Biohacking untuk Meningkatkan Kesehatan | – Beragampengetahuan

Ditulis oleh Isabella Cooper melalui Brownstone Institute,

Manusia selalu terpesona oleh keabadian. Meskipun kemajuan luar biasa dalam perawatan medis telah menyebabkan rentang hidup lebih panjang, hal ini sering kali berdampak pada penyakit kronis yang terkait dengan penuaan, seperti penyakit kardiovaskular, kanker, diabetes melitus tipe 2 (T2DM), hipertensi, dan demensia, seperti penyakit Alzheimer. dan penyakit Parkinson.

“Tujuan dalam permainan” sebenarnya adalah untuk memiliki umur panjang yang sehat dengan penuaan yang dapat diabaikan. Artinya tidak terjadi penuaan biologis, seperti berkurangnya penurunan fungsi organ dan kesehatan sistemik, tertundanya hilangnya kapasitas reproduksi, dan tertundanya risiko kematian seiring bertambahnya usia. Yang sebenarnya kita inginkan adalah memperpanjang usia muda, bukan menua. Untuk mencapai hal ini, kita mungkin mulai mendorong batasan dalam memperpanjang umur sehat.

Penuaan pada tingkat sel ditentukan oleh tingkat kerusakan dan perbaikan sel. Akumulasi kerusakan yang terkait dengan penuaan memanifestasikan dirinya sebagai sel-sel yang tidak lagi “berperilaku benar” sebagai bagian dari kumpulan yang membentuk jaringan organ, seperti sel kanker.

Pada individu sehat, akumulasi kerusakan dikendalikan melalui apoptosis (kematian sel terkontrol) dan pemeliharaan seluler yang rumit, termasuk autophagy dan mitofag. “Fagositosis, penguraian dan daur ulang” komponen intraseluler (intraseluler) (organel) yang rusak. Glukosa nutrisi dan hormon insulin mengontrol kontrol kualitas seluler. Pengurus rumah tangga intraseluler menghilangkan sel-sel yang tidak efisien dan beracun dari populasi. Seiring waktu, kemampuan sel untuk memicu apoptosis terganggu, menyebabkan disfungsi bertahap yang tidak terdeteksi. Seiring waktu, akumulasi sel-sel yang tidak berfungsi ini di dalam organ dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit.

Manusia adalah organisme multiseluler di mana sel-sel sehat bekerja sama. Agar dapat bertahan lama sehat Untuk memperpanjang umur, sel-sel kita tidak hanya harus hidup lebih lama, namun juga harus berfungsi dengan baik. Sel-sel kanker berumur panjang dan mampu bereplikasi tanpa batas; namun, mereka lolos dari apoptosis dan menjadi primitif yang egois, kembali ke perilaku organisme bersel tunggal. Tujuannya adalah untuk mempertahankan fungsi organ yang optimal, memastikan kita memiliki umur panjang yang sehat dengan penuaan yang dapat diabaikan dan bahkan mungkin sedikit keabadian.

Mitokondria adalah organel di dalam sel; organel ini adalah sisa-sisa protobakteri simbiosis yang berasal dari Proteobakteri yang hidup di dalam sel inang turunan archaea yang berkerabat dengan Archaea Asgardian, kelompok organisme bersel tunggal kuno yang baru ditemukan) yang memiliki hubungan paling dekat. Singkatnya, bakteri purba bersel tunggal yang asing hidup di dalam sel yang akhirnya berevolusi menjadi kita. Endoproteobakteri Asgard berevolusi menjadi mitokondria; melalui proses yang disebut endosimbiosis, keduanya menjadi saling bergantung. Mereka mendukung kami sekarang dan kami mendukung mereka. Sel kita, yang mengandung mitokondria dan organel lainnya, disebut sel “eukariotik”.

Mitokondria memiliki genomnya sendiri; DNA sirkular polisistronik, dan membran matriks bagian dalamnya kaya akan kardiolipin fosfolipid. Kedua karakteristik ini umum terjadi pada bakteri tetapi tidak pada DNA inti eukariotik dan organel hewan multiseluler lainnya (kecuali yang mencerna mitokondria). Mitokondria menghasilkan sebagian besar energi yang menopang kehidupan kita dan juga merupakan sumber kerusakan pada sebagian besar sel kita. Ini karena mereka menggunakan oksigen untuk memecah nutrisi guna menangkap energi dan menyimpannya dalam molekul pembawa energi ATP. Kebutuhan dan penggunaan oksigen mereka (dan kita) memberi kehidupan dan bersifat korosif. Oksidasi glukosa yang sempurna menghasilkan lebih banyak kerusakan oksidatif daripada oksidasi asam lemak, dan dalam prosesnya menghasilkan superoksida berlebih, yang merupakan bentuk oksigen dengan tambahan; elektron disebut radikal bebas.

Mitokondria juga menghasilkan hidrogen peroksida, hidrogen peroksida yang sama yang ditemukan pada pembersih saluran air rumah tangga, meskipun dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah. Peningkatan kadar spesies oksigen reaktif (ROS) yang rendah dan kronis dapat merusak sel-sel kita. Mencapai keseimbangan antara “membakar” glukosa atau asam lemak yang membutuhkan oksigen untuk memberi tenaga pada tubuh kita (baik) dan menghasilkan zat korosif (buruk) adalah hormesis, seperti “zona Goldilocks”. Toksisitas spesies oksigen reaktif merupakan faktor kunci dalam penuaan, karena kelebihan spesies oksigen reaktif dapat mengurangi masa kesehatan dan umur panjang.

Sebagian besar ROS dalam sel diproduksi oleh mitokondria. Kesehatan membutuhkan moderasi, kelebihan dapat menyebabkan kerusakan lagi, ini memerlukan keseimbangan atau hormesis. ROS juga merupakan molekul pemberi sinyal mitokondria yang berkomunikasi dengan nukleus dan mengubah ekspresi gen. Hal ini menimbulkan pertanyaan; apa yang mendorong perilaku seluler, gen dalam nukleus, atau sinyal mitokondria? ROS dalam jumlah sedang menyebabkan produksi mitokondria baru yang lebih sehat, sementara ROS yang berlebihan meningkatkan kerusakan selama perbaikan dan mengakumulasi mitokondria yang beracun dan tidak patuh. Mitokondria sel kanker selalu rusak; hal yang sama juga terjadi pada penyakit kardiovaskular, penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, dan banyak penyakit yang baru saja kita anggap sebagai bagian dari proses penuaan.

Seperti disebutkan di atas, kita dapat menghasilkan energi dari lemak atau glukosa (sejenis gula) dengan bekerja sama dengan mitokondria. Paparan glukosa (terutama dari sumber makanan, tetapi juga dibuat oleh hati dan disekresikan ke dalam darah) sangat penting dalam mencapai keseimbangan antara membantu atau merugikan mitokondria kita. Insulin diproduksi sebagai respons terhadap asupan karbohidrat (gula seperti glukosa, pati, dan sukrosa), meningkatkan penyerapan (dan penggunaan) glukosa oleh sel dan mitokondria, serta menurunkan pembakaran lemak (oksidasi beta dan ketosis selanjutnya).

Sederhananya, kita terutama menghasilkan energi melalui mitokondria menggunakan glukosa dari karbohidrat, atau melalui jalur metabolisme lain yang disebut ketosis menggunakan asam lemak dari makanan atau sel lemak, atau keton dari lipolisis.

Pembatasan kalori (pembatasan karbohidrat) pada ragi, nematoda, tikus, dan primata memperpanjang umur dan kesehatan dengan menginduksi ketosis. Hal ini menyebabkan insulin menjadi cukup rendah sehingga terjadi ketogenesis (produk oksidasi beta, yang membakar lemak). Peningkatan regulasi pembakaran lemak menghasilkan produksi molekul badan keton, yang diproduksi terutama oleh hati (disintesis secara endogen).

Salah satu badan keton tersebut adalah beta-hidroksibutirat (BHB), yang berasal dari sel lemak atau asam lemak makanan. Keton BHB adalah molekul bahan bakar dan pemberi sinyal yang memungkinkan mitokondria dan inti beradaptasi terhadap perubahan metabolisme. Pola makan yang meniru puasa, seperti pola makan dengan batasan waktu dan pola makan sangat rendah karbohidrat/lemak sehat (juga disebut diet ketogenik), juga dapat menyebabkan ketosis tanpa pembatasan kalori secara sadar.

Pola makan yang tinggi lemak sehat (seperti lemak hewani) dan rendah gula/karbohidrat bertepung menyebabkan penurunan insulin dan glukosa serta peningkatan keton (BHB) dalam darah. Seiring berjalannya waktu, hal ini menyebabkan perubahan pada mesin intraseluler yang mengubah metabolisme tubuh untuk menghasilkan bahan bakar terutama melalui lemak dan keton, bukan gula (glukosa). Ketosis meningkatkan housekeeping di dalam sel, memungkinkan sel untuk menghilangkan dan mengganti organel yang rusak. Hal ini juga memberikan lebih banyak waktu bagi protein rumah tangga DNA, yang mencegah kesalahan replikasi DNA menyebar ke sel anak, sehingga mengurangi perkembangan kanker dan penyakit terkait usia lainnya. Ketosis telah terbukti menjadi obat ajaib, membuat orang lebih sehat, bahkan lebih lama.

Sebaliknya, diet tinggi karbohidrat menyediakan glukosa melalui karbohidrat bertepung seperti roti, pasta, nasi, dan jagung, serta sukrosa yang ditemukan dalam sukrosa, sirup jagung tinggi fruktosa, gula kelapa, buah, dan madu, semuanya merangsang sekresi insulin. Hiperinsulinemia jangka panjang meningkatkan risiko penyakit Alzheimer, keganasan, penyakit kardiovaskular, dan T2DM. Meskipun insulin sangat penting untuk kehidupan, kelebihan insulin (akibat diet tinggi karbohidrat) dapat menyebabkan hiperinsulinemia, yang berhubungan dengan penyakit kronis dan penuaan. Penelitian menunjukkan bahwa mengurangi kebutuhan insulin dapat memperpanjang masa kesehatan dan umur panjang. Insulin juga membuat sel bereplikasi lebih cepat, mengurangi jeda yang memeriksa kualitas replikasi DNA, memberi tahu sel bahwa makanan berlimpah sehingga “tidak perlu terlalu ketat”.

Insulin merupakan hormon penuaan, dan pola makan yang sering memicu sekresi insulin berlebihan dapat menghambat kemampuan kita memproduksi badan keton, termasuk BHB. Insulin menghambat ketogenesis (produksi keton), menyebabkan kita kehilangan sifat anti penuaan BHB. BHB adalah antioksidan kuat yang secara langsung menetralkan radikal bebas dan ROS, dan BHB yang diproduksi secara endogen telah terbukti memperbaiki dan mencegah penyakit kronis yang berhubungan dengan penuaan. Oleh karena itu, kita dapat mengendalikan penuaan melalui pilihan pola makan. Keton seperti BHB diproduksi ketika kita tidak merangsang sekresi dan permintaan insulin secara berlebihan melalui pilihan makanan.

Kita sering dianjurkan makan untuk menjaga energi dan kesehatan. Namun, jumlah kalori yang lebih sedikit mungkin akan memberikan manfaat yang lebih besar dalam hal kesehatan dan umur panjang, dan kita dapat mengganti pembatasan kalori dengan makan sebanyak yang kita inginkan sekali sehari, atau dengan mengonsumsi makanan yang tidak merangsang insulin. Melakukan keduanya secara bersamaan akan semakin meningkatkan efeknya. Hasilnya sama dengan puasa dan pembatasan kalori, lebih sedikit insulin dan lebih banyak keton, yang pada gilirannya menghasilkan sel-sel yang lebih sehat, diri Anda yang lebih sehat, dan peluang untuk mencapai potensi umur maksimal Anda.

** **

Donasi tautan untuk mendukung penelitian Isabella D. Cooper di bidang biologi penuaan, penyakit terkait usia, dan umur panjang di Universitas Westminster, Inggris. Ini adalah salah satu dari sedikit kelompok penelitian akademis di bidang pola makan dan metabolisme yang tidak disponsori oleh industri makanan. Seratus persen dana yang diberkahi digunakan untuk penelitian laboratorium aktif, dan tidak ada dana yang hilang untuk biaya administrasi.