Metabolic Autophagy (ตอนที่ 9) – AMPK

Metabolic Autophagy (ตอนที่ 9)

แหล่งข้อมูล : หนังสือ Metabolic Autophagy

โดย : Siim Land
https://www.amazon.com/…/…/d/B07MLJ4T1L/ref=tmm_kin_title_0…

บทที่ 21 : นาฬิกาชีวภาพกับกระบวนการ Autophagy
(Circadian Rhythm and Autophagy)

ในตอนที่ 8 พี่ปุ๋มสรุปเรื่องสำคัญที่พวกเราอยากรู้กันมากไปเรียบร้อยคือ

1. อะไรที่กระตุ้นและยับยั้ง mTOR ได้บ้าง (ซึ่งยับยั้ง mTOR ก็คือส่งเสริม Autophagy นั่นเอง)

2. เราจะมีวิธีส่งเสริมกระบวนการ Autophagy ให้เกิดได้นานขึ้น และ กระตุ้น mTOR ให้เกิดขึ้น ในระยะเวลาสั้นๆ เพื่อเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ เรียกว่า Anabolic Autophagy

อ่านบทความตอนที่แล้ว

วันนี้จะมาสรุปบทที่ 21 จากหนังสือเล่มนี้กันต่อ ว่าด้วยเรื่องนาฬิกาชีวภาพกับกระบวนการ Autophagy

ก่อนอื่นมีแฟนเพจท่านหนึ่งอยากทราบเรื่อง AMPK Pathway ซึ่งเป็นหนึ่งในสาม ของ Triad Kinase (mTOR, AMPK และ ULK1) พี่สรุปให้อ่านสั้นๆดังนี้ค่ะ

› AMPK (Adenosine Monophosphate-activated Protein Kinase) คือเซ็นเซอร์ที่คอยตรวจจับอัตราส่วนระหว่าง AMP/ATP ภายในเซลล์เพื่อสื่อสารให้ทั่วร่างกายรู้ว่า ระดับพลังงานที่มีเพื่อการใช้งานของร่างกาย อยู่ในสภาวะใด (คล้ายๆเกจวัดระดับน้ำมันในรถยนต์)

› หน้าที่หลักที่สำคัญมากของเซลล์คือ การสร้างสมดุลระหว่างการใช้ ATP กับการสร้าง ATP ดังนั้น AMPK จึงเป็นเซ็นเซอร์ระดับเซลล์ที่สำคัญมาก เมื่อไรก็ตามที่มีระดับการสร้าง ATP น้อยลงเพียงเล็กน้อย ไม่ว่าจากการจำกัดแคลอรี่ (Caloric Restriction) การหยุดกินอาหาร (Fasting) ก็จะมีการเพิ่มระดับ AMP และ ADP ภายในเซลล์ เมื่อนั้นจะเป็นการเปิดสวิตช์ AMPK ให้ทำงาน

› พี่วางลิ้งค์อธิบายการสร้าง ATP ภายในเซลล์ ด้วย Kreb’s Cycle จาก Khan Academy ให้ศึกษาด้วยนะคะ จะได้ทราบว่า AMP และ ADP อยู่ตรงไหนของ Kreb’s Cycle

› AMPK จะเป็นตัวประสานงานว่า ร่างกายควรจะอยู่ในโหมดการเจริญเติบโตหรือกระบวนการขจัดของเสีย/รีไซเคิล

› เมื่อมีการขาดแคลนสารอาหาร AMPK จะยับยั้งการเจริญเติบโตผ่านการกระตุ้น ULK1 และ กด mTOR Pathway ซึ่งก็คือการกระตุ้นกระบวนการ Autophagy โดยปริยาย

รูปที่ 1 : Triad Kinase

พื้นฐานระบบนาฬิกาชีวภาพ (Circadian Rhythm Basics)

› พี่ปุ๋มเขียนโพสต์เกี่ยวกับนาฬิกาชีวภาพ (Circadian Rhythm) ในเพจ Fatout ค่อนข้างบ่อย แต่ที่นำมาเขียนอีกครั้งก็เพราะ อยากสรุปมุมมองของ Siim Land เกี่ยวกับนาฬิกาชีวภาพ กับ กระบวนการ Autophagy เพื่อให้น้องๆได้มีข้อมูลจากมุมมองที่หลากหลาย

› ในปีพ.ศ. 2560 Prof.Jeffrey C.Hall, Prof.Michael Robash และ Prof.Michael W.Young ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยา หรือ การแพทย์ สำหรับการพบกลไกออกฤทธิ์ระดับโมเลกุลในการควบคุมนาฬิกาชีวภาพ

› สามารถระบุยีนชื่อ Period ซึ่งทำหน้าที่สร้างโปรตีนชื่อ PER ซึ่ง โปรตีน PER จะถูกสะสมในตอนกลางคืนและสลายตัวไปในช่วงเวลากลางวัน PER จึงทำหน้าที่เป็นเหมือนลานนาฬิกาชีวภาพ ที่ 1 รอบนาน 24 ชั่วโมง

› มนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ทำกิจกรรมในตอนกลางวัน นอนหลับในตอนกลางคืน เรียกสิ่งมีชีวิตประเภทนี้ว่า Diurnal creaturesในขณะที่สิ่งมีชีวิตอื่นเช่น นกฮูก หนู ทำกิจกรรมในตอนกลางคืน และนอนในตอนกลางวัน เรียกสิ่งมีชีวิตชนิดนี้ว่า Nocturnal creatures

› เมื่อมนุษย์เป็น Diurnal Creature ดังนั้น คนที่ทำงานเป็นกะ ติดเล่นเกมบนมือถือ คอมพิวเตอร์จนถึงเช้า ปาร์ตี้โต้รุ่งภายใต้แสงประดิษฐ์เป็นประจำ ย่อมใช้ชีวิตขัดแย้งกับนาฬิกาชีวภาพในร่างกาย และส่งผลร้ายแรงที่สุดอย่างหนึ่งต่อสุขภาพเลยค่ะ

ปัจจัยสามประการที่ส่งผลกระทบต่อนาฬิกาชีวภาพ

1. แสง (Light)
2. การเคลื่อนไหว (Movement)
3. อาหาร (Food)

แสง (Light)

› จุดเริ่มต้นในการทำงานของระบบนาฬิกาชีวภาพคือ เมื่อแสงผ่านรูม่านตาเข้าไปกระทบโปรตีนที่เรติน่าชื่อ Melanopsin และมีการส่งต่อสัญญาณไปกระตุ้น Suprachiamastic Nucleus (SCN) ในสมองส่วนไฮโปทาลามัส ซึ่ง SCN เป็นเหมือนวาทยากร (Master Clock) ในการควบคุมวงออเคสตร้า ซึ่งก็คือนาฬิกาชีวภาพที่มีอยู่ประจำทุกเซลล์ในร่างกาย (Peripheral CIrcadian Rhythm) ให้เกิดกระบวนการทางสรีระวิทยาตลอดทั้งวันตามที่ถูกกำหนดไว้
(รูปที่ 2,3)

› คลื่นแสงที่สายตามนุษย์มองเห็นได้ ม่วง คราม น้ำเงิน(ฟ้า) เขียว เหลือง แสด แดง นั้น แสงสีฟ้าที่กระทบจอตา มีบทบาทสำคัญมากในการควบคุมนาฬิกาชีวภาพในรอบ 24 ชั่วโมงของร่างกาย

› แถบแสงสีฟ้า มีคลื่นความยาวแสง 380-500 นาโนเมตร โดยธรรมชาติเราจะได้รับแสงสีฟ้ามากในช่วงเช้าถึงเที่ยงแล้วก็ลดลงในช่วงบ่าย แต่เพราะความทันสมัยของเทคโนโลยีในการใช้ชีวิตของมนุษย์ ทำให้มนุษย์ทำงานอยู่แต่ในตึก ที่ได้รับแสงสีฟ้าประดิษฐ์จากหลอดไฟในตึกทั้งวันจนถึงเย็น ได้รับแสงสีฟ้าจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลาย ตั้งแต่ มือถือ คอมพิวเตอร์ แท็บเล็ต โทรทัศน์ เป็นต้น

› ซึ่งสิ่งเหล่านี้ สามารถรบกวนจังหวะนาฬิกาชีวภาพให้เพี้ยนไปได้ ความเพี้ยนนี้ ส่งผลเสียหายต่อสุขภาพมาก เพราะมีงานวิจัยที่พบว่าการได้รับแสงสีฟ้าในปริมาณมากเกินไป เกี่ยวข้องกับมะเร็งหลายชนิด เบาหวาน โรคอ้วน หัวใจ อัลไซเมอร์

› แสงสีฟ้าที่มนุษย์ได้รับมากเกินไปยังยับยั้งการหลั่งเมลาโทนิน ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ช่วยในการหลับ และเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ทรงพลัง

› ฮอร์โมนเมลาโทนิน ปรกติจะหลั่งออกมาตอนประมาณสามทุ่ม ซึ่งฮอร์โมนนี้มีหน้าที่ในการช่วยจัดการกระบวนการซ่อมแซม เก็บกวาดขยะ สารพิษในสมองและร่างกาย

› การได้รับแสงสีฟ้าซึ่งกระตุ้นโปรตีน Melanopsin ที่จอตาตลอดเวลา จนร่างกายสับสนว่าเป็นกลางวันหรือกลางคืนกันแน่ ทำให้เกิดการยับยั้งการหลั่งเมลาโทนินในช่วงเวลาที่ควรจะออกมา เพื่อการเตรียมร่างกายเข้าสู่การนอนหลับ

› ผลเสียที่ตามมาก็คือ คุณภาพการนอนหลับแย่ลง การหลั่ง Growth Hormone ลดลง เมื่อเป็นเช่นนี้ ก็ทำให้ร่างกายขจัดไขมันได้ยากขึ้น เพิ่มมวลกล้ามเนื้อได้ยากขึ้น การซ่อมแซมเซลล์สมอง ขจัดสารพิษในสมองที่เกิดจากการสะสมในช่วงกลางวันก็ลดลง

› Siim เขียนไว้ในหนังสือเล่มนี้ว่า 70% ของโรคที่เกิดจากเทคโนโลยีสมัยใหม่ มีรากของสาเหตุมาจากการเพี้ยนของนาฬิกาชีวภาพในร่างกาย จากการได้รับแสงสีฟ้ามากเกินไป ไม่ใช่แค่กินมากเกิน หรือขยับร่างกายน้อยลง

พรุ่งนี้มาต่อตอนที่ 10

1. วิธีรักษาระบบนาฬิกาชีวภาพให้ทำงานเป็นปกติ

2. ช่วงเวลาที่ดีที่สุดในการกินอาหารเพื่อรักษาระบบนาฬิกาชีวภาพให้ปรกติ

3. ทำไมการมีหน้าต่างเวลาในการกินอาหารที่สั้นลง (Time Restricted Feeding) จึงมีประโยชน์ต่อสุขภาพ

ขอความมีสุขภาพกายใจที่ดี จงสถิตอยู่กับทุกคน