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Bien que peu, les mitochondries peuvent être l’un des composants les plus importants de vos cellules. Vous vous souvenez peut-être de la biologie du lycée que vos mitochondries sont l’organite producteur d’énergie dans vos cellules (« la centrale »). Cependant, les recherches actuelles détaillent que la fonction de ces organites va bien au-delà de la simple production d’énergie. Un dysfonctionnement de vos mitochondries peut également contribuer à une maladie chronique, et il a été impliqué dans au moins une théorie du vieillissement.
Quelle est la meilleure façon de garder vos mitochondries en bonne santé pour une énergie et un bien-être optimaux? Voyons ce que la littérature a à dire.
Mitochondries 101
Si votre biologie de base est rouillée, voici quelques bases des mitochondries pour que nous soyons tous sur la même longueur d’onde:
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Presque toutes les cellules ont des mitochondries, et certaines cellules, telles que vos cellules cardiaques et musculaires, ont plusieurs mitochondries pour gérer la quantité d’énergie requise par cellule. C’est au sein de cet organite que la respiration cellulaire a lieu pour synthétiser l’ATP (adénosine triphosphate), la molécule énergétique utilisée dans de nombreux processus corporels. Les deux principales voies aérobies, qui sont préférées car elles créent un nombre plus élevé d’ATP, comprennent le cycle de l’acide citrique, également connu sous le nom de cycle de Krebs, et la phosphorylation oxydative, également connue sous le nom de chaîne de transport d’électrons.
La formule simplifiée de ces réactions est que l’oxygène et le glucose subissent une réaction qui se traduit par du dioxyde de carbone, de l’eau, de l’ATP et du ROS, ou des espèces réactives de l’oxygène, qui sont des radicaux libres ou des particules chargées. Le glucose ne doit pas nécessairement être la seule source de carburant; les protéines et les graisses peuvent être décomposées en la molécule qui passe par le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative pour créer de l’ATP.
Plusieurs nutriments jouent un rôle essentiel dans la production d’ATP, en particulier les vitamines B et la coenzyme Q10. Dans le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative, la molécule NAD+, synthétisée à partir de tryptophane ou de versions de niacine (nicotinamide, acide nicotinique, etc.), agit comme accepteur et donneur d’électrons à différents stades. FADH2 fait de même, et il est synthétisé à partir de riboflavine et de deux ATP. Dans les complexes impliqués dans le processus de phosphorylation oxydative, la CoQ10 aide au transfert de l’électron dans le cadre de la synthèse de l’ATP. La carnitine agit comme une navette pour les acides gras lors de la bêta-oxydation, le processus qui rend les graisses disponibles pour la synthèse de l’ATP.
Comme indiqué, des radicaux libres sont produits au cours de ce processus. Bien que ceux-ci jouent un rôle important dans votre corps, notamment en agissant comme molécules de signalisation, ces radicaux libres peuvent également causer des dommages. Lorsque votre niveau de radicaux libres submerge la capacité du corps à les gérer, appelée capacité antioxydante, cela crée ce que l’on appelle le stress oxydatif. Comme pour beaucoup de choses, un équilibre entre les radicaux libres et les antioxydants est la clé du maintien de la santé. Les radicaux libres ont également le potentiel d’endommager la membrane par peroxydation lipidique.
Le glutathion est le principal antioxydant intracellulaire que votre corps peut synthétiser, et il en existe plusieurs autres que vous consommez dans l’alimentation: les vitamines A, C, E, le zinc, le sélénium et de nombreux phytonutriments. Au cours des dernières décennies, de nombreuses recherches ont porté sur les antioxydants, en raison des contributions que le stress oxydatif joue dans de nombreuses maladies et du potentiel des antioxydants pour contrer ces problèmes. Prévenir et réduire le stress oxydatif est plus complexe que de simplement augmenter votre apport en antioxydants, mais cela aide.
Bien que l’énergie et la production de ROS soient des fonctions vitales des mitochondries, cet organite a beaucoup plus que ce rôle. Les fonctions supplémentaires des mitochondries comprennent:
- Métabolisme et homéostasie des acides aminés
- Régulation de l’apoptose et de l’autophagie
- Homéostasie du calcium et potentiel membranaire
- Fonction du système immunitaire
- Métabolisme du fer et synthèse de l’hème
- Métabolisme des lipides
- Régulateurs de la signalisation des neurotransmetteurs
- Molécules de signalisation (ROS et H2O2)
- Synthèse de stéroïdes
- Thermogenèse
Les mitochondries ont leur propre ADN, connu sous le nom d’ADNmt, et elles sont les seules organites à avoir leur propre ADN. L’ADN mitochondrial est hérité par la mère, contrairement à l’ADN nucléaire, qui contient vos informations génétiques que vous avez héritées des deux parents. Cela est dû aux mitochondries de l’ovule qui fournissent l’ADNmt à la progéniture.
L’ADNmt est plus sensible aux dommages (y compris les mutations) que l’ADN nucléaire, probablement en raison d’un manque d’histones pour protéger l’ADN des dommages, de la proximité de l’ADNmt avec la production de ROS, des systèmes de réparation de l’ADN limités, de la capacité de relecture limitée pendant la réplication, et des ROS, des espèces d’azote réactives et d’autres produits produits dans les mitochondries qui peuvent endommager l’ADN.
Pourquoi La santé mitochondriale est importante
Il existe des troubles mitochondriaux primaires, dont certains ont une composante génétique. Les maladies mitochondriales ont une prévalence estimée à 1:5 000, ce qui en fait l’une des erreurs innées liées au métabolisme les plus courantes. Les troubles de l’oxydation des acides gras ont également un élément de dysfonctionnement mitochondrial dans leur physiopathologie.
Même la majorité de la population qui a une capacité génétique pour des mitochondries saines peut se retrouver avec des mitochondries dysfonctionnelles contribuant à la maladie. Les dommages dus aux toxines environnementales, en particulier une accumulation de polluants, un mauvais sommeil, un stress chronique, une hyperglycémie, un stress oxydatif, une toxicité du cuivre (en particulier les mitochondries cérébrales), des métaux lourds (tels que le nickel) et d’autres facteurs entraînent une perte de fonction.
Cela peut présenter plusieurs facteurs: un nombre de mitochondries inférieur à celui nécessaire, des niveaux inadéquats des substrats nécessaires à la performance, des dommages aux membranes ou des problèmes conduisant à un dysfonctionnement de la synthèse de l’ATP. Le résultat est une diminution de l’ATP ou de l’énergie cellulaire, une augmentation des radicaux libres et une augmentation de la dépendance aux voies alternatives pour la synthèse de l’énergie. Tout ou une combinaison de ces problèmes peut créer des problèmes de santé.
Les symptômes des problèmes mitochondriaux et des troubles connexes vont bien au-delà des problèmes de fatigue, bien que ce soit l’un d’entre eux. Une mauvaise fonction mitochondriale a été liée à:
- Vieillissement
- Maladie d’Alzheimer
- Athérosclérose
- Trouble bipolaire
- Cancer
- Maladie cardiovasculaire
- Syndrome de fatigue chronique
- Maladie rénale chronique
- Dépression
- Diabète
- Stéatose hépatique
- Fibromyalgie
- Problèmes d’infertilité et de reproduction
- Maladie inflammatoire de l’intestin
- Résistance à l’insuline
- Sclérose en plaques
- Troubles neurodégénératifs
- Non alcoolique stéatose hépatique
- Obésité
- Maladie de Parkinson
- Troubles psychiatriques
- Troubles cutanés
Comment nourrir les mitochondries
Il existe de nombreux composants différents pour nourrir les mitochondries afin d’optimiser la santé. Premièrement, il est avantageux de reconnaître les domaines dans lesquels on peut être susceptible de problèmes. Cela peut être des dommages dus à des toxines environnementales ou à l’un des autres éléments dommageables énumérés ci-dessus, notamment un mauvais sommeil, un manque d’exercice et une mauvaise alimentation.
Ensuite, il est important de savoir quels nutriments nourrissent les mitochondries pour une santé maximale.
Un bon point de départ est de vous assurer d’avoir des niveaux adéquats de substrats et de coenzymes nécessaires aux fonctions mitochondriales, à savoir la production d’énergie:
- Vitamines B – les différentes vitamines B jouent toutes un rôle clé dans la fonction mitochondriale et la production d’énergie, et une carence en toute peut contribuer à un dysfonctionnement.
- La thiamine (B1) joue un rôle dans le cycle de l’acide citrique et augmente le catabolisme du pyruvate en acétyl-CoA pour démarrer le cycle.
- La riboflavine (B2) joue un rôle dans la chaîne respiratoire
- Le NAD+ ou NADH, un composant clé de la phosphorylation oxydative, est synthétisé à partir de niacine (B3). Bien que la supplémentation en niacine puisse aider, certains ont commencé à compléter avec du riboside de nicotinamide, un précurseur de NAD +, et du NADH. Dans une étude en ouvert, ceux qui prenaient 1 000 mg de NR deux fois par jour ont observé une augmentation des taux sériques de NAD +. Dans une autre étude, une combinaison de NADH et de supplémentation en CoQ10 a conduit à une amélioration de la production d’ATP et à une réduction du stress oxydatif chez les patients atteints du syndrome de fatigue chronique.
- L’acide pantothénique (B5) fait partie de la coenzyme A et joue un rôle dans la bêta-oxydation.
- La pyridoxine (B6) peut agir comme antioxydant pour prévenir la peroxydation des lipides et joue également un rôle clé, y compris comme cofacteur dans de nombreuses réactions enzymatiques, dans le métabolisme des acides aminés.
- La biotine (B7) est également nécessaire à l’oxydation des acides gras et à la gluconéogenèse sous forme de coenzyme.
- Le folate (B9) est nécessaire au maintien de la santé de l’ADNmt, ainsi qu’un rôle clé dans le métabolisme d’un carbone avec de nombreuses autres vitamines B. Bien que de nombreuses fonctions à un carbone aient lieu en dehors des mitochondries, cela a également un impact sur de nombreuses fonctions clés, y compris la production de NADH et l’équilibre antioxydant. Environ un tiers à la moitié des folates sont situés dans les mitochondries.
- La cobalamine (B12) joue également un rôle dans la santé de l’ADNmt et joue un rôle dans la synthèse des acides aminés ainsi que dans le métabolisme des graisses et des glucides.
- Carnitine (L-carnitine ou acétyl-L-carnitine) – ce nutriment est crucial pour la bêta-oxydation ou la dégradation des acides gras en énergie. La carnitine aide au transport de l’acyl Co-A, le produit final de la dégradation des graisses qui entre dans le processus de bêta-oxydation pour devenir de l’acétyl-CoA, qui est utilisé dans le cycle de Krebs pour créer de l’énergie ATP, à travers les membranes mitochondriales. La bêta-oxydation est un élément clé de l’homéostasie énergétique, car les acides gras sont une source d’énergie importante pour tous, pas seulement pour ceux qui consomment beaucoup de matières grasses. Une étude sur des souris a révélé que la supplémentation en L-carnitine entraînait une régulation à la hausse de la bêta-oxydation et empêchait la progression de la stéatohépatite non alcoolique, une forme de stéatose hépatique non alcoolique. Une autre étude sur la souris a révélé que la prise d’acétyl-L-carnitine réduisait l’impact négatif de l’arsenic, notamment en améliorant la fonction mitochondriale et en réduisant le stress oxydatif.
- CoQ10 – CoQ10 est une molécule lipophile qui se trouve dans la membrane et agit comme porteur d’électrons dans les complexes qui font partie de la phosphorylation oxydative. Il agit également comme antioxydant et a quelques autres fonctions. La CoQ10 est l’un des suppléments les plus étudiés pour le soutien mitochondrial. Dans une étude cellulaire, les cellules épithéliales cornéennes humaines qui avaient été endommagées par le rayonnement UVB avaient un meilleur taux de survie et conservaient la fonction mitochondriale lorsqu’elles étaient traitées avec de la CoQ10. Les cellules traitées n’ont pas non plus connu de baisse de la production d’ATP.
- Créatine – la créatine agit comme tampon de l’ATP et aide à mélanger les phosphates à haute énergie des mitochondries au cytoplasme.
Les antioxydants sont une autre catégorie clé de nutriments mitochondriaux. Comme discuté, ceux-ci aident à maintenir un équilibre entre la production de ROS et la capacité antioxydante pour prévenir et réduire le stress oxydatif et les dysfonctionnements et maladies associés. Certains des antioxydants clés étudiés en combinaison avec la santé mitochondriale comprennent:
- ALA (acide alpha-lipoïque) – Dans une étude sur des souris femelles, une combinaison d’ALA, de CoQ10 et de vitamine E a augmenté l’expression de la protéine mitochondriale et réduit les dommages oxydatifs. Un petit essai humain chez les personnes atteintes de troubles mitochondriaux a révélé des avantages grâce à une combinaison d’ALA, de créatine et de CoQ10, avec des avantages pour divers marqueurs de substitution pour le dysfonctionnement énergétique cellulaire.
- Caroténoïdes – en particulier le lycopène
- Gallate d’épigallocatéchine (EGCG; thé vert) – biogenèse mitochondriale
- Glutathion – le principal antioxydant intercellulaire
- Mélatonine – cette hormone fait plus que réguler votre cycle sommeil / réveil; c’est également un antioxydant puissant
- NAC (n-acétyl cystéine) – un précurseur de la synthèse du glutathion
- Polyphénols – Quercétine, resvératrol, hydroxytyrosol (présent dans les olives et l’huile d’olive) – ceux–ci récupèrent les ROS, modulent la biogenèse mitochondriale, découplent la phosphorylation oxydative et modulent l’ouverture du MPTP, affectent la synthèse de l’ATP et régulent l’apoptose
- Proanthocyanidines – composés phytochimiques antioxydants supplémentaires présents dans les aliments végétaux
- Sélénium – dans le bon équilibre, le sélénium protège contre le stress oxydatif. Cependant, un excès de sélénium peut causer un problème.
- Vitamine C – un autre antioxydant clé pour protéger contre le stress oxydatif.
- Vitamine E – dans une étude sur la souris, la supplémentation en vitamine E, en particulier avec la supplémentation en CoQ10, a entraîné une diminution des déficiences fonctionnelles associées à l’âge ainsi qu’une réduction de la teneur en carbonyle dans les mitochondries du cerveau, du foie et du muscle squelettique chez les personnes complétées par la CoQ10 ou la combinaison des deux. Dans une autre étude chez le rat portant sur l’impact du vieillissement sur la fonction mitochondriale dans le cerveau, la supplémentation en vitamine E a empêché l’augmentation du stress oxydatif et rétabli la diminution de la respiration mitochondriale d’une manière dose-dépendante et une biogenèse mitochondriale soutenue dans les zones synaptiques du cerveau.
- Zinc – le zinc joue un rôle aux côtés du calcium dans la régulation redox mitochondriale en plus d’être un antioxydant important. Cependant, comme le sélénium, un excès de zinc peut contribuer au stress oxydatif plutôt que de l’atténuer. Dans une étude sur le rat, le sélénium et le zinc protégeaient contre le stress oxydatif et maintenaient les niveaux de glutathion chez les rats souffrant de stress oxydatif causé par une malnutrition protéique.
Comme mentionné, certains facteurs clés du mode de vie contribuent également à la santé globale des mitochondries. Certains des principaux à considérer en ce qui concerne la santé mitochondriale comprennent:
- Exercice – Avec certains troubles mitochondriaux, vous devrez peut-être le faire sous la direction d’un médecin ou d’un professionnel, car l’intolérance à l’exercice est courante. Aussi contre-intuitif que cela puisse paraître, le stress bénéfique de l’exercice aide à renforcer les mitochondries, bien qu’un exercice excessif puisse contribuer au problème.
- Jeûne intermittent et restriction calorique – une revue a révélé que les résultats de la restriction calorique en termes de santé mitochondriale variaient d’une étude à l’autre, mais généralement il y avait une diminution de la génération de ROS. Certaines études ont révélé une augmentation de la biogenèse mitochondriale et une augmentation du Sirt3, qui module les activités des différentes enzymes mitochondriales.
- Régime cétogène – il a été démontré que le régime cétogène diminue le nombre de ROS et d’autres radicaux libres créés par les mitochondries.
- Niveaux de stress inférieurs – les mitochondries peuvent détecter et réagir aux facteurs de stress. Cela peut être l’une des raisons pour lesquelles un stress excessif, qu’il soit dû au travail ou au stress social ou relationnel, contribue à la maladie chronique. Trouver des moyens de réduire le stress et intégrer des exercices de soulagement du stress, y compris la pleine conscience et la méditation, peut être un élément clé pour aider à votre santé globale, ainsi qu’à celle de vos mitochondries.
- Réduisez votre exposition aux toxines environnementales
En plus de ces trois catégories, certaines études indiquent des herbes et des substances supplémentaires qui peuvent également aider à la santé mitochondriale:
- Curcumine (curcuma) – prévient le dysfonctionnement mitochondrial dans le cerveau
- Taurine – régule la synthèse des protéines mitochondriales, ce qui améliore ensuite la capacité de la chaîne de transport des électrons et protège contre le stress oxydatif
- Yerba Mate – stimule la biogenèse des mitochondries
De nombreuses études portant sur les substances bénéfiques mentionnées ci-dessus restent à l’étude. niveau d’étude vitro et animal, ce qui signifie que ce n’est peut-être pas le même en pratique clinique qu’en laboratoire, comme beaucoup de choses. Cependant, quelques points clés existent quant aux éléments vitaux pour des mitochondries saines: antioxydants, vitamines B, aliments colorés et polyphénols.
Le consensus pour la prise en charge des troubles mitochondriaux primaires de la Mitochondrial Medicine Society comprend des soins spéciaux lors d’épisodes de maladie ou de chirurgies nécessitant une anesthésie, ainsi que quelques vitamines et nutriments couramment utilisés dans la pratique, malgré des recherches limitées validant l’utilisation:
- ALA
- Vitamines B, en particulier la riboflavine et l’acide folinique
- CoQ10
- Exercice d’endurance utilisant une combinaison de résistance et d’exercice progressif sous surveillance en commençant par un entraînement de bas niveau.
- L-carnitine
Une revue Cochrane des thérapies mitochondriales n’a trouvé aucune preuve solide à l’appui du traitement des maladies mitochondriales, bien qu’elle indique que des recherches supplémentaires sont nécessaires. En général, le traitement du dysfonctionnement des mitochondries à l’aide d’antioxydants, de vitamines, de minéraux et d’autres nutriments reste au stade précoce de la recherche avec relativement peu d’études humaines et d’essais contrôlés randomisés, une grande partie du soutien repose sur des études mécanistes et animales ainsi que des preuves anecdotiques de la pratique clinique plutôt que des études de haute qualité.
Approche alimentaire d’abord: Alimentation pour améliorer la santé mitochondriale
Il y a certaines choses que vous pouvez faire en fonction de ce que la littérature a démontré jusqu’à présent. Comme base, un bon point de départ est une alimentation colorée à base de plantes remplie d’aliments entiers et biologiques.
Voici quelques idées sur les aliments et les boissons qui peuvent vous aider à commencer à optimiser votre santé mitochondriale:
- Thé vert
- Aliments riches en ALA: betteraves, brocolis, choux de Bruxelles, carottes, viandes d’organes et tomates.
- Aliments riches en vitamines B, en particulier les viandes, les noix, les abats et les graines.
- Aliments riches en carnitine : asperges, bœuf et poulet
- Aliments riches en CoQ10: brocoli, chou-fleur, poisson, lentilles, viandes, abats, graines de sésame, soja, épinards et fraises.
- Aliments riches en sélénium (noix du Brésil, poulet, œufs, porc, thon et dinde) et en zinc (graines d’adzuki, graines de citrouille, graines de sésame, huîtres et dinde)
- Beaucoup de légumes et de fruits colorés pour beaucoup d’antioxydants et de phytonutriments, en particulier les caroténoïdes, le resvératrol, la quercétine et les proanthocyanes. Quelques exemples incluent les amandes, les abricots, les asperges, l’avocat, les bananes, les betteraves, les carottes, le pamplemousse, les raisins, la goyave, le chou frisé, l’oignon, les oranges, les pacanes, la citrouille, le quinoa, le rutabaga, les épinards, les fraises, les tomates et la pastèque.
- Épices, en particulier le basilic et le curcuma.
Ceux qui ont le sentiment d’avoir besoin d’un soutien supplémentaire au-delà du régime alimentaire peuvent se pencher sur le soutien mitochondrial sous forme de supplément, comme l’ALA, la carnitine et la CoQ10, plus étudiés. Discutez avec votre médecin, votre nutritionniste ou un autre professionnel de la santé pour discuter des meilleures options pour votre situation.