NRF2 is een transcriptiefactor die wordt geactiveerd door oxidatieve stress. Het is een belangrijke regulator van de antioxidantrespons. Nrf2 = De Antioxidant Master Switch. Calorierestrictie, lichaamsbeweging, fytochemicaliën, intermittent vasten, blootstelling aan kou en warmte activeren het allemaal. Lees meer hieronder!
Nrf2 (nucleaire factor erythroid-afgeleide 2-achtige eiwit) is een transcriptiefactor die vaak in het cytoplasma van een cel wordt aangetroffen. Het activeert de transcriptie van meer dan 500 genen in het menselijk genoom. Wanneer Nrf2 wordt geactiveerd, gaat het de celkern in om zijn belangrijkste functies uit te voeren. Het bindt aan de antioxidantrespons-elementen (ARE) die zich in de promotorregio van genen bevinden die veel fase II detoxificerende of antioxidantenzymen en gerelateerde stress-responsieve eiwitten coderen.
Afbeeldingsbron: Northwest life Science Specialties.
Onder normale omstandigheden wordt Nrf2 onderdrukt door Keap1, dat is een adaptereiwit voor de afbraak van Nrf2. Maar tijdens oxidatieve stress wordt Nrf2 gederepresserd (of geactiveerd) en dit activeert de transcriptie van beschermende genen. Het Keap1-Nrf2-systeem speelt een rol in de pathogenese geassocieerd met ontsteking.
Het Nrf2-signaleringspad en de daaropvolgende inductie van cytoprotectieve (bescherming van cellen tegen schadelijke stoffen) eiwitexpressie is het belangrijkste cellulaire verdedigingsmechanisme tegen oxidatieve en elektrofiele stress. Daarom, reguleren interacties van Nrf2 met andere signaalcomponenten de efficiëntie van de cellulaire stressrespons. Een daarvan is autofagie (lees hier een uitgebreid artikel over autofagie).
De gezondheidsvoordelen van Nrf2 zijn bijvoorbeeld:
- Verbetert oxidatieve stress en vermindert ontsteking
- Beschermt tegen neurodegeneratie en mogelijk tegen neurodegeneratieve ziekten
- Ondersteunt de cardiovasculaire functie, kan atherosclerose en hart- en vaatziekten voorkomen
- Bestrijdt insulineresistentie en obesitas en kan diabetes mellitus voorkomen
- Reguleert de homeostase van de celcyclus, cytoprotectie en aangeboren immuniteit wanneer cellen onder stress staan
- Kan beschermen tegen kanker en tumoren en verhoogt cytoprotectie
- Beschermt mitochondriën tegen oxidatieve stress en letsel waarschijnlijk door directe interactie met mitochondriën
- Kan verschillende leverziekten voorkomen en helpen bij leverdetoxificatiepaden
- Speelt een sleutelrol in de stressbestendigheid die betrokken is bij de pathofysiologie van stemmingsstoornissen en depressie
Levensstijlfactoren die Nrf2 activeren
Levensstijl en andere factoren die Nrf2 activeren zijn onder andere warmte en koude blootstelling – wanneer beoefend in één sessie kan warmte-alteratie de beste resultaten opleveren (zie een specifiek artikel over Warmte-alteratie). Lichamelijke oefening is ook een bekende Nrf2-activator. Bijvoorbeeld, acute aerobe oefening leidt tot activatie van nucleaire Nrf2, ongeacht de intensiteit van de oefening. Maar oefening met een hogere intensiteit resulteert in een grotere activiteit van glutathionreductase.
Nrf2-signalerings in sedentaire oudere volwassenen kan ook tot op zekere hoogte worden hersteld met matige training. Concluderend, episodische verhogingen van oxidatieve stress die worden geïnduceerd door fases van acute oefening stimuleren Nrf2-activatie en wanneer herhaald toegepast, leidt dit tot upregulatie van endogene antioxidantverdedigingen en oover het algemeen een grotere capaciteit om oxidatieve stress te bestrijden.
Andere levensstijlfactoren die Nrf2 verhogen zijn vasten, calorierestrictie, en de activatie van ketose (zie Biohacker's Guide to Ketosis hier). Het moet ook worden vermeld dat goed functionerende mitochondriën ook bijna automatisch betekent dat er een goed functionerende Nrf2-signalerings. Het is ook bekend dat verlies van Nrf2 leidt tot verminderde mitochondriale functie.
Voedingsfactoren die Nrf2 ondersteunen
Er zijn meerdere voedingsverbindingen en componenten die de functie en activatie van Nrf2 ondersteunen. Verschillende natuurlijke antioxidanten zijn naar voren gekomen als mogelijke activatoren van het Nrf2-pad, waaronder chalcones die zeer actief zijn. Chalcones vormen een belangrijke groep van natuurlijke verbindingen die vooral overvloedig zijn in fruit (bijv. citrusvruchten, appels), groenten (bijv. tomaten, sjalotten, taugé, aardappelen) en verschillende planten en specerijen (bijv. zoethout),—veel daarvan zijn al eeuwenlang gebruikt in de traditionele kruidengeneeskunde. Ze activeren het Nrf2-signaleringspad, de expressie van Nrf2-gereguleerde antioxidantgenen, induceren cytoprotectieve eiwitten en upreguleren multidrugresistentiegerelateerde eiwitten.
Afbeelding: Multi-target interactie van chalcones op de kruisbespreking tussen Nrf2 en NF-κB responspaden die betrokken zijn bij ontsteking.
Bron: de Freitas Silva, M. et al. (2018). Het Keap1/Nrf2-ARE-pad als farmacologisch doelwit voor chalcones. Moleculen 23 (7): 1803.
Chalcone verbinding |
Bronnen |
Trans-chalcone |
Een flavonoïde precursor |
Xanthohumol |
Humulus lupulus of Hop |
Licochalcone E |
Zoethoutwortel |
Safflor Geel A |
Verschillende geelgekleurde voedingsmiddelen |
Lophirones B & C |
Lophira lanceolata of dwerg rode ijzerhout |
Isoliquiritin |
Zoethoutwortel |
Isoliquiritigenin |
Zoethoutwortel |
Isosalipurposide |
Helichrysum arenarium of dwerg eeuwige bloemen |
Naringenin |
Verschillende voedingsmiddelen zoals cacao, Griekse oregano, zure sinaasappel, grapefruit, enz. |
Cardamonin |
Alpinia katsumadai & Alpinia conchigera |
Butein |
Verschillende planten zoals Butea dahlia, Coreopsis en Searsia |
HMC (Hesperidine methyl chalcone) |
Citrusvruchten, vooral in hun schillen, zoals sinaasappelschillen |
Flawokawains A, B & C |
Piper methysticum (Kava-kava) |
Afbeelding: Hoofdleden van de polyfenolfamilie.
Bron: Orlikova, B. & Tasdemir, D. & Golais, F. & Dicato, M. & Diederich, M. (2011). Voedingschalcones met chemopreventieve en chemotherapeutische potentieel. Genen & Voeding 6 (2): 125–147.
Flavonoïden kunnen verder worden onderverdeeld in verschillende subklassen waarvan chalcones, flavonolen, flavonen, flavanonen, anthocyanidinen en isoflavonoïden de meest voorkomende zijn. Zie een uitgebreide lijst van flavonoïden in Het Voedingshoofdstuk van de Biohacker’s Handbook.
Andere voedingsmiddelen en verbindingen die bekend staan om Nrf2 te activeren:
- Sulforafaan gevonden in broccoli en andere kruisbloemige groenten (zie Biohacker's Hersenvoedingsgids hier)
- De hoogste concentratie gevonden in broccoli-spruiten als glucorafanine
- Sulforafaan reguleert de expressie van meer dan 200 genen in het Nrf2-pad
- Quercetine gevonden in rauwe rode uien (hoogste concentratie in groenten) en kappertjes (meest geconcentreerde bron), appels, citrusvruchten, frambozen, groene bladgroenten, waterkers, zuring, thee en andere planten
- Vitamine C en bromelaïne verhogen de absorptie van quercetine uit voedsel (en supplementen)
- Curcumine geëxtraheerd uit kurkuma-wortel
- Upreguleert Nrf2 door de expressie van Keap1 te onderdrukken in insulineresistentie
- Heeft antivirale potentieel via Nrf2
- Resveratrol, een natuurlijke polyfenol afgeleid van druiven, bessen, pruimen en pinda's. De hoogste concentraties resveratrol worden gevonden in de Japanse duizendknoop Polygonum japonicum.
- Silymarin (ook bekend als mariadistel) en zijn flavolignanen
- Epigallocatechine gallaat (EGCG) is de meest voorkomende en effectieve catechine en polyfenol uit groene thee die Nrf2 activeert en zijn downstream moleculen
- Fenolische bestanddelen van koffie activeren het Nrf2-pad
- Het roosteren van groene koffie verhoogt de mogelijkheid om Nrf2 te activeren
- Donker gebrande koffie is krachtiger dan licht gebrande koffie
- Gefermenteerde voedingsmiddelen en dranken met Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis en Lactobacillus collinoides converteren veelvoorkomende fenolzuren die in fruit en groenten worden aangetroffen naar alkylcatecholen, die het Nrf2-pad ondersteunen
- Luteoline (een flavonoïde) gevonden in selderij, peterselie, radijs, paprika's, appelschillen, bladgroenten, rode sla en artisjok
- Plantenflavone apigenine, gevonden in peterselie, kamille, selderij, wijnspinazie, artisjokken en oregano, activeert het Nrf2-pad anti-oxidatieve signalering
- Carotenoïden zoals lycopeen, luteïne en zeaxanthine activeren het Nrf2-antioxidantsysteem
- Natriumbutiraat is een korteketenvetzuur verkregen door fermentatie van voedingsvezels via intestinale microbiota. Het is gevonden om het Nrf2-antioxidantpad te activeren. Het wordt ook aangetroffen in ghee en boter (waar de naam vandaan komt) en kan als supplement worden gebruikt.
///
Heb je eerder van Nrf2 gehoord? Wat heb je geleerd door dit artikel te lezen? Laat het ons weten in de reacties!
Bestel ons nieuwe boek hier: het Veerkrachtige Wezen.
