அமினோ அமிலங்களை இன்சுலின் எதிர்ப்புடன் தொடர்பு படுத்துதல்
மரபணு வெளிப்பாடு (Gene expression) என்பது ஒரு மரபணுவிலிருந்து பெறப்படும் தகவலைப் பயன்படுத்திச் செயல்படு மரபணு விளைபொருளைத் தொகுக்கும் செயல்முறையாகும். இந்தத் தயாரிப்புகள் பெரும்பாலும் புரதங்களாகவே (Proteins) இருக்கும். புரதங்களின் அடிப்படைக் கட்டுமானப் பொருள்களாக இருப்பவை அமினோ அமிலங்கள்(Amino acids).
அமினோ அமிலங்கள் எண்ணிக்கையில் மொத்தம் இருபத்தொன்றாக (21) உள்ளன. இவற்றைக் கீழ்க்கண்டவாறு மூன்றாக வகைப்படுத்தலாம்.
1) இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்கள்(Essential Amino acids).
எண்ணிக்கையில் இவை ஒன்பது (9) ஆக உள்ளன. உயிர் வாழ்தலுக்கும் வளர்ச்சிக்கும் இன்றியமையாத இந்த அமினோ அமிலங்களை நமது உடலால் செயற்கை சேர்மப் பொருளாக்கம்(synthesis) வாயிலாக உருவாக்கிக் கொள்ள இயலாது. இவற்றை நேரடியாக நாம் உண்ணும் உணவுகளிலிருந்து மட்டுமே பெற இயலும். ஹிஸ்டிடைன்(histidine), ஐசோலியூசின் (Iso Leucine), லியூசின்(Leucine), லைசின்(Lysine), மெத்தியோனைன் (Methionine), ஃபைனிலலனைன் (Phenylalanine), த்ரோயோனைன் (Threonine), டிரிப்டோஃபன் (Tryptophan)மற்றும் வாலின் (Valine) ஆகியன இப்பிரிவில் அடங்கும்.
2) கட்டுப்பாடுடைய இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்கள்(Conditionally Essential Amino acids)
இவை எண்ணிக்கையில் ஆறு (6) ஆகும். இந்த அமினோ அமிலங்களை நம் உடலால் சில சூழ்நிலைகளில், எடுத்துக்காட்டாக வளரிளம் பருவத்தில், உடல் நலக் குறைவு நிலவும் காலங்களில் மற்றும் உடற்பயிற்சி செய்யும் வேளைகளில் வேதித் தொகுப்பு வாயிலாக உருவாக்கிக் கொள்ள முடியும். இருப்பினும் அத்தகைய நேர்வுகளில் இந்த அமினோ அமிலங்களின் தேவை அதிகரிப்பதால் உண்ணும் உணவு வாயிலாகவே கூடுதலாகத் தேவைப்படும் அளவை நம்மால் எட்ட முடியும்.
3) இன்றியமையாத தன்மையற்ற அமினோ அமிலங்கள் (non essential amino acids)
மீதமுள்ள ஐந்து(5) அமினோ அமிலங்கள் இந்தப் பிரிவின் கீழ் வருகின்றன.
இவற்றைப் பிற அமினோ அமிலங்கள், குளுக்கோஸ் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்களிலிருந்து நமது உடலால் தானாகவே தயாரித்துக் கொள்ள இயலும். ஆகவே உணவு மூலமாகப் பெற வேண்டும் என்ற கட்டாயம் இல்லை.
இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்களில் ஐசோலியூசின் (Iso leucine), லியூசின் (Leucine) மற்றும் வாலின் (Valine) ஆகிய மூன்று அமினோ அமிலங்களைக் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (Branched Chain Amino Acids) அல்லது சுருக்கமாக BCAA என்றழைக்கிறோம்.
கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் உணவு மூலம் பெறப்படும் புரதங்களான விலங்குகள், வளர்ப்புப் பறவைகளின் இறைச்சி மற்றும் முட்டை ஆகியவற்றில் செறிந்துள்ளன. புரதங்கள் உடைக்கப்பட்டு அமினோ அமிலங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. உணவு வழியாகக் கிடைக்கும் மொத்த புரதத்தில் சுமார் பதினைந்து முதல் இருபது விழுக்காடு, கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் உருவாக்கத்திற்குக் காரணமாகின்றன. பொதுவாக புரதம் செறிந்த உணவுடன் குளுக்கோஸ் ஏற்றாளும் திறன் குறைபாடு (Impaired Glucose Tolerance), இன்சுலின் எதிர்ப்பு (Insulin Resistance) மற்றும் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் (Type 2 Diabetus) அதிகம் பாதிக்கப்படும் அபாயம் ஆகியவை தொடர்புபடுத்தப்படுகின்றன.
கார்போஹைட்ரேட் மற்றும் கொழுப்பு வளர்சிதை மாற்றம் (Fat metabolism) ஆகியவற்றுக்கும் இன்சுலினுக்கும் உள்ள தொடர்பை நாம் நன்கறிவோம். இப்போது புரத வளர்சிதை மாற்றத்திற்கும் (Protein metabolism) இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்கும் கூடத் தொடர்பிருப்பதாகத் தெரிகிறது.
ஊட்டச்சத்து சைகைகள் (Nutrient Signal) என்பது கிடைக்கும் ஊட்டச்சத்தின் வழியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் பல்வேறு உயிரணுச் சைகைப் பாதைகளை (Cell Signelling Pathways) உள்ளடக்கியது. ஊட்டச்சத்து அளவை மாற்றுவது வளர்சிதை மாற்றம் (metabolism), பெருக்கம் (proliferation), சுரப்பு (secretion) மற்றும் தன்னைத்தான் உண்ணுதல் (autophagy) உள்ளிட்ட அடிப்படை உயிரணுச் செயல்முறைகளை (fundamental cellular processes) மாற்றியமைக்கும் சைகை அடுக்கைச் (Signalling cascade) செயல்படுத்துகிறது.
இன்றியமையாத ஊட்டச்சத்தின் சைகையான கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (BCAA) நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ வளர்சிதை ஆரோக்கியத்தில் (metabolic health) தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இது ஆராய்ச்சியாளர்கள் மத்தியில் ஆர்வத்தைத் தூண்டும் புதிய களமாக விளங்குகிறது. தனிநபர்களின் அதிக உடல் பருமன் (obesity), உணவு விலக்கிய நிலையில் குளுக்கோஸ் ஏற்றாளுதல் குறைபாடு (Impaired fasting Glucose) மற்றும் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் (Type 2 Diabetus) ஆகியவற்றுக்கும், அதிகரித்த BCAA மட்டங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்பு தற்போது நன்கு அறியப்பட்டுள்ளது.
அமினோ அமிலங்களின் அளவு உயரும் போது நேர் மற்றும் எதிர் விளைவுகளை வளர்சிதை மாற்ற ஆரோக்கியத்தில் ஏற்படுகின்றன. இன்றியமையாத அமினோ அமிலமான லியூசினை (Leucine) உணவு உட்கொள்ளுதலைக் குறைக்கச் சாத்தியமான சைகையாகப் பயன்படுத்த இயலும். பாலூட்டிகளின் ராபமைசின் இலக்கைச் (mamalian target of rapamycin – mTOR) செயல்படச் செய்வதன் வாயிலாக இது சாத்தியமாகிறது. தவிரவும் BCAA குடல்பாதைகளிலும், கொழுப்புப் படிவுகள் மீதும் இயக்கு நீர் (Hormones) வெளியீட்டை ஒழுங்கு படுத்துகின்றன. கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களைக் (BCAA) கூடுதலாக எடுத்துக் கொள்வதன் மூலம் புரதத் தொகுத்தல் (Protein synthesis), கல்லீரல் வளர்ச்சிக்கான சுரப்பை (Hepatic Growth secretion) அதிகரித்தல், புரதப் பிளவை (Proteolysis) ஒடுக்குதல் போன்ற செயல்பாடுகள் சிலவகையான கல்லீரல் நோய்களில் மிகப் பயனுள்ளதாக அமைகிறது.
பயனுள்ள நேர் விளவுகள் மட்டுமில்லாமல் தீமை பயக்கும் எதிரிடையான விளைவுகளும் அமினோ அமிலங்கள் கொண்டுள்ளன. ஃபெய்ன் (Fiehn) நடத்திய ஆய்வில் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் கொண்ட பெண் நோயாளிகளிடம் லியூசின் (Leucine) மற்றும் வாலின் (Valine) அளவு உயர்ந்து காணப்பட்டது.
மேலும் வேறு பல ஆய்வுகள், இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் மற்றும் இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஆகிய நோய்கள் உருவாகும் கட்டத்தில் உள்ள நபர்களிடம் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) அளவு அதிகரித்துக் காணப்படுவதைக் காட்டுகின்றன. கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) அளவு அதிகரித்தால் அது வளைய அமைப்பு அமினோ அமிலங்களின் (Aromatic Amino acids) சுரக்கும் அளவைக் குறைக்கும். இதன் காரணமாக நரம்புக் கடத்திகள் (Neurotransmitters) வெளியாவது குறைந்து போய் இறுதியில் மனச் சோர்வு (depression) ஏற்படும் நிலைக்குச் செல்லும் அபாயம் ஏற்படவும் வாய்ப்புள்ளது. கிளிசராலுடன் கூடிய குறைந்த அளவு கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (BCAA) இன்சுலின் உணர்திறனை முன்னறிவிக்கின்றன.
கட்டுரையில் முன்பு குறிப்பிடப்பட்டிருந்த அமினோ அமிலங்கள் மூலமாக பாலூட்டிகளின் ராபமைசின் இலக்கைச் செயல்படச் செய்தல் (Activation of mamalian target of rapamycin – mTOR) குறித்து இங்கு சற்று விபரமாகக் கீழே காண்போம்.
உயிர்வேதியியலில் கைனேஸ் (kinase) என்பது பிற மூலக்கூறுகளுக்கு பாஸ்பேட் (PO4)3- குழுக்களைச் சேர்க்கும் ஒரு நொதி (Enzyme) ஆகும். ஏராளமான கைனேஸ்கள் உள்ளன. மனித மரபணுவில் குறைந்தது 500 கைனேஸ் குறியாக்க மரபணுக்கள் (kinase - encoding genes) உள்ளன. இந்த நொதிகளின் பாஸ்பேட் குழு சேர்த்தலுக்கான (phosphorylation) இலக்குகளாக புரதங்கள்(Proteins), லிப்பிடுகள்(lipids) மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள்Nucleic acids) அமைகின்றன.
புரத கைனேஸ்(Protein kinase) ஒரு பாஸ்பேட் குழுவை ஏடிபி (ATP) என்று சுருக்கமாக அழைக்கப்படும் அடினோசின் ட்ரை பாஸ்பேட்டிலிருந்து
(Adenosine Tri Phosphate) ஒரு உள்விளைவுப் புரதமாக மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கும் ஒரு நொதி, இது புரதத்தின் உயிரியல் செயல்பாட்டைப் பாதிக்கிறது. புரத கைனேஸ்கள் இலக்கு புரதங்களின் குறிப்பிட்ட அமினோ -அமில எச்சங்களைப் பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன. பொதுவாக செரின், த்ரோயோனைன் அல்லது டைரோசின் ஆகியன இலக்கு புரதங்களாக அமைகின்றன.
நாம் குறிப்பிடும் mTOR, புரத கைனேஸ் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த செரின் அல்லது த்ரோயோனைன் கைனேஸ். இது முக்கியமான வளர்ச்சிச் செயல்பாடுகளான உயிரணு வளர்ச்சி, வேறுபடுத்துதல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றம் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இது mTOR கூட்டமைப்பு – 1 அல்லது சுருக்கமாக (mTORC1), mTOR கூட்டமைப்பு – 2 அல்லது சுருக்கமாக (mTORC2) என இரண்டு விதமான வகைகளில் கிடைக்கிறது.
இவற்றில் புரத கைனேஸ் mTORC1, புரதத் தொகுப்பையும் (Protein synthesis), வளர்ச்சிக் காரணிகள்(Growth factors) உள்ளிட்ட புற மற்றும் அக உயிரணுச் சைகைகள்(Extra cellular and Intra cellular signals), உயிரணு ஆற்றல் நிலை (Cell energy status), உயிரணுக்களின் ஆக்ஸிஜன் அளவு நிலை(oxygen level of the cells) மற்றும் அமினோ அமிலங்களின் கிடைக்கும் தன்மை(Availabilty of Amino acids) மீதான செயல் விளைவு(Influence) மூலம் உயிரணு வளர்ச்சியையும் (Cell growth) கட்டுப்படுத்துகிறது. mTORC1 புரத கைனேசில் ராப்டார் அதாவது (Raptor – Regulatory associated Protein of mTOR) என்ற புரதம் உள்ளது. இது mTOR ஐ ஓரிடமாக்கி புரதத் தொகுப்பைக் (Protein synthesis) கட்டுப்படுத்துகிறது. புரத கைனேஸ் mTORC2 மூளை, கல்லீரல் மற்றும் கொழுப்புத் தசைகளின் எளிய சர்க்கரை (Glucose metabolism) வளர்சிதை மாற்றத்தில் பங்கு கொள்கிறது.
இப்போது டி.எஸ்.சி 1/2 (TSC1/2) மற்றும் GTP பற்றிக் குறிப்பிடுதல் அவசியமாகிறது. டியூபரஸ் ஸ்க்லரோசிஸ் புரதங்கள் 1 மற்றும் 2 (Tuberous sclerosis proteins 1 and 2) என்று அழைக்கப்படும் டி.எஸ்.சி 1 என்ற ஹமார்டின் (Hamartin) மற்றும் டி.எஸ்.சி 2 என்ற டூபெரின்(Tuberin) ஆகியவை இணைந்து ஒரு புரதக்கூட்டமைப்பை(protein-complex) உருவாக்குகின்றன. அடுத்தது குவானோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்(guanosine triphosphate) சுருக்கமாக ஜிடிபி(GTP). இது புரதக் கூட்டிணைப்பின் (Protein synthesis) போது பெப்டைட்- பிணைப்பு உருவாவதற்கு அவசியமான இது குவானைன், ரைபோஸ் மற்றும் மூன்று பாஸ்பேட் குழுக்களால் ஆன ஏடிபிக்கு (ATP) ஒத்த ஆற்றல் நிறைந்ததோர் நியூக்ளியோடைடு.
TSC1 / TSC2 - கூட்டமைப்பு மற்றும் GTP ஆகியவை mTOR க்குச் சைகைகளைக் கடத்தும் மையங்களாகச் செயல்படுகின்றன. செறிவூட்டப்பட்ட ராஸ் ஹோமோலாக் ( RAS Homologous Enriched in Brain - RHEB) என்றும் அழைக்கப்படும் RHEB என்பது மூளையில் காணப்படும் ஜி.டி.பி - பிணைப்புப் புரதமாகும், இது மனிதர்களிடமும் பிற பாலூட்டிகளிலும் எங்கும் வெளிப்படுகிறது. புரதம் பெரும்பாலும் mTOR பாதை மற்றும் செல் சுழற்சியின் ஒழுங்குமுறை ஆகியவற்றில் ஈடுபட்டுள்ளது.
டி.எஸ்.சி 1/2 எதிரிடையாக ஜி.டி.பி(G.T.P) யின் நீரால்பகுக்கும் வீதத்தை அதிகரித்து mTORC1 ஐ சீராக்குகிறது. ஒருபக்கம் ஜி.டி.பி (G.T.P) யானது mTORC1 இயங்கச் செய்கிறது. மறுபுறம் அமினோ அமிலச் சைகைகள் TSC மற்றும் GTP சீராக்கல்லின் தேவை இன்றி சார்பிற்ற நிலையில் mTORC1 சீராக்குகின்றன.
இன்சுலின் எதிர்ப்பை mTOR உடன் இணைத்தல் :
கணையத்தில் (Pancreas) உள்ள லாங்கர்ஹான்ஸ் திட்டுக்களில் (Islets of Longerhans) உள்ள பீட்டா (Beta Cells) உயிரணுக்களால் சுரக்கப்படும் ஒரு இயக்குநீர்தான் (Hormone) இன்சுலின். இரத்தத்தில் எளிய சர்க்கரையின் (Glucose – C6H12O6) அளவு அதிகரிக்கும் போது இன்சுலின் சுரப்பதைத் தூண்டுகிறது. இன்சுலின் வெளியானதும் அது ஏற்பானுடன் (Receptor) முன்னர் குறிப்பிட்ட பாஸ்பேட் குழுவைச் சேர்த்தல் (Phosphorylating) காரணமாகப் பிணைக்கப்படுகிறது. இச்செயல் இன்சுலின் ஏற்பான் தைரோசின் கைனேசை (Tyrosine kinase) செயல்படும் நிலையை அடையச் செய்கிறது. செயல்படத் துவங்கிய தைரோசின் கைனேஸ் IRS1(Insulin Receptor Substrate1), IRS2(Insulin Receptor Substrate 2) என்ற இரண்டு இன்சுலின் ஏற்பான் அடி மூலக்கூறுகளைத் தேர்வு செய்து கொண்டு இன்சுலின் சைகைகளைப் பின்பற்றி அதன் மூலம் இரத்தத்தில் சர்க்கரையின் அளவை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.
இன்சுலின் ஏற்பி அடிமூலக்கூறு1 (IRS1):
இது இன்சுலின் மற்றும் இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி -1 (Insulin like Growth Factor 1) சுருக்கமாக(I.G.F -1) ஏற்பிகளிலிருந்து சைகைகளை உள்ளக பாதைகளுக்கு PI3K / Akt மற்றும் Erk MAP கைனேஸ் பாதைகளுக்கு கடத்துவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
Phosphoinositide 3- kinases (PI3K):
இவை உயிரணுக்களின் வளர்ச்சி, பெருக்கம், வேறுபாடு, இயக்கம், உயிர்வாழ்வு மற்றும் உள்விளைவு கடத்தல் போன்ற செல்லுலார் செயல்பாடுகளில் ஈடுபடும் என்சைம்களின் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இவை புற்றுநோயுடன் தொடர்புள்ளவை.
Akt : Akt அல்லது புரோட்டீன் கைனேஸ் பி (Protein kinase B ):
சுருக்கமாக P.K.B அழைக்கப்படும் இது ஒரு செரின் / த்ரோயோனைன்னின் குறிப்பிட்ட புரத கைனேஸ் ஆகும், இது குளுக்கோஸ் வளர்சிதை மாற்றம்(glucose metabolism), உயிரணு தன் மடிவு(apoptosis), உயிரணுப் பெருக்கம்(cell proliferation), படியெடுத்தல்(transcription) மற்றும் உயிரணு இடம்பெயர்வு(cell migration) போன்ற பல உயிரணு சார்ந்த செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
டைரோசின் கைனேஸ் (Tyrosine kinase ) :
இது ஒரு நொதி (Enzyme)யாகும், டைரோசின் கைனேஸ் ஒரு பாஸ்பேட் குழுவை A.T.P யிலிருந்து (அடினோசின் ட்ரை பாஸ்பேட்) உயிரணுவில் புரதத்திற்கு மாற்றும். இது பல உயிரணுச் செயல்பாடுகளில் "ஆன்" (ON)அல்லது "ஆஃப்"(OFF) சாவியாகச் (switch) செயல்படுகிறது.
டைரோசின் கைனேஸானது P.T.P என்றழைக்கப்படும் புரோட்டீன் டைரோசின் பாஸ்பேட்டால் தடை செய்யப்படுகிறது. இதன் காரணமாக இன்சுலின் சைகைகள் பாதிக்கப்பட்டு இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்படுகிறது.
mTOR க்கும் இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்குமுள்ள இணைப்பு கீழ்க்கண்ட விவரித்தல் வாயிலாக விளங்கிக் கொள்ள இயலும்.
1) கிளைத்த சங்கிலி அமினோஅமிலங்களில் (BCAA) அதிலும் குறிப்பாக லியூசின்(Leucine) மற்றும் அதன் கீழ்நிலை விளைவாக்கிகளைத் தூண்டுகிறது.
2) தூண்டப்பட்ட mTOR ஆனது, S6 பாஸ்போரிலேஷன் மூலமாக ரிபோசோமல் புரத K6 கைனஸ் (Ribosomal protein S6 kinase beta-1) சுருக்கமாக S6K1 ஐத் தூண்டுகிறது.
3) mTOR அல்லது S6K1 இன்சுலின் ஏற்பி அடிமூலக்கூறு1 (IRS1) பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன.
புரத கைனேஸ்கள் அவற்றின் இலக்கு புரதங்களின் குறிப்பிட்ட அமினோ -அமில எச்சங்களைப் பொதுவாக செரின், த்ரோயோனைன் அல்லது டைரோசினைப் பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன என்று முன்னர்குறிப்பிட்டிருந்தது இங்கு மீண்டும் நினைவுறுத்தப்படுகிறது. இந்தத் தன்னியக்க பாஸ்போரிலேஷன் (Auto Phosphorylation ) இன்சுலின் சைகையில் குறுக்கிடுவது இன்சுலின் எதிர்ப்பில் போய் முடிகிறது.
mTOR ஆல் தூண்டப்படும் இன்சுலின் எதிர்ப்பை விளக்க பல்வேறு விதமான இயங்கமைப்புகள்(Mechanisms) முன் வைக்கப்பட்டுள்ளன.
1) இன்சுலின் ஏற்பான் அடி மூலக்கூறு 1 மற்றும் 2 (IRS1- Insulin Receptor Substrate1 and 2), இவற்றை mTOR நேரடியாக பாஸ்போரிலேட் செய்து கீழ்நிலைப்படுத்தி இன்சுலின் எதிர்ப்பைத் தூண்டும்.
2) mTOR ஆனது பாஸ்பேட் குழுவை GRB 10 எனப்படும் வளர்ச்சிக் காரணி ஏற்பானுடன் பிணைக்கப்பட்ட புரதத்துடன் (Growth factor Receptor Bound Protein) சேர்ப்பதால் இன்சுலினுக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான இடைவினைச் செயல்பாட்டைத் தடை செய்து இன்சுலின் எதிர்ப்பை உருவாக்கும் நிலை ஏற்படுகிறது.
3) mTOR1 ஆல் mTOR2 வானது பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படலாம். இதனால் அதன் செயல்பாடும் Akt சைகைகளும் தடுக்கப்பட்டு இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்பட வாய்ப்பாகிறது.
அமினோ அமில மட்டங்களுக்கும் இன்சுலின் செயல்பாட்டுக்கும் தொடர்பு
புரதச் சத்து மிக்க உணவு உட்கொள்ளப்பட்டதும் தசைப் புரதங்கள் உடைக்கபடுவதால் நம் உடலின் அமினோ அமில அடர்த்தி கட்டுகடங்காமல் உயருகிறது. இந்த அமினோ அமிலங்களில் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள்(BCAA) தன்னைத்தானே உண்ணுதலைக்(Autophagy) குறைப்பதன் மூலம் புரதக் கீழ்நிலைப்படுத்துதலை(Protein Degradation) ஒழுங்கு படுத்துவதாக அறியப்பட்டுள்ளன.
ஆனால் இதற்கு மாறாக இரவு முழுவதும் உண்ணாமல் இருந்தவர்களிடம் கூடக் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) மட்டம் உயர்ந்தே காணப்பட்டது. இதிலிருந்து அமினோ அமிலங்களின் மட்டம் உட்கொண்ட உணவு சார்ந்தது மட்டும் இல்லை என்பதும் வேறு இயங்கமைப்புக் காரணங்களுடனும் தொடர்புடையதென அறிய முடிகிறது.
இவ்வாறான கண்ணோட்டத்தில் ஊன்ம நீரில் (Plasma) உள்ள (BCAA) மட்டத்தைக் கட்டுப்பாடில் வைப்பதில் குடலில் உள்ள நுண்ணுயிரித் தொகுதிக்கும் (Microbiota) பங்கிருக்கிறது. இவை அமினோ அமிலங்களைத் தொகுப்பதில் நுண்ணுயிரிசார் பகுதிகளைப்(Bacterial components) பயன்படுத்தி அல்லது அவற்றை உடைத்து வளர்சிதை மாற்ற விளைபொருட்களாகப் (Metabolic products) பயன்படுத்துவது அதீத உடற்பருமனுக்கு (Obesity) இட்டுச் செல்கிறது.
மொத்தத்தில் இவை அனைத்தும் டீ நொவோ தொகுப்பு (De Novo Synthesis) என்னும் சர்க்கரை அல்லது அமினோ அமிலங்கள் போன்ற எளிய மூலக்கூறுகளைத் தொகுத்துச் சிக்கலான மூலக் கூறாக ஆக்குவதன் மூலமோ அல்லது ஊட்டச்சத்து உள்வாங்குவதைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலமாகவோ கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) மட்டத்தை அதிகப்படுத்தும்.
பெரும்பானான ஆதரவு ஆய்வுகள் (Supporting Studies), உயர்ந்த (BCAA) மட்டத்திற்கும் இன்சுலின் உணர்திறனுக்கும் தொடர்பிருப்பதையே சுட்டுகின்றன. நம் உடலில் உள்ள (BCAA) மட்டம் குறைக்கப்படும் போது தானாகவே இன்சுலின் உணர்திறன் மேம்படுகிறது.
அமினோ அமிலங்கள் இன்சுலின் செயல்பாட்டை முன்னுரைப்பான்கள்:
இன்சுலின் என்பது கணையத்தின் சுரப்பு, எளியசர்க்கரையை(Glucose) உள்வாங்கிக் கொண்டு பயன்படுத்துதால் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இருப்பினும் அதீத உடல் பருமனான நபரின் எலும்புத் தசைகளில் காணப்படும் உயர்ந்த (BCAA) மட்டம் அதேபோல படியும் அசில்கார்னிட்டைன்கள்(Acylcarnitines) போன்ற கொழுப்புத் (Lipid) துணைப்பொருட்கள் இன்சுலின் செயல்பாட்டை முடக்கவோ அன்றி பாதிக்கவோ செய்கின்றன. ஆகவே அசில்கார்னிட்டைன்களை இன்சுலின் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்கும் குறியாகக் (Marker) கருத வாய்ப்புள்ளது. எனவே நீரிழிவுக்கு முந்தைய நிலையை (Pre Diabetic stage) அறிந்து கொள்ள இரத்தத்தில் அதிக BCAA அடர்த்தியை மதிப்பிடுதல், ஊன்ம நீரில் எளிய சர்க்கரையின் மதிப்பிடுதலை விடச் சிறப்பான தேர்வாக இருக்கக் கூடும். தவிரவும் இப்போது பிற வளைசிதை மாற்றத்தில் நிகழும் வளர்சிதை மாற்ற நோய் அறிகுறி (Metabolic syndrome) மற்றும் நீரிழிவு நோய் போன்றவற்றில் அசாதாரணமான உயர்வு காணப்படுகிறது. குழந்தைகள் மற்றும் வயது வந்தோரிடையே காணப்படும் உயர்வு நிலை பிற்காலத்தில் இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்படும் என்பதையே முன்னுரைக்கிறது. ஆகவே BCAA மட்டமானது எளிய சர்க்கரை உள்வாங்கப்படுதல் மற்றும் இன்சுலின் உணர்திறனுக்கான செயல்படு காட்டியாக (Potential Indicator) விளங்குகிறது.
அசாதரண நிலையைக் கூர்ந்தாய்தல்:
BCAA மட்டத்திற்கும் இன்சுலின் செயல்பாடிற்கும் இடையில் தொடர்பு இருப்பதாகத் தெரிகிறது. இதனால் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோயைக் கண்டறிவதற்கு இதனைப் பயன்படுத்தலாம். தனி நபர்களின் BCAA மட்டத்துடன் குளுட்டாமிக் அமிலம், புரோலைன், தைரொசைன் ஆகியவை குறிப்பிடத்தக்க அளவுக்கு உயர் இன்சுலின் மட்டங்களுடன் உயர்கின்றன.
கூடுதலாக உயர் அமினோ அமில மட்டம் உள்ளுருப்பு உடல் பருமன் (Visceral Obesity) இவற்றுக்கிடையே வலுவான தொடர்பு உள்ளது.
அமினோ அமிலங்கள் இன்சுலின் எதிர்ப்பைக் காட்டும் உயிர்க்குறியாக (Biomarker) மட்டுமில்லாமல் மருந்துப் பொருட்களின் விளைவையும் பின்னூட்டமாகவும் தருகின்றன.
இந்த முறையின் வரம்பு என்றால் அது இன்சுலின் செயல்பாட்டை அறியப் பயன்படும் புழக்கத்திலுள்ள பிற உயிர்க்குறிகளை விடச் சற்றே சிக்கலானதாகவும் அதிகச் செலவு பிடிப்பதாகவும் இருப்பதுதான்.
உங்கள் மட்டங்களை நிர்வகியுங்கள்:
மேற்கண்ட பிரசுரத்திலிருந்து வாழ்வியல் முறைகளால் வரக் கூடிய நீரிழிவு, அதிக உடல் பருமன் போன்ற உடல்நலச் சீர்கேடுகளுக்கும் உயர்ந்த BCAA மட்டங்களுக்கும் உறுதியான தொடர்பு இருப்பது தெளிவாகிறது. உயர்ந்த BCAA மட்டம், mTORC1 செயல்பாட்டுக்கு வருதல் மட்டுமே காரணமாகாது.
mTORC யின் பிறழ்ச்சி(Dysfunction), வளர்சிதை மாற்றத்தில் காணப்படும் பிறவிக் குறைபாடுகள் போன்றவையுமே அடிக்கடி இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்குக் காரணங்களாக அமைய வாய்ப்புள்ளது.
தேவையான அளவுக்கு நம் உடலின் அமினோ அமில மட்டங்களைக் கட்டுக்குள் வைத்திருக்கும் பட்சத்தில் பல கடுமையான உடல் உபாதைகள் நம்மை நெருங்காமல் காத்துக் கொள்ள முடியும்.
அமினோ அமிலங்கள் எண்ணிக்கையில் மொத்தம் இருபத்தொன்றாக (21) உள்ளன. இவற்றைக் கீழ்க்கண்டவாறு மூன்றாக வகைப்படுத்தலாம்.
1) இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்கள்(Essential Amino acids).
எண்ணிக்கையில் இவை ஒன்பது (9) ஆக உள்ளன. உயிர் வாழ்தலுக்கும் வளர்ச்சிக்கும் இன்றியமையாத இந்த அமினோ அமிலங்களை நமது உடலால் செயற்கை சேர்மப் பொருளாக்கம்(synthesis) வாயிலாக உருவாக்கிக் கொள்ள இயலாது. இவற்றை நேரடியாக நாம் உண்ணும் உணவுகளிலிருந்து மட்டுமே பெற இயலும். ஹிஸ்டிடைன்(histidine), ஐசோலியூசின் (Iso Leucine), லியூசின்(Leucine), லைசின்(Lysine), மெத்தியோனைன் (Methionine), ஃபைனிலலனைன் (Phenylalanine), த்ரோயோனைன் (Threonine), டிரிப்டோஃபன் (Tryptophan)மற்றும் வாலின் (Valine) ஆகியன இப்பிரிவில் அடங்கும்.
2) கட்டுப்பாடுடைய இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்கள்(Conditionally Essential Amino acids)
இவை எண்ணிக்கையில் ஆறு (6) ஆகும். இந்த அமினோ அமிலங்களை நம் உடலால் சில சூழ்நிலைகளில், எடுத்துக்காட்டாக வளரிளம் பருவத்தில், உடல் நலக் குறைவு நிலவும் காலங்களில் மற்றும் உடற்பயிற்சி செய்யும் வேளைகளில் வேதித் தொகுப்பு வாயிலாக உருவாக்கிக் கொள்ள முடியும். இருப்பினும் அத்தகைய நேர்வுகளில் இந்த அமினோ அமிலங்களின் தேவை அதிகரிப்பதால் உண்ணும் உணவு வாயிலாகவே கூடுதலாகத் தேவைப்படும் அளவை நம்மால் எட்ட முடியும்.
3) இன்றியமையாத தன்மையற்ற அமினோ அமிலங்கள் (non essential amino acids)
மீதமுள்ள ஐந்து(5) அமினோ அமிலங்கள் இந்தப் பிரிவின் கீழ் வருகின்றன.
இவற்றைப் பிற அமினோ அமிலங்கள், குளுக்கோஸ் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்களிலிருந்து நமது உடலால் தானாகவே தயாரித்துக் கொள்ள இயலும். ஆகவே உணவு மூலமாகப் பெற வேண்டும் என்ற கட்டாயம் இல்லை.
இன்றியமையாத அமினோ அமிலங்களில் ஐசோலியூசின் (Iso leucine), லியூசின் (Leucine) மற்றும் வாலின் (Valine) ஆகிய மூன்று அமினோ அமிலங்களைக் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (Branched Chain Amino Acids) அல்லது சுருக்கமாக BCAA என்றழைக்கிறோம்.
கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் உணவு மூலம் பெறப்படும் புரதங்களான விலங்குகள், வளர்ப்புப் பறவைகளின் இறைச்சி மற்றும் முட்டை ஆகியவற்றில் செறிந்துள்ளன. புரதங்கள் உடைக்கப்பட்டு அமினோ அமிலங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. உணவு வழியாகக் கிடைக்கும் மொத்த புரதத்தில் சுமார் பதினைந்து முதல் இருபது விழுக்காடு, கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் உருவாக்கத்திற்குக் காரணமாகின்றன. பொதுவாக புரதம் செறிந்த உணவுடன் குளுக்கோஸ் ஏற்றாளும் திறன் குறைபாடு (Impaired Glucose Tolerance), இன்சுலின் எதிர்ப்பு (Insulin Resistance) மற்றும் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் (Type 2 Diabetus) அதிகம் பாதிக்கப்படும் அபாயம் ஆகியவை தொடர்புபடுத்தப்படுகின்றன.
கார்போஹைட்ரேட் மற்றும் கொழுப்பு வளர்சிதை மாற்றம் (Fat metabolism) ஆகியவற்றுக்கும் இன்சுலினுக்கும் உள்ள தொடர்பை நாம் நன்கறிவோம். இப்போது புரத வளர்சிதை மாற்றத்திற்கும் (Protein metabolism) இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்கும் கூடத் தொடர்பிருப்பதாகத் தெரிகிறது.
ஊட்டச்சத்து சைகைகள் (Nutrient Signal) என்பது கிடைக்கும் ஊட்டச்சத்தின் வழியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் பல்வேறு உயிரணுச் சைகைப் பாதைகளை (Cell Signelling Pathways) உள்ளடக்கியது. ஊட்டச்சத்து அளவை மாற்றுவது வளர்சிதை மாற்றம் (metabolism), பெருக்கம் (proliferation), சுரப்பு (secretion) மற்றும் தன்னைத்தான் உண்ணுதல் (autophagy) உள்ளிட்ட அடிப்படை உயிரணுச் செயல்முறைகளை (fundamental cellular processes) மாற்றியமைக்கும் சைகை அடுக்கைச் (Signalling cascade) செயல்படுத்துகிறது.
இன்றியமையாத ஊட்டச்சத்தின் சைகையான கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (BCAA) நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ வளர்சிதை ஆரோக்கியத்தில் (metabolic health) தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இது ஆராய்ச்சியாளர்கள் மத்தியில் ஆர்வத்தைத் தூண்டும் புதிய களமாக விளங்குகிறது. தனிநபர்களின் அதிக உடல் பருமன் (obesity), உணவு விலக்கிய நிலையில் குளுக்கோஸ் ஏற்றாளுதல் குறைபாடு (Impaired fasting Glucose) மற்றும் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் (Type 2 Diabetus) ஆகியவற்றுக்கும், அதிகரித்த BCAA மட்டங்களுக்கும் இடையிலான தொடர்பு தற்போது நன்கு அறியப்பட்டுள்ளது.
அமினோ அமிலங்களின் அளவு உயரும் போது நேர் மற்றும் எதிர் விளைவுகளை வளர்சிதை மாற்ற ஆரோக்கியத்தில் ஏற்படுகின்றன. இன்றியமையாத அமினோ அமிலமான லியூசினை (Leucine) உணவு உட்கொள்ளுதலைக் குறைக்கச் சாத்தியமான சைகையாகப் பயன்படுத்த இயலும். பாலூட்டிகளின் ராபமைசின் இலக்கைச் (mamalian target of rapamycin – mTOR) செயல்படச் செய்வதன் வாயிலாக இது சாத்தியமாகிறது. தவிரவும் BCAA குடல்பாதைகளிலும், கொழுப்புப் படிவுகள் மீதும் இயக்கு நீர் (Hormones) வெளியீட்டை ஒழுங்கு படுத்துகின்றன. கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களைக் (BCAA) கூடுதலாக எடுத்துக் கொள்வதன் மூலம் புரதத் தொகுத்தல் (Protein synthesis), கல்லீரல் வளர்ச்சிக்கான சுரப்பை (Hepatic Growth secretion) அதிகரித்தல், புரதப் பிளவை (Proteolysis) ஒடுக்குதல் போன்ற செயல்பாடுகள் சிலவகையான கல்லீரல் நோய்களில் மிகப் பயனுள்ளதாக அமைகிறது.
பயனுள்ள நேர் விளவுகள் மட்டுமில்லாமல் தீமை பயக்கும் எதிரிடையான விளைவுகளும் அமினோ அமிலங்கள் கொண்டுள்ளன. ஃபெய்ன் (Fiehn) நடத்திய ஆய்வில் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் கொண்ட பெண் நோயாளிகளிடம் லியூசின் (Leucine) மற்றும் வாலின் (Valine) அளவு உயர்ந்து காணப்பட்டது.
மேலும் வேறு பல ஆய்வுகள், இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோய் மற்றும் இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஆகிய நோய்கள் உருவாகும் கட்டத்தில் உள்ள நபர்களிடம் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) அளவு அதிகரித்துக் காணப்படுவதைக் காட்டுகின்றன. கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) அளவு அதிகரித்தால் அது வளைய அமைப்பு அமினோ அமிலங்களின் (Aromatic Amino acids) சுரக்கும் அளவைக் குறைக்கும். இதன் காரணமாக நரம்புக் கடத்திகள் (Neurotransmitters) வெளியாவது குறைந்து போய் இறுதியில் மனச் சோர்வு (depression) ஏற்படும் நிலைக்குச் செல்லும் அபாயம் ஏற்படவும் வாய்ப்புள்ளது. கிளிசராலுடன் கூடிய குறைந்த அளவு கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள் (BCAA) இன்சுலின் உணர்திறனை முன்னறிவிக்கின்றன.
கட்டுரையில் முன்பு குறிப்பிடப்பட்டிருந்த அமினோ அமிலங்கள் மூலமாக பாலூட்டிகளின் ராபமைசின் இலக்கைச் செயல்படச் செய்தல் (Activation of mamalian target of rapamycin – mTOR) குறித்து இங்கு சற்று விபரமாகக் கீழே காண்போம்.
உயிர்வேதியியலில் கைனேஸ் (kinase) என்பது பிற மூலக்கூறுகளுக்கு பாஸ்பேட் (PO4)3- குழுக்களைச் சேர்க்கும் ஒரு நொதி (Enzyme) ஆகும். ஏராளமான கைனேஸ்கள் உள்ளன. மனித மரபணுவில் குறைந்தது 500 கைனேஸ் குறியாக்க மரபணுக்கள் (kinase - encoding genes) உள்ளன. இந்த நொதிகளின் பாஸ்பேட் குழு சேர்த்தலுக்கான (phosphorylation) இலக்குகளாக புரதங்கள்(Proteins), லிப்பிடுகள்(lipids) மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்கள்Nucleic acids) அமைகின்றன.
புரத கைனேஸ்(Protein kinase) ஒரு பாஸ்பேட் குழுவை ஏடிபி (ATP) என்று சுருக்கமாக அழைக்கப்படும் அடினோசின் ட்ரை பாஸ்பேட்டிலிருந்து
(Adenosine Tri Phosphate) ஒரு உள்விளைவுப் புரதமாக மாற்றுவதை ஊக்குவிக்கும் ஒரு நொதி, இது புரதத்தின் உயிரியல் செயல்பாட்டைப் பாதிக்கிறது. புரத கைனேஸ்கள் இலக்கு புரதங்களின் குறிப்பிட்ட அமினோ -அமில எச்சங்களைப் பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன. பொதுவாக செரின், த்ரோயோனைன் அல்லது டைரோசின் ஆகியன இலக்கு புரதங்களாக அமைகின்றன.
நாம் குறிப்பிடும் mTOR, புரத கைனேஸ் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த செரின் அல்லது த்ரோயோனைன் கைனேஸ். இது முக்கியமான வளர்ச்சிச் செயல்பாடுகளான உயிரணு வளர்ச்சி, வேறுபடுத்துதல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றம் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. இது mTOR கூட்டமைப்பு – 1 அல்லது சுருக்கமாக (mTORC1), mTOR கூட்டமைப்பு – 2 அல்லது சுருக்கமாக (mTORC2) என இரண்டு விதமான வகைகளில் கிடைக்கிறது.
இவற்றில் புரத கைனேஸ் mTORC1, புரதத் தொகுப்பையும் (Protein synthesis), வளர்ச்சிக் காரணிகள்(Growth factors) உள்ளிட்ட புற மற்றும் அக உயிரணுச் சைகைகள்(Extra cellular and Intra cellular signals), உயிரணு ஆற்றல் நிலை (Cell energy status), உயிரணுக்களின் ஆக்ஸிஜன் அளவு நிலை(oxygen level of the cells) மற்றும் அமினோ அமிலங்களின் கிடைக்கும் தன்மை(Availabilty of Amino acids) மீதான செயல் விளைவு(Influence) மூலம் உயிரணு வளர்ச்சியையும் (Cell growth) கட்டுப்படுத்துகிறது. mTORC1 புரத கைனேசில் ராப்டார் அதாவது (Raptor – Regulatory associated Protein of mTOR) என்ற புரதம் உள்ளது. இது mTOR ஐ ஓரிடமாக்கி புரதத் தொகுப்பைக் (Protein synthesis) கட்டுப்படுத்துகிறது. புரத கைனேஸ் mTORC2 மூளை, கல்லீரல் மற்றும் கொழுப்புத் தசைகளின் எளிய சர்க்கரை (Glucose metabolism) வளர்சிதை மாற்றத்தில் பங்கு கொள்கிறது.
இப்போது டி.எஸ்.சி 1/2 (TSC1/2) மற்றும் GTP பற்றிக் குறிப்பிடுதல் அவசியமாகிறது. டியூபரஸ் ஸ்க்லரோசிஸ் புரதங்கள் 1 மற்றும் 2 (Tuberous sclerosis proteins 1 and 2) என்று அழைக்கப்படும் டி.எஸ்.சி 1 என்ற ஹமார்டின் (Hamartin) மற்றும் டி.எஸ்.சி 2 என்ற டூபெரின்(Tuberin) ஆகியவை இணைந்து ஒரு புரதக்கூட்டமைப்பை(protein-complex) உருவாக்குகின்றன. அடுத்தது குவானோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்(guanosine triphosphate) சுருக்கமாக ஜிடிபி(GTP). இது புரதக் கூட்டிணைப்பின் (Protein synthesis) போது பெப்டைட்- பிணைப்பு உருவாவதற்கு அவசியமான இது குவானைன், ரைபோஸ் மற்றும் மூன்று பாஸ்பேட் குழுக்களால் ஆன ஏடிபிக்கு (ATP) ஒத்த ஆற்றல் நிறைந்ததோர் நியூக்ளியோடைடு.
TSC1 / TSC2 - கூட்டமைப்பு மற்றும் GTP ஆகியவை mTOR க்குச் சைகைகளைக் கடத்தும் மையங்களாகச் செயல்படுகின்றன. செறிவூட்டப்பட்ட ராஸ் ஹோமோலாக் ( RAS Homologous Enriched in Brain - RHEB) என்றும் அழைக்கப்படும் RHEB என்பது மூளையில் காணப்படும் ஜி.டி.பி - பிணைப்புப் புரதமாகும், இது மனிதர்களிடமும் பிற பாலூட்டிகளிலும் எங்கும் வெளிப்படுகிறது. புரதம் பெரும்பாலும் mTOR பாதை மற்றும் செல் சுழற்சியின் ஒழுங்குமுறை ஆகியவற்றில் ஈடுபட்டுள்ளது.
டி.எஸ்.சி 1/2 எதிரிடையாக ஜி.டி.பி(G.T.P) யின் நீரால்பகுக்கும் வீதத்தை அதிகரித்து mTORC1 ஐ சீராக்குகிறது. ஒருபக்கம் ஜி.டி.பி (G.T.P) யானது mTORC1 இயங்கச் செய்கிறது. மறுபுறம் அமினோ அமிலச் சைகைகள் TSC மற்றும் GTP சீராக்கல்லின் தேவை இன்றி சார்பிற்ற நிலையில் mTORC1 சீராக்குகின்றன.
இன்சுலின் எதிர்ப்பை mTOR உடன் இணைத்தல் :
கணையத்தில் (Pancreas) உள்ள லாங்கர்ஹான்ஸ் திட்டுக்களில் (Islets of Longerhans) உள்ள பீட்டா (Beta Cells) உயிரணுக்களால் சுரக்கப்படும் ஒரு இயக்குநீர்தான் (Hormone) இன்சுலின். இரத்தத்தில் எளிய சர்க்கரையின் (Glucose – C6H12O6) அளவு அதிகரிக்கும் போது இன்சுலின் சுரப்பதைத் தூண்டுகிறது. இன்சுலின் வெளியானதும் அது ஏற்பானுடன் (Receptor) முன்னர் குறிப்பிட்ட பாஸ்பேட் குழுவைச் சேர்த்தல் (Phosphorylating) காரணமாகப் பிணைக்கப்படுகிறது. இச்செயல் இன்சுலின் ஏற்பான் தைரோசின் கைனேசை (Tyrosine kinase) செயல்படும் நிலையை அடையச் செய்கிறது. செயல்படத் துவங்கிய தைரோசின் கைனேஸ் IRS1(Insulin Receptor Substrate1), IRS2(Insulin Receptor Substrate 2) என்ற இரண்டு இன்சுலின் ஏற்பான் அடி மூலக்கூறுகளைத் தேர்வு செய்து கொண்டு இன்சுலின் சைகைகளைப் பின்பற்றி அதன் மூலம் இரத்தத்தில் சர்க்கரையின் அளவை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.
இன்சுலின் ஏற்பி அடிமூலக்கூறு1 (IRS1):
இது இன்சுலின் மற்றும் இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி -1 (Insulin like Growth Factor 1) சுருக்கமாக(I.G.F -1) ஏற்பிகளிலிருந்து சைகைகளை உள்ளக பாதைகளுக்கு PI3K / Akt மற்றும் Erk MAP கைனேஸ் பாதைகளுக்கு கடத்துவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
Phosphoinositide 3- kinases (PI3K):
இவை உயிரணுக்களின் வளர்ச்சி, பெருக்கம், வேறுபாடு, இயக்கம், உயிர்வாழ்வு மற்றும் உள்விளைவு கடத்தல் போன்ற செல்லுலார் செயல்பாடுகளில் ஈடுபடும் என்சைம்களின் குடும்பத்தைச் சேர்ந்த இவை புற்றுநோயுடன் தொடர்புள்ளவை.
Akt : Akt அல்லது புரோட்டீன் கைனேஸ் பி (Protein kinase B ):
சுருக்கமாக P.K.B அழைக்கப்படும் இது ஒரு செரின் / த்ரோயோனைன்னின் குறிப்பிட்ட புரத கைனேஸ் ஆகும், இது குளுக்கோஸ் வளர்சிதை மாற்றம்(glucose metabolism), உயிரணு தன் மடிவு(apoptosis), உயிரணுப் பெருக்கம்(cell proliferation), படியெடுத்தல்(transcription) மற்றும் உயிரணு இடம்பெயர்வு(cell migration) போன்ற பல உயிரணு சார்ந்த செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
டைரோசின் கைனேஸ் (Tyrosine kinase ) :
இது ஒரு நொதி (Enzyme)யாகும், டைரோசின் கைனேஸ் ஒரு பாஸ்பேட் குழுவை A.T.P யிலிருந்து (அடினோசின் ட்ரை பாஸ்பேட்) உயிரணுவில் புரதத்திற்கு மாற்றும். இது பல உயிரணுச் செயல்பாடுகளில் "ஆன்" (ON)அல்லது "ஆஃப்"(OFF) சாவியாகச் (switch) செயல்படுகிறது.
டைரோசின் கைனேஸானது P.T.P என்றழைக்கப்படும் புரோட்டீன் டைரோசின் பாஸ்பேட்டால் தடை செய்யப்படுகிறது. இதன் காரணமாக இன்சுலின் சைகைகள் பாதிக்கப்பட்டு இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்படுகிறது.
mTOR க்கும் இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்குமுள்ள இணைப்பு கீழ்க்கண்ட விவரித்தல் வாயிலாக விளங்கிக் கொள்ள இயலும்.
1) கிளைத்த சங்கிலி அமினோஅமிலங்களில் (BCAA) அதிலும் குறிப்பாக லியூசின்(Leucine) மற்றும் அதன் கீழ்நிலை விளைவாக்கிகளைத் தூண்டுகிறது.
2) தூண்டப்பட்ட mTOR ஆனது, S6 பாஸ்போரிலேஷன் மூலமாக ரிபோசோமல் புரத K6 கைனஸ் (Ribosomal protein S6 kinase beta-1) சுருக்கமாக S6K1 ஐத் தூண்டுகிறது.
3) mTOR அல்லது S6K1 இன்சுலின் ஏற்பி அடிமூலக்கூறு1 (IRS1) பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன.
புரத கைனேஸ்கள் அவற்றின் இலக்கு புரதங்களின் குறிப்பிட்ட அமினோ -அமில எச்சங்களைப் பொதுவாக செரின், த்ரோயோனைன் அல்லது டைரோசினைப் பாஸ்போரிலேட் செய்கின்றன என்று முன்னர்குறிப்பிட்டிருந்தது இங்கு மீண்டும் நினைவுறுத்தப்படுகிறது. இந்தத் தன்னியக்க பாஸ்போரிலேஷன் (Auto Phosphorylation ) இன்சுலின் சைகையில் குறுக்கிடுவது இன்சுலின் எதிர்ப்பில் போய் முடிகிறது.
mTOR ஆல் தூண்டப்படும் இன்சுலின் எதிர்ப்பை விளக்க பல்வேறு விதமான இயங்கமைப்புகள்(Mechanisms) முன் வைக்கப்பட்டுள்ளன.
1) இன்சுலின் ஏற்பான் அடி மூலக்கூறு 1 மற்றும் 2 (IRS1- Insulin Receptor Substrate1 and 2), இவற்றை mTOR நேரடியாக பாஸ்போரிலேட் செய்து கீழ்நிலைப்படுத்தி இன்சுலின் எதிர்ப்பைத் தூண்டும்.
2) mTOR ஆனது பாஸ்பேட் குழுவை GRB 10 எனப்படும் வளர்ச்சிக் காரணி ஏற்பானுடன் பிணைக்கப்பட்ட புரதத்துடன் (Growth factor Receptor Bound Protein) சேர்ப்பதால் இன்சுலினுக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையிலான இடைவினைச் செயல்பாட்டைத் தடை செய்து இன்சுலின் எதிர்ப்பை உருவாக்கும் நிலை ஏற்படுகிறது.
3) mTOR1 ஆல் mTOR2 வானது பாஸ்போரிலேட் செய்யப்படலாம். இதனால் அதன் செயல்பாடும் Akt சைகைகளும் தடுக்கப்பட்டு இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்பட வாய்ப்பாகிறது.
அமினோ அமில மட்டங்களுக்கும் இன்சுலின் செயல்பாட்டுக்கும் தொடர்பு
புரதச் சத்து மிக்க உணவு உட்கொள்ளப்பட்டதும் தசைப் புரதங்கள் உடைக்கபடுவதால் நம் உடலின் அமினோ அமில அடர்த்தி கட்டுகடங்காமல் உயருகிறது. இந்த அமினோ அமிலங்களில் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்கள்(BCAA) தன்னைத்தானே உண்ணுதலைக்(Autophagy) குறைப்பதன் மூலம் புரதக் கீழ்நிலைப்படுத்துதலை(Protein Degradation) ஒழுங்கு படுத்துவதாக அறியப்பட்டுள்ளன.
ஆனால் இதற்கு மாறாக இரவு முழுவதும் உண்ணாமல் இருந்தவர்களிடம் கூடக் கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) மட்டம் உயர்ந்தே காணப்பட்டது. இதிலிருந்து அமினோ அமிலங்களின் மட்டம் உட்கொண்ட உணவு சார்ந்தது மட்டும் இல்லை என்பதும் வேறு இயங்கமைப்புக் காரணங்களுடனும் தொடர்புடையதென அறிய முடிகிறது.
இவ்வாறான கண்ணோட்டத்தில் ஊன்ம நீரில் (Plasma) உள்ள (BCAA) மட்டத்தைக் கட்டுப்பாடில் வைப்பதில் குடலில் உள்ள நுண்ணுயிரித் தொகுதிக்கும் (Microbiota) பங்கிருக்கிறது. இவை அமினோ அமிலங்களைத் தொகுப்பதில் நுண்ணுயிரிசார் பகுதிகளைப்(Bacterial components) பயன்படுத்தி அல்லது அவற்றை உடைத்து வளர்சிதை மாற்ற விளைபொருட்களாகப் (Metabolic products) பயன்படுத்துவது அதீத உடற்பருமனுக்கு (Obesity) இட்டுச் செல்கிறது.
மொத்தத்தில் இவை அனைத்தும் டீ நொவோ தொகுப்பு (De Novo Synthesis) என்னும் சர்க்கரை அல்லது அமினோ அமிலங்கள் போன்ற எளிய மூலக்கூறுகளைத் தொகுத்துச் சிக்கலான மூலக் கூறாக ஆக்குவதன் மூலமோ அல்லது ஊட்டச்சத்து உள்வாங்குவதைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலமாகவோ கிளைத்த சங்கிலி அமினோ அமிலங்களின் (BCAA) மட்டத்தை அதிகப்படுத்தும்.
பெரும்பானான ஆதரவு ஆய்வுகள் (Supporting Studies), உயர்ந்த (BCAA) மட்டத்திற்கும் இன்சுலின் உணர்திறனுக்கும் தொடர்பிருப்பதையே சுட்டுகின்றன. நம் உடலில் உள்ள (BCAA) மட்டம் குறைக்கப்படும் போது தானாகவே இன்சுலின் உணர்திறன் மேம்படுகிறது.
அமினோ அமிலங்கள் இன்சுலின் செயல்பாட்டை முன்னுரைப்பான்கள்:
இன்சுலின் என்பது கணையத்தின் சுரப்பு, எளியசர்க்கரையை(Glucose) உள்வாங்கிக் கொண்டு பயன்படுத்துதால் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இருப்பினும் அதீத உடல் பருமனான நபரின் எலும்புத் தசைகளில் காணப்படும் உயர்ந்த (BCAA) மட்டம் அதேபோல படியும் அசில்கார்னிட்டைன்கள்(Acylcarnitines) போன்ற கொழுப்புத் (Lipid) துணைப்பொருட்கள் இன்சுலின் செயல்பாட்டை முடக்கவோ அன்றி பாதிக்கவோ செய்கின்றன. ஆகவே அசில்கார்னிட்டைன்களை இன்சுலின் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்கும் குறியாகக் (Marker) கருத வாய்ப்புள்ளது. எனவே நீரிழிவுக்கு முந்தைய நிலையை (Pre Diabetic stage) அறிந்து கொள்ள இரத்தத்தில் அதிக BCAA அடர்த்தியை மதிப்பிடுதல், ஊன்ம நீரில் எளிய சர்க்கரையின் மதிப்பிடுதலை விடச் சிறப்பான தேர்வாக இருக்கக் கூடும். தவிரவும் இப்போது பிற வளைசிதை மாற்றத்தில் நிகழும் வளர்சிதை மாற்ற நோய் அறிகுறி (Metabolic syndrome) மற்றும் நீரிழிவு நோய் போன்றவற்றில் அசாதாரணமான உயர்வு காணப்படுகிறது. குழந்தைகள் மற்றும் வயது வந்தோரிடையே காணப்படும் உயர்வு நிலை பிற்காலத்தில் இன்சுலின் எதிர்ப்பு ஏற்படும் என்பதையே முன்னுரைக்கிறது. ஆகவே BCAA மட்டமானது எளிய சர்க்கரை உள்வாங்கப்படுதல் மற்றும் இன்சுலின் உணர்திறனுக்கான செயல்படு காட்டியாக (Potential Indicator) விளங்குகிறது.
அசாதரண நிலையைக் கூர்ந்தாய்தல்:
BCAA மட்டத்திற்கும் இன்சுலின் செயல்பாடிற்கும் இடையில் தொடர்பு இருப்பதாகத் தெரிகிறது. இதனால் இரண்டாம் வகை நீரிழிவு நோயைக் கண்டறிவதற்கு இதனைப் பயன்படுத்தலாம். தனி நபர்களின் BCAA மட்டத்துடன் குளுட்டாமிக் அமிலம், புரோலைன், தைரொசைன் ஆகியவை குறிப்பிடத்தக்க அளவுக்கு உயர் இன்சுலின் மட்டங்களுடன் உயர்கின்றன.
கூடுதலாக உயர் அமினோ அமில மட்டம் உள்ளுருப்பு உடல் பருமன் (Visceral Obesity) இவற்றுக்கிடையே வலுவான தொடர்பு உள்ளது.
அமினோ அமிலங்கள் இன்சுலின் எதிர்ப்பைக் காட்டும் உயிர்க்குறியாக (Biomarker) மட்டுமில்லாமல் மருந்துப் பொருட்களின் விளைவையும் பின்னூட்டமாகவும் தருகின்றன.
இந்த முறையின் வரம்பு என்றால் அது இன்சுலின் செயல்பாட்டை அறியப் பயன்படும் புழக்கத்திலுள்ள பிற உயிர்க்குறிகளை விடச் சற்றே சிக்கலானதாகவும் அதிகச் செலவு பிடிப்பதாகவும் இருப்பதுதான்.
உங்கள் மட்டங்களை நிர்வகியுங்கள்:
மேற்கண்ட பிரசுரத்திலிருந்து வாழ்வியல் முறைகளால் வரக் கூடிய நீரிழிவு, அதிக உடல் பருமன் போன்ற உடல்நலச் சீர்கேடுகளுக்கும் உயர்ந்த BCAA மட்டங்களுக்கும் உறுதியான தொடர்பு இருப்பது தெளிவாகிறது. உயர்ந்த BCAA மட்டம், mTORC1 செயல்பாட்டுக்கு வருதல் மட்டுமே காரணமாகாது.
mTORC யின் பிறழ்ச்சி(Dysfunction), வளர்சிதை மாற்றத்தில் காணப்படும் பிறவிக் குறைபாடுகள் போன்றவையுமே அடிக்கடி இன்சுலின் எதிர்ப்பிற்குக் காரணங்களாக அமைய வாய்ப்புள்ளது.
தேவையான அளவுக்கு நம் உடலின் அமினோ அமில மட்டங்களைக் கட்டுக்குள் வைத்திருக்கும் பட்சத்தில் பல கடுமையான உடல் உபாதைகள் நம்மை நெருங்காமல் காத்துக் கொள்ள முடியும்.
இக் கட்டுரை மார்ச் 2020 ஹெல்த் கேர் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.
Comments
Post a Comment