin ja pienempään tyypin 2 diabeteksen riskiin.

Toistaiseksi MIND-ruokavaliosta ei ole laajoja epidemiologisia tutkimuksia, mutta kourallinen tehtyjä tutkimuksia viittaisi MIND-ruokavalion hidastavan kognitiivisten sairauksien kehittymistä ja etenemistä sekä pienentävän Alzheimerin taudin riskiä.

Tärkeä huomio MIND-ruokavaliossa on se, että se sisältää paljon antioksidantteja, jotka vähentävät oksidatiivista stressiä. Oksidatiivinen stressi tarkoittaa soluja vaurioittavien vapaiden happiradikaalien ja niitä torjuvien antioksidanttien epätasapainoa elimistössä. Ruokavalion myös uskotaan ylläpitävän sydän- ja verisuoniterveyttä ja vähentävän aikuistyypin diabeteksen riskiä.

MIND laskee Alzheimerin taudin riskiä

Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association-lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan MIND-ruokavalio laskee Alzheimerin taudin riskiä jopa 35 %. Ruokavalion on kehittänyt Rush yliopistossa työskentelevä ravitsemustiteeseen erikoistunut epidmologi Martha Clare Morris kollegoineen.

MIND-ruokavalion vaikutuksia tarkastelevassa tutkimuksessa seurattiin 923 Chicagossa asuvan 58-98-vuotiaan ravitsemustottumuksia osana laajempaa seurantaa (Rush Memory and Aging Project), jonka tavoitteena on tunnistaa muistisairauksiin vaikuttavia tekijöitä. Informaatiota kerättiin osallistujilta kyselytutkimuksina vuosien 2004 ja 2013 välisenä aikana. Ruokatottumukset pisteytettiin sen mukaan, kuinka läheisesti ne muistuttivat MIND-, DASH- tai Välimeren ruokavaliota. Tutkimuksessa seurattiin,  miten erilaisia ruokavalioita noudattavien henkilöiden ravintotottumukset korreloivat Alzheimerin taudin kanssa.

Tutkijat havaitsivat, että ruokatottumukset, jotka olivat lähimpänä MIND-, DASH- ja Välimeren ruokavaliota korreloivat pienimpään Azlheimerin taudin sairastumisriskiin. Välimeren ruokavaliota lähimmin muistuttavat ravintottottumukset laskivat Alzheimerin taudin riskiä 54 %, lähimmin MIND-ruokavaliota muistuttavat ravintotottumukset laskivat Alzheimerin taudin riskiä 53 % ja lähimmin DASH-ruokavaliota noudattavien tottumukset laskivat Alzheimerin taudin riskiä 39 % suhteessa niihin seurannassa oleviin henkilöihin, joiden ravitsemustottumukset erosivat eniten näistä.

Kognitiivista terveyttä edistävät tekijät lienevät MIND-ruokavalion sisältämissä ravintoaineissa, vitamiineissa, mineraaleissa, hyvissä rasvoissa ja fytokemikaaleissa sekä erityisesti folaateissa ja antioksidanteissa.

Ratkaisevaa oli havainto, jonka mukaan toisinaan DASH- tai Välimeren ruokavaliota noudattavien Alzheimerin taudin riski ei laskenut muihin nähden, mutta MIND-ruokavaliota muistuttavaa ruokavaliota satunnaisestikin noudattavien Alzheimerin taudin riski laski 35 %.




Muistio: Gameettien tanssista solubiologian alkeisiin ja aineenvaihdunnan ihmeisiin

Elämä on jatkuvaa muutosta sukupolvien ja lajien evoluutiosta yksilön monimutkaiseen aineenvaihduntaan. Joka päivä osa soluistamme uusiutuu ja osa soluistamme kuolee. Telomeerit lyhenevät solujen uusiutuessa ja leikkaavat solujen biologista aikaa.

Aineenvaihdunta ylläpitää elämää ja muutosta muuttamalla syömämme ravinnon elimistön rakennusaineiksi ja solujen energiaksi tai varastoimalla ravinteita myöhempää käyttöä varten.

Solu on kaikkien elävien organismien sähköisesti varautunut perusyksikkö. Ihmisillä ja muilla suvullisesti lisääntyvillä otuksilla solut voidaan jakaa somaattisiin soluihin ja ituradan sukusoluihin eli gameetteihin. Yleensä solut ovat mikroskooppisen pieniä (0,01-0,1 mm), mutta eräät hermosolut voivat olla yli metrin mittaisia. Suurimpia soluja ovat munasolut, hermosolut ja lihassolut. Pienimpiä soluja ovat siittiösolut ja veren punasolut. Ihosolun koko on vain 11-12 µm.

Useimmat solut elävät kuukausia tai vuosia, mutta suolen sisäpinnan solut ja eräät valkosolut kuolevat jo muutamassa päivässä. Hermo- ja lihassolut ovat yleensä pitkäikäisiä. Aivosolut saattavat elää yli sata vuotiaiksi tai kuolla perjantain ja sunnuntain välillä riippuen nautitun tuliliemen määrästä ja laadusta.

Ihmisen kudoksesta yli 96 % muodostuu neljästä alkuaineesta. Vedyn, hiilen, typen ja hapen lisäksi kudoksissa on pieniä pitoisuuksia natriumia, magnesiumia, fosforia, rikkiä, klooria, kaliumia ja kalsiumia. Solut ovat 60–90 prosenttisesti vettä. Solujen tärkeimpiä orgaanisia yhdisteitä ovat hiilihydraatit, lipidit, proteiinit sekä nukleiinihapot (DNA ja RNA).


Elämän alku X+Y


Elämä alkaa seksuaalisen valinnan seurauksena naistentansseissa, työpaikan taukotilassa tai jossakin kiireellisesti valitussa epämukavassa paikassa intohimoisen, mutta surkuhupaisan gameettien tanssin seurauksena. Sattumalla on julma huumorintaju. Haikara vie nyytin usein aivan väärään osoitteeseen ja nyyttiä odottavat jäävät liian usein ilman.

Gameettien tanssi

Gameetit eli sukusolut ovat suvullisesti lisääntyvien eliöiden suvunjatkamiseen erikoistuneita soluja, jotka kehittyvät sukurauhasissa ituradan soluista meioottisen solunjakautumisen seurauksena.

Iturata on lisääntymissoluja (munasoluja tai siittiöitä) tuottava solulinja. Gameettien tanssissa siittiöt uivat kilpaa emättimessä ja voittaja voi soidinmenojen jälkeen päästä kurkistamaan munasoluun. Yleensä tämä johtaa munasolun hedelmöittymiseen.

Kauniimman sukupuolen ituradan solut kehittyvät oogeneesin ja meioosin kautta haploidin kromosomin sisältäviksi munasoluiksi. Oogeneesissä munasoluun varastoituu kaikenlaista vararavintoa ja muuta sälää alkion kehityksen turvaamiseksi. Neljästä oogeneesin tuottamasta haploidista tumasta vain yksi kehittyy munasolun tumaksi ja kolme tumaa surkastuu. Miehillä ituradan solut kehittyvät meioosin ja spermatogeneesin kautta haploidin kromosomin sisältäviksi siittiöiksi.

n + n => 2n

Miehen ja naisen välisen seksuaalisen kanssakäymisen seurauksena, olettaen, että ehkäisyä ei ole käytetty ja seksissä on noudatettu perinteisesti hyväksi koettuja tapoja, miehen siittiö etenee emättimessä ja sen haploidi tuma hedelmöittää haploidin munasolun. Näin syntyy diploidi tsygootti, josta uusi yksilö alkaa kehittyä.

Hedelmöittyminen tapahtuu munanjohtimen yläpäässä sijaitsevassa ampullassa. Siemensyöksyssä emättimeen vapautuu jopa satoja miljoonia siittiöitä, mutta niistä vain muutama uiskentelee aina ampullaan asti. Ampullassa ne voivat säilyä hedelmöittämiskykyisinä yhdestä kolmeen päivään. Vilkkaiden siimahäntäisten seikkailu jatkuu emättimestä kohtuun ja sieltä munanjohtimiin. Hedelmöitys on mahdollinen, jos siittiöt löytävät munasarjasta irronneen munasolun.


Zona pellucida

Gameettien tanssiin kuuluu, että siittiö ei hedelmöitä munasolua heti, vaan sen täytyy ensin läpikäydä kapasitaatio, jossa siittiön solukalvosta poistuu glykoproteiinivaippa ja sytoplasman proteiineja. Kun siittiö on näin vähentänyt ylimääräisiä vaatteitaan, se voi edetä korona radiatan läpi ja kiinnittyä zona pellucidaan.

Zona pellucidaan kiinnittynyt siittiö voi käynnistää akrosomireaktion, jossa siittiön akrosomista vapautuu zona pellucidan läpäisemisen edellyttämiä entsyymejä, kuten akrosiiniä ja trypsiinin kaltaisia aineita.

Munasolun hedelmöittymiselle tärkeä zona pellucida on munasolun solukalvoa ympäröivä glykoproteiinikerros. Se näyttää erottavan munasolun ja ja zona pellucidan ulkopuoliset follikulaarisolut toisistaan, mutta nämä ovat itse asiassa kiinnittyneet munasoluun zona pellucidan läpi kulkevilla ulokkeilla. Munasolun hedelmöittyessä siittiöt kiinnittyvät ensin zona pellucidan ulkopinnan glykoproteiiniin (ZP3), mikä johtaa siittiössä tapahtuvaan akrosomireaktioon ja auttaa siittiön zona pellucidan läpi.


Munasolu, jota ympäröi zona pellucida (valkoinen rengas), ja sen ulkopuolella follikulaarisoluista muodostuva korona radiata Kuvan lähde: Wikipedia

Siittiö kurkistaa zona pellucidan läpi, jolloin sen solukalvo pääsee vihdoin kosketuksiin munasolun solukalvon kanssa. Solukalvojen yhdistyminen alkaa munasolun tuottamien integriinien ja niiden ligandien, siittiön tuottamien disintegriinien vaikutuksesta.
Totta munasolussa

Kun siittiö on vihdoin uinut munasolun sisälle, tapahtuu munasolun toiminnassa kolme muutosta:

– Munasolun solukalvo muuttuu niin, että se ei enää sido siittiöitä, eikä päästä siittiöitä lävitseen. Tämä ehkäisee polyspermiaa, eli usean siittiön pääsyä munasoluun.
– Munasolu aloittaa meioottisen jakautumisen välittömästi siittiön päästyä munasolun sisään.
– Munasolun aineevaihdunta kiihtyy siittiön tuoman aktivaattorin käynnistämänä.

Munasolussa hämmentynyt siittiö räpiköi kohti munasolun pronukleusta. Siittiön pronukleus kasvaa ja sen häntä irtoaa. Siittiön ja munasolun pronukleuksien kasvaminen aiheuttaa molemmissa DNA:n replikaation. Tämän jälkeen ne sulautuvat yhteen ja muodostavat hedelmöityneen munasolun, eli tsygootin. Kahdesta 23 kromosomia sisältävästä haploidista kromosomista syntyy 23 kromosomiparin diploidi kromosomisto (n + n => 2n). We have a winner!

 


Solut ja mikrobit tarvitsevat ravintoa


Ihminen tarvitsee ravintoa ruokkiakseen elimistön noin 37 biljoonan solun tarpeita. Ihmisen aineenvaihduntaan osallistuvat myös suolistossa elävät  arviolta100 biljoonaa mikrobia, jotka vaikuttavat ihmisen fysiologiaan, immuunipuolustuksen kehittymiseen, kolonisaatioresistenssiin ja ravitsemukseen tuottamalla sulamattomien kuitujen, resistentin tärkkelyksen ja proteiinijäänteiden aineenvaihduntatuotteina muiden muassa foolihappoa, biotiinia, K-vitamiinia sekä eräitä suolen kehittymiseen, elimistön energiatasapainoon ja homeostaasin ylläpitoon vaikuttavia bioaktiivisia yhdisteitä.

Mikrobit tuottavat hajoamattomasta ruokajätteestä mm. vetyä, metaania ja epiteelisolujen ensisijaisia energialähteitä – lyhytketjuisia rasvahappoja. Näistä esimerkiksi voihappo saattaa pienetää kasvainten muodostumisen riskiä.

Limakalvon homeostaasi edellyttää suolistomikrobien ja elimistön jatkuvaa kommunikaatiota immuunipuolustuksen ja epiteelisolujen Tollin kaltaisten reseptoreiden (TLR) välityksellä. Normaalin mikrobiomin solurakenteet ja mikrobien erittämät aineenvaihduntatuotteet vaikuttavat limakalvon immuunipuolustuksen solujen kypsymiseen ja pienentävät suolistotulehdusten riskiä. 

Solut saavat energiaa ja rakennusaineita ravinnosta. Mikrobiomi saa ravintoa sulamattomista kuiduista, resistentistä tärkkelyksestä ja imeytymättä jääneistä proteiineista. Nykytiedon valossa vaikuttaa siltä, että paksusuoleen päätyvät proteiinit ravitsevat suoliston huonoja mikorbeja ja kasvattavat suolistotulehdusten ja kasvainten riskiä.

Ravinnosta elimistö saa mineraaleja ja vitamiineja (suojaravinteita), hiilihydraatteja (sokereita), proteiineja (aminohappoja) ja rasvoja (rasvahappoja). Näiden lisäksi hyvinvoiva elimistö kiittää antioksidanteista, sulamattomasta kuidusta, resistentistä tärkkelyksestä sekä pro- ja prebiooteista. Anabolinen ja katabolinen aineenvaihdunta muokkaavat ravintoaineista erilaisia molekyylejä elimistön erilaisiin tarpeisiin. 


Solun rakenne

Solukalvo erottaa solun ympäristöstä. Sytoplasma eli solulima sijaitsee solukalvon sisällä. Solun aineevaihdunnasta huomattava osa tapahtuu solulimassa, jossa on useita soluelimiä eli organellejä ja tuma. Solun perintötekijät ovat tumassa, joka on eristetty solulimasta tumakalvolla.

Soluelinten kalvot kasvattavat solun kalvopinta-alaa ja rajaavat solun eräänlaisiin osastoihin, joissa tapahtuvat kemialliset reaktiot pysyvät erillään toisistaan. Monet solun reaktioketjut tarvitsevat solun eri osastojen välisen kalvopinnan toteutuakseen.

Solua rajaava solukalvo on lipidikaksoiskalvo. Se muodostuu fosfolipideistä, joissa glyseroliin on liittynyt kaksi rasvahappoa sekä hydrofiilinen (vesihakuinen) fosfaattiryhmä. Rasvahappojen hydrofobiset (vesipakoiset) osat ovat suuntautuneet kalvon keskelle. Rasvahapoilla on pallomainen hydrofiilinen pää ja kaksi raajaa, jotka ovat vesipakoisia eli hydrofobisia.

Solukalvo ympäröi solulimaa ja säätelee aineiden kulkua soluun ja sieltä pois. Rasvaliukoiset aineet voivat diffundoitua eli tihkua solukalvon läpi, mutta hydrofiiliset aineet tarvitsevat soluun päästäkseen solukalvon läpäisevän kuljetusproteiinin, kanavaproteiinin, kantajaproteiinin tai pumppuproteiinin. Solukalvossa on useita kalvoproteiineja, kuten reseptoreja ja rakennusproteiineja. Kalvoproteiineihin on kiinnittynyt myös hiilihydraattiosia.

Sytoplasma käsittää solukalvon ja tuman väliin jäävän perusaineen sekä soluelimet (organellit). Solulimassa on myös runsaasti proteiineja ja RNA:ta. Proteiinisynteesi tapahtuu soluliman ribosomeissa.

 Solun natriumkaliumpumput kuljettavat jatkuvasti natriumia solusta ja kaliumia soluun. Tämä edellyttää ATP:n energiaa. Ionipitoisuuserojen seurauksena solulima on negatiivisesti varautunut solunulkopuoliseen matriksiin (extracellular matrix) verrattuna. Sähköinen varaus on edellytys mm. hermosolujen toiminnalle. Varauksen häviäminen johtaa solun kuolemaan.

Tuma

Tuma sijaitsee solulimassa ja sitä ympäröi tumakalvo, joka solukalvon tapaan on rasvahappokaksoiskalvo. Tumakalvo ei ole tiivis, vaan siinä on paljon tumahuokosia, joiden läpi lähetti-RNA (mRNA) ja muut molekyylit pääsevät solulimaan. Geenit sijaitsevat DNA:ssa tuman kromosomeissa.

Mikrotubulukset, mikrofilamentit ja välikokoiset säikeet muodostavat solun tukirangan solulimassa. Mikrotubuluksilla on tärkeä tehtävä solun sisäisessä liikenteessä tuman ja solun reunaosien välillä. Moottoriproteiinit dyneiini ja kinesiini liikkuvat mikrotubuluksia pitkin kuljettaen proteiineja ja muuta solun toiminnan kannalta kiinnostavaa sälää solun muihin osiin.

Mikrofilamentteihin kuuluu esimerkiksi lihassolujen aktiini. Lihassolu supistuu, kun limittäin järjestäytyneet myosiinimolekyylit tarttuvat aktiinimolekyyliin ja vetävät aktiineja lähemmäksi. Vastaavaa aktiinin ja myosiinin vuorovaikutusta tapahtuu jossain määrin muissakin soluissa. Välikokoiset säikeet vaihtelevat solutyypin mukaan. Solun tukirangan osat toimivat solujen välisten liitosten rakenteina.


Mitokondriot


Mitokondrio vastaa soluhengityksestä eli solun energia-aineenvaihdunnasta. Mitokondrioiden määrään soluissa vaikuttaa solun energian tarve. Esimerkiksi lihassoluissa voi olla runsaasti täallaisia ravinnosta energiaa polttavia voimaloita. Punasoluilta mitokondriot puuttuvat kokonaan, joten niiden energiantuotanto tapahtuu glykolyysissä.

Aerobisessa soluhengityksessä mitokondriot polttavat ravintoaineita, glykolyysin glukoosista tuottamia pyruvaatteja hapen avulla sitruunahappokierrossa vedeksi ja hiilidioksidiksi. Reaktioketju tuottaa parikymmentä adenosiinitrifosfaattimolekyyliä. Näin ravintoaineisiin sidottu kemiallinen energia muutetaan ATP:ksi (adenosiinitrifosfaatti), joka on solun tärkein energialähde.

Anaerobinen aineenvaihdunta tuottaa energiaa soluille, joissa ei ole mitokondrioita tai happea. Esimerkiksi veren punasoluilta puuttuu mitokondriot. Anaerobinen aineenvaihdunta tapahtuu glykolyysissä, joka pilkkoo glukoosin kahdeksi ATP:ksi ja kahdeksi pyruvaatiksi. Anaerobisen energiantuotannon lopputuotteena on laktaattia eli maitohappoa.

Mitokondrioissa on omaa DNA:ta ja ne periytyvät lähes aina äidiltä. Aiemmin uskottiin, että mitokondriot periytyvät aina äidiltä, mutta sitten löydettiin poikkeustapauksia, joissa mitokondrioiden sisältämä DNA oli periytynyt isältä. Nykyisin on arvioitu, että jopa joka viidennessätuhannessa tapauksessa mitokondriot ja niiden sisältämä DNA saattavat periytyä isältä jälkeläiselle. Tästä esiintyy erilaisia havaintoja ja tulkintoja.  

Mitokondrion rakenne

Rakenteellisesti mitokondriot muodostuvat sileästä ulkokalvosta ja poimuttuneesta sisäkalvosta. Niissä on viisi toiminnoiltaan ja kemiallisilta ominaisuuksiltaan erilaista osastoa: ulkokalvo, sisäkalvo, ulko- ja sisäkalvon välinen tila, sisäkalvon poimut eli kristat ja sisäkalvon sisäpuoli eli matriksi.

Mitokondrion ulkokalvoa peittää vastaava amfipaattisten molekyylien muodostama kalvo kuin solua. Se koostuu lähinnä vastakkain asettuneista fosfolipideistä, joissa glyserolimolekyylin jokaiseen hydroksyyliryhmään on esterisidoksella kiinnittynyt happo. Kalvoon myös kiinnittynyt poriineiksi kutsuttuja proteiineja, jotka päästävät vain tietyn kokoisia molekyylejä lävitseen.

Sisäkalvoproteiinit ovat:
– Soluhengityksen hapetusreaktioihin liittyvät proteiinit
– ATP-syntaasi, joka tekee ATP:ta matriksissa
– Kuljetusproteiineja, jotka säätelevät metaboliittien siirtoa matriksin sisä- ja ulkopuolelle.
– Proteiininkuljetuskoneisto

Kristat eli sisäkalvon poimut laajentavat kalvon kokonaispinta-alaa, jolloin ATP-molekyylien tuotanto tehostuu.

Matriksi sijaitsee sisäkalvon sisäpuolella. Matriksin sisällä on mm. sitruunahappokierron entsyymejä, mitokondrion oma genomi ja sen säätelyyn ja kopioitumiseen vaadittavia proteiineja. Mitokondrion mtDNA on noin 16 600 emäksen mittainen rengasmainen DNA-molekyyli. Koska mitokondrioilla on oma DNA-sekvenssi ja työkalut proteiinisynteesiin, uskotaan, että mitokondriot ovat alun perin olleet itsenäisiä soluja.

Mitokondrio-Eeva

Mitokondrio-Eeva eli Afrikassa noin 200 000 vuotta sitten. Tämä on voitu laskea, koska uniparentaalisessa periytymisessä jälkeläinen saa mtDNA:n äidiltään. Siinä tapahtuu paljon mutaatioita, jotka eivät korjaannu, vaan säilyvät mtDNA:ssa sukupolvelta seuraavalle jne. Mutaatioiden avulla voidaan tutkia äitilinjoja pitkälle menneisyyteen. Yhden emäksen muutos (single nucleotide polymorphism) eli SNP on mutaation merkkitekijä.

Mitokondriot osallistuvat solun jakautumiseen, apoptoosiin (ohjelmoituun solukuolemaan) ja solun sisäiseen signalointiin esimerkiksi varastoimalla positiivisesti varautuneita kalsium-ioneja. Kalsiumin vapauttaminen solulimaan vaikuttaa hermosolujen välittäjäaineiden vapautumiseen.


Energiantuotanto – Soluhengitys


Soluissa energiaa tuotetaan kemiallisesti ja tuotettu energia varastoidaan korkeaenergisiin fosfaatteihin, yleensä ATP:hen. Mitokondriot ovat solujen voimaloita.

Soluhengitys tuottaa sähkövirtaa, jota tarvitaan erityisesti solukalvojen sähkövarausten ylläpitoon. Solun sisäpuoli on negatiivisesti ja ulkopuoli positiivisesti varautunut.

Kemialliset reaktiot voivat kuluttaa tai tuottaa energiaa riippuen reagoivista aineista. Kun ATP:stä irtoaa fosfaattiryhmä, se luovuttaa runsaasti energiaa, jota solu hyödyntää erilaisiin toimintoihin. Energiaa tuottavat ravintoaineet (glukoosi, rasvat ja proteiinit) muokataan kaikille energiaravinteille yhteiseksi välimuodoksi (asetyylikoentsyymi-A, asetyyli-CoA eli aktiivinen etikkahappo), josta mitokondrioiden reaktiosarja tuottaa ATP-molekyylejä.

Asetyylikoentsyymi-A:n hiilien pelkistymistä hiilidioksidiksi ja vetyjen hapettumista vedeksi sitruunahappokierrossa ja oksidatiivista fosforylaatiota kutsutaan yhteisnimellä soluhengitys.

Hiilihydraateista eli sokereista saatava glukoosi on kehon kaikkien solujen tärkein ravintoaine. Hiilihydraatit, kuten tärkkelys, pilkotaan ruoansulatuskanavassa imetyviksi molekyyleiksi, jotka kulkevat erilaisten glut-kuljetusproteiinien kuljettamina ohutsuolen endoteelin läpi verenkiertoon tai maksaan. Veren kohonnut glukoosipitoisuus aktivoi haiman erittämään vereen insuliinia. Insuliini kiinnittyy solujen insuliinireseptoreihin. S aiheuttaa monenlaista säpinää solussa, mutta tärkeintä on, että insuliini houkuttelee solukalvolle solukalvon läpäisvän proteiinikanavan, jota pitkin glukoosimolekyyli pääsee solun sisälle. Fruktoosin aineenvaihdunta tapahtuu käytännössä vain maksassa. Lue tästä.

Glukoosi

Glukoosimolekyyli hajoaa solulimassa tapahtuvassa glykolyysissä kahdeksi pyruvaatti-molekyyliksi. Anaerobisessa glykolyysissa pyruvaatti pelkistyy maitohapoksi. Pyruvaatin pelkistyessä NADH luovuttaa saamansa vedyn pyruvaatille.

Glykolyysissä muodostuu yhtä glukoosimolekyyliä kohden 2 ATP-molekyyliä ja kumpaakin pyruvaattia kohden 6 vety-ionia (protonia). Syntyneet 12 protonia pelkistävät NAD+ ja NADP+ (dyhydronikotiiniamidi-adeniini-dikuleotidi -fosfatti) ionit. Syntyneet NADH ja NADPH molekyylit siirtävät protonit elektronisiirtoketjun käyttöön, jos happea on riittävästi soluhengityksen käynnistämiseen.

Pyruvaatit hapettuvat asetyylikoentsyymi-A:ksi, joka on kaikille energiaravinteille yhteinen välituote.

Rasvahapot

Rasvahappojen aineenvaihdunnassa tärkeää on beetaoksidaatio, jossa rasvahapot pilkkoutuvat kristojen välisessä tilassa entsyymien vaikutuksesta. Kun veren glukoosipitoisuus laskee, haiman erittämä glukagoni aktivoi rasvahappojen vapauttamisen rasvasoluista verenkiertoon sekä ketogeneesin, glukoneogeneesin ja beetaoksidaation käynnistymisen.

Beetaoksidaatiossa rasvahappoketjusta muodostetaan ketohappoja siten, että kolmanteen hiileen liittyy ketoryhmä. Ssen edellä oleva kahden hiilen mittainen ketju karboksyyliryhmineen irrotetaan muodostamaan asetyylikoentsyymi-A-molekyyli ja jäljellä oleva hiiliketju aloittaa ketohappojen muodostamisen alusta kunnes ketju on pilkottu loppuun. Rasvahapon kohta, johon ketoryhmä muodostuu, joutuu ensin luovuttamaan 2 protonia, jotka NAD+ molekyylit siirtävät elektronisiirtoketjulle.

Sitruunahappokierto

Sitruunahappokierto tapahtuu mitokondrion kristojen välisessä tilassa. Reaktisarjassa oksaloasetaatti reagoi asetyylikoentsyymi-A:n kanssa muodostaen sitraattia. Entsyymien avulla molekyyli, jossa nyt on kuusi hiiltä, kiertää syklin, jossa se luovuttaa yhteensä 12 protonia flavoproteiinien (NAD+/NADP+) siirtäminä elektronisiirtoketjuun ja kaksi hiiltä hiilidioksidin muodostamiseen. Lopulta jäljelle jää oksaloasetaatti, joka on jälleen valmis aloittamaan uuden kierroksen uuden asetyyli-CoA molekyylin kanssa.

Oksidatiivinen fosforylaatio

Flavoproteiinien siirtämät vedyt siirtyvät oksidatiivisessa fosforylaatiossa sytokromiketjuun kristojen kalvoille. Sytokromit siirtävät vetyä eteenpäin, hpettuen ja pelkistyen jälleen takaisin, ja muodostaen kristojen ulko- ja sisäkalvon välille protonigradientin. Tämä kuljettaa protoneja matriksiin, jonka ansiosta ATP-syntetaasi entsyymi syntetisoi ATP:tä ADP:stä, ja fosfaatin jämistä.   

Viimeinen sytokromi eli sytokromi c oksidaasi siirtää vedyt molekulaariselle hapelle muodostaen vettä.


Solusykli


Solusykli on kasvuvaiheesta eli interfaasista ja suvuttomasta tuman jakautumisesta eli mitoosista koostuva vaihe, jossa solu jakautuu kahdeksi uudeksi soluksi. Solukiertoa säätelevät sykliinit ja sykliineistä riippuvaiset kinaasit.

Kasvuvaiheen G1-vaihe alkaa jakautumisvaiheen jälkeen. Se on solusyklin pitkäkestoisin vaihe. Siinä solun tilavuus ja sen sisältämien valkuaisaineiden ja RNA:n määrä lisääntyy. G1-vaiheen aikana solun kromosomisto on kaksinkertainen.

Solun on kasvatettava tilavuutta ja sen DNA:n tulee olla ehjää ennen siirtymistä S-vaiheeseen. DNA:n tarkastamisesta ja eheydestä vastaa p53-proteiini. S-vaihe (S=Synthesis) alkaa DNA:n kahdentumisen alusta ja kestää kunnes koko DNA on kahdentunut.

G2-vaihe kestää S-vaiheen lopusta mitoosin alkuun. Sen aikana solu tarkistaa DNA:n eheyden ATM-proteiinin avulla.

Jakautumis- eli M-vaiheena tunnetun mitoosin käynnistää M-vaihetta edistävä ntekijän (MPF, M-phase promoting factor) aktivoituminen. MPF on kaksiosainen molekyyli, joka koostuu Cdc2- ja sykliinivalkuaisaineesta, ja sen aktivoituminen perustuu Cdc2-valkuaisaineen fosforyloinnin säätelyyn. Mitoosi- eli jakautumisvaihe päättyy, kun proteiinin hajotuslaitteet hajottavat sykliinit.

G0-vaiheessa olevat solut ovat irtautuneet solukierrosta.                  

Somaattiset solut

Somaattiset solut ovat soluja, jotka eivät ole ituradan solulinjassa, eli eivät ole sukusoluja tai sukusolun kantasoluja. Somaattiset solut ovat diploidisia, eli niissä on kaksi homologista kopiota kustakin vastinkromosomista.

Somaattiset solut sisältävät yksilön ainutkertaisen perimän 23 kromosomiparin diploidina kromosomistona. Yksilön sukupuolen perusteella diploidi kromosomisto on muotoa XX (nainen) tai XY (mies). Siittiön sisältämä haploidi kromosmi määrää jälkeläisen sukupuolen.

Myös XXY- ja XYY-muotoisia kromosomipoikkeamia esiintyy. Sellaisia syntyy harvakseltaan, mutta ne eivät viittaa supernaiseen tai supermieheen. Kromosomipoikkeamista tutuin on Downin syndrooma, jossa kromosomia 21 on poikkeuksellisesti kolme kappaletta (21-trisomia).

Gameetit

Meioosissa kehittyvät gameetit, eli sukusolut sisältävät rekombinaatiossa satunnaisesti valikoituneen haploidin kromosomin, eli 23 kromosomia.

Tuman- ja solunjakautuminen

Somaattiset solut uusiutuvat mitoosissa, jossa tuma ja sen sisältämä perimä jakautuvat kahdeksi identtiseksi kopioksi. Solunjakautuminen tapahtuu pian tumanjakautumisen eli mitoosin jälkeen. Solunjakautumisessa yhdestä emosolusta syntyy kaksi identtistä tytärsolua.

Jokainen solunjakautuminen tuottaa virheitä DNA-ketjuun ja lyhentää kromosomien päässä sijaitsevia DNA-jaksoja, eli telomeerejä. Telomeerit muodostuvat toistuvista DNA-sekvensseistä. Nisäkkäillä sekvenssi on muotoa TTAGGG, joka on 3000-20 000 emäsparin mittainen.


Mitoosi

Somaattiset solut jakautuvat mitoosissa, jossa solun tuma ja sen sisältämä perimä jakautuvat kahdeksi identtiseksi kopioksi. Mitoosilla voidaan tarkoittaa joko perimän jakautumista tai koko solusyklin M-vaihetta.

Tuma jakautuu ennen kuin solu voi jakautua kahdeksi tytärsoluksi. Jakautuminen kestää yleensä noin tunnin. Mitoosissa solun alkuperäinen kromosomimäärä pysyy samana. Mitoosin vaiheet:

  • Profaasi (esivaihe), jossa kromosomit kondensoituvat näkyviin
  • Prometafaasi, jossa tumakotelo hajoaa ja tumajyvänen katoaa näkyvistä
  • Metafaasi (keskivaihe), jossa kahdentuneet kromosomit asettuvat jakotasoon. Sisarkromatidit (kromosomin puolikkaat) asettuvat usein metafaasikromosomeille tyypilliseen X-kirjaimen muotoon, jossa solmukohtana on sentromeeri. Solulimassa tuman lähettyvillä on kaksi sentriolia (keskusjyvästä), jotka profaasin aikana siirtyvät tuman vastakkaisille navoille. Seuraavaksi mikrotubuluksista muodostuu tumasukkula, jonka sukkularihmoja kiinnitty kunkin kromosomin sentromeeriin.
  • Anafaasi (jälkivaihe), jossa tumasukkulan säikeet lyhenevät ja vetävät kromatidit toisistaan irti sekä ohjaavat syntyneet tytärkromosomit solun vastakkaisille puolille. Näin solunjakautumisen S-vaiheen aikana kahdentuneista kromatideista tulee taas yksinkertaisia.
  • Telofaasi (loppuvaihe), jossa kummankin tytärkromosomiryhmän ympärille rakentuu tumakotelo. Tumasukkula häviää vähitellen ja kromosomit purkautuvat kierteisyydestään löyhäksi vyyhdeksi. Molempiin tumiin ilmaantuu tumajyvänen.

Mitoosia seuraa sytokineesi, eli sytoplasman jakautuminen kahdeksi erilliseksi soluksi. Replikaatiosta vastuussa oleva DNA-polymeraasi sisältää itsetarkastusmekanismin, joka havaitessaan virheen pysäyttää entsyymin etenemisen, kunnes virhe on korjattu. Anafaasi ei käynnisty, jos DNA havaitaan liian vialliseksi. Keskeinen proteiini DNA:n vaurioihin liittyvissä tarkastusketjuissa on proteiini p53, jonka läsnäolo estää mitoosin etenemisen.

Mikrotubulukset liittyvät kromosomeissa sentromeerin päälle rakentuneeseen monimutkaiseen kompleksiin, jota kutsutaan kinetokoriksi. Mikrotubulusten liittyminen kinetokoreihin tarvitsee korjausmekanismeja, jotta tytärsolut saavat oikean määrän kromosomeja. Slu tarkastaa, että kromosomien kinetokorit ovat liittyneet mikrotubuluksiin, ja että niissä on mekaanista jännitettä.

Solu huolehtii myös, että kaikki kromosomit ovat oikein suhteessa tuman ekvaattoriin (jakotasoon). Jos ehdot täyttyvät, mitoosi etenee inhiboivien proteiinien hajottamisella. Esimerkiksi kinetokoreihin liittyvät proteiinit MAD ja BUB hajoavat, kun mikrotubulus liittyy siihen. Jos näitä proteiineja havaitaan, mitoosi ei etene anafaasiin.

Kun MAD:t vapautuvat kinetokoreista, APC-proteiini (anaphase promoting complex) aktivoituu ja merkitsee ubikitiini-yksiköillä tuhottavat sisarkromatideja yhteen liimaavat proteiinit.

Sytokineesi alkaa, kun tumasukkulan mikrotubulukset koskettavat solukalvoa. Tällöin tumasukkula järjestäytyy uudelleen ja mikrofilamenteista koostuva rengas jakaa sytoplasman kahtia.


Meioosi


Sukusolujen tumanjakautumisessa eli meioosissa syntyy neljä haploidia sukusolua toisin kuin mitoosissa, jossa syntyy kaksi diploidia solua. Meioosissa on kaksi perättäistä tumanjakautumista, mutta DNA kahdentuu vain kerran. Meioosin biologinen tarkoitus on ylläpitää

Meioosi sekoittaa geenejä. Geenit voivat uudelleenjärjestyä meioosin aikana monella tavalla, jolloin syntyy monenlaisia sukusoluja. Tämä mahdollistaa sen, että hedelmöityksessä syntyy ainutlaatuisia yksilöitä. Meioosissa haploidi kromosomi voi järjestyä 2^23 (8 388 608) tavalla. Kahden haploidin kromosomin yhdistyessä diploidiksi kromosomistoksi, erilaisia variaatioita on 2^46 (70 368 744 177 664). Näin kahden identtisen yksilön syntyminen käytännössä mahdotonta, paitsi samamunaisissa kaksosissa tai kolmosissa, jossa jokainen jälkeläinen perii saman genomin.

Geneettinen variaatio on tärkeää evoluution ja luonnonvalinnan kannalta. Meioosin tuottamat haploidit sukusolut synnyttävät diploidin perimän siittiön hedelmöittäessä munasolun.

Ensimmäinen jakautuminen tunnetaan nimellä vähennysjakautuminen (M1) ja toista kutsutaan puoliintumisjakautumiseksi (M2). 

Ennen meioosia solu monistaa tuman sisältämän DNA:n, luo lisää soluelimiä ja kasvaa. Meioosin ensimmäisen jaon profaasissa kahdentuneet vastinkromosomit pariutuvat, minkä jälkeen ne eroavat toisistaan sellaisinaan ja siirtyvät tuman navoille ja sitä kautta uusiin soluihin. Toisessa jaossa kromosomit jakautuvat. Seurauksena sntyy neljä solua, joissa jokaisessa on yksi tytärkromosomi.

Meioosin vaiheet

Ensimmäisen jaon vaiheet ovat:

– Profaasi I
– Metafaasi I
– Anafaasi I
– Telofaasi I

Profaasi I jakaantuu viiteen osaan:

leptoteeni – kromosomit tiivistyvät
tsygoteeni – kromosomit alkavat pariutua
pakyteeni – pariutuminen on valmis
diploteeni – homologiset sisarkromosomit vaihtavat geneettistä materiaalia
diakineesi – sentromeerit muodostuvat

Kiasma-rakenteiden välityksellä tapahtuva DNA-materiaalin vaihto diploteenin aikana on toinen kahdesta tekijästä, jotka aikaansaavat geenivaihtelua meioosissa.

Metafaasi I on tuottaa geenivaihtelua. Yksi kromosomipari voi päätyä kahdella eri tavalla tuman ekvaattorin suhteen. 23 kromosomiparia johtaa 2^23 eri tapaan järjestää kromosomit. Kromosomit erottava mikrotubuluksista muodostuva tumasukkula muodostuu.

Anafaasi I:ssä kromosomit työnnetään erilleen toisistaan, jos saadut kemialliset signaalit sallivat tämän. Anafaasiin ei edetä, jos kaikki kromosomiparit eivät ole orientoituneet oikealla tavalla.

Telofaasi I:ssä solut erotetaan aktiinista koostuvan renkaan supistuessa ja siten erotetaan solulimat toisistaan.

Toinen jako:

Toinen jako on verrattavissa ilman DNA:n kahdentumista tapahtuvaan mitoosiin.

Meioosin epäonnistuminen tuottaa useimmiten poikkeuksellisen määrän kromosomeja. Tunnetuin esimerkki on Downin syndrooma, jossa ihmisellä on 47 kromosomia, joista kromosomia 21 on kolme kappaletta.


DNA



Deoksiribonukleiinihappo eli DNA on noin 3 miljardin emäsparin mittainen kaksoiskierre. Se sisältää ihmisen geneettisen aineksen noin 25 000 geenissä (arvio vaihtelee eri lähteiden mukaan 23 000 ja 30 000 geenin välillä).
Yhdessä solussa on noin kaksi metriä DNA:ta. Kaikkien solujen DNA:sta sidottu nauha yltäisi maasta kuuhun ja takaisin. DNA sijaitsee kromosomeissa solun tumassa. Mitokondriot sisältävät oman rengasmaisen DNA-ketjun, joka periytyy lähes aina äidiltä (mtDNA).

DNA-kierre muodostuu kahdesta josteesta, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa typpiemäsosien välisin vetysidoksin. Nämä koostuvat kolmenlaisista yksiköistä:

Pentoosisokeri
   – deoksiriboosi
– Typpiemäkset
   – adeniini (A)
   – guaniini (G)
   – sytosiini (C)
   – tymiini (T)
– Fosforihappo

Nukleotidi syntyy sokerin esteröityessä fosforihappoon. Nukleotidit polymeroituvat esterireaktiolla, jolloin syntyy nukleiinihappoketju. Fosforihappo ja deoksiriboosi vuorottelevat DNA-ketjussa. Jokaiseen deoksiriboosiyksikköön on kytkeytynyt jokin typpiemäksistä.

Typpiemäsparit ovat:
adeniini – tymiini
sytosiini – guaniini

Eli jos toisessa kierteessä on adeniini, on toisessa aina vastaavalla kohdalla tymiini tai päinvastoin. Vastaavasti, jos toisessa kierteessä on sytosiini, on toisessa aina guaniini tai päinvastoin. Tämä emästen järjestys on ratkaisevaa sille, millä tavoin DNA:sta muodostunut geeni vaikuttaa.

”Sekundaarirakenteena on kaksoiskierre, α-helix, jossa emäsparit liittyvät oikeakätisesti yhteen siten että muodostuu A-T ja C-G pareja. Kun toisessa kierteessä on adeniini, on toisessa aina vastaavalla kohdalla tymiini ja päin­vastoin, ja vastaavasti kun toisessa kierteessä on sytosiini, on toisessa aina guaniini ja päin­vastoin. Yhdessä helixin kierteessä on kymmenen emäsparia. Tertiäärirakenne, nk. 30 nm kierre, perustuu DNA:n kietoutumiseen histoniproteiinien ympärille, jolloin DNA on tarpeeksi pienessä tilassa mahtuakseen tumakoteloon. Histonien sijoittelun muuttaminen 30 nm kierteessä mahdollistaa myös transkription säätelyn, koska siten transkription aloituskohdat voidaan tarvittaessa joko paljastaa tai piilottaa. Tertiäärirakenne ehkäisee myös osaltaan DNA:n katkeilua.”– Wikipedia

DNA:n kopioituminen

Solun jakautuessa DNA:n kaksoiskierre avautuu ja DNA:n molemmat säikeet täydennetään täydelliseksi kopioksi. DNA:n kopioituminen on semikonservatiivista, sillä syntyneiden uusien DNA-molekyylien toinen juoste on aina peräisin alkuperäisestä DNA-molekyylistä.  Näin se myös perii puolet vanhaan DNA-rihmaan assosioituneista proteiineista (esimerkiksi histoneista).

DNA on epäsymmetrinen ja entsyymit voivat lukea sitä vain yhteen suuntaan. Tätä nimitetään 5’-3’-suunnaksi. DNA-polymeraasi-δ täydentää toista säiettä 5′-3′ -suuntaan ja DNA-polymeraasi-ε toista säiettä. Polymeraasi-ε kopioi DNA-säiettä 100-200 emäsparin osissa, joita kutsutaan Okazaki-fragmenteiksi. DNA-ligaasi yhdistää Okazaki-fragmentit yhtenäiseksi ketjuksi. Virheenkorjausmekanismien ansiosta vain keskimäärin 2,5 emäsparia sadasta miljoonasta emäsparista kopioituu väärin.

Transkriptio

Geenien nukleotidisarjat sisältävät ohjeen proteiinien valmistukseen. Proteiinisynteesi alkaa tumassa, jossa DNA:n transkriptio tapahtuu.

Transkriptiossa kaksoiskierre avautuu helikaasi-entsyymin avulla ja DNA:sta kopioituu lähetti-RNA (mRNA), joka on geenin peilikuva. Geenien kopiointia mRNA:ksi ohjaavat useat transkriptiofaktorit,

Lähetti-RNA pääse tumakalvon tumahuokosten läpi solulimaan. Ennen proteiinisynteesiä mRNA silmukoidaan. Se tarkoittaa geenin koodaamattomien osien eli intronien poistamista geenin koodaavien osien eli eksonien välistä

Translaatio

Silmukointia seuraa mRNA:n translaatio, jossa mRNA:n nukleotidijärjestys muutetaan proteiinin aminohappojärjestykseksi. Kolme mRNA:n peräkkäistä emäsjaksoa muodostaa kodonin, joka määrää proteiinisynteesissä käytettävät aminohapot. Neljästä emäksestä saadaan 64 erilaista kolmen emäksen yhdistelmää. Aminohappoja on 20, joten jokaista aminohappoa vastaa geneettisessä koodissa useampi kodoni.

Yksi kodoneista on aloituskodoni ja sen lisäksi on kolme erilaista lopetuskodonia. Ne määräävät translaation alku- ja lopetuskohdan. Translaatio tapahtuu joko soluliman vapaissa ribosomeissa, jolloin proteiini jää solulimaan tai kulkeutuu tumaan, tai endoplasmakalvostoon kiinnittyneissä ribosomeissa, jolloin syntyy proteiineja eksosytoitaviksi tai kalvoproteiineiksi.

Translaatiossa ribosomi kiinnittyy mRNA-ketjuun. tRNA (siirtäjä-RNA) sovittaa antikodoniaan (kodonin peilikuva) mRNA:n kodoniin. Jos ne täsmäävät, tRNA jää paikalle ja ribosomi siirtyy seuraavan kodonin kohdalle pidentäen aminohappoketjua, kunnes saavutetaan lopetuskodoni. Proteiinin pitää laskostua ja siihen liitetään endoplasmakalvostossa ja Golgin laitteessa hiilihydraattiosia.

Geeni

Perintötekijät eli geenit ovat biologisen informaation yksiköitä, jotka on tallennettu DNA:n tai RNA:n nukleiinihappoketjuun. Informaatio on tallennettu DNA:n emästen järjestykseen. Pienin informaatioyksikkö on kolmesta peräkkäisestä emäksestä puodostuva kodoni (kolmikko), joka proteiinisynteesissä tulkitaan tietyksi aminohapoksi.

Geenit ovat DNA:ssa sijaitsevia DNA-sekvenssejä. Geenien ja niiden säätelyalueiden lisäksi DNA:ssa on alueita, jotka eivät sisällä informaatiota. Tätä pidettiin aiemmin ”roska-DNA:na”, mutta nykyisin uskotaan, että ns. tyhjät alueet osallistuvat geenien säätelyyn. Geenin toimintaan vaikuttaa koodaavan osan ympärillä olevat DNA:n alueet, joita kutsutaan geenin säätelyalueeksi ja ne sisältävät erilaisia tunnistus- ja kiinnittymiskohtia geenin toimintaa ohjaaville, aktivoiville ja inhiboiville proteiineille. Säätelyalueilla on esimerkiksi vahvistajia ja promoottoreita.

Rekombinaatio

Rekombinaatio on uusien ominaisuusyhdistelmien syntymistä suvullisessa lisääntymisessä vanhemmilta periytyvien ominaisuuksien uudelleen järjestyessä. Rekombinaatiota aiheuttaa meioosin vähennysjakautumisessa tapahtuva vastinkromosomien satunnainen konjugoituminen ja sukusolujen sattumanvarainen yhdistyminen hedelmöityksessä.

Kromosomien välinen rekombinaatio mahdollistaa suuren määrän uusia ominaisuusyhdistelmiä. Perimän uudelleenjärjestäytymistä meioosissa tapahtuu myös kromosomien eri osien välillä tekijäinvaihdunnan eli crossing-overin seurauksena, mikä moninkertaistaa rekombinaation määrän.

Evoluutiossa rekombinaatiolla on keskeinen rooli, sillä se lisää eliöiden sopeutumista erilaisiin ympäristöihin.

Kromosomit

Kromosomi on DNA-rihma, joka on kiertynyt kromatiiniksi histoniproteiinien ympärille. Mitoosin ja meioosin aikana kahdentunut kromosomi kiertyy tiiviisti yleensä X:n muotoiseksi rakenteeksi.

Kromosomit 1-22 ovat autosomeja, jotka eivät vaikuta sukupuoleen. Sukupuolen määräävät X- ja Y-sukupuolikromosomit. Y-kromosomin SRY-geeni saa sikiön kehittymään miespuoliseksi. Suurin osa geneettisestä materiaalista sijaitsee X-kromosomissa. Y-kromosomi sisältää arviolta 59 miljoonaa emäsparia ja 50-60 geeniä. Yhdessä kromosomissa on keskimäärin 150 miljoonaa emäsparia.

Telomeerit

Telomeerit suojaavat kromosomien päitä. DNA:ta replikoiva entsyymi DNA-polymeraasi ei pysty monistamaan kromosomin 5’-päätä, johon jää solunjakautumisen yhteydessä RNA-alukkeen pituinen emäsvajaus.

Ilman telomeereja solujen uusiutuminen johtaisi nopeasti geneettisen tiedon katoamiseen. Telomeerien lyhentyessä ne eivät enää muodosta silmukoita, jolloi kromosomit saattavat yhtyä. Normaalit solut eivät pysty korjaamaan virhetä, mikä voi johtaa ohjattuun solukuolemaan (apoptoosi). Telomeerien lyhenemisen uskotaan vaikuttavan vanhenemiseen ja syöpien kehittymiseen.



Kolme tehokasta niksiä ultratehokkaaseen aineenvaihduntaan

Kuinka saat pyöreän pyllyn ja kiinteämmät rinnat ensi perjantaihin mennessä? Miten poistat vyötäröltä 25 senttiä tekemättä mitään? Aivan oikein. En tiedä.

Jos jaksoit lukea tänne asti, ymmärrät, että lupaukset satumaisen tehokkaista, yllättävän nopeista ja hillittömästi aineenvaihduntaa tehostavista elämäntavan muutoksista ei ollut tämän muistion idea. Halusin vain selvittää kuinka aineenvaihdunta tapahtuu solutasolla ja kuinka elimistö toimii.  

Katabolinen ja anabolinen aineenvaihdunta

Aineenvaihdunta on kaksisuuntainen biologinen prosessi, jossa ravinto pilkotaan ensin ruoansulatuskanavassa imeytyvään muotoon eli ravinnon perusmolekyyleiksi (aminohapot, rasvahapot ja sokerit ja suojaravinteet) erilaisten entsyymien avulla. Solut käyttävät ravinnosta pilkottuja molekyylejä energiantuotantoon tai rakennusaineina.

Näistä ravinnon perusmolekyyleistä glukoosi on elimistön tärkein ja helpoin energianlähde. Helppo se on siksi, että käytännössä kaikki solut osaavat hyödyntää glukoosia energiantuotannossa. Solut osaavat tuottaa energiaa myös rasvasta ja proteiineista, mutta se edellyttää pidempiä aineenvaihduntaketjuja.

Periaatteessa glukoosipitoisuuden kasvu aktivoi haiman erittämään insuliinia. Insuliinimolekyylit kiinnittyvät solujen insuliinireseptoreihin ja näin kutsuvat solunläpäisevät proteiinikanavat solukalvolle. jolloin glukoosimolekyylit pääsevät soluun.

Soluliman glykolyysissa glukoosi pilkotaan pyruvaateiksi, jolloin syntyy runsasenergisia ATP-molekyylejä. Jos solulla on käytettävissään mitokondrioita ja happea, energiantuotanto jatkuu aerobisena soluhengityksenä sitruunahappokierrossa. Soluissa, joissa ei ole happea tai mitokondrioita, pyruvaatit pelkistyvät maitohapoksi. 

Jos veressä on hyvin paljon glukoosia, aineenvaihdunta varastoi osan siitä maksan ja lihasten nopeiksi sokerivarastoiksi – glykogeeneiksi. Glukoosi, joka ei mahdu glykogeenivarastoihin, varastoidaan rasvasoluihin, jossa se muutetaan lipogeneesissä triglyserideiksi. Mitä enemmän ihmisellä on lihaksia, sitä suuremmat glykogeenivarastot ja vastaavasti pidempi rasituskestävyys.

Veren sokeripitoisuuden laskiessa haima erittää vereen glukagonia. Se purkaa maksan ja lihasten nopeita sokerivarastoja solujen energianlähteeksi. Glukagoni aktivoi useita aineenvaihduntareaktioita. Glukagonin vaikutuksesta rasvasoluista vapautuu verenkiertoon rasvahappoja, jotka voidaan muuttaa ketogeneesissä solujen energianlähteiksi kelpaaviksi ketoaineiksi. Samalla käynnistyy glukoneogeneesi, joka tuottaa muista ravinteista glukoosia. Beetaoksidaatiossa rasvahapot pilkotaan kaikkien energiaravinteiden yhteiseksi välituotteeksi: asetyylikoentsyymi-A:ksi.  

Proteiineista, rasvoista ja suojaravinteista elimistö valmistaa suurempia rakenteita, kuten proteiineja, lihassoluja, hormoneja jne. Ravinnosta saatavia aineita muokataan elimistössä siis katabolisesti (pilkkoen pienemmiksi) ja anabolisesti (rakentaen suuremmiksi) molekyyleiksi.   

Elimistön normaali aineenvaihdunta edellyttää, että välttämättömiä ravintoaineita on saatavilla. Näihin sisältyvät proteiineista saatavat 20 aminohappoa, rasvoista saatavat kaksi rasvahappoa (omega-3 ja omega-6), vitamiinit ja mineraalit (sekä ehdollisesti hiilihydraatit eli sokerit).

Sokerit eivät periaatteessa kuulu välttämättömiin ravintoaineisiin, vaikka energiaa tuottava soluhengitys rakastaa glukoosia. Myös solujen uusiutuminen ja DNA:n kopioiminen edellyttää jonkin verran sokereita. Välttämättömistä ravintoaineista elimistö osaa syntetisoida kaikki tarvitsemansa rakenteet – myös solujen tarvitseman glukoosin.

Glukoneogeneesi

Glukoneogeneesi on eräs kehon kehittyneistä aineenvaihdunta- ja selviytymismekanismeista. Se muuttaa mm. maitohappoa, glyserolia, propionaattia, oksaloetikkahappoa sekä muita sitruunahappokierron väliaineita, ketoneita, aminohappoja sekä rasvahappoja glukoosiksi.

Glukoneogeneesi käynnistyy haiman erittämän insuliinin vastahormoni glukagonin aktivoivana ja päättyy insuliinin vaikutuksesta.

Keskimäärin aikuinen tarvitsee ravinnosta 2000-2500 kcal vuorokaudessa.  Kaikki ravinnosta saatava ylimääräinen energia ei varastoidu rasvakudokseen, mutta osa varastoituu. Eri ravintoaineet toimivat hieman eri tavoin aineenvaihdunnassa ja yksilöllisiä eroja aineenvaihdunnan toiminnassa on paljon. Eroihin vaikuttavat mm. yksilön hormonitoiminta.  

Liikunta lisää energiantarvetta ja tehostaa aineenvaihdunnan toimintaa. Kun ihminen syö yli kulutuksensa, osa energiasta varastoidaan rasvasoluihin. Ylimääräiset hiilihydraatit eli sokerit muuttuvat lipogeneesissä elimiin ja keskivartalolle varastoitaviksi triglyserideiksi. Tämä viskeraalinen rasva on terveyden kannalta kaikkein huonointa rasvaa.

Anabolinen aineenvaihdunta käynnistyy ruokailun jälkeen

Anabolinen ja katabolinen aineenvaihdunta vuorottelevat elimistössä päivittäisten rutiinien lisäksi myös iän ja elämäntilanteen mukaan. Fyysinen harjoittelu ja sairaudesta toipuminen kallistavat aineenvaihduntaa anaboliseksi, jolloin aineenvaihdeunta rakentaa lihaskudosta tai korjaa sairauden aiheuttamia vaurioita. Myös kasvavien lasten aineenvaihdunta on anabolinen, mutta vanhemmilla ihmisillä ja hyvin vähän liikkuvilla aineenvaihdunta on yleensä pitkäkestoisessa katabolisessa tilassa.  

Anabolinen aineenvaihdunta käynnistyy yleensä ruokailun jälkeen, kun kehossa on runsaasti ravintoaineita. Siinä ravinnosta saaduista perusmolekyyleistä muodostetaan elimistössä suurempia molekyylejä, kuten lihasten tarvitsemia proteiineja.

Sairastelun, lihomisen ja laihduttamisen yhteydessä aineenvaihdunta ylläpitää elimistön toimintaa. Aineenvaihdunta kasvattaa hedelmöittyneestä alkiosta sikiön ja sikiöstä lapsen, aikuisen ja vanhuksen.

Perusaineenvaihdunta

Perusaineenvaihdunnalla tarkoitetaan välttämättömien elintoimintojen aiheuttamaa energiankulutusta levossa mitattuna n. 10 tunnin paaston jälkeen. Unen aikana perusaineenvaihdunta laskee n. 10 %. Uuvuttavan pitkäkestoisen rasituksen jälkeen perusaineenvaihdunnan taso pysyy suurentuneena useita tunteja. Aikuisten perusaineenvaihdunta on suoraan verrannollinen rasvattomaan kehonpainoon.

Ruokahalun säätely

Ruokahalu on fysiologisten, psykologisten ja sosiaalisten tekijöiden summa. Keskushermosto on myös tärkeä tekijä ravinnon oton säätelyssä. Useat hormonit, välittäjäaineet, ruoat vaikuttavat ruokahaluumme. Rasvakudos tuottaa leptiiniä, joka säätelee kylläisyyttä. Insuliini ja leptiini hillitsevät keskushermostotasolla ruoan ottoa.

Suolistosta vapautuu hormoneja, jotka vaikuttavat keskushermostotasolla ravinnon oton säätelyyn (mm. greliini, kolekystokiini). Liikunta voi lisätä tai vähentää ruokahalua. Lisääntynyt betaendorfiini ja glykogeenivarastojen pieneneminen kiihdyttää ruokahalua.

Rasittavan liikunnan jälkeen suurentuneet adrenaliini- ja serotoniinipitoisuudet sekä kehon kohonnut lämpötila vähentävät ruokahalua. Yleensä energiatasapainon pitkäaikainen säätely ei toimi moitteettomasti, jos kululusta ei ole riittävästi.

Perusaineenvaihdunta ylläpitää elimistön tärkeimpiä elintoimintoja. Näihin kuuluvat keuhkojen ja sydämen, lihasten  sekä muiden elintärkeiden elinten ja aivojen toiminta ja aineenvaihdunta.

Vuorokauden energiankulutuksesta 65-75 prosenttia on perusaineenvaihduntaa. Aivot käyttävät keskimäärin 21 %, lihakset 22 %, maksa 18 %, sydän 12 %, munuaiset 6 % ja muut kudokset 21 % päivittäisestä energiankulutuksesta.  

Aineenvaihduntaa säätelevät monet aktivaattorit kuten kasvutekijät, hormonit, vitamiinit ja hivenaineet.

Tämä muistio on kirjoitettu useita lähteitä hyödyntäen. Osa on listattu alla. Kuvat ovat Pixabay:sta tai Wikipediasta lainassa, jollei lähteeksi mainita jotain muuta.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Mitoosi
https://fi.wikipedia.org/wiki/Meioosi
https://fi.wikipedia.org/wiki/Rekombinaatio
https://www.duodecimlehti.fi/lehti/2009/6/duo97943
https://fi.wikipedia.org/wiki/Zona_pellucida
https://fi.wikipedia.org/wiki/DNA
https://fi.wikipedia.org/wiki/Replikaatio
https://fi.wikipedia.org/wiki/Solu
https://fi.wikipedia.org/wiki/Mitokondrio




Koliini ja terveys

Koliini on ravintoaineissa esiintyvä yhdiste, joka luokitellaan välttämättömäksi tai ehdollisesti välttämättömäksi ravintoaineeksi.

Rasvaliukoista koliinia esiintyy monissa kasveissa, kananmunissa, maksassa, lihassa ja äidinmaidossa. Ihmisen aineenvaihdunta tuottaa tarvittaessa koliinia lesitiinistä.

Mihin koliinia tarvitaan?

Koliini osallistuu tärkeisiin signalointitehtäviin elimistössä. Sitä tarvitaan fosfolipideissä ja sfingomyeliinissä sekä muun muassa A-vitamiinin varastoimiseen ja rasvojen siirtoon maksasta soluihin.

Elimistö tarvitsee koliinia myös asetyylikoliinin eli erään tärkeän hermoston välittäjäaineen valmistamiseen. Fosforihappojohdannaisia eli koliinin fosfatideja tarvitaan hermoissa ja aivokudoksessa.

Koliini vaikuttaa suoraan kolinergiseen välittämiseen ja lipidien kulkeutumiseen maksasta. Kolinergiset eli asetyylikoliinia välittäjäaineenaan käyttävät neuronit osallistuvat vireystilan ja unen säätelyyn sekä oppimiseen ja muistiin.

Koliini vaikuttaa myös

  • Rasva-aineenvaihdunnan säätelyyn
  • Verenpainen säätelyyn
  • Maksan toimintaan; se voi laskea rasvamaksan riskiä
  • Homokysteiinin metylaatioon*

* Veren korkea homokysteiinipitoisuus on yhdistetty moniin kroonisiin sairauksin sydän- ja verisuonitaudeista muistisairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin. Koliinin aineenvaihduntatuote betaiini laskee veren homokysteiinipitoisuutta metyloimalla siitä metioniinia.


Kuinka koliini vaikuttaa terveyteen?


Koliini on ravinnosta saatava vitamiininkaltainen yhdiste, joka esiintyy fosfolipidien osana. Koliinin puute liittyy NAFLD:n syntyyn, ateroskleroosiin ja neurologisiin ongelmiin kuten muistihäiriöihin.

Fosfatidyylikoliini on koliinin aineenvaihduntatuote, joka muodostaa 40−50 % solukalvoista ja 70−95 % rasva-aineita kuljettavien lipoproteiinien ja sappinesteen fosfolipideistä.

Koliinin puutos on erityisen haitallista raskaana oleville naisille, koska sikiön aivojen kehitys edellyttää riittävästi koliinia.

Koe-eläimillä tehdyissä kokeissa on osoitettu, että koliinin puutos aiheuttaa koe-eläimille rasvamaksaa, maksatulehduksia ja kirroosia. Riittävä koliinin saanti ravinnosta vähentää tulehdustekijöitä elimistöstä.

Yhdysvalloissa suositellaan naisille koliinia 425 mg/pv ja miehille 550 mg/pv.


Koliinin puutoksen vaikutukset


Koliini on tärkein metyyliryhmien lähde ruokavaliossa. Betaiini, joka on yksi koliinin aineenvaihduntatuotteista, toimii metyyliryhmän luovuttajana homokysteiinin remetylaatiossa metioniiniksi. Metioniini on ihmiselle välttämätön aminohappo.

Pitkään jatkuva koliinin puutos voi aiheuttaa mm. maksa-, munuais-, haima-, muisti- ja kasvuhäiriöitä. Veren korkea homokysteiinipitoisuus lisää sydän- ja verisuonitautien ja Alzheimerin taudin riskiä. Koliinin puutos voi aiheuttaa myös soluvaurioita maksa- ja lihassoluissa.

Eräs koliinin puutoksen oireista voi olla rasvamaksan kehittyminen. Fosfatidyylikoliinin puute vähentää ylimääräisten triglyseridien viemistä maksasta. Fosfatidyylikoliinit ovat lesitiinin ja solukalvojen fosfolipidejä.


Homokysteiinipitoisuuden kasvu


Haitallinen homokysteiini (Hcy) voidaan metyloida ihmiselle tärkeäksi metioniiniksi kahta aineenvaihduntareittiä käyttäen.

Ensimmäisessä aiheenvaihduntareitissä B12-vitamiini ja foolihappo osallistuvat reaktioon, jota katalysoi metioniinisyntaasi.  Toista aineenvaihduntareittiä katalysoi betaiini-homokysteiini-metyylitransferaasi, joka käyttää betaiinia metyyliryhmän luovuttajana.

Koliini ja raskaus

Koliinin ja betaiinin pitoisuudet plasmassa nousevat raskauden aikana. Tämä korreloi voimakkaasti plasman homokysteiini-pitoisuuksien nousun kanssa. Tämä on yllättävä ja tärkeä havainto, koska homokysteiinin uskotaan olevan myrkyllistä sikiölle.

Tämä korrelaatio voi selittyä kahdella tavalla:

1) raskaus kuluttaa koliinia ja betaiinia maksassa, mikä vähentää homokysteiinin metylaatiota, tai

2) raskaus indusoi koliinin endogeenista synteesiä, joka tuottaa myös homokysteiinia.

Koliinin tarve on erityisen suuri raskauden ja imetyksen aikana. Sikiön koliinipitoisuus voi olla suhteessa äidin koliinipitoisuutta merkittävästi suurempi. Lapsi saa koliinia myös äidinmaidosta.

Koliinin synteesi

Ruokavalion ohella koliinia tuottaa fosfatidyylikoliinin de novo-biosynteesi, jota fosfatidyyli-etanoliamiiniN-metyylitransferaasi (PEMT) katalysoi. Tämä entsyymi metyloi fosfatidyyli-etanoliamiinia käyttämällä S-adenosyylimetioniinia metyylinluovuttajana, jolloin koliiniosan lisäksi muodostuu kolme homokysteiini-molekyyliä.

PEMT-entsyymin määrä lisääntyy koliinin puutoksen aikana. On mahdollista, että lisääntynyt koliinin tarve raskauden aikana laskee maksan koliinipitoisuutta ja indusoi siten PEMT-aktiivisuutta.

Raskauden aikana homokysteiinin uskotaan vaikuttavan negatiivisesti sikiön kehitykseen. Koliinin saannin turvaaminen on tärkeää perinataalisen jakson aikana, koska se vaikuttaa aivojen kehitykseen.

Eläinkokeissa jyrsijöiden emoille raskauden aikana annettu koliini paransi poikasten havainto- ja tilanhahmotuskykyä ja muutos oli pysyvä. Odottavien äitien koliinin puutteen on havaittu kasvattavan syntyvien lasten synnynnäisten neurologisten vaurioiden riskiä. Shaw et al., Lähde: American Journal of Clinical Nutrition

Homokysteiinipitoisuuden kasvu on sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijä. Tutkimuksissa on havaittu, että betaiinilla on homokysteiinipitoisuutta laskeva vaikutus. Koliini on betaiinin esiaste, mutta koliinin vaikutusta terveiden ihmisten plasman kokonaishomokysteiinipitoisuuteen on tutkittu vähemmän. Uusissa tutkimuksissa on havaittu, että myös koliini laskee sydän- ja verisuontitautien riskiä.


Lesitiini


Lesitiini on koliinia sisältävä fosfolipidi. Nimitys lesitiini tulee kreikan kielen kananmunan keltuaista tarkoittavasta sanasta lekithos.

Lesitiini säätelee rasvojen kulkua elimistössä ja toimii prostaglandiinien lähtöaineena. Se on veren rasvoja kuljettavien lipoproteiinien ja solukalvojen rakennusaine. Ihminen saa tarvitsemansa lesitiinin ravinnosta, mutta aineenvaihdunta voi syntetisoida jonkin verran lesitiiniä muista ravintoaineista.

Soijasta teollisesti valmistettua lesitiiniä käytetään elintarviketeollisuudessa emulgointiaineena. Elintarvikkeissa käytetään suurimmaksi osaksi soijalesitiinejä, mutta lesitiiniä on myös kananmunissa.

Koliinia sisältävä lesitiini edistää sapenmuodostusta maksassa ja lisää kolesterolin ja muiden rasvojen eritystä sappeen auttaen alentamaan veren kolesterolia.


Koliini saattaa laskea dementiaan sairastumisen riskiä


Kananmuna, maksa ja liha sisältävät koliinia, mutta sitä saa jonkin verran myös kalasta sekä maito- ja viljatuotteista. Ravinnosta saatava koliini saattaa laskea dementiaan sairastumisen riskiä, osoittaa Itä-Suomen yliopiston tekemä ja American Journal of Clinical Nutrition -lehden julkaisema tutkimus. Tämä havainto tukee tutkimuksia, joiden mukaan ketogeeninen ja vähähiilihydraattinen ruokavalio laskevat dementiaan sairastumisen riskiä. Yhteinen nimittäjä voi olla ravinnon sisältämä koliini.

Itä-Suomen yliopiston tekemässä tutkimuksessa havaittiin, että dementiaan sairastumisen riski oli reilun neljänneksen pienempi ravinnosta eniten fosfatidyylikoliinia saaneilla miehillä ravintoainetta vähiten saaneisiin miehiin verrattuna. Fosfatidyylikoliinin keskeisimmät lähteet miesten ruokavaliossa olivat kananmuna ja liha.

Pari vuotta aiemmin Jyrki Virtasen johtama tutkimusryhmä osoitti, että kananmunien runsas syönti on yhteydessä pienempään dementian riskiin ja parempaan suorituskykyyn kognitiivisissa testeissä.

”Koska kananmuna on merkittävä koliinin lähde ruokavaliossa, halusimme tässä uudessa tutkimuksessa selvittää, onko koliiniyhdisteillä yhteyksiä dementiariskiin. Havaitsimme, että varsinkin kananmunan runsaasti sisältämä fosfatidyylikoliini oli yhteydessä pienempään dementian riskiin ja parempaan suorituskykyyn tiedonkäsittelyteisteissä.”

Koliinin riittävä saanti voi ehkäistä tiedon­käsittelykyvyn heikentymistä ja Alzheimerin tautia.

Virtanen korostaa, että vielä ei voida varmasti sanoa, kuinka paljon ihmisen tulisi saada koliinia, jotta sillä olisi terveysvaikutuksia.

”Tämä oli havainnoiva tutkimus, josta ei saada tietoa syy-seurausyhteyksistä. Tiedämme vain, että nämä kaksi tekijää [koliini ja dementia] korreloivat keskenään. Tarvitaan kokeellisia tutkimuksia, jossa selvitetään syy-seurausyhteyksiä.”

Tutkimus

Itä-Suomen yliopisto käytti tutkimuksen aineistona Sepelvaltimotaudin vaaratekijätutkimusta. Tutkimuksessa seurattiin noin 2 500 itäsuomalaisen miehen ravintotottumuksia, elintapoja ja terveydentilaa. Miehet olivat tutkimuksen alussa 42–60 vuotiaita.

Vuosina 1984–1989 kerättyjä tietoja verrattiin tutkimuksessa seurattujen miesten sairaus- kuolinsyy- ja lääkekorvaustietoihin.

Tutkimuksessa kontrolloitiin elintapa- ja ravitsemustekijöitä sekä Alzheimerin taudille altistava geenityyppi, jotka olisivat voineet selittää havaittuja yhteyksiä koliinin ja dementian välillä.

Koliini ei ole ainoa muistisairauksien riskiin vaikuttava tekijä

Dementian ja Alzheimerin taudin riskiä kasvattavat muun muassa perinnölliset tekijät, korkea verenpaine ja kolesteroli sekä diabetes, ylipaino ja tupakointi. Sairastumisen riskiä laskee jatkuva oppiminen, säännöllinen liikunta, terveellinen ravinto ja aktiivinen elämäntyyli.

Koliinin päivittäinen saantisuositus on Euroopan elintarviketurvallisuusviraston mukaan aikuisilla 400 mg, raskaana olevilla 480 mg ja imettävillä 520 mg.

Runsaasti koliinia sisältäviä ravintoaineita ovat

Naudan maksa
Kanan maksa
Kananmunat
Vehnänalkiot
Pekoni
Kuivatut soijapavut
Sianliha




Terveet elämäntavat laskevat dementian riskiä

Terveelliset elämäntavat laskevat dementian riskiä niilläkin, joilla geneettinen alttius sairastua on suuri, kirjoittaa Jen christensen CNN:llä.

Terveellinen ruokavalio ja säännöllinen liikunta auttavat tunnetusti painonhallinnassa. JAMA:n sunnuntaina (14.07.2019) julkaiseman tutkimuspaperin mukaan säännöllinen liikunta ja terveellinen ruokavalio laskevat dementian riskiä jopa ihmisillä, joilla on korkea geneettinen alttius sairastua.

Dementia & Alzheimerin tauti

Dementialla tarkoitetaan oireita, jossa muistin ja muiden kognitiivisten kykyjen heikkeneminen alentavat potilaan kykyä selviytyä normaaleista arjen toiminnoista ja haittaavat sosiaalista ja ammatillista selviytymistä. Dementia aiheuttaa tunne-elämän ailahtelevuutta, ärtyisyyttä, apatiaa ja sosiaalisen käyttäytymisen muutoksia.

Dementiaan liittyy muistihäiriöiden lisäksi tyypillisesti kielellisiä vaikeuksia, kuten sanojen muistamiseen ja ymmärtämiseen liittyviä ongelmia. Myös koordinaatiota ja motoriikkaa vaativat toimet sekä esineiden ja ihmisten tunnistaminen ja vieraassa ympäristössä suunnistaminen vaikeutuvat.

Lievässä dementiassa muistivaikeudet haittaavat jokapäiväisiä toimintoja, mutta eivät estä itsenäistä elämää. Keskivaikeassa dementiassa kognitiivisten kykyjen heikentyminen haittaa merkittävästi itsenäistä elämää ja arjessa selviytymistä. Vaikea dementia ilmenee täydellisenä kyvyttömyytenä painaa mieleen uutta informaatiota, aiemmin opitusta on jäljellä vain sekavia katkelmia.

Dementian riskitekijät

Dementiaan sairastumiselle voi olla geneettinen alttius. Sydän- ja verisuonitaudit, korkea verenpaine, unenpuute ja tupakointi kasvattavat dementian riskiä.

Tavallisimmat dementiaa aiheuttavat sairaudet ovat Alzheimerin tauti, vaskulaariset dementiat sekä aivovammat. Yleisin aiheuttaja on Alzheimerin tauti, josta johtuu 65–75 prosenttia keskivaikeista ja vaikeista dementioista. Muita aiheuttajia tai taustatekijöitä ovat muun muassa Parkinsonin tauti, lihaskipuja aiheuttava aivo-selkäydintulehdus eli krooninen väsymysoireyhtymä, HIV, kuppa, Lymen borrelioosi, Huntigtonin, Creutzfeldt-Jakobin taudit), Lewyn kappale -tauti, hoitamaton alkoholismi ja eräiden lääkeaineiden tai huumeiden pitkäaikainen käyttö. Myös eräiden ravintoaineiden, kuten jodin tai niasiinin, puute voi aiheuttaa dementiaa.” Wikipedia

Alzheimerin tauti

Alzheimerin tauti aiheuttaa Suomessa noin 70 prosenttia dementioista. Suomessa on arviolta noin 80 000 eriasteista Alzheimerin tautiin sairastunutta.

Alzheimerin tauti aiheuttaa harmaan aivokudoksen tuhoutumista ja aivojen surkastumista. Vuonna 2011 julkaistun tutkimuksen mukaan diabetes, korkea verenpaine, ylipaino, tupakointi, masennus, liikunnan puute ja vähäinen koulutus muodostavat jopa puolet Alzheimerin taudin kokonaisriskistä. Muita riskitekijöitä ovat altistuminen torjunta-aineille, insuliiniresistenssi, alle kuusi vuotta kestänyt koulunkäynti, suvullinen alttius, korkea kolesteroli, aivoverenkiertohäiriöt, heikentynyt glukoosinsieto ja mahdollisesti vakavat aivovammat. – Wikipedia

On myös havaittu, että mitä useampi hammas ihmiseltä puuttuu, sitä suurempi riski hänellä on sairastua Alzheimerin tautiin.


Faktat

– Alzheimerin tauti on yleisin dementia
– Alzheimeriin ei tunneta parannuskeinoa ja se johtaa lopulta kuolemaan
– Useimmilla ensimmäiset oireet alkavat 60 ikävuoden jälkeen
– Sairastumiselle on vahva perinnöllinen alttius

Mahdollisia syitä

Alzheimerin syytä ei tunneta. Beeta-amyloidin ja tau-proteiinin kertyminen aivoihin voi viitata ongelmiin aivojen glymfaattisen puhdistusjärjestelmän toiminnassa. Tämä voisi olla seurausta unen huonosta laadusta. Kliiniset havainnot tukevat oletusta siinä mielessä, että uniongelmat lisäävät Alzheimerin taudin riskiä.

Alzheimerin tauti voi myös olla tulehduksellinen sairaus, joka aiheutuu aivojen lepotilassa olevien bakteerien tai virusten aktivoitumisesta immuunijärjestelmän heikkenemisen seurauksena. Myös tulehduksen aiheuttamien happiradikaalien vaikutusta oireiden aiheuttajana on tutkittu mm. Oulun yliopistossa. Teoriaa tukee kliiniset löydöt, sillä Alzheimerin tautia sairastavien verestä löytyy tulehdukseen viittaavia tulehdusmarkkereita.


Vaikuttavatko terveelliset elämäntavat dementian riskiin?


” In this retrospective cohort study that included 196 383 participants of European ancestry aged at least 60 years without dementia at baseline, participants with a high genetic risk and unfavorable lifestyle score had a statistically significant hazard ratio for incident all-cause dementia of 2.83 compared with participants with a low genetic risk and favorable lifestyle score. A favorable lifestyle was associated with a lower risk of dementia and there was no significant interaction between genetic risk and healthy lifestyle.” JAMA


Terveet elämäntavat laskevat dementian riskiä

JAMA:n julkaisema tuore tutkimus tarkasteli elämäntapojen vaikutusta dementiaan sairastumisen riskiin. Dementiaan ja sen yleisimpään muotoon, Alzheimerin tautiin, ei tunneta parannuskeinoa tai ehkäisevää lääkitystä. Sen sijaan kasvava tutkimusnäyttö viittaa siihen, että elintavoilla on huomattava merkitys sairastumisen riskiin.

Tutkimuksessa havaittiin, että ihmisillä, joilla on korkea perinnöllinen riski sairastua dementiaan, sairastumisen riski laski merkittävästi terveiden elämäntapojen noudattamisen seurauksena.

Tutkimus osoitti, että tupakoimattomuus, vähäinen alkoholin käyttö, säännöllinen liikunta ja terveellinen ruokavalio laskivat sairastumisen riskiä niilläkin, joilla perinnöllinen alttius sairastua dementiaan oli olemassa.

JAMA:n julkaisemassa tutkimuksessa seurattiin 196 383 terveen yli 60-vuotiaan riskiä sairastua dementiaan. Terveellisiä elintapoja noudattaneista 1,13 % sairastui dementiaan myöhemmin elämässä, kun taas vähemmän terveitä elämäntapoja noudattavista 1,78% sairastui dementiaan. Tilastollisesti ero on merkittävä.

Tutkittavat liittyivät seurantaan 2006-2010 välisenä aikana ja heidän elintapojaan ja terveyttä seurattiin 2016-2017 asti.

”Tutkimus antoi jännittäviä tuloksia, sillä se osoitti, että dementian riskiä voi laskea terveitä elintapoja noudattamalla myös silloin, kun sairastumiselle on olemassa vahva geneettinen alttius,” totesi tutkimukseen osallistunut Elzbieta Kuźma (Exeter Medical School).

Tutkimusta arvioitaessa on hyvä muistaa, että siihen osallistui vain eurooppalaistaustaisia ihmisiä, jotka raportoivat elintavoistaan itse.

”While this well-conducted study adds to data suggesting that a healthy lifestyle can help prevent dementia in many people, it is important to remember that some people will develop dementia no matter how healthy their lifestyle,” – Tara Spires-Jones (UK Dementia Research Institute)

Spires-Jones, joka työskentelee aivotutkimukseen keskittyvän tiedekunnan varajohtajana Edinburghin yliopistossa, ei osallistunut tähän tutkimukseen. ”Tarvitsemme lisää tutkimustietoa aivojen sairastumista aiheuttavista muutoksista, jotta voimme kehittää tehokkaita tapoja ehkäistä dementiaa ja hoitaa sairastuneita,” Spires-Jones sanoi.

Toinen Alzheimerin tautia käsittelevässä konferenssissa esitelty tutkimus sisälsi samanlaisia havaintoja elintapojen vaikutuksesta Alzheimerin tautiin, kuin JAMA:n julkaisema tutkimus. Siinä analysoitiin kahden tutkimusprojektin yhdeksän vuoden aikana keräämää dataa (Chicago Health and Aging Project & Rush Memory and Aging Project).

Tässä tutkimuksessa havaittiin, että niillä ihmisillä, jotka omaksuivat neljä viidestä terveellisestä elintavasta (terveellinen ruokavalio, 150 minuuttia liikuntaa viikossa, vähäinen alkoholin käyttö, tupakoimattomuus ja henkisesti haasteelliset harrastukset) Alzheimerin taudin riski laski jopa 60 % niihin nähden, jotka omaksuivat vain yhden oheisista terveellisistä elintavoista.

Konferenssissa esitellyt muut tutkimukset osoittivat, että alkoholia paljon nauttivien naisten riski sairastua dementiaan kasvoi selvästi vähän alkoholia käyttäneisiin verrokkeihin nähden. Myös tupakointi voi tutkimusten mukaan liittyä kognitiivisten kykyjen heikentymiseen jo keski-iässä.

Aiemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että terveet elämäntavat ehkäisevät joitain dementiatyyppejä, muuta tutkijat eivät vielä tiedä miksi näin on. Alzheimerin tauti on kuudenneksi yleisin kuolinsyy Yhdysvalloissa, josa tautiin sairastuneita on noin 5,8 miljoonaa. Tutkijat ennakoivat sairastuneiden määrän kasvavan 14 miljoonaan vuoteen 2050 mennessä.

”Vaikka Alzheimerin tautiin ei tunneta parantavaa hoitoa, kasvava tutkimusnäyttö tukee oletusta, että terveiden elämäntapojen noudattaminen tukee aivojen terveyttä ja laskee kognitiivisten sairauksien riskiä, ” sanoi johtava tutkija Maria C. Carrillo (Alzheimer’s Association).

Lähteitä:

https://edition.cnn.com/2019/07/14/health/dementia-risk-lifestyle-study/index.html

https://fi.wikipedia.org/wiki/Dementia#cite_note-7

https://fi.wikipedia.org/wiki/Alzheimerin_tauti

https://edition.cnn.com/2013/08/23/health/alzheimers-disease-fast-facts/index.html

https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2738355




Atkinsin dieetti

Atkinsin dieetti on tunnetuin pysyvään laihtumiseen tähtäävä vähähiilihydraattinen ruokavalio.

Atkinsin mukaan insuliinilla on tärkeä rooli rasvan varastoimisessa ja rasvakudoksen rakentamisessa. Atkinsin dieetin tavoitteena on hiilihydraatteja rajoittamalla laskea haiman erittämän insuliinin määrää verenkierrossa, mikä Atkinsin mukaan vähentää rasvan varastoitumista rasvakudokseen, tehostaa varastoidun rasvan ”polttamista” energiaksi ja auttaa laihtumaan.

Amerikkalainen kardiologi Robert Atkins laati Atkinsin dieetin 1970-luvun alussa. Ruokavalio on kehittynyt vuosikymmenten saatossa. Nykyisin Atkinsin dieetti kehottaa täydentämään liha- ja rasva-painotteisen ruokavalion laihduttavia vaikutuksia runsaskuituisilla, vähän tärkkelystä sisältävillä kasviksilla ja liikunnalla.

Kahden viikon vähähiilihydraattisen induktiovaiheen tavoitteena on käynnistää ketoosi. Induktion jälkeen hiilihydraattien määrää lisätään varovasti jatkuvan laihtumisen, esiylläpidon- ja ylläpidon vaiheiden aikana, kunnes ihannepaino saavutetaan.


Atkinsin dieetti ja aineenvaihdunta


Ketoosi on aineenvaihdunnan tila, joka käynnistyy, kun ravinnosta saatavien hiilihydraattien määrä ei riitä täyttämään elimistön energiantarvetta. Hiilihydraateista saatava glukoosi on elimistön ensisijainen ”polttoaine”, mutta aineenvaihdunta osaa tuottaa tarvitsemansa energian myös rasvasta ja proteiineista. Kun glukoosi ei täytä energiantarvetta, aineenvaihdunta aloittaa energiantuotannon rasvoista.

Kun veren insuliinipitoisuus laskee, haiman erittämän glukagonin määrä veressä lisääntyy. Glukagoni käynnistää maksaan ja lihaksiin varastoitujen glykogeenien purkamisen vereen glukoosi- eli sokerimolekyyleiksi. Glukagonin vaikutuksesta maksassa ja munuaisisten kuoriosissa alkaa glukoneogeneesi ja ketogeneesi sekä rasvahappojen hiiliä asetyylikoentsyymi-A:ksi hapettavan β-oksidaatio.

Ketoosissa vapaista rasvahapoista muodostetaan ketoaineita, joita solut voivat käyttää energiantuotantoon.

Ketoosin aikana rasvasoluista vapautuu rasvahappoja verenkiertoon. jolloin aineenvaihdunta alkaa hyödyntää vapaita rasvahappoja energianlähteenä.

Ketoosi ja varastorasvojen hyödyntäminen

Glukoneogeneesin käynnistyessä elimistö alkaa muodostaa glukoosia vapaista aminohapoista, rasvojen glyseroliosista ja maitohaposta. Glukoneogeneesin rinnalla käynnistyy ketogeneesi.

Ketogeneesi vähentää glukoosin tuottamisen tarvetta, mikä säästää vapaita aminohappoja solujen uusiutumiseen.

Ketogeneesi muodostaa verenkierron vapaista rasvahapoista ketoaineita (asetoasetaatti, beeta-hydroksibutyraatti), joita useimmat solut pystyvät käyttämään energianlähteenä palauttaen ketoaineet asetyylikoentsyymi-A:ksi, joka on suoraan käytettävissä oksidatiiviseen energiantuotantoon sitruunahappokierron kautta mitokondrioissa samaan tapaan kuin glukoosi.

Insuliini

Insuliini, jolla on keskeinen merkitys Atkinsin ajattelussa, on ihmiselle elintärkeä sokeriaineenvaihduntaa säätelevä hormoni, jota erittyy haiman Langerhansin saarekkeiden β-soluista, kun hiilihydraateista ohutsuolesta verenkiertoon imeytyvä sokeri (glukoosi) nostaa veren sokeripitoisuutta.

Vereen erittyneet insuliinimolekyylit kiinnittyvät solujen insuliinireseptoreihin, mikä saa solussa olevat solukalvon läpäisevät glukoosinsiirtäjäproteiinit siirtymään solukalvolle. Näiden avulla glukoosimolekyylit pääsevät verestä solun sisälle.

Solussa glukoosimolekyylit osallistuvat energiantuotantoon glykolyysissä ja sitruunahappokierrossa. Ylimääräinen glukoosi varastoidaan lihasten ja maksan glykogeeneihin ja / tai muutetaan rasvasynteesin avulla varastorasvaksi.

Veren sokeripitoisuuden kasvu lisää insuliinin eritystä. Verensokerin lasku puolestaan aktivoi haimaa erittämään glukagonia, jonka vaikutuksesta maksan ja lihassolujen glykogeenejä puretaan glukoosimolekyyleiksi. Kun glykogeenivarastot tyhjentyvät, elimistö siirtyy ketoosiin ja alkaa tuottaa energianlähteiksi kelpaavia ketoaineita mm. rasvahapoista.

Insuliinireseptori

Insuliinireseptorin tehtävä on ohjata veren sokeria siirtävät proteiinit kuten SLC2A4 solukalvolle, edelleen ohjata näiden reseptoreiden suorittamaa glukoosin siirtoa soluihin ja glykogeenin sekä rasvahappojen synteesiä.

Insuliinimolekyylin elinkaari kestää noin 71 minuuttia. Haiman erittämästä insuliinista suuri osa on tavallisesti kiinnittyneenä maksan insuliinireseptoreihin. Osa insuliinista vapautuu reseptoreista takaisin verenkiertoon. Insuliinimolekyylit voivat hajota verenkierrossa monella tavalla.

Endoteliinit

Verenkierrossa insuliini stimuloi myös endoteliinien, eli verisuonten endoteelisolujen tuottamien peptidihormonien tuotantoa. Endoteliinit säätelevät verisuonten sileiden lihassyiden supistumista ja osallistuvat verenkierron paikalliseen säätelyyn. Endoteliinit voivat myös paksuntaa ja jäykentää verisuonia, mikä kohottaa verenpainetta ja altistaa sydän- ja verisuonitaudeille.


Atkinsin dieetti käytännössä


Atkinsin ruokavalioon sopivat vähähiilihydraattiset vihannekset, proteiinit ja rasvat.

Atkinsin kehittämässä ruokavaliossa hiilihydraattien saantia ravinnosta vähennetään rajusti, mutta rasvojen ja proteiinien määrää ei tavallisesti rajoiteta lainkaan.

Atkinsin mukaan prosessoidut hiilihydraatit, sokerit, maissisiirappi ja valkoiset jauhot ovat lihomisen tärkeimmät aiheuttajat. Atkins ei usko perinteiseen kaloriteoriaan.

Atkinsin ruokavalion päämääränä on vähentää glykeemistä kuormaa ja tehostaa laihtumista.

Glykeeminen kuorma (GL) ja glykeeminen indeksi (GI) kertovat ravinnon sisältämien hiilihydraattien laadusta, määrästä ja imeytymisnopeudesta. Sitä voidaan hyödyntää arvioitaessa aterian vaikutusta veren sokeriin ja veren insuliinivasteeseen.

Nopeilla ja hitailla hiilihydraateilla viitataan korkean glykeemisen indeksin hiilihydraatteihin ja matalan glykeemisen indeksin hiilihydraatteihin. Yleensä nopean glykeemisen indeksin hiilihydraatteja pidetään terveyden ja painonhallinnan kannalta huonompina kuin hitaasti imeytyviä hiilihydraatteja.

Glykeeminen kuorma

Glykeeminen kuorma voidaan laskea, ja siten selvittää syödyn ravinnon vaikutus veren sokeriin ja elimistön insuliinivasteeseen. Suuri hiilihydraattimäärä ja hiilihydraattien korkea glykeeminen indeksi kasvattavat ravinnon glykeemista kuormaa. Glykeemisen indeksin ja kuorman ymmärtäminen on erityisen tärkeää diabeetikoille.

Glykeeminen kuorma lasketaan seuraavasti: aterian glykeeminen indeksi x imeytyvän hiilihydraatin määrä / 100. Aterian glykemiakuormaa määritettäessä lasketaan yhteen sen sisältämien ruoka-aineiden GL-arvot.

Glykeeminen indeksi

Glykeeminen indeksi määrittelee ruoka-aineen imeytyvien hiilihydraattien aiheuttaman vaikutuksen verensokeriin verrattuna referenssiruoka-aineeseen kuten glukoosiliuokseen tai valkoiseen leipään.

Hiilihydraatin korkea GI kertoo, että se kohottaa verensokeria nopeasti ja vereen vapautuu paljon insuliinia. Matala GI kertoo, että hiilihydraattien imeytyminen on hitaampaa ja tasaisempaa.

Runsaasti prosessoidut hiilihydraatit, kuten leivokset, karamellit ja valkoinen leipä sekä runsaasti tärkkelystä sisältävät hiilihydraatit, kuten perunat ja riisi, ovat korkean glykeemisen indeksin ruokia ja ne kohottavat verensokeri- ja insuliinitasoja nopeasti aterian jälkeen. Määrä on kuitenkin laatua keskeisemmässä asemassa, joten glykeeminen kuorma on parempi indikaattori aterian vaikutuksista verensokeri- ja insuliinitasoihin.

Jotkin hiilihydraatit, kuten kaura, kohottavat veren glukoositasoja hitaasti ja tasaisesti. Niiden glykeeminen indeksi on matala.

Nettohiilihydraatit

Nettohiilihydraattien määrä saadaan, kun hiilihydraattien kokonaismäärästä vähennetään kuidut ja sokerialkoholit. Sokerialkoholeilla on minimaalinen vaikutus veren sokeripitoisuuteen. Atkinsin mukaan parhaita hiilihydraatteja ovat ne, joiden glykeeminen kuorma on vähäisin.

Vitamiinit lisäravinteina

Atkinsin ruokavaliossa vältetään monia mineraali- ja vitamiinirikkaita vihanneksia ja hedelmiä, joten vitamiini- ja mineraalilisien ottaminen on suositeltavaa Atkinsin dieetin aikana.

Kuinka Atkinsin ruokavalio toimii?

Atkinsin ruokavalion neljä perustavoitetta:  

  • Laihtuminen
  • Painonhallinta
  • Hyvä terveys
  • Sairauksien ehkäisy

Atkinsin ruokavalion tavoitteena on muuttaa elimistön energia-aineenvaihdunta sokeripolttoisesta rasvapolttoiseksi. Se muistuttaa monin tavoin muita vähähiilihydraattisia ruokavalioita, kuten ketogeenistä ruokavaliota.

Hiilihydraattien korvaaminen rasvalla ja proteiineilla ohjaa elimistön käyttämään energianlähteenä ravinnon sisältämien rasvojen lisäksi kehoon varastoituneita rasvoja.

Aloittaminen

Atkinsin dieetti aloitetaan kahden viikon idnuktiovaiheella, jossa hiilihydraattien saanti rajoitetaan alle 20 grammaan vuorokaudessa. Tavoitteena on elimistön ketoositilan nopea saavuttaminen.

Induktion jälkeen hiilihydraattien määrää nostetaan kuukausien mittaan eri vaiheissa vähitellen, kunnes saavutetaan ihannepaino ja sopiva ylläpitotaso.

Ruokavalion laihduttava vaikutus perustuu siihen, että elimistö oppii käyttämään energianlähteenä rasvasoluihin varastoimiaan rasvoja, kun energia-aineenvaihdunnan kannalta nopeita ja helppoja hiilihydraatteja ei ole tarjolla ja veren insuliinitaso pidetään hiilihydraatteja rajoittamalla matalana.

Toisaalta Atkinsin ruokavalio hillitsee myös ruokahalua, jolloin ravinnosta saatava energiamäärä laskee luonnostaan.

Huomioi ennen Atkinsin dieetin aloittamista!

Jos sairastat jotain kroonista sairautta ja syöt siihen säännöllisesti lääkkeitä, sinun on syytä neuvotella lääkärin tai ravitsemusasiantuntijan kanssa ennen Atkinsin ruokavalion aloittamista.
Eräillä lääkkeillä, kuten insuliinilla, voi Atkinsin ruokavaliota noudatettaessa olla odottamattomia ja negatiivisia vaikutuksia.

Muista juoda riittävästi

Atkinsin dieetti on diureettinen, eli nesteitä poistava, joten myös nesteitä poistavien lääkkeiden ja muiden diureettien, kuten kahvin ja alkoholin välttäminen on suotavaa dieetin aikana. Riittävän nesteensaannin turvaaminen ja kehon nestetasapainon ylläpitäminen on Atkinsin ruokavaliossa erittäin tärkeää. Nestehukka aiheuttaa yleensä päänsärkyä, joten Atkinsin ruokavalioon liittyvä päänsärky viittaa usein liian vähäiseen nesteytykseen.

Diabeetikoilla insuliinintarve muuttuu Atkinsin ruokavalion seurauksena, joten on ehdottoman tärkeää, että diabetesta sairastavat neuvottelevat Atkinsin ruokavalioon siirtymisestä lääkärin kanssa ja noudattavat ruokavaliota asiantuntijan tai lääkärin valvonnassa.


Induktio ja syöminen


Atkinsin ruokavaliossa ketoosi käynnistetään nopeasti pudottamalla syötyjen hiilihydraattien määrä alle 20 grammaan vuorokaudessa. Tämä induktiovaihe jatkuu kaksi viikkoa. Proteiineja ja rasvaa voi induktiovaiheen aikana syödä nälkäänsä rajoituksetta.

Ruokavalioon sopivat kaikki lihat, kalat, linnut, äyriäiset, kananmunat ja juustot ja vihannekset, joissa on alle 10 % hiilihydraatteja. Atkinsin ruokavaliossa ei syödä induktio-, laihdutus- ja esiylläpitovaiheen aikana hedelmiä, viljoja, margariinia, tärkkelystä (kuten perunat, riisi, maissi), pastoja tai vähärasvaisia maitotuotteita.

Hiilihydraattien rajoittamisesta seuraava verensokerin lasku aktivoi haiman erittämään insuliinin vastavaikuttajaa, glukagonia, joka käynnistää ketogeneesin ja glukoneogeneesin. Glukagoni myös aktivoi soluissa tapahtuvan β-oksidaation käynnistymisen.

β-oksidaatio

β-oksidaatio tapahtuu solujen mitokondrioissa ja peroksisomeissa. Oksidaatiossa ravinnon ja rasvasolujen rasvahappojen β-hiiliä hapetetaan karbonyyleiksi. Reaktioketju tapahtuu neljässä vaiheessa:

– Dehydraus
– Hydraatio
– Hapetus-pelkistysreaktio
– Tiolyysi

Reaktiosarja toistuu, kunnes rasvahappo on kulunut loppuun. Joka toistossa rasvahapoista poistuu 2 hiiltä asetyylikoentsyymi-A:na. Tiolyysin asetyylikoentsyymi-A siirtyy yleensä sitruunahappokiertoon mennen siten ATP:n tuottoon. Muissa vaiheissa saadut NADH ja FADH2 päätyvät ATP:n tuottoon menemällä mitokondrion elektroninsiirtoketjuun. Lähde: Wikipedia


Kuvakaappauksen lähde. Wikipedia

Ketoosin käynnistyminen

Tavoitteena oleva ketoosi saavutetaan yleensä parissa viikossa, kun maksan ja lihasten polysakkarideista muodostuvat glykogeenivarastot tyhjenevät. Tämän vaiheen tavoitteena on katkaista energia-aineenvaihdunnan hiilihydraattiriippuvuus ja siirtää elimistön aineenvaihdunta käyttämään sokerin sijasta rasvaa ja varastorasvoja energianlähteenä.

Atkinsin ruokavalion alkuvaiheessa elimistöstä poistuu paljon nesteitä. Ensimmäisen puolentoista viikon aikana painonpudotus johtuu pääasiassa elimistöstä poistuvista nesteistä.


Atkinsin dieetti sisältää neljä vaihetta


Vaihe 1: Induktio

Hiilihydraattien saanti lasketaan alle 20 grammaan päivässä. Päivittäiset hiilihydraatit saadaan hyvin vähän tärkkelystä ja hiilihydraatteja sisältävistä vihanneksista.

Ruokavaliossa syödään runsaasti rasvaa ja proteiineja sekä salaatteja tms. vihreitä lehtivihanneksia.

Vaihe 2: Jatkuva laihtuminen / tasapainottaminen

Ravinnerikkaita ja runsaasti kuituja sisältäviä ruokia lisätään päivittäiseen ruokavalioon. Hiilihydraattien päivittäistä määrää nostetaan viidellä grammalla kerrallaan niin kauan kuin laihtuminen jatkuu.

Sallittuihin ruokiin sisältyvät edellisten lisäksi mm. pähkinät, vähähiilihydraattiset vihannekset ja vähäinen määrä hedelmää.

Vaihe 3: Esiylläpitovaihe

Hiilihydraattien määrää nostetaan tasolle, jossa painonpudotus hidastuu tai loppuu. (25-90 g /vuorokausi), kun dieetissä on päästy noin viiden kilon päähän tavoitepainosta. Tämä esiylläpitovaihe jatkuu vähintään 2 kuukautta siten, että painoa putoaa alle puoli kiloa viikossa.

Vaihe 4: Ylläpitovaihe

Kun asetettu tavoitepaino on saavutettu, siirrytään Atkinsin dieetissä ylläpitovaiheeseen. Laihduttaja lisää ruokavalioonsa monipuolisesti erilaisia hiilihydraatteja, mutta tarkkailee samalla, että paino pysyy vakiona, eikä lähde kasvuun. Ylläpitovaiheessa ketoosi ei enää ole tarpeellinen.

Ylläpitovaiheen aikana voi jo syödä lihan ja rasvan lisäksi monipuolisemmin useimpia vihanneksia, pähkinöitä, marjoja ja kokojyväviljoja sekä joskus hiukan perunaa ja hedelmiä. Lisättyä sokeria ei suositella. Alkoholia ja kahvia tulee käyttää kohtuudella. Robert Atkinsin mukaan liikunta on tärkeä osa Atkinsin laihdutusohjelmaa.

Atkins suositteli, että tyydyttyneen rasvan osuus päivittäisestä energiansaannista pysyisi alle 20 prosentissa.

Atkins 40:

Atkinsin ruokavaliosta on olemassa erilaisia variaatioita. Atkins 40 on hieman helpompi noudattaa, sillä alun induktiovaiheessa saa syödä 40 grammaa hiilihydraatteja vuorokaudessa.

Atkinsin ruokavaliota noudatettaessa omaan hyvinvointiin tulee kiinnittää huomiota. Ruokavalio ei välttämättä sovi kaikille. Jos paino alkaa nousta, päivittäisten hiilihydraattien määrää tulee jälleen laskea laihduttavalle tasolle.

Atkins ja kasvisruokavalio

Atkinsin dieetin noudattaminen kasvisruokavaliona on ongelmallista, koska kasviproteiinit esiintyvät yleensä yhdessä hiilihydraattien kanssa. Dieetistä voi toisaalta muokata kasvisruokavalion, kun siihen sisällyttää maitotuotteita ja kananmunia. Lakto-ovovegetaristinen Atkinsin dieetti suositellaan aloittamaan kakkosvaiheesta, eli jatkuvan painonpudotuksen vaiheesta, jossa hiilihydraattien määrä pidetään 30 grammassa vuorokaudessa.

Atkinsin kasvisversio sisältää runsaasti kasviöljyjä. Myös vegaaninen Atkinsin dieetti on mahdollinen, jos hiilihydraattien määrä pidetään 50 grammassa päivässä, mutta siinä proteiinien saannin kanssa on oltava erityisen tarkkana. Proteiininlähteiksi soveltuvat esimerkiksi siemenet, pähkinät, soijaruoat, kvinoa ja vegaanisessa Atkinsin dieetissä myös palkokasvit.

Mitä Atkinsin dieetissä saa ja ei saa syödä

Syötävät ruoat:

Laihduttajat saavat syödä avokadoja, sillä ne sisältävät terveellisiä rasvoja.

  • kaikki lihat ovat
  • rasvaiset kalat ja äyriäiset
  • munat
  • avokadot
  • vähän hiilihydraatteja sisältävät vihannekset, kuten valkokaali, parsakaali ja parsa
  • täysirasvaiset maitotuotteet, kuten juustot
  • pähkinät ja siemenet
  • terveelliset rasvat, kuten neitsytoliiviöljy, kookosöljy ja avokadoöljy

Dieettiin sopivia juomia ovat vesi, kahvi ja vihreä tee

Päivän ruokavalio on esimerkiksi tällainen:

  • Aamiainen: Juustomunakas ja vähän hiilihydraatteja sisältäviä vihanneksia
  • Lounas: Kanasalaatti ja pähkinöitä
  • Päivällinen: Lihapullia ja vähähiilihydraattisia vihanneksia

Välipaloiksi sopivat esimerkiksi pähkinät, siemenet, kananmunat ja kreikkalainen jogurtti

Vältettävät ruoat:

  • sokeri, virvoitusjuomat, leivokset ja makeiset
  • kaikki viljat, kuten vehnä, speltti ja riisi
  • vähärasvaiset laihdutusruoat, koska niissä rasva on usein korvattu hiilihydraateilla
  • palkokasvit, kuten linssit, pavut, herneet

Induktiovaiheen aikana runsashiilihydraattisia hedelmiä, kuten banaaneita, omenoita ja rypäleitä sekä runsashiilihydraattisia vihanneksia, kuten porkkanoita, tulee välttää.

TL;DR

Atkinsin mukaan verensokeri ja pohjukaissuolen erittämä GIP-hormoni stimuloivat insuliinin eritystä ja insuliinia tarvitaan rasvan ja sokereiden varastoimiseen rasvasoluihin. Rasvasoluissa myös sokerimolekyyleistä syntetisoidaan rasvahappoja. Insuliinin erityksen vähentäminen hiilihydraattien rajoittamisella vähentää rasvan varastoitumista, tehostaa varastorasvojen käyttämistä energiaksi ja auttaa laihduttamaan.


Kritiikki


”Insuliinilla on aineenvaihdunnassa muitakin tehtäviä. Verensokerin ohella se säätelee myös rasvahappojen siirtymistä verestä rasvasoluihin, jotka varastoivat ne rasvana. Varastorasva on juuri sitä tuttua rasvaa, jota nimitämme läskiksi. – – – Vaikka päättely insuliinista saattaa kuulostaa loogiselta, se on täysin virheellinen yksinkertaistus. Sen esittäjät ovat poimineet ihmisen aineenvaihdunnasta yhden palan ymmärtämättä rasvan varastoitumisen kokonaisuutta.” Sisätautien erikoislääkäri Pertti Mustajoki – Duodecim

Pertti Mustajoki korostaa, että Atkinsin dieetin laihduttavat ominaisuudet perustuvat siihen, että Atkinsin ruokavaliota noudattava saa ravinnostaan vähemmän kaloreita. Vastakkain ovat klassinen kaloriteoria ja uudempi aineenvaihdunnan erilaisia mekanismeja korostava näkemys. Tutkimuksissa on osoitettu, että vähähiilihydraattinen ruokavalio laihduttaa vähän kaloreita sisältävää ravintoa selvästi tehokkaammin dieetin ensimmäiset kuukaudet, mutta erot ruokavalioiden välillä tasoittuvat noin vuoden laihduttamisen jälkeen.

”Oikeastaan ei tarvita edellä kuvattujen monimutkaisten aineenvaihdunnan tapahtumien tuntemusta. Energian häviämättömyyden lain perusteella voidaan helposti ymmärtää, että painonhallinnassa ruuan rasva ei suinkaan ole viaton. Jos saamme ruuasta energiaa enemmän kuin ”poltamme” eli kulutamme, ainoa mahdollisuus on varastoida se. Ylimääräinen energia ei voi hävitä. Se jää meihin, oli se sitten peräisin hiilihydraateista, proteiinista tai rasvoista.” Sisätautien erikoislääkäri Pertti Mustajoki – Duodecim

Kuinka rasvasolut vaikuttavat painonhallintaan?

Rasvasolut eli adiposyytit tai liposyytit ovat kantasoluista kehittyneitä soluja, joiden tärkein tehtävä on varastoida ylimääräistä energiaa. Ihmisillä on kahdenlaisia rasvasoluja: valkoisia rasvasoluja (WAT) ja ruskeita rasvasoluja (BAT).

Ravinnon sisältämä ylimääräinen energia varastoidaan rasvasoluihin. Kun rasvasolut täyttyvät ja kasvavat riittävän suuriksi, ne jakautuvat ja tekevät näin varastoitavalle energialle enemmän tilaa.

Kerran muodostuneet rasvasolut eivät katoa mihinkään, vaikka paino putoaisi. Se on eräs laihduttamisen vaikeuteen vaikuttava tekijä. Laihtumisen ja lihomisen seurauksena rasvasoluihin varastoituneen rasvan määrä vaihtelee; solut eivät katoa.

Valkoiset rasvasolut

Valkoiset rasvasolut ovat yhden nesterakkulan soluja, jotka sisältävät ohuen sytoplasman ympäröimän ”rasvapisaran”. Valkoiset rasvasolut varastoivat ensisijaisesti triglyseridejä.

Valkoiset rasvasolut muistuttavat toiminnaltaan elintä, sillä ne erittävät aineenvaihduntaan vaikuttavia hormoneja, adipokiinejä kuten resistiiniä, adiponektiinia, leptiiniä ja apeliinia. Näillä hormoneilla on suuri vaikutus painonhallintaan. Esimerkiksi rasvasolujen erittämä leptiini kertoo aivoille, kun kehon energiavarastot ovat täyttyneet. Leptiini on siis kylläisyyshormoni.

Mitä enemmän ihmisellä on rasvasoluja, sitä hitaammin kehon energiavarastot täyttyvät ja rasvasolujen kemiallinen viesti energiavarastojen täyttymisestä hidastuu.

Suuri määrä energiatyydyttyneitä rasvasoluja voi aiheuttaa leptiinisignaaleilla eräänlaisen oikosulun aivojen leptiinireseptoreissa. Tällainen aiheuttaa leptiiniresistenssin, jossa aivot eivät enää reagoi kylläisyyshormoniin normaalisti. Kun rasvasolujen määrä kasvaa tai leptiinin toiminta heikkenee, ihminen syö enemmän kuin tarvitsee.

Ihmisellä on keskimäärin 30 miljardia valkoista rasvasolua, joihin on varastoitunut noin 13,5 kiloa rasvaa.

Ruskeat rasvasolut

Ruskeat rasvasolut sisältävät useita nesterakkuloita, joihin on varastoitunut rasvapisaroita. Ruskeat rasvasolut poikkeavat valkoisista rasvasoluista erityisesti koska ne sisältävät runsaasti energiaa tuottavia mitokondrioita. Ruskeaa rasvaa kutsutaan joskus vauvanrasvaksi ja se tuottaa elimistöön lämpöä.

Atkinsin dieetti voi vaikuttaa suotuisasti tyypin 2 diabetesta tai metabolista oireyhtymää sairastavien terveyteen ja vähentää lääkkeiden tarvetta. Diabetekseen erikoistuneet lääkärit varoittavat kuitenkin, että Atkinsin dieetti ei ole yksinkertainen ratkaisu tyypin 2 diabeteksen hoitoon, vaikka hiilihydraattien ja glukoosin saannin seuraaminen on tärkeä osa diabeteksen hoitoa.


Entä vaikutukset – toimiiko Atkinsin dieetti?


Atkinsin ruokavalion tavoitteena on laihtua ja ehkäistä eräitä sairauksia, kuten metabolista oireyhtymää, tyypin 2 diabetesta, korkeaa verenpainetta sekä sydän- ja verisuonitauteja.

Tutkimuksen mukaan useimmat lopettavat Atkinsin ruokavalion noudattamisen 2-3 vuodessa.

Stanfordin yliopiston tutkimuksessa Atkinsin dieettiä noudattavien verenpaine ja kolesterolitasot kehittyivät suotuisaan suuntaan, ja dieetti laihdutti tehokkaammin kuin vertailtavat laihdutusruokavaliot.

Ruokavalion alkuvaiheessa joillain laihduttajilla ilmenee:

  • päänsärkyä
  • huimausta
  • heikotusta
  • väsymystä
  • ummetusta

Atkinsin dieetin puolestapuhujien mukaan ruokavalio sopii painonpudotuksen ohella diabeteksen ja korkean verenpaineen hoitoon. Muunneltua Atkinsin dieettiä käytetään myös lasten vaikean epilepsian lääketieteelliseen hoitoon.

Hyödyt

Ruokavalion kehittäjän Robert Atkinsin mukaan vähähiilihydraattisen ruokavalion etuja ovat:

  • Ruoan määrää tai kalorimäärää ei rajoiteta
  • Nälkää ei tarvitse tuntea
  • Ruokahalu vähenee
  • Ruoansulatus paranee
  • Paino laskee eikä tule takaisin, koska ruokavalio sopii pysyvään painonhallintaan
  • Useimmat ylipainoisuuteen liittyvät terveysongelmat helpottuvat

Atkinsin mukaan vähän hiilihydraatteja sisältävän ketogeenisen ruokavalion myötä veren kolesteroliarvot paranevat ja sydäntautien riski vähenee. Atkinsin mukaansa ruokavalioon liitetyt terveysongelmat eivät johdu rasvasta, vaan 1800-luvun jälkeen yleistyneiden prosessoitujen hiilihydraattien käytöstä.

ketogeenisen ruokavalion hyötyjä:

1. Vähähiilihydraattinen ruokavalio vähentää ruokahalua

Monissa laihdutusruokavalioissa jatkuva näläntunne tuottaa ongelmia. Se johtaa helposti dieetin lopettamiseen. Vähähiilihydraattinen ruokavalio ylläpitää kylläisyyden tunnetta erinomaisesti, vaikka se samalla leikkaa energiansaantia.

Tutkimusten mukaan hiilihydraatteja rasvalla ja proteiineilla korvaavat saavat ravinnosta vähemmän kaloreita kuin hiilihydraattipainotteista ruokavaliota noudattavat.

2. Atkinsin dieetti on tehokkain laihdutusruokavalio ensimmäiset kuukaudet

Hiilihydraattien rajoittaminen on yksinkertaisin ja tehokkain tapa laihtua. Tutkimusten mukaan vähän hiilihydraatteja sisältävää ruokavaliota noudattavat laihtuvat nopeammin kuin laihduttajat, jotka rajoittavat rasvaa ja laskevat kaloreita.

Tutkimuksissa, joissa on vertailtu vähähiilihydraattisen ruokavalion ja vähärasvaisen ruokavalion tehoa laihduttamisessa, on havaittu, että hiilihydraatteja rajoittamalla laihtuu selvästi nopeammin ja enemmän tuntematta nälkää.

Vähän hiilihydraatteja sisältävä dieetti on muita laihdutusruokavalioita tehokkaampi ensimmäisen puolen vuoden aikana, mutta sen jälkeen erot ruokavalioiden välillä tasoittuvat.

3. Viskeraalinen vyötärölihavuus vähenee selvästi

Kaikki rasvat eivät ole samanarvoisia. Pahinta elimistöön kertyvää rasvaa on vatsaonteloon elinten ympärille varastoituva viskeraalinen rasva eli sisälmysrasva.

Sillä mihin kehon osaan rasva varastoituu, on merkitystä terveyden ja sairastumisriskin kannalta. Viskeraalinen rasva on yleisintä ylipainoisilla miehillä. Vyötärölihavuuteen liittyy usein myös maksan rasvoittuminen.

Viskeraalinen rasva kerääntyy vatsaontelossa elinten ympärille ja kasvattaa inflammaation sekä insuliiniresistenssin riskiä.

Vähän hiilihydraatteja sisältävät ruokavaliot, kuten Atkinsin dieetti, vähentävät hyvin tehokkaasti erityisesti vatsaonteloon kerääntyvää viskeraalista rasvaa.

4. Triglyseridien määrä veressä laskee merkittävästi

Triglyseridit ovat verenkierrossa kiertäviä vapaita rasvahappoja. Koholla olevat triglyseridit on tunnettu sydäntautien riskitekijä. Runsaasti hiilihydraatteja sisältävä ravinto ja etenkin fruktoosi kasvattavat veren triglyseridipitoisuutta.

Hiilihydraatteja rajoittavassa ruokavaliossa veren vapaat rasvahapot – triglyseridit siirtyvät ketoaineiden ja energiantuotantoon.

5. Atkinsin ruokavalio lisää hyvän HDL-kolesterolin määrää

HDL tunnetaan ns. ”hyvänä” kolesterolina: ts. mitä enemmän HDL-kolesterolia veressä on suhteessa LDL-kolesteroliin, sitä pienempi sydäntautiriski. Vastaavasti LDL-kolesterolin kasvu kasvattaa sydäntautien riskiä.

Paras tapa lisätä hyvän HDL-kolesterolin määrää, on syödä rasvaa. Atkinsin ruokavalio ja muut ketogeeniset ruokavaliot ovat runsasrasvaisia dieettejä. Lähde1, Lähde2.

6. Veren sokeri- ja insuliinipitoisuus laskee

Vähähiilihydraattiset ja ketogeeniset ruokavaliot saattavat vähentää lääkkeiden tarvetta metabolista oireyhtymää ja tyypin 2 diabetesta sairastavilla. Hiilihydraattien rajoittaminen laskee verensokeria ja veren insuliinitasoja.

Joidenkin aikuistyypin diabetesta sairastavien insuliinintarve laskee Atkinsin ruokavalion myötä jopa 50 %. Yhden tutkimuksen mukaan tyypin 2 diabetesta sairastavista 95 prosenttia vähensi lääkkeiden käyttöä 6 kuukauden sisällä Atkinsin dietiin aloittamisesta. Lähde.

Jos sairastat diabetesta ja aloitat vähähiilihydraattisen ja ketogeenisen ruokavalion, konsultoi asiasta lääkäriäs, sillä riskinä on hypglykemia.

7. Atkinsin ruokavalio voi laskea verenpainetta

Kohonnut verenpaine lisää sydän- ja verisuonitautien riskiä. Vähän hiilihydraatteja sisältävät ruokavaliot voivat joidenkin tutkimusten mukaan laskea verenpainetta.

Lähteitä:

Glykemiakuorma
Ketoosi
What to know about low-carb, high-fat diets
Atkins diet: What is it and should I try it?
Aktins.com
Atkinsin dieetti




Triviaalivelho

Triviaalivelho
16/12/2019

Hei. Oletko nippelitiedon noobi, vai turhan tiedon mestari? Tarkista tietosi Ruokasodan Triviaalivelho-tietovisassa.

Aloita Triviaalivelho tietovisa painamalla Seuraava-painiketta! Triviaalivelho on vielä testausvaiheessa.

1.

Britannian suurin puolue on tällä hetkellä 24  prosentin kannatuksella

2.

Liberaalidemokraatteja johtaa

3.

Englannin pankin mukaan brexit maksaa Britannialle jo nyt

4.

Ranskan uskonsodissa hugenotit olivat

5.

Tarton rauhansopimus allekirjoitettiin 14. lokakuuta 1920

1 out of 4
6.

Espanjantauti oli 1918-1919 riehunut pandemia, jonka aiheutti

7.

Rubidium on

8.

Leonardo di ser Piero da Vinci – tutummin Leonardo da Vinci – syntyi 15. huhtikuuta vuonna

9.

Makrofagi on

10.

Phobos ja Deimos ovat

2 out of 4
11.

Kuuluuko Antarktiksella sijaitseva Bouvet’nsaari

12.

Mikä Yhdysvaltojen osavaltioista on lähimpänä Afrikan mannerta?

13.

Laosin demokraattisen kansantasavallan pääkaupunki on

14.

Antarktiksen korkein vuori on 4892 metriä korkea

15.

Afrikka on pinta-alaltaan maailman toiseksi suurin maanosa. Sen pinta-ala on

3 out of 4
16.

Maisie Williams oli Game of Thrones -sarjan

17.

Brian Jones

18.

Rolling Stonesin perustajiin kuulunut kitaristi Brian Jones kuoli

19.

Elokuvan Kauriinmetsästäjä ohjasi

20.

Edward Christopher Sheeran on

4 out of 4
Nimimerkki


Triviaalivelho 2
16/12/2019

Testaa tietosi! Oletko nippelitiedon noobi vai turhan tiedon tohtori?

1.

Tanskan vaalien voittajaksi nousi

2.

Presidentti Donald Trump vieraili äskettäin

3.

Antti Rinteen hallituksen uusi liikenne- ja viestintäministeri on

4.

Saksan sodanjälkeisen historian pahin sarjamurhaaja on

5.

Mikä seuraavista järvistä on pinta-alaltaan suurin?

6.

Alppien korkein huippu on?

7.

Mikä näistä joista on pisin?

8.

Toukokuussa 1972 julkaistu Exile on main st. on

9.

Eric Burdon tunnetaan

10.

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus tapahtui vuonna

11.

Avaruussukkula Challenger tuhoutui 73 sekntia laukaisunsa jälkeen 28.1. vuonna

12.

Kirjan Solaris kirjoitti

13.

21. toukokuuta 1960 syntynyt Jeffrey Lionel Dahmer oli

14.

Harvardin yliopisto sijaitsee

15.

uusi pääministeri Antti Juhani Rinne on koulutukseltaan

16.

Aurinkokuntamme suurin planeetta on

17.

Marsin kiertoaika Auringon ympäri on

18.

Artemis oli kreikkalaisessa mytologiassa

19.

Glukoosi on

20.

Nuijasota sodittiin

Nimimerkki




Resveratroli

Resveratroli on monissa kasveissa ja mm. punaviinissä esiintyvä fenoliyhdiste, jolla uskotaan olevan verrattomia terveysvaikutuksia. Resveratroli voi ehkäistä pahanlaatuisten syöpäsolujen lisääntymistä, torjua virustauteja, hidastaa vanhenemista ja hillitä elimistöä rasittavaa hiljaista tulehdusta. Resveratroli saattaa myös suojaata hermosoluja.

Mitä resveratroli on?

Resveratroli (trans-3,5,4-trihydroksistilbeeni) on fytoaleksiini, eli kasvien tuottama entsyymi, joka puolustaa kasveja bakteeri- ja sienihyökkäyksiltä.

Fytoaleksiinit kuuluvat kasveja patogeeneiltä suojaaviin fytokemikaaleihin, kuten terpenoidit, fenoliyhdisteet, glykosteroidit ja alkaloidit. Fytokemikaalit ovat osa kasvien luonnollista puolustusjärjestelmää.

Fytokemikaalit ja flavonoidit

”Generally, phytochemicals have been classified into six major categories based on their chemical structures and characteristics. These categories include carbohydrate, lipids, phenolics, terpenoids and alkaloids, and other nitrogen-containing compounds (Figure 1; Harborne and Baxter, 1993; Campos-Vega and Oomah, 2013).”

Kuvan lähde: ScienceDirect

Fytokemikaalit ovat kasveissa esiintyviä biologisesti aktiivisia kemiallisia yhdisteitä. Flavonoidit ovat fytokemikaaleihin kuuluvia kasveissa muodostuvia fenoliyhdisteitä. Ne antavat kasveille, niiden kukille, hedelmille ja siemenille värin ja suojaavat kasveja ultraviolettisäteilyltä.

Ainakin osa flavonoideista on antioksidantteja, eli ne suojelevat elimistöä vapaiden happiradikaalien vaikutukselta. Erilaisia flavonoideja on löydetty joitakin tuhansia ja niitä löydetään koko ajan enemmän. Ennen 1950-lukua flavonoideja kutsuttiin parin vuosikymmenen ajan P-vitamiineiksi.

Resveratroli, jota esiintyy runsaasti mm. viinirypäleissä, viininlehdissä, mustikoissa, maapähkinöissä ja karpaloissa, on tällainen oksidatiivista stressiä hillitsevä antioksidantti. Sillä on myös antimikrobisia eli mikrobeja tuhoavia ominaisuuksia.

Punaviini sisältää resveratrolia. Aika ajoin julkaistaan (viiniteollisuuden lobbaamia?) tutkimuksia, joiden mukaan lasillinen punaviiniä päivässä suojelee sydäntä ja hillitsee elimistön matala-asteista tulehdusta. Vallitseva ravintotieteellinen näkemys taitaa kuitenkin olla, että punaviinin terveyshaitat ylittävät sen potentiaaliset terveyshyödyt.

Esimerkiksi ranskalaisten alhaisen sydän- ja verisuonitautiesiintyvyyden on väitetty johtuvan runsaasti resveratrolia sisältävän punaviinin kulutuksesta. Toisaalta ranskalaista paradoksia on selitetty myös luonnollisten rasvojen runsaalla saannilla.

Resvetatroli ja syöpä

Useissa tutkimuksissa on havaittu, että resveratroli voi laskea syöpään sairastumisen riskiä. Hiirikokeissa terveyttä edistäväksi ja syövältä suojaavaksi annokseksi osoitettiin määrä, jonka ihminen saisi kuitenkin vasta neljälläsadalla punaviinilasillisesta päivässä.

Onko resveratroli syövältä suojaava tai syövän parantava ihmeyhdiste? Resveratrolin kohtuullinen saanti voi ylläpitää kehon hyvinvointia antioksidanttina ja sirt1-geenin aktivaation kautta.

Eräs tuore tutkimus havainnollisti kuinka resveratroli voi estää useimmissa rintasyövissä esiintyvän mutatoituneen proteiinin lisääntymisen. Tämän vaikutuksen uskotaan edistävän elimistön kykyä taistella syöpäsolujen lisääntymistä vastaan.

Resveratrolin terveysvaikutukset

Resveratrolia markkinoidaan monenlaisilla terveyshyödyillä. Sen uskotaan hidastavan aivojen vanhenemista, ehkäisevän aivojen inflammaatiota dementiaa sairastavilla ja taistelevan syöpää vastaan. Sitä myös kaupataan tärkeänä lisäravinteena.

Korrelaatio resveratrolin ja terveyshyötyjen välillä on olemassa. Sen sijaan kausaliteetti on hankalampi osoittaa. Ainakin joissain tapauksissa resveratrolin terveysvaikutuksia on tutkimuksissa korostettu kaupallisten syiden vuoksi. Antioksidanttina se mahdollisesti suojaa hapetusstressiltä ja inflammaatiolta, jotka ovat taustatekijöitä useimmissa yleisissä sairauksissa.

p53-proteiini

Resveratrolin syöpää ehkäisevät ominaisuudet liittyvät proteiiniin p53. Tämän proteiinin mutaatioiden aggregoituminen assosioituu yli 50 prosenttiin syöpäkasvaimista.

Brasilialaistutkijat ovat osoittaneet, että resveratroli estää aktiivisesti mutatoituneiden proteiinien aggregoitumista ja ehkäisee syöpäsolujen lisääntymistä ja leviämistä muualle kehoon.

p53-proteiini on terveessä elimistössä eräänlainen ”genomin vartija”, sillä se tuhoaa luontaisesti pahanlaatuisia syöpäsoluja ja suojelee terveitä soluja.

Mutatoitunut p53-proteiini on kuitenkin haitallinen elimistölle. Se muodostaa kasvavia amyloidiplakkeja. Amyloidit ovat proteiinifragmentteja, joita muodostuu aineenvaihdunnan seurauksena.

Eräissä aineenvaihdunnan häiriöissä amyloidit kertyvät elimistöön amyloidiplakeiksi, joka aiheuttaa amyloidoosia. Amyloidit assosioituvat mm. Parkinsonin tautiin, nivelreumaan ja Huntingtonin tautiin. Alzheimerin taudissa beeta-amyloideja kertyy aivoihin, jossa ne aiheuttavat muistista vastaavien aivosolujen kuolemaa.

Amyloidien ja erityisesti p53-proteiinien kasautumisen plakeiksi uskotaan assosioituvan myös eräiden syöpien kehittymiseen.

Verrattain uudessa tutkimuksessa da Costa tutkimusryhmineen sovelsi fluoresenssia spektroskopiaa selvittääkseen in vitro (koeputkessa) kuinka resveratroli vaikuttaa mutatoituneisiin p53-proteiineihin.

Lisäksi da Costan tutkijaryhmä toteutti immunofluoresenssin kolokalisaation analyysejä selvittääkseen resveratrolin vaikutuksen rintasyöpäsolujen solulinjoihin, joissa esiintyi p53-proteiinin mutaatioita sekä rintasyöpäsoluihin, joissa esiintyi normaaleja p53-proteiineja. Rintasyöpäsoluja istutettiin hiirille, joilla testattiin resveratrolin vaikutusta pahanlaatuisiin kasvaimiin.

Laboratoriokokeet osoittivat, että resveratroli esti p53-proteiinien kasaantumisen sekä in vitro ihmisten rintasyöpäsoluihin ja hiirien pahanlaatuisiin kasvaimiin.

Lisäksi resveratroli vähensi da Costan tutkimusryhmän mukaan merkittävästi pahanlaatuisten solujen lisääntymistä ja leviämistä.

Nyt saadut tutkimustulokset auttavat da Costan mukaan kehittämään lääkettä, joka voi ehkäistä mutatoituneiden p53-proteiinien aggregoitumista amyloidiplakeiksi.

This study provides evidence that resveratrol directly modulates p53 and enhances our understanding of the mechanisms involved in p53 aggregation as a therapeutic strategy for cancer treatment. Our data indicate that resveratrol is a highly promising lead compound targeted against mutant p53 aggregation.”

Kuvan lähde: ScienceDirect

Resveratrol, pterostilbene, and dementia.

Lange KW, Li S.

”Resveratrol is a natural phytoestrogen with neuroprotective properties. Polyphenolic compounds including resveratrol exert in vitro antioxidant, anti-inflammatory, and antiamyloid effects. Resveratrol and its derivative pterostilbene are able to cross the blood-brain barrier and to influence brain activity. The present short review summarizes the available evidence regarding the effects of these polyphenols on pathology and cognition in animal models and human subjects with dementia. Numerous investigations in cellular and mammalian models have associated resveratrol and pterostilbene with protection against dementia syndromes such as Alzheimer’s disease (AD) and vascular dementia. The neuroprotective activity of resveratrol and pterostilbene demonstrated in in vitro and in vivo studies suggests a promising role for these compounds in the prevention and treatment of dementia. In comparison to resveratrol, pterostilbene appears to be more effective in combatting brain changes associated with aging. This may be attributed to the more lipophilic nature of pterostilbene with its two methoxyl groups compared with the two hydroxyl groups of resveratrol. The findings of available intervention trials of resveratrol in individuals with mild cognitive impairment or AD do not provide evidence of neuroprotective or therapeutic effects. Future clinical trials should be conducted with long-term exposure to preparations of resveratrol and pterostilbene with high bioavailability.” Lähde: PubMed

  1. Red wine compound increases anti-tumor effect of rapamycin
    Lerner Research Institute, ScienceDaily
  1. Computer simulation reveals p53 weak spots, opens new avenues against cancer
    Publicase Comunicação Científica, ScienceDaily
  1. Compound In Wine Reduces Levels Of Alzheimer’s Disease-causing Peptides
    American Society for Biochemistry and Molecular Biology, ScienceDaily
  1. Cancer Preventive Properties Identified In Resveratrol, Found In Red Wine, Red Grapes
    American Association for Cancer Research, ScienceDaily
  1. Researchers use nanoparticles to overcome treatment-resistant breast cancer
    Sarah Faulkner, Drug Delivery Business
  1. ‘Nanolock’ could help diagnose and treat cancer with individualized therapies
    Sarah Faulkner, Drug Delivery Business
  1. Targeting CXCR4–CXCL12 Axis for Visualizing, Predicting, and Inhibiting Breast Cancer Metastasis with Theranostic AMD3100–Ag2S Quantum Dot Probe
    Advanced Functional Materials
  1. Phosphatidylinositol 3-kinase a–selective inhibition with alpelisib (BYL719) in PIK3CA-altered solid tumors: Results from the first-in-human study

Journal of Clinical Oncology

Tämä kirjoitus on editoitu useasta lähteestä. Alkuperäisen tutkimusartikkelin on julkaissut: Journal of Clinical Oncology, 28.6.2018

Lähteet:

Medical News Today

Wikipedia




Sokeriaineenvaihdunta: Fruktolyysi ja glykolyysi

Hiljattain joukko amerikkalaisia professoreita määritteli sokerin terveydelle haitallisimmaksi ravintoaineeksi.  Sokerin terveydelliset vaikutukset palautuvat erityisesti glukoosin ja fruktoosin aineenvaihduntaan. Kuinka glykolyysi ja fruktolyysi eroavat toisistaan?

Sokereiden aineenvaihdunta

Ravinto sisältää useita sokereita erilaisina molekyylirakenteina. Niiden pilkkominen imeytyvään muotoon alkaa jo suussa. Yleisimmät ravinnosta saatavat sokerit ovat, glukoosi, fruktoosi, laktoosi, galaktoosi ja maltoosi.

Kasvien sisältämä tärkkelys on sokerin varastomuoto. Tärkkelys on monimutkainen glukoosiyksiköistä muodostuva haarautumaton amyloosi tai haarautunut amylopektiini. Se on polysakkaridi, jossa glukoosimonomeerit ovat liittyneet toisiinsa. Kasvit valmistavat tärkkelystä fotosynteesissä. Erityisen tärkkelyspitoisia ravintoaineita ovat esimerkiksi perunat, maissi ja riisi.

Solujen energiantuotannon kannalta glukoosi ja fruktoosi ovat tärkeimpiä sokereita. Niilläkin on omat aineenvaihduntapolkunsa.

Sokereita kuljettavat molekyylit

Glukoosimolekyylejä kuljettavat ohutsuolesta verenkiertoon insuliinin säätelemät GLUT1- ja GLUT4-molekyylit. Fruktoosi ei aktivoi insuliinintuotantoa ja sitä  kuljettavat GLUT5-molekyylit.

Käytännössä GLUT1-molekyyli kuljettaa glukoosimolekyylin ohutsuolen endoteelisoluun ja GLUT4-molekyyli kuljettaa glukoosimolekyylin endoteelisolusta verenkiertoon.

Fruktoosimolekyyli kulkeutuu ohutsuolesta endoteelisoluun GLUT5-molekyylin kuljettamana ja endoteelisolusta verenkiertoon GLUT2-molekyylin kuljettamana.

Sokereita pilkkovat entsyymit

Ruoansulatuskanavassa sokereita pilkkoo joukko entsyymejä, joista tärkkelystä maltoosiksi pilkkova amylaasi on ehkä tutuin. Amylaasi aloittaa tärkkelyksen pilkkomisen jo suussa, johon amylaasia erittyy sylkirauhasista.  Sokereiden pilkkominen imeytyvään muotoon jatkuu vatsassa ja suolistossa. Haima erittää amylaasia ohutsuoleen.

Maltoosi on kahdesta glukoosimolekyylistä muodostuva disakkaridi. Ruoansulatuskanavassa maltoosia pilkkoo suolinesteen maltaasi-entsyymi. Laktoosi eli maitosokeri koostuu glukoosista ja galaktoosista. Laktoosia pilkkoo laktaasi. Sakkaroosi muodostuu fruktoosista ja glukoosista. Sakkaroosia pilkkoo sakkaraasi.

Ruoansulatuskanavassa sokerit pilkotaan yksinkertaisiksi sokerimolekyyleiksi, jotka kulkeutuvat ohutsuolesta verenkertoon sokereille spesifien kuljetusmolekyylien kuljettamina. Sokereiden aineenvaihduntareitit poikkeavat toisistaan.

Esimerkiksi: Aldoosi-1-epimeraasi (GALM) muuttaa β-D-galaktoosin ensin α-D-galaktoosiksi. Tämä muutetaan edelleen UDP-glukoosiksi kolmen pääasiallisen entsyymin avulla (GALK, GALT ja GALE). UDP-glukoosi (uracil-diphosphate glucose) on nukleotidin, eli nukleiinihappojen (DNA, RNA) rakenneyksikön sokeriosa. Nukleotidiin kuuluu kolme osaa, emäs, sokeriosa ja fosfaatti. Galaktoosi vaikuttaa siis nukleiinihappojen aineenvaihduntaan ja rakenteeseen.

Pöytäsokeri on fruktoosia ja glukoosia

Tavallinen pöytäsokeri on ruokosokeria eli sakkaroosia, joka muodostuu yhtäläisestä määrästä glukoosia ja fruktoosia. Sakkaroosi on disakkaridi, jossa kaksi erilaista sokerimolekyyliä on tiukasti sitoutunut toisiinsa.

Glukoosi (rypälesokeri) on elimistön tärkein energianlähde. Glukoosi on yhdestä sokerimolekyylistä muodostuva monosakkaridi. Myös glukoosia selvästi makeampi fruktoosi (hedelmäsokeri) on yhdestä sokerimolekyylistä muodostuva monosakkaridi.

Kasveissa sakkaroosi on yleinen. Sitä on paljon esimerkiksi sokeriruo’ossa, sokerijuurikkaassa, ananaksessa, maississa ja porkkanassa.

Ruoansulatus pilkkoo hiilihydraateista ja tärkkelyksestä yksinkertaisia ohutsuolesta verenkiertoon imeytyviä sokerimolekyylejä. Glukoosi ja fruktoosi ovat yleisimmät ravinnosta saatavat sokerit, mutta ne eivät toimi elimistössä aivan samalla tavalla. Näiden sokereiden reaktioketjut eroavat aineenvaihdunnan kannalta merkittävästi toisistaan.

Fruktoosi ja fruktolyysi

Fruktoosi

Fruktoosi on yhdestä fruktoosimolekyylistä muodostuva monosakkaridi, jota esiintyy luonnostaan hedelmissä, marjoissa ja vihanneksissa joko vapaina fruktoosimolekyyleinä, kahdesta sokerimolekyylistä muodostuvina disakkarideina (kuten ruokosokeri) tai fruktoosin polymeerina (inuliini).

Inuliini on fruktoosista muodostunut varastopolysakkaridi, jossa on 30-50 fruktoosimolekyyliä. Inuliinia esiintyy mm. maa-artisokassa, sipulissa, parsassa, banaanissa, rukiissa, vehnässä, mustajuuressa, ohrassa sekä asterikasvien, kuten daalian, voikukan ja sikurin juurissa ja juurimukuloissa. Inuliinia käytetään elintarviketeollisuudessa makeutusaineena. Se sisältää noin kolmanneksen vastaavan sokerimäärän energiasta.

Teollinen fruktoosi

Fruktoosi on makeampaa kuin glukoosi, joten sitä käytetään yleisesti makeutusaineena. Tavallinen kidesokeri sisältää 50:50 suhteessa glukoosia ja fruktoosia. Fruktoosia saa runsaasti mm. hedelmistä ja marjoista. Teollisesti valmistettua fruktoosia ja fruktoosisiirappia käytetään yhä useammissa elintarvikkeissa.

Edullinen nestemäinen fruktoosisiirappi on syrjäyttämässä perinteisen sakkaroosin yleisimpänä makeutusaineena. Amerikkalaisessa ruokavaliossa päivittäisestä energiansaannista jopa 10 % saadaan fruktoosista. Jos suomalaisen päivittäisestä energiansaannista 10% on peräisin lisätystä sokerista, silloin fruktoosin osuus energiansaannista voi olla jopa 5 %.

Teollinen fruktoosi korreloi vahvasti monien kardiometabolisten sairauksien kanssa. Tätä selittää todennäköisesti fruktoosin glukoosista poikkeava aineenvaihdunta. Erityisen ongelmallista on fruktoosisiirapista nopeasti elimistöön imeytyvät vapaat fruktoosimolekyylit, jotka voivat horjuttaa sokeriaineenvaihdunnan toimintaa, rasittaa maksaa ja altistaa esimerkiksi alkoholista riippumattomalle rasvamaksalle.

Huomio: Korrelaatio fruktoosisiirapin ja kardiometabolisten sairauksien välillä on vahva, mutta kausaliteettia ei välttämättä ole osoitettu.

Fruktolyysi

Fruktoosin aineenvaihdunta tapahtuu pääasiassa maksassa. Maksan lisäksi fruktolyysiä tapahtuu jonkin verran ohutsuolessa, luurankolihaksissa, kiveksissä, rasvakudoksessa ja aivoissa.

Noin prosentti syödystä fruktoosista muutetaan maksassa suoraan plasman triglyserideiksi. 29-54% fruktoosista syntetisoidaan maksassa glukoosiksi. Neljännes fruktoosista muutetaan laktaatiksi eli maitohapon suoloiksi tai estereiksi. 15-18% fruktoosista syntetisoiduista glykoosimolekyyleistä varastoidaan glykogeenien polymerisaatiossa polysakkarideina glykogeeneiksi.

Glykogeenit ovat tuhansista glukoosimolekyyleistä muodostavia pitkäketjuisia ja pitkähaaraisia polysakkarideja.

Glykogeenien polymerisaatio

Glykogeenin polymerisaation lähtöaineina toimivat sokeri-nukleotidit, joissa sokerimonomeeri on aktivoitu kiinnittämällä siihen nukleotidi. Glykogeenin polymerisaatiossa vaikuttavat glykogeenisyntaasi, joka liittää glukoosimolekyylejä pitkään ketjuun sekä entsyymi, joka tekee glykogeeniin haarakohtia. Koska glykogeenisyntaasi voi vain lisätä glukoosimolekyylejä valmiiseen ketjuun, tarvitaan oma entsyymi aloittamaan glykogeenin valmistus (glykogeniini). Lähde: Solunetti

Kehon solut voivat käyttää fruktolyysin syntetisoimaa glukoosia ja laktaattia energianlähteenä solujen glykolyysissä. Aineenvaihdunta voi myös purkaa maksaan ja lihassoluihin varastoituneita fruktoosista valmistettuja glykogeenejä glukagonin stimuloimana glykogenolyysissä, jolloin vereen vapautuu glukoosia. Tämä mekanismi turvaa solujen energiansaannin ruokailujen välillä sekä raskaissa fyysisissä suorituksissa.

Alhainen verensokeri aktivoi haiman erittämään glukagonia, joka purkaa maksan ja lihasten glykogeenejä glukoosiksi. Glukagoni aktivoi myös maksassa ja munuaisissa tapahtuvaa glukoneogeneesiä, ketogeneesiä sekä rasvojen β-oksidaatiota. Matala verensokeri aktivoi rasvan käyttämistä energianlähteenä.

Glykolyysi

Kaikki solut saavat energiaa glukoosista. Solu saa energiantuotantoon tarvittavan glukoosin joko solun ulkopuolelta, josta se kulkeutuu soluun osmoottisesti eli suuremmasta pitoisuudesta pienempään, tai purkamalla solun sisäisen glykogeenin glukoosimolekyyleiksi.

Glykolyysi on solulimassa tapahtuva monimutkainen reaktiosarja, jossa glukoosimolekyylit hajotetaan kahdeksi palorypälehapon anionimuodoksi eli pyruvaatiksi.

Yhdestä glukoosimolekyylistä saadaan kahden pyruvaattimolekyylin lisäksi kaksi ATP-molekyyliä ja kaksi NADH-molekyyliä. Solujen anaerobinen energiansaanti perustuu glykolyysiin.

Soluhengitys

Jos solussa on mitokondrioita ja happea, energiantuotanto jatkuu sitruunahappokierrossa (Krebsin sykli). Eräiden entsyymien avustuksella pyruvaateista saadaan mitokondrioissa tapahtuvassa oksidatiivisessa dekarboksylaatiossa kaksi asetyylikoentsyymi-A:ta.

Rasvahapot hajoavat energiaksi pääasiassa hapettumalla β-oksidaatiossa siten, että rasvahappoketjusta irtoaa kahden hiilen asetyyliryhmiä, jotka ovat kiinnittyneenä reaktioon osallistuvaan koentsyymi-A:han.

Asetyylikoentsyymi-A eli aktiivinen etikkahappo on kaikille ravintoaineille yhteinen välituote solun valmistaessa energiaa. Asetyylikoentsyymi-A:ta saadaan monosakkarideista, triglyserideista sekä aminohapoista erilaisten reaktiovaiheiden kautta. Asetyylikoentsyymi-A:n asetyyliryhmän hiilet hapettuvat hiilidioksidiksi Krebsin syklissä ja vedyt siirtyvät erityisten koentsyymien avulla elektroninsiirtoketjuun. Näissä reaktioissa syntyy energiaa, joka varastoidaan fosfaattiyhdisteisiin, esimerkiksi ATP:ksi. Lähde: Wikipedia

Anaerobinen ja aerobinen glykolyysi

Soluissa, joissa ei ole mitokondrioita (esim. veren punasolut) tai riittävästi happea, pyruvaatti pelkistyy maitohapoksi. Maitohappoon pelkistyvää glykolyysiä kutsutaan anaerobiseksi glykolyysiksi ja asetyylikoentsyymi-A:han päättyvää glykolyysiä aerobiseksi glykolyysiksi.

Asetyylikoentsyymi-A:han päättyvän reaktiossa glukoosimolekyylistä jää jäännöstuotteena hiilidioksidia ja vettä, jotka poistuvat kehosta ihon ja hengityksen kautta.

Laktaatin muodostuminen ei tuota energiaa, mutta se on välttämätöntä, jotta saadaan pelkistyneet NADH-molekyylit takaisin hapettuneeseen NAD+-muotoon, jota tarvitaan glykolyysissä.

 Glykolyysin vaiheet (Lähde: Wikipedia – Glykolyysi)

  1. Glukoosiin liitetään fosfaattiryhmä ATP:ltä heksokinaasin tai glukokinaasin avulla, jolloin syntyy glukoosi-6-fosfaattia. Heksokinaasia inhiboi glukoosi-6-fosfaatti ja glukokinaasia fruktoosi-6-fosfaatti. Lisäksi insuliini aktivoi glukokinaasin transkriptiota tumassa.
  2. Glukoosi-6-fosfaatti muutetaan fosfoheksoosi-isomeraasin avulla fruktoosi-6-fosfaatiksi.
  3. Fruktoosi-6-fosfaatti fosforyloidaan ATP:n avulla fruktoosi-1,6-bisfosfaatiksi. Tätä reaktiota katalysoi fosfofruktokinaasi-1 eli PFK-1. PFK-1:tä inhiboi ATP, sitraatti ja H+. Aktivoivia molekyylejä ovat puolestaan AMP ja fruktoosi-2,6-bisfosfaatti.
  4. Fruktoosi-1,6-bisfosfaatti muutetaan aldolaasi A:n:n avulla dihydroksiasetonifosfaatiksi ja glyseraldehydi-3-fosfaatiksi.
  5. Dihydroksiasetonifosfaatti muutetaan trioosifosfaatti-isomeraasin avulla glyseraldehydi-3-fosfaatiksi.
  6. Neljännen ja viidennen vaiheen reaktioista saaduista glyseraldehydi-3-fosfaateista muodostetaan glyseraldehydi-3-rosfaattidehydrogenaasin avulla 1,3-bisfosfoglyseraattia. Samalla NAD+ pelkistyy NADH:ksi.
  7. 1,3-bisfosfoglyseraatti defosforyloidaan fosfoglyseraattikinaasin avulla 3-fosfoglyseraatiksi. Samalla ADP fosforyloituu ATP:ksi.
  8. 3-fosfoglyseraatti muutetaan fosfoglyseraattimutaasin avulla 2-fosfoglyseraatiksi.
  9. 2-fosfoglyseraatti muutetaan enolaasin avulla fosfoenolipyruvaatiksi.
  10. Fosfoenolipyruvaatti defosforyloidaan pyruvaattikinaasin avulla pyruvaatiksi. Samalla ADP fosforyloituu ATP:ksi. Pyruvaattikinaasia inhiboivat ATP, alaniini ja glukagoni. Aktivoiva molekyyli on puolestaan glykolyysin kolmannessa vaiheessa muodostuva fruktoosi-1,6-bisfosfaatti.

Glukoosin ja fruktoosin aineenvaihduntaan osallistuu samoja entsyymejä ja solujen rakenteita sekä niitä yhdistäviä reaktioketjuja, mutta monista yhtäläisyyksistä huolimatta niiden aineenvaihdunta eroaa toisistaan merkittävällä tavalla.

Fruktoosi ei stimuloi insuliinin eritystä

Fruktoosi ei stimuloi insuliinin eritystä samalla tavalla kuin glukoosi, eikä sen pääsy soluihin ole insuliinista riippuvainen. Glukoosin aineenvaihdunta puolestaan tarvitsee insuliinia.

Insuliinin tuotannon loppuminen tyypin 1 diabeteksessa sekä solujen kasvanut insuliiniresistenssi tyypin 2 diabeteksessa aiheuttavat sen, että solut eivät saa energiantuotannossa tärkeää glukoosia, vaan glukoosimolekyylit jäävät verenkiertoon, jossa ne vaurioittavat verisuonia ja sisäelimiä.

Veren glukoosipitoisuus stimuloi haiman insuliinineritystä. Insuliinin säätelemät kuljetusmolekyylit (GLUT1 ja GLUT4) kuljettavat glukoosin soluihin. Fruktoosin kuljetusmolekyyli on GLUT5.

Haiman erittämä insuliini kiinnittyy solujen insuliinireseptoreihin, mikä käynnistää soluissa toisioviestintäjärjestelmän. Se houkuttelee solun sisällä olevan solukalvon läpäisevän glukoosinsiirtokanavan solukalvolle. Glukoosi pääsee tämän avulla solun sisälle, jossa glukoosimolekyyli osallistuu energiaa tuottavaan glykolyysiin.

Sokereiden rakenne

Monosakkaridit, kuten fruktoosi ja glukoosi voivat olla joko avoketjuisia tai renkaita, mutta elimistössä monosakkaridien vallitsevana muotona on rengasmainen rakenne.

Rengasmaisessa rakenteessa anomeerihiileksi kutsutaan hiiltä, joka on lähimpänä karbonyyliryhmää muodostavaa hiiltä. Karbonyyliryhmästä aloitetaan monosakkaridien hiilten numerointi. Hiiliketjun pituus monosakkaridissa voi olla kolme tai suurempi. Tärkeimpiä elimistössä esiintyviä monosakkarideja ovat heksoosit, joissa on kuuden hiiliatomin ketju.

  • Trioosi: kolme hiiliatomia
  • Totroosi: neljä hiiliatomia
  • Pentoosi: viisi hiiliatomia
  • Heksoosi: kuusi hiiliatomia
  • Heptoosi: seitsemän hiiliatomia

Karbonyyliryhmä koostuu toisiinsa kaksoissidoksella kiinnittyneistä hiili- ja happiatomeista. Esimerkkejä karbonyyliryhmän sisältävistä yhdisteistä ovat: aldehydi, ketoni, karboksyylihappo, esteri ja amidi. Karbonyyliryhmä antaa näille yhdisteille niille ominaisen kemiallisen luonteen.

Fruktolyysi ja glykolyysi ovat itsenäisiä metabolisia reaktioketjuja (metabolic pathway)

 ”Suuri osa syödystä glukoosista kulkeutuu maksan läpi luurankolihaksiin, jossa se metaboloituu glykolyysissa ja edelleen sitruunahappokierrossa ensin pyruvaateiksi ja edelleen hiilidioksidiksi (CO2), hapeksi (H2O) ja ATP-molekyyleiksi, tai rasvasoluihin, jossa glukoosimolekyyleistä metaboloidaan glyserolifosfaattia triglyseridien synteesiin ja energiantuotantoon.”

Fruktoosin aineenvaihdunta syntetisoi maksassa glykogeenejä ja de novo lipogeneesissä rasvahappoja ja triglyseridejä.

Tämä synteesi voidaan jakaa kahteen päävaiheeseen:

  1. Trioosien, dihydroksiasetonin (DHAP) ja glyseraldehydin synteesi.
  2. Toisessa vaiheessa trioosit jatkavat aineenvaihduntaa joko glukoneogeneesissä, täyttävät maksan glykogeenejä ja/tai fruktolyysin reaktioketjussa pyruvaatiksi; pyruvaatti muutetaan sitruunahappokierrossa sitraatiksi ja lopuksi de novo synteesissä vapaista rasvahapoista syntetisoidaan palmitiinihappoa.

Palmitiinihappo

Palmitiinihappo on yleisin tyydyttynyt rasvahappo sekä eräs yleisimmistä rakenneosasista eläin- ja kasvirasvoissa. Esimerkiksi ihrassa ja voissa on 25 % palmitiinihappoa. Myös ihmisen rasvasta 25 % on palmitiinihappoa. Palmitiinihapon estereitä ja suoloja kutsutaan palmitaateiksi.

Trioosit ovat kolmesta hiiliatomista muodostuvia monosakkarideja. Dihydroksiasetoni on kaksi hydroksyyliryhmää sisältävä ketoni. Glyseraldehydi on yksinkertaisin monosakkarideista. Se on makea yhdiste, jota syntyy hiilihydraattien hajoamisen seurauksena.

Fruktoosi metaboloituu DHAP:ksi ja glyseraldehydiksi

Fruktoosin aineenvaihdunnan ensimmäinen askel on fruktoosin fosforylaatio, jossa fruktokinaasi muuttaa fruktoosimolekyylin fruktoosi-1-fosfaatiksi. Tämä reaktioketju sitoo fruktoosin aineenvaihdunnan maksaan.

Maksassa esiintyy myös heksokinaasi IV-entsyymiä (Glukokinaasi), joka voi fosforyloida vähäisestä määrästä fruktoosia fruktoosi 6-fosfaattia (glukoneogneettisen reaktioketjun välivaihe). Käytännössä kaikki fruktoosimolekyylit fosforyloidaan maksassa kuitenkin fruktoosi-1-fosfaatiksi.

Kuvakaappaus: Wikipedia

Toisaalta suurin osa glukoosimolekyyleistä jää fosforyloimatta ja kulkee maksan läpi rasvakudokseen ja luurankolihaksiin insuliiniriippuvaisen glukoosinkuljetusmolekyylin (GLUT4) kuljettamana.

Fruktoosi-1-fosfaatti hydrolysoidaan fruktoosi-1fosfaatti aldolaasin (aldolaasi B) avulla dihydoksiasetonifosfaatiksi (DHAP). Dihydroksiasetonifosfaatti on orgaaninen molekyyli, joka esiintyy välituotteena monissa biokemiallisissa reaktioissa, esimerkiksi glykolyysissä. Aldolaasi eli fruktoosi-1,6-bisfosfaattialdolaasi on entsyymi, joka osallistuu glykolyysiin ja glukoneogeneesiin katalysoimalla fruktoosi-1,6-bisfosfaatin reversiibeliä hajoamista glyseraldehydi-3-fosfaatiksi tai glyseraldehydiksi ja dihydroksiasetonifosfaatiksi.

DHAP voi isomerisoitua glyseraldehydi-3-fosfaatiksi, tai glyseroli-3-fosfaatiksi. Glyseraldehydi kinaasi voi muuttaa glyseraldehydin glyseraldehydi-3-fosfaatiksi tai glyseroli-3-fosfaatiksi.

Fruktoosin aineenvaihdunnan tuottamat väliaineet voivat osallistua glukoneogeneesiin ja glykogeenin synteesiin, tai ne voidaan hapettaa pyruvaatiksi ja edelleen laktaatiksi, tai dekarboksyloida asetyylikoentsyymi-A:ksi mitokondrioissa sekä edelleen siirtää vapaiden rasvahappojen synteesiin ja lopulta triglyseridien synteesiin.

Kuva: Fruktoosin aineenvaihdunta dihydroksifosfaatiksi (DHAP), glyseraldehydiksi ja glyseraldehydi-3-fosfaatiksi maksassa.

Glykogeenin synteesi dihydroksiasetonifosfaatista ja glyseraldehydi-3-fosfaatista

Fruktoosin aineenvaihdunta jatkuu glukoneogeneesin lähtöaineista. Fruktoosista metaboloidaan aluksi dihydroksiasetonifosfaattia (DHAP) ja glyseraldehydia fruktokinaasin ja aldolaasi B:n katalysoimana.

Lisääntynyt DHAP- ja glyseraldehydi-3-fosfaatin konsentraatio maksassa ohjaa glukoneogeneesin reaktioketjun kohti glukoosi-6-fosfaattia, glukoosi-1-fosfaattia ja glykogeenin synteesiä.

Fruktoosi on parempi substraatti glykogeenin synteesille kuin glukoosi. Glykogeenivaraston täydennys on etusijalla triglyseridien synteesiin nähden. Kun maksan glykogeenivarasto on täydennetty, fruktoosin ylimääräiset aineenvaihduntatuotteet jatkavat triglyseridien synteesiin.

Kuva: Fruktoosin aineenvaihdunta glykogeeniksi maksassa

Triglyseridien synteesi dihydroksiasetonifosfaatista ja glyseraldehydi-3-fosfaatista

Ravinnosta saatu ylimääräinen fruktoosi voidaan muuttaa pyruvaatiksi ja siirtää sitruunahappokiertoon, jossa se muutetaan edelleen sitraatiksi, tai ohjata reaktiosarjaa vapaiden rasvahappojen synteesiin soluliman nestemäisessä sytosolissa. Fruktolyysin syntetisoima DHAP voidaan muuttaa glyseroliksi ja edelleen glyseroli-3-fosfaatiksi triglyseridien synteesiin de novo lipogeneesissa.

”Thus, fructose can provide trioses for both the glycerol 3-phosphate backbone, as well as the free fatty acids in TG synthesis. Indeed, fructose may provide the bulk of the carbohydrate directed toward de novo TG synthesis in humans.

Kuva: Triglyseridien synteesi maksassa

Maksassa fruktoosi aktivoi useita rasvahappojen synteesiin (lipogeneesi) osallistuvia insuliinista riippumattomia entsyymejä. Nämä ovat: pyruvate kinase, NADP+-dependent malate dehydrogenase, citrate lyase, acetyl CoA carboxylase, fatty acid synthase, pyruvate dehydrogenase.

Runsaasti teollista fruktoosia sisältävän ravinnon on havaittu altistavan hypertriglyseridemialle eli veren liialliselle triglyseridipitoisuudelle.

”The hypertriglyceridemic effects observed are a hallmark of increased dietary carbohydrate, and fructose appears to be dependent on a number of factors including the amount of dietary fructose consumed and degree of insulin resistance.”

Fruktoosin aineenvaihdunnan virheet

Fruktoosin aineenvaihduntaan vaikuttavien kahden tärkeän entsyymin puutos aiheuttaa kaksi synnynnäistä hiilihydraattien aineenvaihdunnan virhettä.

Fruktokinaasin puutos aiheuttaa essentiaalisen fruktosurian. Fruktokinaasi osallistuu reaktioketjuun, jossa fruktoosi muutetaan fruktoosi-1-fosfaatiksi. Tämän entsyymin puutoksen seurauksena fruktoosin aineenvaihdunta jää epätäydelliseksi, jolloin fruktoosia erittyy virtsaan. Fruktosuria on perinnöllinen tila, joka ei kuitenkaan aiheuta kliinisiä oireita, sillä fruktoosi voidaan metaboloida fruktoosi-6-fosfaatiksi heksokinaasin avulla esimerkiksi rasva- ja lihaskudoksissa.

Fruktoosin imeytymishäiriö ja perinnöllinen fruktoosi-intoleranssi

Fruktoosin imeytymishäiriö on ruoansulatuskanavan häiriö, jossa fruktoosin imeytyminen ohutsuolesta verenkiertoon on heikentynyt fruktoosinkuljetusmolekyylien vähäisyyden vuoksi. Imeytymishäiriön oireita ovat mm. vatsakipu, turvotus, ilmavaivat ja ripuli.

Fruktoosin imeytymishäiriö muistuttaa oireiltaan ärtyvän suolen oireyhtymää sekä laktoosi-intoleranssia.

Fruktoosin imeytymishäiriötä ei pidä sekoittaa mahdollisesti hengenvaaralliseen perinnölliseen fruktoosi-intoleranssiin, jossa maksassa fruktoosia pilkkovat entsyymit eivät toimi oikein.

Fruktoosi imeytyy ohutsuolesta ilman ruoansulatusentsyymien apua. Terveen henkilön ohutsuoli pystyy kerrallaan imeyttämään ohutsuolesta verenkiertoon 25-50 grammaa fruktoosia. Fruktoosin imeytymishäiriötä sairastavilla jo alle 25 g fruktoosiannos voi aiheuttaa vatsavaivoja. Sorbitoli voi edelleen heikentää fruktoosin imeytymistä ja lisätä vatsavaivoja. Imeytymätön fruktoosi fermentoituu suolistobakteerien vaikutuksesta ja lisää suolistokaasujen muodostumista.

Monet runsaasti fruktoosia sisältävät hedelmät, esimerkiksi omenat, päärynät, mangot ja vesimelonit, voivat aiheuttaa oireita fruktoosin imeytymishäiriötä sairastavalla. Oireita voi tulla myös runsaasti fruktoosia sisältävästä pöytäsokerista, hunajasta, maissisiirapista, rusinoista, hedelmämehuista ja fruktaaneista (FODMAP).

Fruktoosin imeytyshäiriöön ei ole parantavaa hoitoa, mutta sen aiheuttamia oireita voi välttää minimoimalla fruktoosin saannin. Myös FODMAP-ruokavalio voi auttaa oireiden helpottamisessa. Lähde: Wikipedia

Perinnöllinen fruktoosi-intoleranssi (HFI)

Perinnöllinen fruktoosi-intoleranssi (HFI) johtuu synnynnäisestä aldolaasi B-entsyymin puutoksesta. Puutoksen seurauksena sakkaroosi, fruktoosi ja sorbitoli aiheuttavat oireita synnynnäistä fruktoosi-intoleranssia sairastavilla. Aldolaasi-B entsyymin puutos johtaa fruktoosi-1-fosfaatin kerääntymiseen maksasoluihin, munuaisiin ja ohutsuoleen. Ajan mittaan tämä johtaa maksasolujen tuhoutumiseen. HFI vaikuttaa myös glukoneogeneesiin, glykogenolyysiin ja adenosiinitrifosfaatin (ATP) regeneraatioon. HFI aiheuttaa mm. pahoinvointia, oksentelua, kouristeluja, ärtyisyyttä, hypoglykemiaa, keltatautia, verenvuotoa, maksan liikakasvua sekä mahdollisesti munuaisten vajaatoimintaa. HFI voi johtaa kuolemaan, mutta se on melko harvinaista.

Kuva: Fruktolyysin ja glykolyysin aineenvaihdunta




Ravinto vaikuttaa syövän riskiin

Hilary Brueck raportoi Business Insiderissa laajasta kansainvälisestä seurantatutkimuksesta, joka osoitti yhteyden ruokatottumusten ja syövän riskin väliltä. 18.9.2018 julkaistu tutkimus seurasi 471 495 eurooppalaisen aikuisen ruokatottumusten ja syövän yhteyttä keskimäärin 15 vuoden ajan.

Tutkimus vahvisti aiempia havaintoja, joiden mukaan suuri annoskoko, runsas punaisen lihan, suolan ja lisätyn sokerin saanti, tyydyttyneitä rasvoja sisältävät ruoat, pikaruoat, snacksit ja alkoholi kasvattavat syöpien riskiä. Runsaasti tuoreita hedelmiä, vihanneksia ja palkokasveja sekä rasvaista kalaa ja vähärasvaista lihaa syövien riski sairastua syöpään oli pienempi ja yleinen terveys parempi.

PLOS Medicine-lehden julkaisema tutkimus osoitti, että runsaasti elimistön tarvitsemia ravinteita sekä vähän energiaa sisältävällä ruokavaliolla voi jonkin verran laskea yleisten syöpien riskiä. Vähän ravinteita ja runsaasti energiaa sisältävä ruokavalio puolestaan kasvatti hieman syöpään sairastumisen riskiä.

Tutkimuksen tehneet 56 tutkijaa seurasivat 471 495 ihmisen ravintotottumuksia kymmenessä Euroopan maassa keskimäärin 15 vuoden ajan.

”In this study, we observed a higher risk of cancer for people eating, on average, more foods with a high content in energy, sugar, saturated fat, or sodium,” the study’s lead author, Mélanie Deschasaux, told Business Insider in an email, giving examples such as processed meats, pastries, and cola.

Seurantatutkimuksessa ravintoarvoiltaan heikointa ruokavaliota noudattavien riski sairastua syöpiin oli 7 % korkeampi kuin niillä, jotka noudattivat kasvispainotteisempaa ja kevyempää ruokavaliota.

Vahvin korrelaatio ravintotottumusten ja syöpien välillä havaittiin seuraavien syöpien kohdalla:

  • Paksusuolen syöpä
  • Vatsasyöpä
  • Suun syövät (huulisyöpä, kielisyöpä)
  • Keuhkosyöpä (miehillä)
  • Maksa- ja rintasyöpä (naisilla)

Tutkimus

Tutkimuksessa kontrolloitiin syövän riskiin vaikuttavia muita muuttujia, kuten seurattujen perinnöllinen alttius sairastua johonkin syöpään, fyysinen aktiivisuus, tutkittavan painoindeksi ja tupakointi.

Näistä yleisistä syöpien riskiä kasvattavista muuttujista riippumatta epäterveellisen ruokavalion osoitettiin kasvattavan eräiden syöpien riskiä. Henkilöt, jotka söivät paljon pikaruokaa, lisättyjä sokereita, runsaasti suolaa, tyydyttyneitä rasvoja ja punaista lihaa sairastuvat todennäköisemmin syöpään kuin ravintoarvoiltaan rikkaampaa runsaasti hedelmiä ja kasviksia syövät henkilöt.

Ravinteiltaan heikoimpia ruokia syötiin runsaimmin Isossa-Britanniassa, Saksassa ja Ranskassa. Välimeren maissa ja Norjassa ihmiset olivat tutkimuksen mukaan keskimäärin terveempiä.

Tutkimus tukee kasvavaa näyttöä siitä, että kasvispainotteinen ja paljon kuituja sisältävä ravinto korreloi pitkän iän ja terveyden kanssa. Prosessoidut ruoat näyttävät sen sijaan kasvattavan erilaisten sairauksien riskiä ja lyhentävän odotettavissa olevaa elinaikaa.

Yleinen havainto ravitsemusta käsittelevissä tutkimuksissa on ollut, että paljon tuoreita hedelmiä ja vihanneksia, terveellisiä rasvoja kuten oliiviöljyä, avokadoja ja pähkinöitä sekä terveellisiä kuituja sisältävä Välimeren ruokavalio assosioituu pidempään ja terveempään elämään.

Helmikuussa julkaistu 100 000 aikuisen ruokatottumuksia analysoinut ranskalaistutkimus osoitti, että eniten prosessoituja ja pakattuja valmisruokia, sipsejä ja keksejä, sokeroituja muroja, pakasteaterioita ja makeutettuja virvoitusjuomia syövillä oli kasvanut riski sairastua mihin tahansa syöpään verrattuna niihin, jotka söivät vähemmän prosessoituja ja vähemmän sokereita sisältävää ruokia.

Lisäämällä ruokavalioon hyviä kuituja sisältäviä täysjyväviljoja sekä kasviksia, hedelmiä, hyviä rasvanlähteitä ja kasviproteiineja syövän ja erityisesti paksusuolen syövän riskiä voi hieman laskea. Prosessoitujen, runsaasti sokeria, suolaa ja huonoja rasvoja sisältävän ravinnon yleistymisen (”pikaruokakulttuurin”) vaikutus on havaittavissa paksusuolen syövän yleistymisenä erityisesti nuorilla.

Ruoansulatus ei voi pilkkoa sulamattomia ravintokuituja elimistön ravinnoksi, mutta ne parantavat suoliston hyvinvointia nopeuttamalla ruokamassan kulkua suolistossa. Samalla kuidut ja resistentti tärkkelys hyödyntävät suoliston mikrobiomia, joka vaikuttaa elimistön hyvinvointiin monin tavoin.

Ravintokuidut pienentävät suolistosyöpien riskiä. Tämä perustuu ainakin osittain siihen, että kuituja pilkkovat suoliston mikrobit tuottavat lyhytketjuisia rasvahappoja, kuten butyraattia, joka ehkäisee kasvainten kehittymistä paksusuoleen.

” Lyhytketjuisia terveydelle tärkeitä suolistossa syntyviä rasvahappoja, tai tarkemmin niiden suoloja, ovat asetaatti, propionaatti ja erityisesti butyraatti. Lyhytketjuisilla rasvahapoilla on kokeellisissa tutkimuksissa syöpää, infektioita ja suolistoinflammaatiota estävää vaikutusta. Ne myös auttavat suoliston pintaa uusiutumaan ja pysymään terveenä.” – Lähde: Pronutritionist

Täysjyväviljoista saatavat kuidut ovat erityisen hyviä suoliston terveydelle, koska viljan kuoriosat ja alkiot (bran & germ) stimuloivat hapetusstressiä vähentävien antioksidanttien toimintaa ja sisältävät useita hyviä ravinteita, kuten sinkkiä, kuparia ja E-vitamiinia.

Lähde: Business Insider




Kuinka ravinto ja elintavat vaikuttavat MS-taudin etenemiseen? Osa 3:

 

Kuinka ravinto ja elintavat vaikuttavat MS-taudin etenemiseen? Osa 3 jatkaa ravinnon ja elintapojen vaikutuksen selvittämistä MS-taudin ja siihen assosioituvien oireiden taustalla.

Mitä eroa on infektiolla ja inflammaatiolla?

Autoimmuunitaudin voi laukaista jokin infektio, kuten Epstein-Barr- tai herpesvirus. Inflammaatio altistaa sairastumiselle ja pahentaa immuunivälitteisten tulehduksellisten sairauksien oireita. Eräät ravintoaineet aiheuttavat oksidatiivista stressiä, joka ylläpitää ja pahentaa inflammaatiota.    

Infektio ja inflammaatio menevät helposti sekaisin, koska molemmat kertovat tulehduksesta. Ne eivät kuitenkaan tarkoita samaa asiaa.

Infektion aiheuttama lyhytaikainen tulehdus (tartuntatulehdus) auttaa elimistöön tunkeutuneen sairastuttavan mikrobin tuhoamisessa. Jatkuva matala-asteinen tulehdus (inflammaatio) on kudoksia ärsyttävä tila, joka voi kehittyä mm. vamman, ravinnon (postbrandiaalinen tulehdus), tupakoinnin, alkoholin ja eräiden toksiinien sekä joidenkin tuntemattomien syiden seurauksena, kuten eräät autoimmuunitulehdukset (esimerkiksi reuma).

Matala-asteinen tulehdus ei tavallisesti näy ulospäin tai oireile kipuna. Tutkimukset viittaavat siihen, että matala-asteinen tulehdus on kuitenkin lähes kaikkien kroonisten tautien osatekijä.

”Ne ruoka-aineet, jotka vähentävät tulehdusta tuntuvat edistävän ihmisen terveyttä muutoinkin. Ruokavalio, joka vähentää voimallisesti tulehdusta, vähentää myös kolesterolia, verenpainetta, aterian jälkeistä hapetusstressiä, LDL-kolesterolin hapettumista ja verensokeria aterian jälkeen ja paastossa sekä estää lihomista.” – Pronutritionist

Infektio siis puolustaa elimistöä mikrobeja vastaan. Pitkään jatkuva matala-asteinen inflammaatio on elimistölle haitallinen tila, koska se voi aiheuttaa kudosvaurioita. Wikipedian mukaan autoimmuunitulehdus vahingoittaa elimistöä immuunipuolustuksen hyökätessä elimistön omia soluja vastaan.

C-reaktiivinen proteiini eli CRP

Elimistön tulehduksista kertoo verinäytteestä mitattava CRP eli C-reaktiivinen proteiini. CRP on maksan syntetisoima akuutin infektion proteiini, joka sitoutuu solun erilaisiin ainesosiin, kuten polysakkarideihin, lipideihin, nukleiinihappoihin, nukleotideihin sekä kationeihin kuten hepariiniin, protamiiniin ja histoineihin.

CRP on komplementtijärjestelmän aktivoija, joka edistää vierasaineiden opsonisaatiota ja fagosytoosia. CRP osallistuu luontaiseen immuniteettiin ja vierasaineiden eliminointiin. Opsonisaatio on prosessi, jossa infektoivan patogeenin pintaan tarttuu siihen erikoistunut vasta-ainemolekyyli eli opsoniini, jonka avulla syöjäsolut (fagosyytit) tunnistavat ja tuhoavat patogeenit.

CRP:n pitoisuus veressä nousee bakteeri-infektioiden ja muiden tulehdustilojen sekä kudosvaurion yhteydessä nopeasti. CRP:n normaali viitealue on alle 10 mg/l, mutta infektion aikana CRP:n määrä voi kasvaa jopa 1000-kertaiseksi viitealueeseen verrattuna.

Ruokavalio, laihtuminen ja CRP

Lihavuus on matala-asteisen inflammaation yksi tärkeä syy. Laihtuminen voi laskea inflammaatiota mittaavaa CRP-arvoa jopa 80 %. Myös ruokavalio vaikuttaa tulehdusta mittaavaan CRP-arvoon. Terveellinen ruoka, kuten kasvikset, marjat, hedelmät ja kala voivat laskea tulehdusarvoja jopa kolmanneksella.

Wikipedia kertoo, että jo muutaman päivän vesipaasto vahvistaa kehon immuunijärjestelmää taistelussa tulehduksia vastaan. Vastaavia tuloksia on saatu kerran tai kahdesti kuussa toteutettavilla nelipäiväisillä niukan ravinnon jaksoilla.

Elimistö näyttäisi pääsevän paaston ja niukan dieetin avulla eroon immuunijärjestelmän vahingoittuneista ja vanhentuneista osista, joka johtaa immuunijärjestelmän uusiutumiseen (Kari Tyllilä: Yllättävä löytö voi tuoda apua syöpähoitoihin: Paasto uudistaa immuunijärjestelmää).

Tulehdus ja sytokiinit

Sytokiinit ovat immuunijärjestelmän säätelijöitä. Ne ohjaavat immuunijärjestelmän kaikkien solujen erilaistumista, kasvua ja toiminnallista säätelyä. Sytokiini on yleisnimitys yli sadalle pienimolekyyliselle proteiinirakenteiselle välittäjäaineelle.

Valkosolut tuottavat sytokiineihin lukeutuvia interferoneja virusinfektion aikana. Interferonien tarkoituksena on estää virusten lisääntyminen infektion alkuvaiheessa. Proinflammatoristen eli inflammaatiota lisäävien interferonien (sekä happiradikaalien) ensisijaisena tehtävänä on tappaa elimistöön päässeitä viruksia, bakteereita ja ja sieniä.

Jos immuunivasteeseen osallistuvia sytokiineja tai happiradikaaleja muodostuu elimistössä liikaa, ne vaurioittavat kudoksia ja altistavat sairastumiselle.

Beetainterferoneja käytetään MS-taudin oireita hillitsevänä lääkkeenä. Toisaalta gammainterferoni, jota naisilla muodostuu luonnostaan miehiä enemmän, assosioituu suurina pitoisuuksina MS-taudin puhkeamiseen ja pahenemiseen.

Tärkeät sytokiinit

Kuva sytokiinien merkityksestä ja hierarkkisista säätelyverkoista tarkentuu koko ajan. Sytokiineja on tunnistettu yli sata. Pelkästään interleukiiniperheeseen kuuluvia sytokiineja tunnetaan 29. Sytokiinien tutkimus tarjoaa uusia lähestymistapoja myös autoimmuunitautien ja syöpien hoitoon.

Immuunijärjestelmän kannalta keskeisiä sytokiinejä ovat interleukiinit (IL), interferonit (IFN), tuumorinekroositekijä alfa (TNF-α), ja solutyyppispesifiset kasvutekijät, kuten granulosyyttikasvutekijä (G-CSF) ja erytropoietiini (EPO).

Sytokiinien eritys lisääntyy infektion aikana, mikä vahvistaa elimistön puolustautumista taudinaiheuttajia vastaan. Immuunivasteeseen ja infektion torjuntaan osallistuvat ainakin proinflammatoriset sytokiinit, kuten IL-1, IL-6, TNF- α.

IL-17 on nopeasti kasvava sytokiiniperhe, jonka jäsenet eroavat rakenteellisesti muista sytokiineista. IL-17 on keskeinen sytokiini MS-taudin patogenesissä (Gold & Lühder, Interleukin-17 – Extended Features of a Key Player in Multiple Sclerosis).

Monet sytokiinit aiheuttavat ja ylläpitävät elimistön matala-asteista tulehdusta. Toisaalta sytokiinit voivat olla myös inflammaatiota vähentäviä eli anti-inflammatorisia, kuten mm. IL-4, IL-10 ja TGF- β.

Sytokiinien säätelyverkot

Sytokiinit muodostavat toiminnalllisia verkostoja. Yksittäinen sytokiini vaikuttaa tavallisesti useisiin solutyyppeihin, mutta sen aikaansaamat vasteet eri soluissa voivat olla täysin erilaiset.

Monissa immuunivälitteisissä tulehduksellisissa sairauksissa aktivoituu osin samanlainen sytokiiniverkosto, mutta yksittäisen sytokiinin merkitys eri sairauksien patogeneesissa voi vaihdella paljonkin. Yhtenä esimerkkinä tuumorinekroositekijä (TNF-α), joka vaikuttaa mm. nivelreuman, selkärankareuman, tulehduksellisten suolistotautien ja psoriaasin patogeneesissa.

Sytokiinit toimivat ajallisesti ja paikallisesti tarkan säätelyn alaisina hierarkkisina säätelyverkostoina. Jos säätely jostakin syystä pettää, sytokiinien ylituotanto voi toimia laukaisevana mekanismina monissa sairauksissa, kuten autoimmuunitaudeissa.

Sytokiinireseptoreiden signalointi

Sytokiinien biologiset vaikutukset välittyvät solun pinnalla sijaitsevien erityisten reseptoreiden kautta. Interferonien, useimpien interleukiinien ja solutyyppispesifisten kasvutekijöiden (EPO, TPO, GM-CSF, G-CSF) reseptorit välittävät vaikutuksensa hematopoieettiseen sytokiinireseptoriperheeseen kuuluvien reseptoreiden kautta.

Kaikkien reseptroreiden aktivaatiomekanismi on samankaltainen: sytokiinin sitoutuminen reseptorin solunulkoiseen osaan saa aikaan ketjuen pariutumisen ja johtaa reseptoriin kiinnittyneiden JAK-tyrosiinikinaasien (JAK1-3 ja TYK2) aktivaatioon ja signaalinvälitykseen erikoistuneiden proteiinien fosforylaatioon sekä muutoksiin mm. DNA-synteesissä ja transkriptiossa (Levy ja Darnell 2002, O’Shea ym. 2002).

Luettavaa sytokiineista

Kuinka elimistö reagoi tulehdukseen?

Elimistö reagoi tulehdukseen tavallisesti verisuonimuutoksilla sekä kudosnesteen ja tulehdussolujen kertymisellä tulehdusalueelle. Verisuonimuutosten seurauksena hiussuonten seinämät muuttuvat läpäisevimmiksi ja tulehdusalueelle kertyy proteiineja ja nestettä.

Tulehdusreaktio houkuttelee paikalle myös valkosoluja, kuten syöjäsoluja, joiden tehtävänä on puolustaa elimistöä ulkoisilta taudinaiheuttajilta ja siivota tulehdusaluetta vaurioituneista soluista. Tulehduksien aiheuttama ”märkä” muodostuu tulehdussoluista, taudinaiheuttajista, osin tuhoutuneesta kudoksesta ja kudosnesteestä.

Tulehduksen oireet ovat rubor, tumor, calor, dolor ja functio laesa eli punoitus, turvotus, kuumotus, kipu ja toimintakyvyn heikkeneminen.

Ravinto ja inflammaatio

Pitkään jatkuva matala-asteinen tulehdus kasvattaa sairastumisen riskiä. Tutkimusten mukaan inflammaatio on useimpien kroonisten sairauksien taustatekijä. Inflammaatio altistaa mm. autoimmuunitaudeille, sydän- ja verisuonitaudeille, syöville, tyypin 2 diabetekselle, lihavuudelle ja Alzheimerin taudille.

Rasvakudos erittää runsaasti erilaisia tulehdussytokiineja, joten lihavuus ylläpitää ja lisää inflammaatiota. Laihduttaminen voi merkittävästi vähentää elimistöä rasittavaa matala-asteista tulehdusta.

Aterianjälkeinen (postbrandiaalinen) verensokerin nousu kasvattaa oksidatiivista stressiä muodostamalla happiradikaaleja. Oksidatiivinen stressi pahentaa inflammaatiota. Mitä korkeammaksi verensokeri nousee, sitä enemmän muodostuu happiradikaaleja.

Ravinto vaikuttaa inflammaatioon monin tavoin.

Ravinto voidaan jakaa karkeasti tulehduksia aiheuttaviin, neutraaleihin ja tulehduksia hillitseviin ravintoaineisiin. Ravintoaineiden aiheuttamaan tulehdusvasteeseen vaikuttavat mm. ravinnon määrä ja muut samaan aikaan nautitut ravintoaineet.

Rasvat ovat tavallisilla annoksilla tulehduksen kannalta yleensä neutraaleja. Värikkäiden marjojen, hedelmien ja kasvisten syöminen lievittää tulehdusta. Imeytymättömät proteiinit voivat lisätä suoliston tulehduksia, mutta lihan, kanan ja äyriäisten tulehdusvaikutuksista on hyvin vähän tutkittua tietoa.

Tulehduksia vähentäviä (anti-inflammatorisia) ruokia ovat mm.

  • Rasvainen kala
  • Neitsytoliiviöljy
  • Kala
  • Mantelit ja pähkinät
  • Marjat ja hedelmät
  • Monet kasvikset
  • Appelsiinimehu
  • Granaattiomena
  • Kaakao
  • Punaviini

Inflammaation kannalta neutraaleja ruokia ovat mm.

  • Rypsiöljy
  • Margariini
  • Voi
  • Soija ja palkokasvit
  • Meijerituotteet
  • Kananmunat
  • Eräät täysjyvätuotteet
  • Monet kasvikset
  • Tumma pasta
  • Peruna
  • Leipä
  • Vihreä tee
  • Kahvi
  • Valkoviini
  • Maito ja piimä

Tulehduksia lisääviä ruokia ovat mm.

  • Kerma suurina annoksina
  • Makkarat ja lihajalosteet
  • Runsas sokeri
  • Runsas fruktoosi (fruktoosisiirappi?)

Lue lisää:

Pronutritionist: Anti-inflammatorinen eli tulehdusta vähentävä ruokavalio

Inflammaation vaikutus RRMS- ja PPMS-tautien oireisiin

Tulehdustekijät ovat havaittavissa aaltoilevasti etenevän RRMS-taudin patologiassa ja assosioituvat selkeästi taudin oireisiin. RRMS-tautimuodossa keskushermostossa ilmenevät tulehduspesäkkeet (leesiot) ovat yhteydessä taudinkuvaan liittyviin kliinisiin pahenemisvaiheisiin. Inflammaation helpottuminen ilmenee remissiona, jolloin taudin oireet paranevat joko osittain tai lähes täysin etenkin taudin varhaisvaiheessa.

Progressiivinen MS-tauti

Ensisijaisesti etenevä MS-tauti (primaarisprogressiivinen, PPMS) on MS-taudin alatyyppi, jossa oireet ja invaliditeetti lisääntyy sairauden alusta alkaen tasaisesti ilman selviä inflammaatioon assosioituvia pahenemisvaiheita, RRMS etenee toissijaisesti eteneväksi (SPMS) taudiksi yleensä noin parin vuosikymmenen aikana. SPMS ja PPMS muistuttavat hyvin läheisesti toisiaan.

”PPMS-potilailla yleisimmät taudin alkuoireet olivat motoriset-, pikkuaivo- ja tuntohäiriöt. Motorisen toiminnan häiriöt olivat yleisimmät löydökset kliinisessä neurologisessa tutkimuksessa. Kaikilla PPMS-potilailla oli virtsaustoiminnan häiriöitä, joista tihentynyt virtsaamistarve ja siihen liittyvä virtsan karkailu olivat yleisimmät oireet. Urodynaamisen tutkimuksen yleisimmät löydökset olivat virtsarakon seinämälihaksen yliaktiivisuus (detrusor hyperrefleksia) sekä seinämälihaksen ja virtsaputken sulkijalihaksen koordinoimaton supistelu (detrusor sphinkterin dyssynergia, DSD).” – Maritta Ukkonen: Primaarisprogressiivinen MS-tauti, kliininen, immunologinen ja radiologinen kuva

Tulehduksen vaikutusta ei ole poissuljettu myöskään etenevässä MS-taudissa. Inflamaation voi aiheuttaa autoimmuunitulehdus tai solujen (oligodendrosyyttien) rappeutumisen eli sytodegeneraation aiheuttama neurologinen tulehdus.

”Adheesiomolekyylien ja joidenkin sytokiinien ilmentymisen lisääntyminen viittaa siihen, että tulehduksellista aktiviteettia esiintyy pidemmälle edenneessä PPMS-taudissakin.” – Maritta Ukkonen: Primaarisprogressiivinen MS-tauti, kliininen, immunologinen ja radiologinen kuva

Tutkimukselliset löydöt

Etenevissä MS-taudeissa on havaittavissa runsaasti molekyyli- ja solutason muutoksia, jotka selittävät taudinkuvaan liittyvää neurologista rappeutumista (neurodegeneraatiota).  Tällaisia neurologiseen rappeutumiseen assosioituvia muutoksia ovat mm.

  • keskushermoston syöjäsoluina toimivien mikrogliasolujen aktivoituminen
  • kroonisen hapettumisreaktion aiheuttamat vauriot keskushermoston soluissa
  • mitokondrioihin kumuloituvat vauriot keskushermoston viejähaarakkeissa
  • ikään liittyvä atrofia
  • viejähaarakkeiden signaalinvälityksen havaittava heikkeneminen.

Tällaiset patologiset muutokset voivat johtua autoimmuunitulehduksen aiheuttamista viejähaarakkeiden eristekalvojen vaurioista (demyelinaatio), mutta syynä voi olla myös tautiin liittyvä keskushermoston solujen (neuronien ja oligodendrosyyttien) primaari rappeutuminen.

Mahdollisesti moolemmat, sekä inflammaatio että keskushermoston solujen rappeutuminen (sytodegeneraatio) vaikuttavat etenevien MS-tautimuotojen patogeneesiin.

Patologiset mekanismit, jotka ylläpitävät neurodegeneraatiota ja aiheuttavat PPMS-ja SPMS-potilaille kudosvaurioita, tunnetaan huonosti. Nämä tekijät liittyvät ilmeisesti perifeerisen immunologisen toleranssin virheelliseen toimintaan.

Taudin aiheuttamasta neurodegeneraatiosta on esitetty (ainakin) kaksi hypoteessia: inside-out-hypoteesi ja outside-in-hypoteesi.

Inside-out hypoteesin mukaan taudin alusta alkaen etenevä keskushermoston solujen rappeutuminen on kaikkien tautiin liittyvien prosessien selittävä tekijä.

Outside-in hypoteesi olettaa, että taudin varhaisvaiheessa ilmenevät inflammaatioon assosioituvat demyelinoivat prosessit laukaisevat joukon keskushermostoa rappeuttavia tapahtumaketjuja.

Osallistuuko suoliston mikrobiomi autoimmuunitaudin patogeneesiin?

Viime aikoina on saatu viitteitä siitä, että suoliston mikrobiomin hyvinvoinnilla on tärkeämpi rooli etenevän MS-taudin taudinkuvassa kuin on aiemmin oletettu.

Tieto mikrobiomista ja sen merkityksestä isäntäorganismille täsmentyy koko ajan. Vagus-hermo välittää tietoa ruoansulatuselimistön tapahtumista aivoille. Se toimii suorana välittäjänä mikrobiomin ja keskushermoston välillä.

Mikrobiomi vaikuttaa keskushermostoon muokkaamalla signaalireittejä aivo-suolisto-akselilla. Tämä kaksisuuntainen kommunikaatioverkko hermoston ja suoliston välillä aktivoi hermoston makrofageja ja vaikuttaa neurologisiin tapahtumiin säätelemällä hermoston immuuniaktiivisuutta.

Mikrobiomin merkitys

BBC kirjoittaa, että kehon solujen kokonaismäärästä 43 % on ihmisen omia soluja. Suurin osa kehossamme elävistä soluista kuuluu kuitenkin mikrobiomin bakteereille, arkeille, viruksille ja sienille.

Ihmisen DNA:ssa on noin 23 000 proteiineja koodaavaa geeniä. Geenit säätelevät solujemme, kudostemme ja elimistömme rakennetta. Geenien väliset alueet ohjaavat geenien toimintaa. Oman genomin lisäksi kehossamme on mikrobiomin geneettistä materiaalia, joka koostuu 2-20 miljoonasta geenistä.

DNA, mutaatiot ja yhden emäksen variaatiot

Ihmisen DNA on noin 3 miljardia emästä pitkä kaksoisjuoste. DNA:n rakenteessa toistuu neljä emästä, joita kuvataan kirjaimilla A (adeniini), T (tymiini, C (sytosiini) ja G (guaniini). A ja T sekä C ja G muodostavat DNA:n kaksoisjuosteessa emäspareja.

Geenit eli perintötekijät muodostuvat eri mittaisista DNA-jaksoista

Solun jakautuminen edellyttää DNA:n kahdentumista. Prosessi on hyvin täsmällinen, mutta aika ajoin siinä tapahtuu virheitä ja DNA-juosteen alkuperäinen emäsjärjestys muuttuu. Tällaiset virheet aiheuttavat geenimutaatioita.

Geenimuutosten kolme lähdettä ovat vanhemmilta saatu perimä, elintapojen ja ympäristön tuoma altistus (myrkyt, patogeenit, ravinto jne.) sekä sattumanvaraiset DNA:n kopioitumisvirheet. Kopioitumisvirheitä tapahtuu jatkuvasti. Aina, kun solu jakaantuu, aiheutuu DNA:han keskimäärin kolme virhettä. Tällaiset geenimutaatiot voivat käynnistää syövän.

Pistemutaatiot eli yhden emäksen variaatiot (Single Nucleotide Polymorphism), joissa esimerkiksi DNA:n emäsjuosteen jonkin geenin emäsparissa adeniini muuttuu sytosiiniksi, ovat hyvin yleisiä. Yleensä nämä ovat neutraaleja, mutta jotkin yhden nukleotidin polymorfismit assosioituvat lisääntyneeseen sairastumisriskiin.

Toinen genomi

Professori Sarkis Mazmanian (Caltech) kertoi BBC:lle, että periaatteessa meillä on kaksi toisiinsa vuorovaikuttavaa genomia. Ne ”kommunikoivat” keskenään kemiallisten signaalien välityksellä. Tällaisia mikrobiomin tuottamia hermostoon vaikuttavia välittäjäaineita ova esimerkiksi eräät mikrobien aineenvaihduntatuotteet, kuten dopamiini, serotoniini ja GABA.

Mikrobiomin tuottamat kemialliset signaalit voivat vaikuttaa myös epigeneettisesti ihmisen omaan genomiin. Tämä tapahtuu esimerkiksi siten, että johonkin geenin emäksistä kiinnittyy ympäristötekijöiden säätelemänä geenin transkriptioon vaikuttava metyyliryhmä.

Mikrobiomiin vaikuttavat ympäristötekijät voivat olla viruksia, bakteereita, sieniä, tietyn kemiallisen koostumuksen omaavia ravintoaineita sekä toksisia tai inflammatorisia kemikaaleja. Nämä voivat heikentää immuunijärjestelmän säätelyä ja edesauttaa epigeneettisten muutosten, pistemutaatioiden ja geenimutaatioiden kehittymistä DNA:han.

Yhden nukleotidin polymorfismit (single nucletide polymorphism, SNP) assosioituvat moniin sairauksiin, kuten syöpiinn ja autoimmuunitauteihin. Esimerkiksi tyypin 1 diabeteksessa ja MS-taudissa tällaisia tautiin assosioituvia yhden nukleotidin polymorfismeja on tunnistettu muun muassa geenin CYP27B1 eri lokuksissa.

Geenit eivät ole täysin muuttumattomia. Ympäristötekijät vaikuttavat geenien toimintaan.

Myös epigeneettinen muutos, jossa geenin yhden tai useamman emäksen päälle on kiinnittynyt metyyliryhmä vaikuttaa geenin ekspressioon ja transkriptioon.

Kuinka mikrobiomi vaikuttaa elimistöön?

Suoliston mikro-organismit estävät vieraiden ja mahdollisesti haitallisten mikrobien pesiytymisen suolistoon ja pääsyn suoliston kautta verenkiertoon.

Mikrobiomi vaikuttaa myös ruoansulatukseen, aineenvaihduntaan, immuunijärjestelmän säätelyyn sekä eräiden vitamiinien ja muiden tärkeiden yhdisteiden, kuten dobamiinin, GABAn ja serotoniinin synteesiin ja edelleen keskushermoston toimintaan mm. vagus-hermon välityksellä.

Onko antibiooteilla ja rokotuksilla vaikutuksia mikrobiomiin?

Antibiootit ja rokotukset ovat pelastaneet kymmeniä tai satoja miljoonia ihmishenkiä viimeisen vuosisadan aikana, mutta joidenkin tutkijoiden mukaan mikrobiomin lajikirjo on pienentynyt infektioilta suojaavan taistelun seurauksena ja tämä on heikentänyt mikrobiomin vaikutusta immuunijärjestelmän säätelyyn.

Hypoteesin mukaan mikrobiomin lajikirjon pienentyminen vaikuttaa immuunijärjestelmän säätelyn kautta sairastumissalttiuden lisääntymiseen. Erityisesti sairastumisalttiuden lisääntyminen vaikuttaa allergioihin ja autoimmuunitauteihin.

Professori Ruth Ley (Max Planck Institute) totesi BBC:lle, että vaikka olemmme taistelleet menestyksekkäästi infektioita vastaan, autoimmuunitautien ja allergioiden määrä on kääntynyt selvään kasvuun.

Tulkitsen tämän niin, että koska mikrobiomi yleensä periytyy äidiltä lapselle, voivat pienet mikrobiomin lajikirjon muutokset kumuloitua sukupolvien aikana ja heikentää pitkällä aikajänteellä immuunijärjestelmän säätelyä. Se voisi selittää väestötasolla eräiden tautien yleistymisen.

Rokotukset ja antibiootit eivät kausaalisesti aiheuta autoimmuunitauteja, mutta ovat voineet useiden sukupolvien aikana vaikuttaa autoimmuunitautien kehittymisen kannalta otollisemman immunologisen ympäristön rakentumiseen. Tällainen spekulaatio kuulostaa ihan järkeenkäyvältä.

Näkökulma: Rokotteiden sisältämät viruksen proteiinit toimivat autoimmuunitaudin laukaisijoina minimaalisen pienellä todennäköisyydellä, mutta näin kävi surullisessa narkolepsiaepidemiassa. Yleisesti ottaen rokotteet ovat hyvin turvallisia. Virus, jolta rokote suojaa voi laukaista autoimuunitaudin myös rokottamattomilla.

Rokottaminen voi laukaista vakavan allergisen reaktion tai sairauden, mutta todennäköisyys sellaiselle on häviävän pieni. Myös rokotteen sisältämien tehoste- ja säilöntäaineiden pelko on aiheeton; hengittämällä elimistöön kulkeutuu taajama-alueilla jo yhdessä päivässä rokotteisiin verrattuna moninkertainen määrä teollisuudesta ja liikenteestä peräisin olevia haitallisia mikropartikkeleita. Hengitysilman pienhiukkaset kulkeutuvat keuhkoista verenkiertoon ja vaikuttavat siten terveyteen.

Maailmanlaajuisesti ilmansaasteet tappavat vuosittain miljoonia ihmisiä. Suurin ongelma on Aasiassa ja Afrikassa. Tämä on rokotteita todellisempi ja akuutimpi uhkakuva myös Euroopassa.

Teollinen ruoka yksipuolisti mikrobiomia

Mikrobiomin heikentymiseen on vaikuttanut myös viime vuosisadalla alkanut ravinnon teollistuminen. Teollisesti valmistetut vähemmän ravinteita ja enemmän energiaa sisältävät ruoat ja rasvat sekä runsas sokereiden käyttö ovat syrjäyttäneet luonnnollisemmat ravinnonlähteet.

Lihan ja sokereiden määrä ravinnossa on lisääntynyt samaan aikaan, kun hapatettujen ruokien ja kasvisten saanti on vähentynyt. Punainen liha, lihajalosteet, transrasvat ja sokerit assosioituvat tutkimuksissa heikentyneen suolistoterveyden ja suoliston tulehdusten kanssa; nämä heikentävät immuunijärjestelmää ja sen säätelyä.

Punainen liha ja suoliston terveys

Runsaan proteiinien saannin kohdalla ongelmia aiheuttaa se, että vaikka proteiinit pilkotaan tärkeiksi aminohapoiksi ja peptideiksi ohutsuolessa, osa proteiineista ei imeydy ohutsuolesta elimistön hyödynnettäväksi, vaan päätyy paksusuoleen, jossa ne ravitsevat mikrobiomin huonoja bakteereita.

Imeytymättömän proteiinin vaikutuksesta paksusuoleen syntyy imeytymätöntä rautaa, ammoniakkia, amiineja, sulfideja ja haaraketjuisia rasvahappoja (BCFA).

Erityisesti lihan paistamisen yhteydessä Mailard-reaktiossa (ruskistumisessa) syntyy sokeroituneita proteiineja, jotka eivät imeydy ohutsuolessa, vaan kulkeutuvat paksusuolen bakteerien fermentoitavaksi (Tuohy et al. 2006). Lähde: Pronutritionist

Ravitsemuksessa tapahtunut muutos ei tietenkään ole yksiselitteisesti huono asia. Ravintoa on enemmän ja monipuolisemmin tarjolla kuin koskaan aiemmin historiassa. Samaan aikaan pikaruoka- ja herkuttelukulttuurilla on kuitenkin hintansa: immuunijärjestelmän toiminnan säätelyyn osallistuvan mikrobiomin heikentyminen on ehkä mahdollistanut aiemmin harvinaisten tautien ja oireyhtymien yleistymisen.

Autoimmuunitautien, allergioiden ja autismin lisääntyminen voisi siis selittyä väestötasolla tapahtuneilla mikrobiomin pitkän aikavälin muutoksilla. Tämä on mielenkiintoinen ajatus.

Ymäristömuuttujat ja terveys

Evoluutio on tehnyt meistä ympäristön muutoksiin hyvin sopeutuvan lajin. Ympäristön muuttuminen mm. ravinnon ja erilaisten kemikaalien osalta on nykyään kuitenkin niin nopeaa, ettei ihmisen aineenvaihdunta ja immuunijärjestelmä ehdi sopeutua muutoksiin.

Kun ihmiset aiemmin sairastuivat ja kuolivat infektioihin, nyt infektioita suurempia uhkia ainakin kehittyneissä maissa ovat elintapoihin assosioituvat kardiometaboliset oireyhtymät, sydän- ja verisuonitaudit, diabetes, syövät jne.

Ravintoaineiden puutokset ja ympäristön myrkyt altistavat sairastumiselle

Välttämättömien ravintoaineiden puutos ei välittömsti johda sairastumiseen, sillä keho varastoi jonkin verran välttämättömiä vitamiineja ja mineraaleja. Elimistössä on simerkiksi B12-vitamiinia yleensä riittävästi kattamaan muutaman vuoden tarpeen, vaikka sitä ei ravinnosta saisikaan. Vakavien puutosoireiden kehittyminen edellyttää pidempiaikaista vitamiinien tai mineraalien puutosta.

Elimistöllä on myös monia aineenvaihduntamekanismeja elintoimintoja ylläpitävien elinten energiansaannin turvaamiseksi. Solut saavat energiaa hiilihydraateista, rasvoista ja proteiineista.

Kun ravintoa ei ole saatavilla, elimistö muuttaa varastorasvoja ketoaineiksi ja glukoneogeneesissä ketoaineita edelleen glukoosiksi tai soluissa energiaksi. Kun elimistön glykogeenit ja rasvavarastot loppuvat, elimistö alkaa tuottaa ketoaineita vapaista proteiineista ja rasvahapoista. Ravinnon jatkuva puutos saa aineenvaihdunnan pilkkomaan lihaksia aminohapoiksi, joita voi käyttää ketoaineina. Näiden selviytymismekanismien ansiosta terve ihminen voi elää jopa kuukauden pelkällä vedellä.

Toksisten aineiden kumuloituminen elimistöön ja välttämättömien ravinteiden puutokset altistavat kuitenkin pitkään jatkuessaan sairastumiselle.

Ravinto ja suolisto

Yksipuolinen ravinto, liiallinen hygienia, runsas alkoholi, tupakointi sekä eräät lääkkeet voivat heikentää suoliston mikrobiomia. Tälla on vaikutuksia terveyteen, koska suoliston mikribiomia tarvitaan mm. suojaamaan suolistoa ulkoisilta taudinaiheuttajilta, vähentämään suolistotulehdusten vaaraa, ehkäisemään suolistosyöpää ja pilkkomaan ravinnon sulamattomia kuituja.

Monista hedelmistä, kasveista, marjoista, tummasta suklaasta ja kahvista saatavilla polyfenoleilla on suoliston mikrobiomille ja painonhallinnalle ilmeisen myönteisiä vaikutuksia. Ne tukevat suoliston terveyttä ylläpitävien bifidobakteerien kasvua. Punaisesta lihasta saatava hemirauta voi pahentaa suoliston tulehduksia, mutta samaan aikaan saatava resistentti tärkkelys vähentää inflammaatiota.

RRSM ja PPMS

MS-taudin kaksi yleisintä mutoa ovat taudinkuvaltaan ja patologisilta mekanismeiltaan hyvin erilaisia tauteja. On ehkä aiheellista harkita sellaista vaihtoehtoa, että RRMS ja PPMS ovat kaksi erillistä sairautta tai monitekijäistä oireyhtymää.

Ne muistuttavat monin tavoin toisiaan, mutta näiden kahden MS-taudin patogeneesi poikkeaa toisistaan merkittävällä tavalla. RRMS on tulehduksellinen autoimmuunitauti, jossa keskushermoston tulehdukset laukaisevat MS-tudille ominaisen demyelinoivan autoimmuunireaktion. PPMS on sairauden alusta alkaen neurodegeneratiivinen, hermoston soluja rappeuttava sairaus, jossa oligodendrosyyttien tuhoutumista ja atrofiaa tapahtuu tasaisesti ilman inflmaatioon assosioituvia pahenemisvaiheita.

Tällaista hypoteesia tukee kliinisten löydösten ohella myös se, että anti-inflammatoriset ja immunosupressiiviset lääkkeet eivät toimi toivotulla tavalla etenevissä MS-taudeissa, vaikka nillä saadaan hyviä hoitotuloksia aaltoilevaa tautimuotoa sairastavilla.

Myöskään kantasoluhoidosta ei löydy apua etenevään MS-tautiin. Kantasoluhoidossa potilaalta kerätään kantasoluja, joita kasvatetaan petri-maljoissa. Kantasolujen keräämisen jälkeen potilaan virheellisesti toimiva immuunijärjestelmä tuhotaan voimakkaalla kemoterapialla. Viimeisessä vaiheessa kantasoluista istutetaan potilaalle uusi immuunijärjestelmä.

Kaiken kaikkiaan kantasoluhoito kestää noin kuukauden ja sillä on saatu hyviä hoitotuloksia RRMS-potilailla. PPMS- ja SPMS-potilaille kantasoluhoito ei ainakaan nykyisellään sovellu.

Immuunijärjestelmää hillitsevillä lääkkeillä ja kantasoluhoidolla ei ole toivottua vaikutusta etenevässä MS-taudissa, koska immuunijärjestelmän virheellinen toiminta ei ole oireiden ensisijainen syy. Etenevä MS-tauti ei myöskään ole ensisijaisesti tulehduksellinen sairaus, koska tulehduksia vähnetävillä lääkkeillä ei saada toivottua vastetta.

Tästä hypoteesista ei vallitse tietellistä konsensusta, mutta etenevien MS-tautien tutkimus on lisääntynyt ja viime aikoina on saatu selkeitä viitteitä siitä, että PPMS on osin virheellisesti ymmärretty sairaus; sen sekoittaminen relapsoivaan-remittoivaan MS-tautiin vain pahentaa tilannetta ja hidastaa tutkimustyötä.

Niin tai näin, molemmissa MS-taudin muodoissa ravinto ja elintavat vaikuttavat taudin etenemiseen, mutta erilaisten patologisten prosessien ja aineenvaihduntakanavien kautta.   

Ehkäpä MS-taudin yksilölliset oireet ja taudinkulku eri potilailla selittyy sillä, että kahteen yleisimpään MS-taudin muotoon vaikuttavat erilaiset geenivariaatiot, geenien alleelit, yhden nukleotidin polymorfismit ja epigeneettiset muutokset.

MS-tautiin assosioituvia geenejä on tunnistettu noin 200, mutta yksikään potilaista ei varmasti kanna kaikkia mahdollisia MS-tautiin liittyviä geenimuutoksia. Tämä monimuotoisuus selittää sen, miksi MS-tautiin on äärimmäisen vaikeaa löytä parantavaa ja kaikille potilaille soveltuvaa hoitoa.

Oksidatiiviseen ainnenvaihduntaan vaikuttavia tekijöitä: PPAR, sirtuiinit ja AMPK

Palataan hapetusreaktioihin, sillä ne vaikuttavat solujen aineenvaihduntaan mm. ravintoaineiden kautta. Oksidatiivinen stressi ja matala-asteinen tulehdus heikentävät elimistön terveyttä ja altistavat kroonisille sairauksille. Immuunivälitteisissä tulehduksellisissa sairauksissa oksidatiivinen stressi ja inflammaatio ylläpitävät ja pahentavat taudin oireita.

Happiradikaalit kaappaavat elektroneja muilta molekyyleiltä

Oksidatiivisella stressillä tarkoitetaan solujen ja laajemmin koko elimistön hapetus-pelkistystilan epätasapainoa. Kun hapettavia tekijöitä on liikaa suhteessa pelkistäviin tekijöihin, oksidatiivinen stressi välittyy reaktiivisten happi- ja typpiradikaalien kautta muihin molekyyleihin.

Reaktiivinen happiradikaali (ROS) on hapesta muodostunut yhdiste, joka sisältää parittoman elektronin. Se pyrkii parilliseen elektronimäärään reagoimalla läheisyydessään olevien muiden yhdisteiden kanssa. Tämä johtaa eräänlaiseen dominoefektiin, jossa happiradikaali vaurioittaa kohtaamansa molekyylin rakennetta ja/tai toimintaa.

Oksidatiivisen metabolismin vaikutusta tehostaa kaksi entsyymiä ja tumareseptori. Entsyymit ovat AMP-aktivoidut proteiinikinaasit: AMPK (Steinberg and Kemp, 2009) sekä sirtuiinit (SIRT), jotka ovat joukko NAD+ -vaikutuksesta aktivoituvia histonideasetylaaseja (Zhang et al., 2011; Rice et al., 2012). Vaikuttava tumareseptori on PPAR-isotyyppi (peroxisome proliferator-activated receptors) Desvergne and Wahli, 1999; Burns and VandenHeuvel, 2007).

Rasvojen energiantuotanto

Keho säilyttää energiaa rasvahappoina, koska rasvahapoissa on hiilihydraatteihin nähden yli kaksinkertainen määrä energiaa painoyksikköä kohden. Rasvahappoja muutetaan energiaksi mitokondrioissa tapahtuvassa beeta-oksidaatiossa:

  • Aluksi rasvat hajotetaan rasvahapoiksi ja glyseroliksi. Esimerkiksi triglyseridissä on kolme rasvahappoketjua, jotka ovat kiinnittyneenä glyseroliosaan.
  • Glyseroli hapetetaan solulimassa glyseraldehydi-3-fosfaatiksi, joka voidaan käyttää energiantuotantoon (n. 5 % triglyserideistä saatavasta energiasta) tai glukoosin tuottamiseen glukoneogeneesissä. Glukoneogeneesi käyttää glukoosimolekyylin tuottamiseen enemmän energiaa kuin syntyvästä glukoosimolekyylistä vapautuu glykolyysissä ja soluhengityksessä.
  • Rasvahapot hapetetaan mitokondrioissa tapahtuvassa beeta-oksidaatiossa (β–oksidaatiossa).
    Rasvahapot aktivoidaan edelleen mitokondrion ulkokalvolla kiinnittämällä rasvahapon karboksyyliryhmään koentsyymi A. Näin muodostunut asyyli-KoA kulkee mitokondrion sisäkalvon läpi aktiivisella kuljetuksella. Soluliman asyyli-KoA:lla ja mitokondrion asyyli KoA:lla on eri tehtävät: solulimassa ”rakentava” anabolia ja mitokondriossa ”hajottava” katabolia.
  • Mitokondrion matriksissa rasvahappo hajotetaan kaksihiilisiksi pätkiksi (asetyyli-KoA).
  • Asetyyli KoA (asetyylikoentsyymi A) hapetetaan edelleen sitruunahappokierrossa.
  • Elimistön energiantuotannon lopputuotteena syntyy vettä ja hiilidioksidia, jotka poistuvat kehosta mm. hengityksen ja hikoilun kautta.

Mitokondrioissa ja peroksisomeissa tapahtuvaa rasvahappojen beetaoksidaatiota tehostavat PPAR-isotyypit. Beetaoksidaatiossa ravinnon tai kehon varastoimia rasvahappoja käytetään energianlähteenä.  PPAR-isotyypit säätelevät beetaoksidaatioon liittyvien geenien transkriptiota ja muodostavat AMPK-sirtuiinipolkuja.

Vähäenerginen ravinto ja liikunta aktivoi AMPK-sirtuiini-PPAR-polun aineenvaihduntaa

AMPK-sirtuiini-PPAR-polku aktivoituu vähäenergisen ravinnon ja fyysisen harjoittelun seurauksena. Aktivaatiota tehostavat kasvisten ja hedelmien sisältämät polyfenolit ja pitkäketjuiset monityydyttämättömät rasvahapot (omega-3). Ligandin aktivoimat PPAR-isotyypit muodostavat kahdesta erilaisesta osasta koostuvia (heterodimeerisiä) komplekseja RXR-reseptorin kanssa.

Käytännössä: Vähäenerginen, omega-3-rasvahappoja ja polyfenoleita sisältävä ravinto tehostaa aineenvaihduntaprosessia, jossa rasvahappoja muutetaan energiaksi beeta-oksidaatiossa.

Vastaavasti runsasenerginen ravinto tehostaa anabolista aineenvaihduntaa ja lipogeneesiä, jossa verenkierrossa olevia sokereita muutetaan varastorasvoiksi. Energiatiheät ravintoaineet edistävät solujen kasvua aktivoimalla SREBP-1c ja SREBP-2 proteiineja (sterol regulatory element-binding proteins), Xu et al., 2013, ja ChREBP (carbohydrate responsive element-binding protein), Xu et al., 2013.

LXR tumareseptorit kontrolloivat SREBP-1c ja SREBP-2-proteiineja, Mitro et al., 2007; Nelissen et al., 2012. Oksysterolit ja glukoosi puolestaan aktivoivat SREBP-1c- ja SREBP-2-proteiineja, jotka osallistuvat lipidien, triglyseridien ja kolesterolin synteesiin.

MS ja inflammaatio: NF-kB ja AP-1)

Ravinnon, inflammaation ja MS-taudin yhteyden kannalta merkityksellisiä ovat kaksi transkriptiotekijää, jotka osallistuvat inflammaatioon ja autoimmuunireaktioihin. Nämä ovat tuman transkriptiotekijä-kB (NF-kB) ja aktivaattoriproteiini (AP-1; Yan and Greer, 2008).

MS-taudissa sekä NF-kB ja AP-1 aktivoituvat vaikuttaen useiden proinflammatoristen geenien ekspressioon ja proinflammatoristen molekyylien tuotantoon. Aktivoitumisen mekanismia ei täysin tunneta, mutta on todennäköistä, että aktivaatioon vaikuttaa virusten, sytokiinien ja oksidatiivisen stressin lisäksi eräät ravintoaineet, kuten tyydyttyneet rasvat, transrasvat.

Tumareseptoreiden aktivaatio

Kaikkien tumareseptoreiden (PPAR, LXR ja VDR) on aktivoiduttava erityisten ligandien avulla. Nämä ligandit voivat olla spesifejä ravintotekijöitä, mikä osoittaa, kuinka solut reagoivat ravintoaineisiin ja säätelevät energian homeostaasia. Samalla tämä mekanismi on kuin molekylaarinen avain, joka auttaa ymmärtämään kuinka ravintoaineet vaikuttavat tulehduksellisten sairauksien etenemiseen (Heneka et al., 2007; Zhang-Gandhi and Drew, 2007; Krishnan and Feldman, 2010; Cui et al., 2011; Schnegg and Robbins, 2011; Gray et al., 2012).

”Therefore, each of the three nuclear receptors—PPAR, LXR, and VDR—competes for the binding to RA-RXR and forms hetero-complexes that can inhibit NF-kB and exert a tight control over the expression of inflammatory genes, thus integrating metabolic and inflammatory signaling. It is clear that there is competition between the three receptors PPAR, LXR, and VDR-D, for the binding with RA-RXR, but this competition should have an influence only on metabolism and not on inflammation, because it is not yet known which of the three heterodimers is more effective in inhibiting NF-kB.”

Proinflammatoristen molekyylien tuotanto MS-taudin pahenemisvaiheen aikana on biosynteettinen prosessi, jota ylläpitää ja pahentaa runsasenerginen ruokavalio. Toisaalta inflammaatioon assosioituvan relapsin oireita ja kestoa voi helpottaa vähäenergisellä ruokavaliolla.

”In principle, what favors anabolism will promote the inflammatory processes, while what favors catabolism will contrast them.”

Kuvan lähde:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4342365/figure/fig4-1759091414568185/

 

Tästä artikkelisarjasta on tullut sellainen iisakin kirkko, joka ei näytä koskaan valmistuvan. Aihe on älyttömän kiinnostava. Jatkan tästävielä neljännessä osassa.




Käänteentekevä brittiläinen syöpätutkimus kertoo, että lasten akuutti lymfoplastileukemia on ehkä ehkäistävissä!

Noin kolmannes lasten syövistä on leukemioita ja yleisin niistä on akuutti lymfoblastileukemia. Lymfaattisen leukemian hoitoennuste on hyvä. 80-90 % sairastuneista paranee pysyvästi. Tuore brittiläinen tutkimus havaitsi, että akuutti lymfoblastileukemia (ALL) voi olla ehkäistävissä.

Leukemia

Leukemia on verisyöpä, jossa luuytimen tuottamat valkosolujen esiasteet muuttuvat pahanlaatuisiksi syöpäsoluiksi. Valkosolujen esiasteiden lisääntynyt jakautuminen täyttää veren ja luuytimen syöpäsoluilla. Tämä aiheuttaa punasolujen, verihiutaleiden ja muiden kuin syöpävalkosolujen eli ”blastien” vähenemistä veressä.

ALL eli akuutti lymfoblastileukemia on yleisin lapsilla tavattava leukemia. Suomessa siihen sairastuu 40-50 lasta vuosittain. Noin yhdellä kahdestakymmenestä lapsesta on geenimuunnos, joka altistaa akuutille lymfoblastileukemialle, mutta vain noin prosentille geenimuutoksen kantajista kehittyy leukemia.

Leukemian oireet ovat usein epämääräisiä. Tyypillisiä oireita ovat väsymys, kalpeus ja pitkittyneet infektiot, mustelmat ja ihottumat. Luusäryt ovat myös tavallisia.

Akuutti lymfoblastileukemia (akuutti lymfaattinen leukemia) eli ALL puhkeaa äkisti ja etenee nopeasti. Sairastuminen on tavallisinta pienillä lapsilla.

Leukemia johtuu perimäaineksen vaurioista, jotka aiheuttavat verisolujen muuttumisen pahanlaatuisiksi. Perimäaineksen muutokset ovat monenlaisia yksittäisistä emäsjärjestyksen vaihdoksista geenien ja kromosomien muutoksiin, kopioihin ja translokaatioihin (Duodecim).

Tutkimus väittää, että akuutti lymfoblastileukemia voi olla ehkäistävissä.

Brittiläisen tutkijaryhmän tutkimuksen on julkaissut Nature Reviews Cancer. Tutkimuksen mukaan, sairastuminen leukemiaan edellyttää geneettisen alttiuden (geenimuutoksen) lisäksi jonkin laukaisevan ympäristötekijän.

Nyt johtavat syöpätutkijat Englannissa uskovat selvittäneensä, mikä sairauden laukaisee ja miksi monet lapset sairastuvat akuuttiin lymfoblastileukemiaan.

Uusi näkökulma leukemiaan

Professori Mel Greaves (Institute of Cancer Research), on analysoinut tehtyjä syöpätutkimuksia 30 vuoden ajalta. Greavesin tutkimuspaperi avaa uuden näkökulman leukemian syistä.

Analysoituaan useita tutkimuksia hiirikokeista laajoihin väestötutkimuksiin viimeisten 30 vuoden ajalta, Professori Greaves vakuuttui siitä, että lapsilla, joilla on leukemialle altistava geenimuutos, leukemian laukaisee jokin tavallinen bakteeri- tai virusinfektio.

Tämän mielenkiintoisen englantilaisen tutkimuksen mukaan yleiset infektiot voivat laukaista akuutin lymfoplastileukemian (ALL) lapsilla, joilla on leukemialle altistava geenimuutos, ja jotka ovat eläneet hyvin hygieenisessä ympäristössä ensimmäisen elinvuotensa.

Greaves löysi viimeisten 30 vuoden aikana tehdyistä tutkimuksista asettamaansa hypoteesia tukevaa tutkimusnäyttöä. Yksi Greavesin näkemystä tukeva havainto oli sikainfluenssaan liittyvä piikki lasten leukemiatilastoissa. Esimerkiksi Milanossa seitsemän sikainfluenssaan sairastunutta lasta sairastui infektion jälkeen leukemiaan.

ALL on yleisin 2-5 -vuotiailla. Tämä tilastollinen fakta pätee tosin vain kehittyneisiin ja rikkaisiin maihin, joissa vauvat eivät tavallisesti altistu infektioita aiheuttaville patogeeneille ensimmäisen elinvuotensa aikana.

Englantilaistutkijoiden hypoteesi olettaa, että immuunijärjestelmän ja immuniteetin kehittymättömyyden vuoksi verenkiertoon muodostuu liikaa valkosolujen pahanlaatuisia esiasteita.

Tutkimus tyrmää aiemmat hypoteesit, joiden mukaan leukemian laukaisee sähköverkkojen sähkömagneettinen säteily, ympäristön kemikaalit tai saasteet. Professori Greavesin mukaan tällaisille väitteille ei tutkimuksista löydy tieteellistä tukea.

Greavesin päätelmä on, että vauvojen pitäisi olla enemmän tekemisissä muiden lasten kanssa ja altistua harmittomille patogeeneille ja ympäristön mikrobeille. Tällainen mikrobeille altistuminen kehittää vauvojen immuunijärjestelmää ja antaa immuniteetin joitain patogeenejä vastaan.

Ilman riittävää immuniteettia immuunijärjestelmä tuottaa liikaa valkosoluja (lymfosyyttejä), ja tämä voi johtaa leukemiaan. Greaves uskoo, että vauvan altistaminen harmittomille pöpöille – niin hullulta kuin se kuulostaakin – voi suojata lapsia akuutilta lymfoplastileukemialta.

Suunnitteilla on leukemiaa ehkäiseviä hoitoja. Greavesin mukaan vauvojen altistaminen harmittomille ja tavallisille mikrobeille on turvallinen tapa ehkäistä leukemiaa.

Kehityksen paradoksi

Professori Greavesin mielestä kehityksen paradoksi on se, että mitä enemmän pienet lapset altistuvat infektoiville patogeeneille, sitä useammin he sairastavat vakavia tauteja. Mutta Greavesin mukaan infektioiden aiheuttamat taudit ei ole ongelma, vaan infektioiden puute, koska kehittymätön immuniteetti altistaa vakavammille sairauksille.

Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että päivähoidossa olevien ja rintaruokittujen lasten suoja akuuttia lymfoblastileukemiaaa vastaan on hyvä. Greaves päätteli, että tämä johtuu patogeenialtistuksen vahvistamasta immuniteetista. Lapset ovat altistuneet päiväkodeissa ympäristön patogeeneille ja saaneet vahvan immuunisuojan äidinmaidosta.

Altistuminen on kehittänyt immuunijärjestelmää. Samaa mekanismia on pohdittu tyypin 1 diabeteksen ja eräiden allergioiden laukaisijaksi.

Pitäisikö vauvat ”pöpöttää”?

“Be less fussy about common or trivial infections and encourage social contact in the first year of life with as many children as possible – and actually contact with older children is probably a good thing,” Greaves said.

Sinänsä ”pöpöttämisen ” idea ei ole uusi. Suomessakin lapsia kehotettiin vielä viime vuosisadalla leikkimään lantakasoissa. Liian hygieeninen ympäristö jättää immuunijärjestelmän haavoittuvaksi, koska hygieenisessä ympäristössä immuniteetti ei kehity infektoivia taudinaiheuttajia vastaan.

Greaves painottaa, että harmittomien mikrobien välttely ja turha hössötys on haitallista lapsen immuunijärjestelmän kehitykselle.

Idea vaikuttaa nurinkuriselta ja kaikki tutkijat eivät ole vakuuttuneita Greavesin hypoteesista. Mutta toisaalta samankaltaista mekanismia hyödynnetään rokotteissa: kun heikennetty taudinaiheuttaja esitellään rokotteen avulla immuunijärjestelmälle, elimistö kehittää immuniteetin ko. taudinaiheuttajaa vastaan.

Pöpöille altistuminen vahvistaa immuunijärjestelmää. Ehkä se voi vahvistaa myös immuunijärjestelmän säätelyä ja ehkäistä valkosolujen hallitsematonta lisääntymistä leukemiassa. Aiheesta tarvitaan lisää tutkimuksia.

Immuunijärjestelmän virheellinen toiminta aiheuttaa oireita autoimmuunitaudeissa, joiden laukaisijaksi arvellaan infektioita, kuten Epstein-Barr ja herpesvirus. Ymäristötekijöiden aiheuttamat yhden nukleotidin polymorfismit geeneissä assosioituvat moniin syöpiin, joten ehkäpä Greavesin hypoteesi vahvistuu tulevissa tutkimuksissa.

“The most important implication is that most cases of childhood leukaemia are likely to be preventable,” said Professor Greaves.

Lähde: Independent