Luz solar, açúcar e serotonina

O problema com a redução da nossa bioquímica é que nunca estamos realmente certos do que vai acontecer. Para a maioria dos nutrientes e produtos químicos há uma gama de quantidades aceitáveis, embora a melhor faixa possa depender dos níveis de outra coisa (o zinco em quantidades tóxicas pode interferir com a absorção de cobre com conseqüências fatais, por exemplo).

A serotonina, feita em nosso corpo, é complicada para descobrir. Muito alto, e temos confusão, hipertensão arterial e, possivelmente, até mesmo psicose, agressão, acidente vascular cerebral e morte. Muito baixo, e temos ansiedade, violência, suicídio e insônia. É obviamente importante manter os níveis cerebrais dentro de um bom alcance saudável, e no momento em que começamos a mudar as coisas (como com um SSRI como o Prozac), o corpo começa a mudar o número de receptores pós-sinápticos de serotonina. Homeostase em poucas palavras.

Mas o que é serotonina? De onde é que vem, e como evoluímos para tê-lo? Descobre que a serotonina é quase tão antiga como as colinas, e algumas das formas de vida mais simples possuem substâncias químicas similares que desempenham um papel importante na sua bioquímica. A serotonina vem de uma linha de moléculas que liberam energia derivada do sol (1).

No planeta Terra, grande parte do negócio da vida ocorre com reações químicas conduzidas pela luz solar. As primeiras reações fotossintéticas ocorreram com uma molécula conhecida como "indole":

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Não é óbvio, mas essa molécula tem muitos elétrons que passam, e o átomo na posição "3" é extremamente reativo e vai perder elétrons com muita facilidade. Adicione luz a tipos específicos de indoles, e a energia será criada à medida que o hidrogênio é liberado. Está teoricamente que essa reação ocorreu na Terra há 3 bilhões de anos. Essa reação energética foi o início da vida baseada na luz.

O triptofano é o aminoácido dietético (proteína) que devemos comer para fazer serotonina, e o triptofano também é um indol. É o aminoácido mais fluorescente sob luz negra. O triptofano absorve a energia da luz e é um aminoácido vital para a fotossíntese em bactérias, algas e plantas do mar. O processo de fotossíntese cria oxigênio da água, usando a energia dos elétrons que passam pelo triptofano, entre outras coisas. Essa criação de oxigênio pela fotossíntese mudou a atmosfera do nosso planeta e possibilitou a nossa vida.

As plantas desenvolveram uma fábrica de energia específica dentro de suas células chamado cloroplasto, cuja função é capturar luz para energia e criar triptofano. Os cloroplastos são onde vive a clorofila. O triptofano também é feito em todos os organismos unicelulares primitivos e sistemas de plantas. Animais (como humanos) não fazem triptofano e devem obtê-lo através da dieta. A melhor fonte para os seres humanos é da carne de outros animais, embora possa ser difícil obter suficiente triptofano no cérebro, pois é o aminoácido menos abundante no tecido muscular, e tem que competir com todos os outros aromas mais abundantes aminoácidos para o transportador de aminoácidos aromáticos. Todo mundo está esperando no lobby para o elevador, e apenas alguns podem andar no topo de cada vez (lembre-se deste pouco, pois voltaremos em breve).

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A serotonina é feita de triptofano apenas em mastócitos e neurônios. No entanto, as células em cada órgão possuem proteínas de absorção especiais para capturar a serotonina circulante do sangue.

Outras moléculas derivadas do triptofano incluem melatonina (importante no ciclo sono-vigília), psilocibina (molécula ativa em cogumelos psicogênicos), ergotamina, yohimbina (um afrodisíaco tradicional) e LSD. A maioria desses compostos são ativos no cérebro humano porque podem estimular o receptor de serotonina. Um composto à base de triptofano chamado auxina afeta o crescimento celular em plantas, permitindo que os rebentos e as folhas se estendam para a luz.

Para fazer serotonina, o triptofano deve passar por algumas reações enzimáticas. Primeiro, a hidroxilase de triptofano torna o triptofano em 5-HTP. Em seguida, outra enzima (usando vitamina B6 e zinco) faz 5-HTP em serotonina. A serotonina é eventualmente degradada pela MAO.

A hidroxilase de triptofano pode ser a enzima mais antiga para fixar oxigênio a outras moléculas. Uma vez que o oxigênio é geralmente bastante reativo e tóxico bioquimicamente, esta foi uma maneira precoce de eliminar com segurança o excesso de oxigênio criado pela fotosemese em organismos primitivos. Os receptores de luz na retina humana (e de outros animais) são muito semelhantes aos receptores de serotonina e primeiro pensaram em evoluir há um bilhão de anos. A serotonina é o neurotransmissor mais antigo e o antioxidante original. Existem 20 receptores de serotonina diferentes no cérebro humano, e os receptores de serotonina são encontrados em todos os animais, mesmo os ouriços-do-mar.

Em outros animais, a serotonina está envolvida em natação, picadas, modulação de alimentação, maturação e interação social. Em geral, pensa-se como um fator de crescimento para os cérebros dos animais. Nos seres humanos, a deficiência de serotonina está envolvida no autismo, síndrome de Down, anorexia, ansiedade, depressão, agressão, alcoolismo e transtorno afetivo sazonal. A terapia de luz e os medicamentos que aumentam a serotonina são tratamentos efetivos para depressão que ocorrem com baixos níveis de luz solar. A exposição à luz aumenta a serotonina em seres humanos, e os níveis de serotonina são mais baixos no meio do inverno e maiores em dias brilhantes, independentemente da época do ano. A terapia de luz de 10 000 lux diminui a ideia suicida em algumas pessoas.

O triptofano é um aminoácido importante, mais facilmente disponível a partir de fontes animais (fontes vegetais, como sementes de abóbora, contêm ácido fítico que podem inibir sua absorção) e suas muitas moléculas derivadas importantes funcionam melhor com muita luz solar. Pense nisso como seu próprio pouco de fotosíntese.

Nos últimos anos, aprendemos um pouco mais sobre os ritmos naturais da serotonina, especificamente a variação verão / inverno. O grupo de Meyer no Canadá usou uma análise de PET em 88 indivíduos saudáveis ​​e ingênuos de drogas e descobriu que os níveis do transportador de serotonina que transporta serotonina para fora do cérebro eram mais altos durante o inverno e menores durante o verão. Os pesquisadores sentiram que o gatilho cerebral mais provável para explicar a variação era a luz solar, embora a umidade também parecesse desempenhar um papel. (Na introdução do livro de texto clássico de Jackson Melancholia e Depressão, achar-se-á que, na época de Hipócrates, século V aC, a melancolia estava associada à bile negra, ao outono e ao clima frio / seco).

Por que nossos cérebros transfeririam serotonina para o inverno? Eu não sei. Talvez tenha a ver com variações sazonais no fornecimento de alimentos. A serotonina também sinaliza a saciedade – talvez estivéssemos melhores comer mais no inverno quando pudéssemos colocar as mãos na comida, e não era um problema no verão, quando a comida provavelmente era mais abundante. A serotonina, o precursor da melatonina do hormônio do sono, pode não ser necessária tanto no inverno, quando há menos luz. Essas são as suposições, na verdade, mas deve haver um bom motivo.

Existe também um sinal de carboidrato / proteína para a serotonina. O mecanismo atual é bagunçado, mas vamos dar um giro (2):

Mais uma vez, o triptofano é o aminoácido dietético que precisamos fazer serotonina. A melhor fonte é a carne, mas quando comemos carne, conseguimos uma mistura de todos os tipos de aminoácidos, e como o triptofano é o menos abundante, quando compete com todas as outras proteínas para admissão no cérebro, ela tende a perder . Portanto, uma farinha com alto teor de proteína e baixo teor de carboidratos deixará seu plasma cheio de triptofano, mas seu cérebro está um pouco baixo.

Então você adiciona algum carboidrato. Aqui está a parte bagunçada. Ao contrário de alguns outros aminoácidos, o triptofano é transportado principalmente no sangue por outra proteína, albumina. Coma carboidratos – a insulina é desencadeada, e as proteínas são retiradas do sangue e puxadas para o músculo. Exceto que o triptofano é mais iminente à chamada de sirene de insulina. E o transportador de cérebro para o triptofano não se importa se o triptofano for ligado à albumina ou flutuando livre. De repente, há mais triptofano saindo do sangue em comparação com os outros aminoácidos, e o triptofano é o primeiro a entrar no cérebro por uma vez. A partir daí, é transformado em serotonina, e nos sentimos bem e relaxado e cheio e com sono, pelo menos por algumas horas até o sinal desligar. Então desejamos mais carboidratos.

Então o que tudo isso significa? Rob Faigin e outros postularam que ter quantidades obscenas de açúcar e carboidratos durante longos períodos de tempo pode maximizar a nossa maquinaria de serotonina, deixando-nos infelizes, ansiosos por carboidratos e deprimidos. As pessoas com dieta anti-baixa em carboidratos afirmarão que, sem carboidratos, não traremos o triptofano no cérebro e estaremos deprimidos. Os dados foram misturados, com alguns estudos mostrando altas quantidades de consumo de açúcar a longo prazo sem efeito sobre o humor, enquanto outros mostram que o consumo de açúcar e carboidratos tem um efeito bastante robusto sobre agressão e humor (3). Há também um estudo bastante infame de pessoas com dietas muito baixas em carboidratos com mais depressão após um ano do que pessoas com dietas com baixo teor de gordura -, mas o grupo de baixa dieta com carboidratos começou com o dobro de pessoas que estavam com medicação antidepressiva.

Variação sazonal, luz solar, açúcar e suicídio – todos ligados de alguma forma à serotonina. Parece-me que os seres humanos prosperaram em todos os tipos de dietas – dos Inuit com alto teor de gordura (muitos períodos de baixa luz lá!) Aos Kitavans com alto teor de carboidratos. O que as dietas têm em comum é um monte de alimentos ricos em nutrientes, alimentos não processados, óleos vegetais e muitos peixes. E enquanto os Kitavans comem muitos carboidratos na forma de vegetais amiláceos, eles não comem muito açúcar. No que me diz respeito, o júri ainda está fora do que a composição de macronutrientes é absolutamente otimizada – pode ser diferente por estação ou pessoa por pessoa, se isso importa. O mais importante é obter o suficiente de todos os blocos de construção em bruto. Isso é muito mais fácil de fazer se você evitar comer o lixo.

Aqui está a saúde, luz solar e serotonina.

Um agradecimento especial ao blogue paleo Jamie Scott por links para muitas das fontes neste artigo.

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Copyright Emily Deans, MD