Для того чтобы воспринять положения, которые будут изложены в данной статье, следует ознакомить с гипотезой биохимика Л.В. Андреева в его работе «Мозг и тело – организмы симбионты»:
https://pulse-academy.org/2024/01/17/мозг-и-тело-организмы-симбионты/
Исходя и представленной гипотезы, мы можем предположить, что существа участвующие в симбиотическом содружестве единого организма – мозг и тело – являются РАЗНЫМИ субъектами по происхождению.
Аналогом нейрона, представленного в виде клетки с многочисленными нитевидными отростками (дендритами), в живом мире мы найдем единственный похожий организм – это гриб с его разветвленной сетью гифов.
И грибы многих видов действительно похожи по некоторым особенностям метаболизма на биохимию нейронов!
1. В качестве материала для энергетических потребностей грибы в первую очередь используют углеводы (глюкозу) [1]. И филогенетически это соответствует организму, который развивался как паразит или симбионт растений. А у нервной ткани глюкоза оказалась единственным субстратом, который позволяет производить АТФ с максимально допустимой скоростью, что дает нервной системе возможность быстро реагировать на изменения внешней и внутренней среды.
Некоторые участки мозга принципиально не переносят отсутствие глюкозы, и ее дефицит приводит к гибели таких мозговых структур.
Вероятно, в таком свойстве мозга задействовано несколько причин [2]:
a. выработка АТФ, связанная с β-окислением жирных кислот, требует больше кислорода, чем глюкозы, тем самым повышая риск гипоксического состояния нейронов;
b. β-окисление жирных кислот приводит к образованию супероксида, который, в сочетании со слабой антиоксидантной защитой нейронов, вызывает серьезный окислительный стресс.;
c. скорость образования АТФ на основе жирных кислот, полученных из жировой ткани, медленнее, чем при использовании глюкозы в крови в качестве топлива.
Очевидно, скорость метаболизма всех других субстратов окисления кроме глюкозы, является лимитирующим фактором. Медленный синтез АТФ не приемлем для мозга, так как приводит к обрушению процессов метаболической согласованности всех тканей организма.
Гликемическая кома, похоже, и является таким событием тотального десинхроноза работы всех элементов организма, которое равноценно отказу тактового генератора опорной частоты в компьютерном устройстве. А частота тактового генератора мозга по определению должна быть выше частот контролируемых сигналов на определенную величину (теорема Котельникова).
2. В мозгу имеется преобладание влияния двух аминокислот – лизина и аргинина [3]. Причем:
«Была обнаружена большая разница между нейронами (увеличенными за счет богатых лизином белков) и нейроглией (богатой аргинином белков). Было высказано предположение, что богатая аргинином нейроглия может быть ответственна за снабжение мозга L-аргинином, предшественником оксида азота (NO), вторичного мессенджера, который, вероятно, используется нейронами древнего типа.»
Но лизин является основной составной частью специализированных белков высших грибов – гистонов [4], которые отвечают за работу генетического аппарата в процессе внедрения гифов гриба в хозяина. Очевидно, нейроны, как и гифы грибов их далеких предков, при прорастании внутрь тела защищаются от его иммунной системы и протеолитических ферментов, чтобы сохранить свою целостность. Ингибирующее свойство лизина на протеолитические ферменты известно и оно применяется в лечении вирусных инвазий, рака и многих других сложных заболеваний [5].
С другой стороны исследования показали фундаментальную роль аргинина в жизнедеятельности грибов. Так, на примере условно-патогенного гриба Candida albicans сообщается, что при захвате его макрофагом [6], в процессе борьбы за выживание гриб БЫСТРО активирует набор генов биосинтеза аргинина. Аргинин в свою очередь позволяет синтезировать молекулы аммиака, которые выбрасываются наружу для нейтрализации кислых гидролаз и протеаз внутри захватчика. Также резко увеличивается продукция оксида азота.
Оксид азота, как в грибах, так и в мозге выполняет многочисленные функции, но, учитывая, что потребность в его источнике – аргинине – возникает в стрессовой ситуации, можно предположить, что главной задачей является функция быстрого восполнения энергии в условиях недостатка кислорода, когда оксид азота замещает кислород в роли акцептора в дыхательной цепи электронов в митохондриях. И этот момент обсуждается в работе [7].
Существуют еще больше общих деталей, указывающих на сродство между метаболизмом грибов и мозга. Например – повышенное содержание железа и азота в грибах в сравнении с растительными организмами, а в мозге – в сравнении с другими тканями тела. Эта тема слишком обширна, чтобы вместить все в данную статью, а нас интересуют прикладные аспекты выше представленных данных.
Известно, что обычные клетки нашего тела имеют следующую иерархию предпочтений субстратов для целей синтеза АТФ [8]:
- кетоновые тела – метаболиты самой короткой с4-масляной насыщенной жирной кислоты (н-ЖК), β-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон;
- короткоцепочечные с 6–с по с10 н-ЖК;
- среднецепочечные с12 и с14 н-ЖК;
- длинноцепочечная с 16:0 пальмитиновая н-ЖК, для которой во внутренней мембране митохондрий имеется специфичный транспортер – карнитинпальмитоилацилтрансфереза;
- с 18:1 олеиновая моноеновая жирная кислота, которая, при наличии
Δ-9 двойной связи имеет более высокую константу скорости окисления; - последней в ряду предпочтения субстратов является глюкоза.
Если мы обратимся к диетологии, которая стремится устранить перегрузку организма углеводами, то заметим очевидное жесткое противоречие в том, что мозг, как главная структура в иерархии симбиоза с телом, свою глюкозу получит в любом случае.
Адепты кетогенной диеты рано или поздно приобретают сильнейшую инсулинрезистентность на фоне драматически высоких показателей уровней глюкозы в крови. Это результат усилий мозга по экономии и запасанию жизненно важного для него субстрата, когда активируется глюконеогенез с получением глюкозы из любых доступных источников.
При этом если в кетогенной диете будут отсутствовать сложные полисахариды, необходимые для кишечной микрофлоры, вырабатывающей большой спектр витаминов, состояние здоровья последователя кетогенной диеты, как правило, значительно ухудшиться со временем. Все выше описанное говорит о том, что при исключительно белково-жировой диете, достижение здоровья и долголетия маловероятно.
Таким образом, необходимо искать баланс между риском гликирования тканей (который сам по себе является ГЛАВНЫМ фактором старения организма) и побочными влияниями ограничения глюкозы в диете.
Как видится, наилучшей целью будет иметь по возможности минимальную концентрацию глюкозы в крови, при которых мозг может полностью удовлетворять свои потребности. Это достижимо только при соблюдении двух условий:
– при наилучшей чувствительности клеток к инсулину,
– скорость поступления глюкозы не должна превышать способности клеток утилизировать ее.
Рассмотрим здесь только факторы, влияющие на чувствительность к инсулину (модулирование способности клеток к утилизации глюкозы является отдельным обширным вопросом).
И если мы оценим аргинин и лизин (представленные в мозге в наибольших количествах) с этой точки зрения, то легко найдем информацию, что данные аминокислоты снижают резистентность к инсулину [9], [10]! Это означает, что организм филогенетически настроен на создание условий наилучшего снабжения мозга глюкозой.
Кроме того, если посмотреть на свойства аргинина и лизина, можно увидеть, что они относятся к группе щелочных (основных) аминокислот, куда входит также гистидин. И, кроме того, что гистидин увеличивает чувствительность к инсулину, он является также прекурсором гистамина, который уменьшает тягу к пище [11]! А важность гистидина и аргинина подчеркивается тем, что они считаются условно незаменимыми в общем метаболизме.
Стоит отметить, что щелочные аминокислоты оказывают благоприятное воздействие на чувствительность к инсулину, видимо, по той же причине, что и главные щелочные катионы Кальция, Калия, Магния и Натрия.
Именно основные свойства минералов вносят вклад в уменьшение инсулиновой резистентности и снижение гликирования тканей. Т.е. глюкоза, не сбалансированная дополнительным приемом минералов, наносит более существенный ущерб организму.
Контроль же баланса главных минералов метаболизма и баланса аминокислот уже сейчас можно осуществить при помощи специального голосового анализа через робот в Телеграм по адресу @TalkingBird_bot.
Инструкция для пользования системой голосового анализа здесь:
https://disk.yandex.ru/i/Q2XBRH4YIojRqw
Каталог статей на тему здоровья:
https://disk.yandex.ru/i/ApGUxnxlVuY14w
Список литературы, использованный при написании статьи:
1. Н.П. Елинов. Роль углеводов в структуре и функциональной активности клеток патогенных и условнопатогенных грибов. Проблемы медицинской микологии, 2007, Т.9, №1, стр. 10
https://cyberleninka.ru/article/n/rol-uglevodov-v-strukture-i-funktsionalnoy-aktivnosti-kletok-patogennyh-i-uslovno-patogennyh-gribov
2. Питер Шенфельд. Почему метаболизм мозга не способствует сжиганию жирных кислот для получения энергии? Размышления о недостатках использования свободных жирных кислот в качестве топлива для мозга. Cereb Blood Flow Metab. 2013 Oct; 33(10):1493-9. doi: 10.1038/jcbfm.2013.128. Epub 2013 Aug 7.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23921897/
3. Худоерков Р.М. Цитохимия белков в раскрытии закономерностей структурной и функциональной организации мозга. Вестн. Рос. Акад. мед. наук. – 2001. – № 4. – С. 43-48
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11496758/
4. Цинь Гу, Тяньтянь Цзи, Сяо Сун и другие, Гистон H3 лизин 9 метилтрансфераза FvDim5 регулирует развитие грибов, патогенность и реакции на осмотический стресс у Fusarium verticillioides, FEMS Microbiol Lett. 2017 Oct 16;364(19). doi: 10.1093/femsle/fnx184
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28957455/
5. М. Рат, Л. Полинг. Индуцированный плазмином протеолиз и лизин.
Журнал ортомолекулярной медицины 1992, 7: 17-
https://www.drrathresearch.org/publications/leading-publications/167-plasmin-induced-proteolysis-and-the-role-of-apoprotein-a-lysine-and-synthetic-lysine-analogs#
6. Суман Гош, Физиология, регуляция и патогенез азотистого обмена у условно-патогенного грибка Candida albicans. Диссертация на степень доктора философии. Университет Небраски в Линкольне, 2009 г. , стр. 74, e-mail: sumanghosh_143@yahoo.com
https://digitalcommons.unl.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1003&context=bioscidiss
7. В.Е. Новиков, О.С. Левченкова, Е.В. Пожилова. Митохондриальная синтаза оксида азота и ее роль в механизмах адаптации клетки к гипоксии. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016;14(2):38-46. Smolensk State Medical University, Smolensk, Russia
https://cyberleninka.ru/article/n/mitohondrialnaya-sintaza-oksida-azota-i-ee-rol-v-mehanizmah-adaptatsii-kletki-k-gipoksii
8. В.Н. Титов, Т.А. Рожкова, В.А. Амелюшкина. Клиническая биохимия гиперлипидемии и гипергликемии. Инсулин и метаболизм жирных кислот. Гипогликемическое действие гиполипидемических препаратов. КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, № 3, 2014.
https://cyberleninka.ru/article/n/klinicheskaya-biohimiya-giperlipidemii-i-giperglikemii-insulin-i-metabolizm-zhirnyh-kislot-gipoglikemicheskoe-deystvie
9. Имма Форзано , Роберта Замечено и другие. L-аргинин при диабете: клинические и доклинические данные. Cardiovascular Diabetology.
2023 May 18; 22: 117. doi: 10.1186/s12933-023-01827-2.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10114382/
10. Хосейн Мирмиранпур, С. Захра Батайе и другие. Добавки L-лизина улучшают гликемический контроль, снижают гликирование белков и резистентность к инсулину у пациентов с диабетом 2 типа. Февраль 2021 г. Международный журнал диабета в развивающихся странах 41 (4). DOI: 10.1007/s13410-021-00931-x
https://www.researchgate.net/publication/349435843_L-lysine_supplementation_improved_glycemic_control_decreased_protein_glycation_and_insulin_resistance_in_type_2_diabetic_patients
11. Джеймс Дж. ДиНиколантонио, Марк Ф. Маккарти, Джеймс Х. О’Киф. Роль пищевого гистидина в профилактике ожирения и метаболического синдрома. Open Heart. 2018; 5(2): e000676.
Published online 2018 Jun 29. doi: 10.1136/openhrt-2017-000676
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6045700/