Cetonas: fonte de combustível preferida do seu cérebro

Um dos primeiros benefícios relatados das cetonas foi a função cerebral melhorada. Décadas de pesquisa agora estão começando a demonstrar que as cetonas podem ser a fonte de combustível preferida dos nossos cérebros!

As cetonas foram há muito estimuladas como uma fonte de combustível superior para o cérebro que possui uma ampla gama de benefícios cognitivos. Nossos cérebros são compostos por dois tipos de células, neurônios e células gliais, e ambos são imperativos para que nossos cérebros funcionem adequadamente (1). Sob condições fisiológicas normais, a principal fonte de energia utilizada pelas células cerebrais é a glicose (2).

Os transportadores de glicose saturam os capilares do cérebro para permitir que a glicose atravesse a barreira hematoencefálica. Uma vez no cérebro, a glicose é metabolizada em piruvato que entra nas mitocôndrias das células cerebrais para gerar energia através do metabolismo aeróbio (3). No entanto, os corpos de cetona também podem fornecer energia ao cérebro através de diferentes mecanismos.

Brain Fuel

cetona versus glicose-2

Além da glicose, as células cerebrais podem derivar energia de monocarboxilatos que incluem lactato e os corpos de cetona beta-hidroxibutirato (β-HB) e acetoacetato (AcAc) (2). É controverso se o lactato pode ou não ser usado como fonte de combustível no cérebro; no entanto, muitos laboratórios relataram que a BHB é um importante fornecedor de combustível para o cérebro, especialmente em condições fisiológicas específicas (3,4). BHB e glicose não alimentam o cérebro uniformemente, mas sim têm áreas específicas de localização.

BHB acumula principalmente nas glândulas pituitária e pineal, bem como em porções do hipotálamo e as camadas corticais inferiores (4). As condições fisiológicas que elevam BHB e conseqüentemente fornecem energia aumentada para as áreas acima mencionadas do cérebro incluem fome, jejum, gravidez, exercício prolongado, uremia,

Ketonas: Capacidade de Utilização do Cérebro

óptima-cetose-1

Os baixos níveis de glicose circulante permitem ao fígado sintetizar corpos de cetona usando os produtos resultantes da degradação de ácidos graxos. Os corpos de cetona podem fornecer até 60% dos requisitos energéticos do cérebro (5). Esta fonte de combustível extra não tem preço durante os tempos de jejum ou fome, pois mantém a função cerebral e poupa proteínas vitais (5). Os corpos de cetona são transportados através da barreira hematoencefálica para células cerebrais através de transportadores de monocarboxilato (MCT-1) (2,3).

O passo de limitação de velocidade para células cerebrais para metabolizar corpos de cetona não resulta de uma insuficiência de enzimas cetolíticas, mas sim de uma falta de MCT-1 expressão necessária para o transporte ideal de BHB para o cérebro (4).

No entanto, as elevações crônicas dos corpos de cetona circulante periféricos aumentam a expressão de MCT-1 na barreira hematoencefálica (1); e esse aumento na expressão de MCT-1 é seguido por uma maior absorção cerebral de BHB e AcAc (6).

Assim, há um período de adaptação no início de uma dieta cetogênica ou fome, em que são necessários altos níveis de cetona circulante para produzir o sistema de transporte ideal para o metabolismo da cetona aumentado no cérebro. Uma das maiores questões é se existe ou não um limiar em que as cetonas precisam ser elevadas para permitir um transporte melhorado?

Certas pesquisas indicaram que a absorção de cetonas pelo cérebro é proporcional à sua produção até 12 mmol (7,8). há um período de adaptação no início de uma dieta cetogênica ou fome, em que são necessários altos níveis de cetona circulante para produzir o sistema de transporte ideal para o metabolismo da cetona melhorado no cérebro. Uma das maiores questões é se existe ou não um limiar em que as cetonas precisam ser elevadas para permitir um transporte melhorado?

Certas pesquisas indicaram que a absorção de cetonas pelo cérebro é proporcional à sua produção até 12 mmol (7,8). há um período de adaptação no início de uma dieta cetogênica ou fome, em que são necessários altos níveis de cetona circulante para produzir o sistema de transporte ideal para o metabolismo da cetona melhorado no cérebro.

Uma das maiores questões é se existe ou não um limiar em que as cetonas precisam ser elevadas para permitir um transporte melhorado? Certas pesquisas indicaram que a absorção de cetonas pelo cérebro é proporcional à sua produção até 12 mmol (7,8).

expressão aumentada de mct1

Cetonas: benefícios para o cérebro

Os benefícios decorrentes da utilização da cetona pelo cérebro são multifacetados. Dr. Krebs (9) revelou a capacidade de fornecimento de combustível de corpos de cetona circulantes e descobriu que sua função é análoga à glicose e a ácidos gordurosos não esterificados.

No entanto, os corpos de cetona podem ser uma fonte de combustível preferida para o cérebro sobre a glicose devido a uma maior eficiência energética. Em alternativa, os corpos de cetona fornecem mais energia celular por unidade de oxigênio consumido em comparação com a glicose (10).

Além disso, os corpos de cetona são metabolizados mais rapidamente do que a glicose; eles podem contornar a via glicolítica e entrar diretamente no ciclo do ácido cítrico enquanto que a glicose deve primeiro se submeter a glicólise (11). A dieta cetogênica é associada com níveis de energia mantidos que podem resultar de corpos de cetona elevados.

 

efeitos de químicos

 

Os corpos de cetona modulam a sinalização de leptina e insulina no hipotálamo para afetar diretamente a homeostase de energia e o metabolismo da glicose (1). Os corpos de cetona também são uma fonte de carbono para o glutamato e, portanto, equilibram a relação glutamato / glutamina no cérebro (12), o que pode ajudar a prevenir distúrbios e condições neurológicas (12).

Finalmente, os corpos de cetona reduzem a produção de radicais livres que conseqüentemente minimizam a inflamação do tecido (12). Em comparação com a glicose, os corpos de cetona são um substrato de energia ideal para o cérebro, pois fornecem mais energia por oxigênio consumido, fornecem energia a um ritmo mais rápido, regulam os níveis de energia, equilibram a relação glutamato / glutamina e reduzem os radicais livres prejudiciais e associados à inflamação .

Conclusões de Keto

  • Nossos cérebros possuem a capacidade de metabolizar a glicose e cetonas para obter energia.
  • A glicose geralmente é a principal fonte de combustível do nosso cérebro, a menos que seja restrita, o que leva as cetonas a se tornar a fonte de combustível preferencial.
  • O cérebro pode realmente preferir cetonas sobre a glicose.
  • As cetonas metabolizam mais rapidamente do que a glicose e fornecem mais energia.
keto-conclusões-bar

Referências

  1. Seyfried, TN, & Mukherjee, P. (2005). Segmentação do metabolismo energético no câncer cerebral: revisão e hipótese. Nutrição e metabolismo, 2 (1), 30.
  2. Hawkins, RA, & Biebuyck, JF (1979). Os corpos de cetona são seletivamente utilizados por regiões cerebrais individuais. Ciência, 205 (4403), 325-327.
  3. Owen, OE, Morgan, AP, Kemp, HG, Sullivan, JM, Herrera, MG e Cahill Jr, GF (1967). Metabolismo cerebral durante o jejum.Journal of Clinical Investigation, 46 (10), 1589.
  4. Gjedde, A., & Crone, C. (1975). Processos de indução na transferência de corpos de cetona sangue-cérebro durante a fome. Jornal americano de fisiologia – Legacy Content, 229 (5), 1165-1169.
  5. Krebs, HA (1961). O papel fisiológico dos corpos cetônicos. A terceira conferência memorial de Hopkins. Revista Bioquímica, 80 (2), 225-b2.
  6. Sato, K., Kashiwaya, Y., Keon, CA, Tsuchiya, N., King, MT, Radda, GK, … e Veech, RL (1995). Insulina, corpos de cetona e transdução de energia mitocondrial. O FASEB Journal, 9 (8), 651-658.
  7. Cunnane S., Nugent S., Roy M., Courchesne-Loyer A., ​​Croteau E., Tremblay S., et al. (2011). Metabolismo do cérebro combustível, envelhecimento e doença de Alzheimer. Nutrição 27 3-20. 10.1016 / j.nut.2010.07.021
  8. Courchesne-Loyer A., ​​Fortier M., Tremblay-Mercier J., Chouinard-Watkins R., Roy M., Nugent S., et al. (2013). Estimulação da cetonemia leve e sustentada por triacilgliceróis de cadeia média em seres humanos saudáveis: contribuição potencial estimada para o metabolismo energético do cérebro. Nutrição 29 635-640. 10.1016 / j.nut.2012.09.009
  9. Veech, RL, Chance, B., Kashiwaya, Y., Lardy, HA, & Cahill, GF (2001). Corpos de cetona, potenciais usos terapêuticos.IUBMB vida, 51 (4), 241-247.
  10. LaManna, JC, Salem, N., Puchowicz, M., Erokwu, B., Koppaka, S., Flask, C., & Lee, Z. (2009). As cetonas reprimem o consumo de glicose no cérebro. Transporte de Oxigênio para Tecido XXX (pp. 301-306). Springer US.
  11. Bak, LK, Schousboe, A., & Waagepetersen, HS (2006). O ciclo glutamato / GABA-glutamina: aspectos do transporte, homeostase de neurotransmissor e transferência de amônia. Jornal de neuroquímica, 98 (3), 641-653.
  12. Veech, RL (2004). As implicações terapêuticas dos corpos de cetona: os efeitos dos corpos de cetona em condições patológicas: cetose, dieta cetogênica, estados redox, resistência à insulina e metabolismo mitocondrial. Polímeros, leucotrienos e ácidos graxos essenciais, 70 (3), 309-319.
Dr. Maleah Holland
BS Exercício e Ciências do Desporto, MS Physiologia do Exercício, Ph.D. Ciência Molecular e Aplicada

Related posts:

julio tafforelli

Engenheiro químico, estudou psicanálisedurante vários anos e outrs terapia altenativas foi atendente no CVV. Conhece bem a índole humana e os caminhos de mudança interior. Pratica meditacão

error: Content is protected !!