Runners World - Därför är det bra med kyla för löpare

Nu när dagarna blir kortare och kallare kanske du tycker det är svårare att komma ut att springa. Det känns som frost i maskineriet. Enligt en ny studie verkar det som ett protein kan påverka denna förmåga. När detta protein saknas, är det nämligen mycket svårare att träna i kyla. Det gäller åtminstone för bananflugor. Men det verkar också gälla bananflugans avlägsna släkting Homo sapiens.

Bild wal_172619 / Pixabay

Forskarna upptäckte proteinet, som de döpte till Iditarod - efter den berömda hundslädetävlingen tvärsöver Alaska - när de studerade ämnesomsättningen och effekten av stress på kroppen. De fokuserade särskilt på den fysiologisk process som kallas autofagi, där skadade ...

Läs fortsättningen här.

Gazzine - Japanska forskare tar fram vaccin mot åldrande

Celldöd är en naturlig del av kroppens kretslopp. Men vissa celler dör inte trots att de borde – så kallade zombieceller. Ett japanskt forskarteam håller på att ta fram ett vaccin som genom att avlägsna zombieceller kan skydda dig mot åldersjukdomar.

Du består av ca 37,2 biljoner levande celler. Varje dag dör ca 100 miljarder av dem, vilket motsvarar drygt ett kilo. Du tappar alltså nästan 400 kilo celler på ett år. Men du behöver inte oroa dig över det – tvärtom.

Celldöd är en naturlig del av kroppens kretslopp. Celldöd är en förutsättning för liv. Gamla och trasiga celler måste dö. Delar av celler som har gått sönder, eller inte var rätt från början, måste också dö. Celldöd är kroppens kvalitetssäkringssystem ...

Läs fortsättningen här.

Att åldras som en fladdermus

Fladdermöss är intressanta på många sätt. De sover hängandes upp och ner. De ”ser” med ljud. Deras samhällen är känsliga för epidemier och de är därför noga med social distansering. De stannar hemma i grottan när de är sjuka för att inte smitta andra.

Men det kanske mest intressanta med fladdermöss är att de lever extremt länge. Det finns ett samband mellan en arts storlek och livslängd (för individer inom arten är relationen den omvända). Stora kroppar har lägre ämnesomsättning, bättre skydd mot cancer och mot åldrande.

Om man kompenserar för storleken lever fladdermöss mycket längre än andra däggdjur. En delförklaring kan vara att de går i vinterdvala. Men det kan inte vara hela förklaringen eftersom andra däggdjur också går i vinterdvala.

Fladdermöss lever längre än andra djur. Foto: Nenad Milosevic / Unsplash

En ny studie pekar istället på cellernas förmåga att återvinna sina egna komponenter, så kallad autofagi, fungerar bättre hos fladdermössens än andra däggdjur.

Sedan det första livsformerna uppstod har livet utvecklat olika former av autofagi för att öka chansen att överleva. I huvudsak handlar det om att ett membran omsluter en skadad cellkomponent som markerats för återvinning. Denna amöbaliknande avfallsklump smälter sedan samman med ett lysosom som innehåller nedbrytande enzymer. Avfallet bryts ner i sina beståndsdelar och det som kan återanvändas skickas ut till cellens proteinfabriker.

I takt med att du blir äldre minskar cellernas förmåga att använda detta maskineri. Cellerna blir fulla av avfall och skräp. Genom periodisk fasta eller träning kan du stimulera signalvägar för autofagi, men det verkar vara något som fungerar av sig själv hos fladdermöss.

I den nya studien upptäckte forskarna att den uppsättning mRNA som kan kopplas till autofagi ökade med stigande ålder hos fladdermöss, men inte hos möss och människor. Forskarna lyckades identifiera 10 gener hos fladdermössen kopplade till autofagi. Av någon anledning har fladdermössen förädlat denna livsförlängande egenskap mer än andra djur.

Ytterligare studier där man överför generna till andra djur kanske visar om autofagi är en av nycklarna till ett långt och friskt liv. Eller så visar det sig att det handlar om att sova hängandes upp och ner:)

Foto: Sally Dixon / Unsplash

Fördelar med autofagi

Om du haft ett byggprojekt hemma har du kanske märkt att det snabbt blir ganska stökigt. Du prioriterar bygget före städning och underhåll. Cellerna fungerar på samma sätt. Om cellen är inriktad på tillväxt kommer städning och underhåll i andra hand.

I cellerna sköts städning och underhåll av en process som kallas autofagi. ”Auto” betyder själv och ”fagi” äta. Den bokstavliga betydelsen av autofagi är alltså ”självätande”. Även om det kanske låter ohälsosamt att äta sig själv, är det en fördelaktigt process för din kropp.

Tre typer av autofagi: makro, mikro och CMA. Bild: Wikipedia

Urgammal mekanism

Autofagi är en urgammal evolutionär mekanism som ser till att kroppen eliminerar trasiga proteiner, lipider, mikrober och organeller (exempelvis mitokondrier, mitofagi)och återvinner beståndsdelarna. Denna evolutionära funktion har bevarats eftersom den främjar överlevnad och anpassning till olika stressfaktorer. Ju mer stress som cellen utsätts för, desto mer aktiveras de autofagiska processerna.

Det är en ganska ny upptäckt. Den japanska professorn Yoshinori Ohsumi kunde på 1990-talet kunde visa att autofagi förekommer i jäst. Han identifierade 15 gener kopplade till denna process. Därefter kartlade han mekanismerna bakom autofagi och visade att processen även pågår i mänskliga celler. Dessa upptäckter belönades med Nobelpriset i medicin 2016.

Yoshinori Ohsumi nobelpris för autofagi 2016. Krävande men intressant föreläsning på youtube. 

Pac-Man

Vanlig autofagi startar med att skräp samlas upp av en säck som liknar en Pac-Man. Den smälter sedan samman med en cellulär återvinningsstation packad med nedbrytande enzymer som kallas lysosom. Avfallet bryts ner och skickas sedan ut och återanvänds av cellen.

De autofagiska processerna sker hela tiden, oavsett om en cell svälter eller inte. Det sker på en basnivå. Under normala förhållanden tar autofagi bort skadade proteiner och organeller för att förhindra cellskador. Men under stress (t.ex. svält, frånvaron av tillväxtfaktorer eller syrebrist) ökar autofagi.

Styrketräning och autofagi

När du tränar styrka behöver du aminosyror för att bygga upp musklerna. För att växa måste mTOR (mTORC1) aktiveras. När mTOR upptäcker aminosyror tar de sig genast till lysosomerna. Där finns stora lager av aminosyror i form av nedbrutna proteiner. Det är en bra byggarbetsplats med både ett inflöde och ett lager att jobba med.

Om du hela tiden äter proteiner och kolhydrater, kommer mTOR att vara konstant aktiv. Cellen bygger nya proteiner och bryr sig inte om underhåll och återanvändning. Det leder till att det samlas trasig och dåliga proteiner i cellen. Den blir stökig. mTOR är fokuserat på tillväxt och hämmar autofagi, fettnedbrytning, glygogensyntes och ökar fett- och kolestoroluppbyggnad.

En av de stora hälsovinsterna med löpning är att det aktiverar autofagi. När du springer förbrukar du energi, vilket aktiverar AMPK som bromsar mTOR. Kroppen vill inte växa när det råder energibrist. Det leder till autofagi, men också till nedbrytning av fett och glukos och minskad fett- och kolestoroluppbyggnad.

Både mTOR och autofagi behövs

Mycket aktivitet i mTOR kan kopplas till dålig hälsa och kortare liv, medan minskad aktivitet i mTOR kan kopplas till långa, friska liv. Men du behöver alltihop - tillväxt, städning och underhåll - för att må bra. Kruxet är att använda mTOR på ett smart sätt. Ibland ska mTOR vara av, ibland på.

Om du fastar 12 timmar aktiveras först och främst proteasomerna. De börjar genast dammsuga cellen på märkta proteiner. Du aktiverar även normal autofagi (makroautofagi) som äter upp och spyr ut sitt innehåll i lysosomerna. Du aktiverar förmodligen även mer specifik autofagi, så kallad CMA ( chaperon medierad autofagi). Det är en mer selektiv form av autofagi som letar upp specifika proteiner för nedbrytning. Denna process går förmodligen ännu snabbare om du springer ett pass före frukost.

Men du kan inte bara ägna dig åt återanvändning. Till slut tar du slut. Du behöver aktivera mTOR också. Jag försöker samordna styrketräning med middagen (som brukar ha mest protein av dagens måltider). Proteiner aktiverar mTOR och det gör även styrketräning.

Snart dags att springa igen

Det är bra med näring men för mycket näring tycks påverka hälsan. Därmed kanske någon form av fasta är bra. 

Efter förra veckans tävling har jag tagit det lugnt. Jag har inte sprungit, men jag har åkt skidor. På söndagen åkte jag runt sjön. Isen var omkring en halvmeter tjock men det hade bildats stora vattenpölar på isen. 

Runners World - Löpning rensar dina muskler från skadligt plack

En ny studie visar att det finns likheter mellan hur muskler åldras och Alzheimers sjukdom. Det tycks som att samma sorts plack, som bildar små klumpar i nervtrådarna vid Alzheimers sjukdom, orsakar muskelsvaghet hos äldre. I studien visade forskarna också på metoder för att eliminera detta plack.

Foto:Ryan McGuire / Pixabay

Varför blir vi svagare med åren? Vad är orsaken? Av någon anledning blir musklerna sämre på att göra sitt jobb. Ett forskarteam tittade på frågeställningen ur en ovanlig vinkel: likheterna mellan musklernas åldrande och degenerativa muskelsjukdomar. De upptäckte ansamlingar ...

Läs fortsättningen här.

Muskelanvändning trimmar cellerna

En värdefull aspekt av fysisk aktivitet är att du ökar aktiviteten av proteinet ubiquitin som är viktigt för underhåll av dina muskler. Ubiquitin markerar utslitna, intracellulära proteiner så att de kan brytas ner i cellulära “avfallskvarnar” som kallas proteasomer. Därmed motverkar fysisk aktivitet ansamling av skadade proteiner och hjälper till att hålla musklerna friska.

Ubiquitin markerar utslitna, intracellulära proteiner så att de kan brytas ner. Källa: Wikipedia.

För att du ska fungera på lång sikt är det viktigt att du underhåller din kropp. En viktig del av cellernas underhåll är omsättning av gamla proteiner. 

I en ny studie har forskare visat att ett enda intensivt träningspass på 10 minuter (cykling), ökar aktiviteten av ubiquitin. När du tränar rusar ubiquitin runt i cellerna och sätter en flagga på skadade proteiner så att de kan brytas ner och användas för att bygga nya proteiner.

Ubiquitin fäster sig till aminosyran lysin på trasiga proteiner, varefter proteinet transporteras till proteasomerna, som bryter ner proteiner till aminosyror. Proteasomernas uppgift är att tugga sönder skadade proteiner och spotta ut aminosyror. Dessa aminosyror kan sedan återanvändas i syntesen av nya proteiner. Därmed bidrar ubiquitin till en hållbar cirkulation av kroppens proteiner.

Proteasomernas uppgift är att tugga sönder skadade proteiner och spotta ut beståndsdelarna, aminosyror. Källa: Wikipedia.

Det är en av anledningen till att fysisk aktivitet är hälsosam. Du blir bättre av att använda din kropp. Vila är bra, men utan aktivitet kommer kroppen att fungera sämre på sikt. Det är alltså muskelanvändning i sig själv som initierar de processer som håller musklerna friska och funktionella.

Rött kött och hjärtproblem

Dieter med mycket protein är bra för muskelbyggare och har också blivit populära hos de som vill gå ner i vikt, men en ny studie visar att mycket protein ger mer instabilt plack i artärerna. Instabilt plack kan brista och blockera artärer.

Bild: Pixabay.

"Det finns tydliga fördelar med viktminskning för dieter med högt proteinhalt, vilket har ökat deras popularitet," säger studiens huvudförfattare Babak Razani. "Men djurstudier och några stora epidemiologiska studier på människor har kopplat proteinrika dieter till hjärt-kärlproblem. Vi beslutade att ta en titt på om det verkligen finns en orsakssamband mellan proteindiet och sämre kardiovaskulär hälsa."

Forskarna matade möss med en fettrik diet för att bygga upp plack i artärerna. Därför fick några av mössen en proteinrik och fettsnål diet, medan andra fick en fettsnål diet med lite proteiner som kontroll. 

Proteingruppen ökade mängden protein från 15 till 46 procent av kalorierna. Det visade sig att de hade 30 procent mer plack i artärerna än kontrollgruppen.

Plack är en blandning av fett, kolesterol, kalciumavlagringar och döda celler. En slags immunceller som kallas makrofager - som betyder storätare - äter upp plack, men alltför mycket plack dödar dem istället och de döda makrofagerna sällar sig till placket.

Plack som marmorerats med döda makrofager är extremt instabilt. Det befinner sig på bristningsgränsen. När blodet pumpas genom artärer och når placken - särskilt i samband med högt blodtryck - är det risk att placket lossnar och stoppar igen artärerna. Det är ett recept för en hjärtattack. 

Hur hänger det ihop?

En diet med mycket proteiner - som är uppbyggda av aminosyror - aktiverar ett proteinkomplex med namnet mTOR. mTOR finns i nästan alla celler - däribland makrofager - och känner av tillgången på näring. Det är en urgammal funktion. mTOR-komplexets uppgift är att säga till när cellen ska växa och hämmar autofagi och annat underhållsarbete. mTOR stänger alltså av cellernas förmåga att rensa upp det giftiga avfallet från plack. Det är särskilt aminosyrorna leucin och arginin som aktiverar mTOR och avleder makrofager från renhållningsarbetet.

Leucin aktiverar mTOR (mTORC1).

Rött kött har mycket leucin jämfört med till exempel fisk eller proteinrika växter. När du äter rött kött tas proteinerna in i cellens lysosomer som bryter ner dem till aminosyror som leucin. Leucin aktiverar - tillsammans med insulin - mTOR. Det finns gott om näring och cellen fokuserar på tillväxt. Det ger muskler, men tycks försämra organismens livskraft på sikt om flödet fortsätter under lång tid.

Flera fördelar med periodisk fasta

De senaste åren har det gjorts en rad studier av olika typer av periodisk fasta. Nyligen gjordes en stor randomiserad och kontrollerade studie för att titta på de biologiska effekterna av att fasta 36 timmar med ett 12 timmar långt ätfönster, så kallad varannandagsfasta. 

I studien ingick 60 personer där ena hälften följde varannandagsfasta och den andra hälften åt som vanligt. Dessutom studerade forskarna en grupp på 30 personer som utövat varannandagsfasta i minst 6 månader. De jämfördes med personer som aldrig fastat. Syftet med den delen av studien var att fånga upp långsiktiga effekter. 

Hälsofördelar med fasta

Det visade sig att personerna som fastade hade svårt att hinna äta lika mycket som tidigare. De minskade sitt kaloriintag med 35 procent och förlorade i genomsnitt 3,5 kg på fyra veckor. 

Förutom viktnedgång noterade forskarna en rad biologiska effekter hos de personer som fastade varannan dag:

• Nedreglering av aminosyror som metionin. Eftersom aminosyror är en signal om att det finns tillgång på näring aktiverar de cellens centrala signalväg för tillväxt, mTOR. Fasta hämmar mTOR, vilket ställer in cellerna på underhåll och återanvändning av aminosyror. Det tycks vara bra för organismen på lång sikt. Studier visar att begränsning av aminosyror förlänger livslängden hos möss

• Kontinuerlig uppreglering av ketonkroppar.

• Minskade nivåer av den inflammatorisk markören sICAM-1.

• Sänkta nivåer av tyreoideahormonet trijodtyronin utan att sköldkörtelns funktion blev nedsatt. Sänkta nivåer av detta hormon har kopplats till ökad livslängd hos människor.

• Sänkt kolesterolnivå.

• Minskning av bukfett. 

Dessa effekter har en evolutionär historia, tror forskarna. Människans fysiologi är känslig för perioder av näring och svält. Det tycks som att kontinuerligt intag av kalorier hämmar autofagi - cellens renhållningsarbete. När autofagi aktiveras äts trasiga delar av cellen upp och återcirkuleras, vilket motverkar åldrande. Gamla proteiner blir som nya. 

Autofagi. Lysosomer är cellens återvinningsfabrik.

Pröva fasta 

Jag har fastat minst 12 timmar per dygn i flera år. Jag springer och tränar utan problem på fastande mage. Det är en kombination som ökar autofagi. Jag har tappat några kilo bukfett och är mer alert och aktiv.

Om du ska börja fasta bör du först testa 12/12-fasta. Mer fasta än så är inte för alla och definitivt inte för exempelvis växande ungdomar, gravida eller personer med historia av ätstörningar. 

Löpningens biokemi

Människan är gjord för att röra sig. När du springer påverkar du flera biokemiska system. Ett av dessa är dina mitokondrier. Mitokondrierna är cellens kraftverk. I dessa kraftverk skapas större delen av all energi som du använder. Ny forskning tyder också på att friska mitokondrier är viktiga för hälsan. De tycks spela en avgörande roll i åldrandet

Dina proteiner byggs med 20 aminosyror och formas genom en serie komplexa vikningar. De fungerar ungefär som origami - en sorts vikning ger en svan, en annan vikning skapar en anka. Hur de formas avgör funktion och vikningarna övervakas av en sorts proteiner som kallas chaperoner. Denna process fungerar sämre när du åldras. Om proteinerna är lite felvikta kan de lagas, men stora felvikningar går inte att laga. Då behövs ett nytt protein så att inte skadorna samlas i cellhörnorna. Nya proteiner kräver mycket energi. Därmed behövs mitokondrier. Friska mitokondrier kan skapa den energi som krävs för att bygga nya proteiner. 

Foto Jenny Hill på Unsplash

Träning förbättrar mitokondrierna. När du springer produceras nya mitokondrier. Även bra mat är viktigt. Kaloririk mat har kopplats till dysfunktionella mitokondrier. Mitokondrier har inte utvecklats för att ta hand om ett överskott av mat. Därmed kan periodisk fasta motverka dessa skador. Studier på möss visar att fasta leder till autofagi, det vill säga utrensning av dåliga proteiner och mitokondrier.

Jag springer 4-5 gånger i veckan. Mina celler tillverkar mitokondrier på löpande band. Jag fastar alltid i minst 12 timmar. Jag vet inte om 12 timmar är tillräckligt för autofagi, men jag tror kroppen mår bra av att vila från ätande halva dagen.