Pyruvat kopplat till energinivå

Pyruvat är avgörande för många aspekter av eukaryota (en organism som har en eller flera komplexa celler i vilka arvsmassan återfinns) och människans ämnesomsättning.
Jag börjar först beskriva övergripande varför pyruvatmetabolismen är viktig och hur det påverkar förmågan för kroppen att tillverka energi. Därefter exempel på behandlingar som idag finns.

Glukos bryts ner till pyruvat i flera steg genom en process som kallas glykolys. I vanliga fall när kroppen har gott om syre tillgängligt bryts pyruvatet ned till acetyl-CoA som vidare bidrar till frisättning av energi i form av ATP. Finns det inte tillräckligt med syre används pyruvatet istället för att bilda laktat och vätejoner. Väte bidrar till det sura pH i muskelvävnaden som förknippas med mjölksyra. Detta bidrar i sin tur till trötthetskänsla.

Mitokondrial pyruvatmetabolism regleras av relativt nyligen upptäckta enzymer, bl a pyruvatdehydrogenas och pyruvatkarboxylas.

Mutationer i vilken som helst av de gener som kodar för proteiner och reglerar pyruvatmetabolism kan leda till sjukdom. Det finns flera exempel. Avvikande pyruvatmetabolism spelar en särskilt framträdande roll i cancer, hjärtsvikt, och neurodegenerativa sjukdomar som långsamt förtvinar nervsystemet. På senare tid har även flera studier visat att patienter med ME/CFS har problem med omvandling av glukos till energi där pyruvatmetabolismen verkar spela en avgörande roll.

Eftersom de flesta allvarliga och kroniska sjukdomar innefattar avvikande metabolism och förståelse kan ytterligare forskning om pyruvatmetabolism förhoppningsvis leda till nya behandlingar som kan förbättra människors hälsa.

PDH-brist
Pyruvatdehydrogenaskomplexet brist definieras av minskad PDH-aktivitet i cellerna. Avvikande Pyruvatmetabolism kan uppstå från mutationer i någon av de många gener som kodar för enzymer som reglerar detta. De flesta av dessa enzymer har studerats i årtionden, men ytterligare kritiska aspekter av pyruvatmetabolism har precis börjat förstås.

I en vetenskaplig rapport, Lawrence R. Gray et al. (december 2013) har mutationer i subenheter till PDH beskrivits som orsak till PDH-brist.
Studie i fulltext

Störningar i puryvatmetabolism beroende på platsen eller svårighetsgraden av mutation förorsakar allt från lindrig till allvarlig sjukdom. Se nedan tabell från ovan studie.

Behandling
Behandling av PDH-brist varierar kraftigt, delvis på grund av de många etiologier som finns om denna brist. Det verkar i huvudsak finnas två olika sätt att angripa problemet, eller båda i kombination. Vad som är bäst kan bero på om det är brist på syre eller överproduktion av laktat och vätejoner.

I många fall används bikarbonat för att motverka mjölksyraacidos. Behandling med tiamin (vitamin B1) och dikloracetat (analogt med koksalt+vinäger) har varit framgångsrikt i vissa fall, men inte alltid. Sedan finns det flera andra metoder.

Bikarbonat
Det finns en del studier genomförda på bikarbonat och resultaten är blandade. Det bidrar dock till ett högre pH-värde i kroppen.

Tiamin (vitamin B1)
Tiamintillskott ökar den del av PDH-komplex som har tillräcklig tiaminpyrofosfat.

Även en ketogen kost rekommenderas ofta
Källa

Dikloracetat ökar PDH-aktivitet.
Dikloracetat-jonen stimulerar det enzym som bryter ner pyruvat. Det minskar därmed kroppens produktion av mjölksyra genom att pyrovat bryts ner genom oxidation i stället för glykolys. Salter av diklorättiksyra används därför för att behandla laktatacidos.
Källa

Beta-alanin, en föregångare till karnosin, höjer kroppens buffertförmåga. Karnosin används av kroppen för att buffra vätejoner som bildas när muskler arbeter anaerobt (syrefattigt). En bieffekt av denna process är att musklerna blir sura (lågt pH på grund av fria vätejoner). För att minska på försurningen binds vätejonerna upp av karnosin och ju mer karnosin man har desto mer vätejoner kan buffras.
Källa

Rödbeta är naturligt rik på nitrat vilket i kroppen omvandlas till kväveoxid och vidgar kroppens blodkärl, som på så sätt kan släppa igenom mer blod och bidra till ökad syresättning av kroppens celler. I och med detta kan mitokondrierna få tillgång till mer syre vilket leder till en höjd mjölksyratröskel.

L-arginin och L-citrullin i kombination ger ökad syresättning
Syresättningen av blodet genom L-argininets egenskaper bekräftades 1998 av Dr J. Ignarro, som då fick nobelpriset i medicin. L-citrullin är en föregångare till arginin. L-citrullin har en 24 till 36 timmars ökad produktion av kväveoxid medan L-arginin enbart genererar en ökning av kväveoxid i 30 minuter till 2 timmar. Ignarros forskning har visat att L-arginin i kombination med L-citrullin ökar produktionen av kväveoxid avsevärt jämfört med att använda L-arginin ensamt.
Källa

Succinat (bärnstenssyra)
Succinat är en viktig del i citronsyracykeln, en viktig metabolisk väg som reglerar andningskedjan i mitokondrierna.

Succinat uttrycker olika biologiska aktiviteter
1) det fungerar som en naturlig antibiotika på grund av dess sura eller frätande natur
2) det minskar trötthet och förbättrar hjärnans prestationsförmåga
3) det minskar magsaftsekretion
4) det underlättar perimenopausala värmevallningar
5) det minskar effekten av baksmälla genom att aktivera nedbrytningen av acetaldehyd – en giftig biprodukt av alkohol metabolism – i CO2 och H2O genom aerob metabolism; (ryska KGB-agenter påstås ha fått detta bakfyllepiller vid behov)
6) det minskar hyperaktivitet av immunsystemet i samband med akuta och kroniska infektionsprocesser
7) det minskar ledsmärta
8) det katalyserar upptaget av järn
9) det normaliserar adrenal funktion
10) det förbättrar glukoskontroll och skyddar leverfunktionen
Källa

ME/CFS-patienter har konstaterade brist på succinat i olika studier
I Yamanos studie kan man läsa om lägre nivåer av succinat hos ME-patienter.
Källa

Även professorerna Jonas Blomberg och Anders Rosén poängterade nyligen bristen av succinat hos ME/CFS-patienter i Läkartidningen.
Källa

I en äldre studie med 100 CFS-patienter och 82 friska kontroller kunde signifikanta minskningar av bland annat succinat i urinutsöndringen konstateras hos CFS-gruppen. Även minskning av apsparagin och fenylalanin (BCAA) konstaterades.
Källa

Forskning pågår
Svårigheten med succinat är hur det ska kunna tillföras kroppen och nå cellerna.
Företaget Neurovive håller på att utveckla ett nytt läkemedel mot mitokondriella sjukdomar där just succinat är huvudsubstansen. Jag ringde upp medicinchefen för några veckor sedan.  Han sade att de har inlett ett samarbete med Karolinska institutet, men att det kan ta ytterligare några år innan de har en färdig produkt som de kan prova på patienter. Det som tar tid är just att finna bra transportörer som kan passera cellmembranet. Det mesta bryts även ned i magsäck och tarmar varför kosttillskott inte är att rekommendera.
Källa

Liposomal form av vitamin E och succinat mot cancer?
Det har förekommit en del intressanta studier  om cancer med liposomal form av vitamin E i kombination med succinat.
Några exempel

Jag har varit i kontakt med flera företag som tillverkar andra produkter i liposomal respektive sublingual form. Ingenstans har jag funnit  succinat tillgängligt för försäljning med denna typ av sätt att administrera preparatet. Ett företag i USA erbjöd sig att tillverka med en relativt hög startavgift.

Jag hoppas att forskningen inom kort når framsteg inom området.

Ha en fin dag!