Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor-2) on transkriptiotekijä, jota esiintyy yleisesti solun sytoplasmassa. Se aktivoi yli 500 geenin transkriptiota ihmisen genomissa. Kun Nrf2 aktivoidaan, se menee solun tumaan suorittaakseen päätehtävänsä. Se sitoutuu antioksidanttivaste-elementteihin (ARE), jotka sijaitsevat geenien promoottorialueella. Tämä koodaa monia maksan II-vaiheen toksiineja poistavia proteiineja tai antioksidanttientsyymejä sekä vastaavia stressiresponsiivisia proteiineja.
Kuvan lähde: Northwest Life Science Specialties.
Normaaleissa olosuhteissa Keap1, joka on Nrf2:n hajoamiseen tarkoitettu adapteriproteiini repressoi Nrf2:ta. Mutta oksidatiivisen stressin aikana Nrf2 aktivoituu ja tämä aktivoi suojaavien geenien transkription. Keap1-Nrf2-järjestelmällä on rooli tulehdukseen liittyvässä patogeneesissä.
Nrf2-signalointireitti ja siitä seuraava sytoprotektiivisen (solujen suojaaminen haitallisilta aineilta) proteiiniekspression indusoiminen on tärkein solujen puolustusmekanismi oksidatiivista ja elektrofiilistä stressiä vastaan. Siksi Nrf2:n vuorovaikutukset muiden signalointikomponenttien kanssa säätelevät solun stressivasteen tehokkuutta. Yksi niistä on autofagia (lue kattava artikkeli autofagiasta täältä).
Nrf2:n terveyshyötyjä ovat esimerkiksi:
- Lievittää hapetusstressiä ja vähentää tulehdusta
- Ehkäisee hermoston rappeutumista ja mahdollisesti neurodegeneraviitisten sairauksien puhkeamista
- Tukee sydän- ja verenkiertoelimistön toimintaa sekä voi ehkäistä ateroskleroosilta ja sydän- ja verisuonitaudeilta
- Taistelee insuliiniresistenssiä ja liikalihavuutta vastaan ja voi ehkäistä diabetesta
- Säätelee solusyklin homeostaasia, solusuojaa ja synnynnäistä immuniteettia, kun solut ovat stressissä
- Saattaa suojata syövältä ja kasvaimilta
- Suojaa mitokondrioita oksidatiiviselta stressiltä ja vaurioilta, jotka todennäköisesti ovat suorassa vuorovaikutuksessa mitokondrioiden kanssa
- Voi ehkäistä eri maksasairauksilta ja auttaa maksan detox-reittien toimintaa
- Keskeinen rooli stressinsietokyvyssä ja mekanismeissa, jotka ovat osallisena mielialahäiriöiden ja masennuksen patofysiologiassa (ehkäisee näiden syntymistä)
Nrf2:ta aktivoivia elämäntapatekijöitä
Nrf2:ta aktivoiviin elämäntapoihin kuuluu muun muassa altistuminen kuumalle ja kylmälle – kun näitä harjoitetaan yhdessä, voi se tuottaa parhaat tulokset (katso erilliset artikkelit Saunasta ja Kylmäaltistuksesta). Fyysinen harjoittelu on myös tunnettu Nrf2-aktivaattori. Esimerkiksi akuutti aerobinen harjoittelu saa aikaan tuman Nrf2:n aktivoitumisen harjoituksen intensiteetistä riippumatta. Mutta korkeamman intensiteetin harjoittelu lisää glutationireduktaasin aktiivisuutta. Vähän liikkuvien vanhusten Nrf2-signalointia voidaan palauttaa jonkin verran myös kohtuullisella fyysisellä harjoittelulla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että akuutin fyysisen harjoituksen aiheuttama oksidatiivisen stressin episodinen lisääntyminen stimuloi Nrf2-aktivaatiota, ja toistuvasti tehtynä se johtaa endogeenisen antioksidanttipuolustuksen säätelyyn ja yleisesti parempaan kykyyn taistella hapetusstressiä vastaan.
Muita Nrf2:ta lisääviä elämäntapatekijöitä ovat paasto, kalorirajoitus ja ketoosin aktivoituminen (tutustu Biohakkerin ketoosioppaaseen täällä). On myös mainittava, että hyvin toimivat mitokondriot tarkoittaa lähes automaattisesti myös hyvin toimivaa Nrf2-signalointia. Tiedetään myös, että Nrf2:n aktiivisuuden väheneminen tai jopa menetys johtaa heikentyneeseen mitokondrioiden toimintaan.
Nrf2:ta tukevia ravitsemustekijöitä
On olemassa useita ravintoyhdisteitä ja komponentteja, jotka tukevat Nrf2:n toimintaa ja aktivoitumista. Useita luonnollisia antioksidantteja on noussut esiin mahdollisina Nrf2-reitin aktivaattoreina, joista kalkonit (engl. chalcones) ovat erittäin aktiivisia.
Kalkonit muodostavat tärkeän ryhmän luonnollisia yhdisteitä, joita on erityisen runsaasti hedelmissä (esim. sitrushedelmissä, omenoissa), vihanneksissa (esim. tomaatit, salottisipulit, pavunidut, perunat) ja erilaisissa kasveissa ja mausteissa (esim. lakritsissa), joista monet ovat on käytetty vuosisatojen ajan perinteisessä kasviperäisessä lääketieteessä. Ne aktivoivat Nrf2-signalointireitin, Nrf2-säädeltyjen antioksidanttigeenien ilmentymisen, indusoivat sytoprotektiivisia proteiineja ja säätelevät monilääkeresistenssiin liittyviä proteiineja.
Kuva: Kalkonien (engl. chalcones) monikohdevuorovaikutus tulehdukseen liittyvien Nrf2- ja NF-KB-vastereittien välinen interaktio.
Lähde: de Freitas Silva, M. et al. (2018). The Keap1/Nrf2-ARE pathway as a pharmacological target for chalcones. Molecules 23 (7): 1803.
Luettelo muista merkittävistä luonnossa esiintyvistä kalkoneista, jotka toimivat Nrf2-indusoijina:
Kalkoniyhdiste | Lähteet |
Trans-kalkoni | Flavonoidin esiaste |
Xanthohumol | Humulus lupulus tai humala |
Likokalkoni E | Lakritsijuuri |
Safflorin keltainen A | Erilaiset keltaiset ruoka-aineet |
Lopirononit B & C | Lophira lanceolata |
Isolikiritiini | Lakritsijuuri |
Isolikritigeniini | Lakritsijuuri |
Isosalipurposidi | Helichrysum arenarium |
Naringeniini | Erilaisia ruokia, kuten kaakao, kreikkalainen oregano, hapan appelsiini, greippi jne. |
Kardamoniini | Alpinia katsumadai & Alpinia conchigera |
Buteiini | Erilaisia kasveja, kuten Butea dahlia, Coreopsis ja Searsia |
Hesperidiinimetyylikalkoni | Sitrushedelmät, erityisesti niiden kuoret, kuten appelsiinin kuoret |
Flawokaiinit A, B & C | Piper methysticum (Kava-kava) |
Kuva: Eri polyfenoliryhmät.
Lähde: Orlikova, B. & Tasdemir, D. & Golais, F. & Dicato, M. & Diederich, M. (2011). Dietary chalcones with chemopreventive and chemotherapeutic potential. Genes & Nutrition 6 (2): 125–147.
Flavonoidit voidaan jakaa edelleen useisiin alaluokkiin, joista kalkonit, flavonolit, flavonit, flavanonit, antosyanidiinit ja isoflavonoidit ovat yleisimpiä. Katso kattava luettelo polyfenoleista Biohakkerin ravitsemusoppaasta.
Muita Nrf2:ta aktivoivia ruoka-aineita ja yhdisteitä:
Sulforafaani, jota löytyy parsakaalista ja muista ristikukkaisista vihanneksista (tutustu: Bioahcker's Brain Nutrition Guide)
Korkein pitoisuus parsakaalin versoissa glukorafaniinina
Sulforafaani säätelee yli 200 geenin ilmentymistä Nrf2-reitillä
Kversetiiniä löytyy raa'asta punasipulista (korkein pitoisuus vihanneksista) ja kapriksista (paras lähde), omenoissa, sitrushedelmissä, vadelmissa, vihreissä lehtivihanneksissa, vesikrassissa, suolakurissa, teessä ja muissa kasveissa
C-vitamiini ja bromelaiini lisäävät kversetiinin imeytymistä ruoasta (ja lisäravinteista)
Kurkuman juuresta eristetty kurkumiini
Säätelee Nrf2:ta estämällä Keap1-ilmentymistä insuliiniresistenssissä
Resveratroli (luonnollinen polyfenoli) jota on eristetty rypäleistä, marjoista, luumuista ja maapähkinöistä.
Resveratrolin korkeimmat pitoisuudet löytyvät japanilaisesta oksaruohosta Polygonum japonicum
Silymariini (tunnetaan myös nimellä maarianohdake) ja sen flavolignaanit
Epigallokatekiinigallaatti (EGCG) on runsain ja tehokkain vihreän teen katekiini ja polyfenoli, joka aktivoi Nrf2:ta ja sen myötävirran (engl. downstream) molekyylejä
Kahvin fenoliset aineosat aktivoivat Nrf2-reittiä
Vihreän kahvin paahtaminen lisää kykyä aktivoida Nrf2:ta
Tumma paahtoinen kahvi on potentimpaa kuin vaalea paahtoinen kahvi
- Fermentoidut ruoat ja juomat, joissa on Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis ja Lactobacillus collinoides probiootteja, muuttavat hedelmissä ja vihanneksissa esiintyvät yleiset fenolihapot alkyylikatekoleiksi, jotka tukevat Nrf2-reittiä
- Luteoliini (flavonoidi), jota löytyy selleristä, persiljasta, retiisistä, paprikoista, omenankuorista, vihreistä, punasalaatista ja artisokasta
- Kasviflavoni apigeniini, jota löytyy persiljasta, kamomillasta, selleristä, viiniköynnöspinaatista, artisokasta ja oreganosta, aktivoi Nrf2-reitin antioksidanttisignaalin
- Karotenoidit, kuten lykopeeni, luteiini ja zeaksantiini, aktivoivat Nrf2-antioksidanttijärjestelmän
- Natriumbutyraatti on lyhytketjuinen rasvahappo, jota saadaan fermentoimalla ravintokuitua suoliston mikrobiston kautta. Sen on havaittu aktivoivan Nrf2-antioksidanttireittiä. Sitä löytyy myös gheestä ja voista (josta nimi tulee), ja sitä voidaan käyttää lisäravinteena.
///
Oletko kuullut Nrf2:sta aiemmin? Mitä opit lukiessasi tämän artikkelin? Kerro meille kommenteissa!
Tämä artikkeli on ote tulevasta suuresta uudesta englanninkielisestä kirjastamme The Resilient Being ja tarkemmin sen Contextual Resilience -luvusta.
