Hvad skal man spise for at brænde en sund mitokondrier

foto: eksplodere/.com

selvom det er lidt, kan mitokondrierne bare være en af de vigtigste komponenter i dine celler. Du kan huske fra gymnasiebiologi, at dine mitokondrier er den energiproducerende organel i dine celler (“kraftcentret”). Imidlertid, nuværende forskning beskriver funktionen af disse organeller går langt ud over bare energiproduktion. Dysfunktion i dine mitokondrier kan også bidrage til kronisk sygdom, og det er blevet impliceret i mindst en teori om aldring.

Hvad er den bedste måde at holde dine mitokondrier sunde for optimal energi og velvære? Lad os se, hvad litteraturen har at sige.

mitokondrier 101

i tilfælde af at din grundlæggende biologi er rusten, her er nogle bare grundlæggende om mitokondrier, så vi er alle på samme side:

foto: af VectorMine/.com

næsten hver celle har mitokondrier, og nogle celler, såsom dit hjerte og muskelceller, har flere mitokondrier til at håndtere den mængde energi, der kræves pr.celle. Det er inden for denne organelle, at cellulær respiration finder sted for at syntetisere ATP (adenosintrifosfat), energimolekylet, der anvendes i adskillige kropsprocesser. De to vigtigste aerobe veje, som foretrækkes, da de skaber et højere antal ATP, inkluderer citronsyrecyklussen, også kendt som Krebs-cyklussen, og iltningsphosphorylering, også kendt som elektrontransportkæden.

den forenklede formel for disse reaktioner er, at ilt og glukose gennemgår en reaktion, der resulterer med kulsyre, vand, ATP og ROS eller reaktive iltarter, som er frie radikaler eller ladede partikler. Glukose behøver ikke at være den eneste brændstofkilde; protein og fedt kan nedbrydes til molekylet, der går gennem Krebs-cyklussen og oksidativ phosphorylering for at skabe ATP.

flere næringsstoffer spiller vigtige roller i produktionen af ATP, især B-vitaminerne og coensymet 10.kvartal. Nad+, syntetiseret fra enten tryptophan eller versioner af niacin (nicotinamid, nikotinsyre osv.), fungerer som en elektronacceptor og donor på forskellige stadier. FADH2 gør det samme, og det er syntetiseret fra riboflavin og to ATP. I de komplekser, der er involveret i den oksidative phosphoryleringsproces, hjælper Cok10 med overførslen af elektronen som en del af syntesen af ATP. Carnitin fungerer som en shuttle for fedtsyrer under beta-iltning, den proces, der gør fedt til rådighed for ATP-syntese.

som nævnt produceres frie radikaler under denne proces. Selvom disse spiller en vigtig rolle i din krop, herunder at fungere som signalmolekyler, kan disse frie radikaler også forårsage skade. Når dit niveau af frie radikaler overvælder kroppens evne til at håndtere dem, kendt som antioksidant kapacitet, skaber det, hvad der er kendt som iltning stress. Som med mange ting er en balance mellem frie radikaler og antioksidanter nøglen til at opretholde sundhed. De frie radikaler har også potentialet til at beskadige membranen gennem lipid peroksidering.

Glutathion er det vigtigste intracellulære antioksidant, som din krop kan syntetisere, og der er flere andre, du spiser i kosten: vitaminerne A, C, E, sinc, selen og mange phytonutrienter. I de sidste par årtier er der gået meget forskning i antioksidanter på grund af de bidrag, som oksidativ stress spiller i mange sygdomme, og potentialet for antioksidanter til at imødegå disse problemer. Forebyggelse og reduktion af oksidativ stress er mere kompleks end blot at øge dit antioksidantindtag, men det hjælper.

selvom energi og ROS produktion er vitale funktioner i mitokondrier, er der meget mere til denne organelle end denne rolle. Yderligere funktioner af mitokondrier omfatter:

• aminosyre metabolisme og homeostase
• apoptose og autofagi regulering
• calciumhomeostase og membranpotentiale
• immunsystemfunktion
• jernmetabolisme og hæmsyntese
• lipidmetabolisme
• regulatorer af neurotransmitter signalering
• signalmolekyler (ros og H2O2)
• steroidsyntese
• termogenese

mitokondrier har deres eget DNA, kendt som mtDNA, og de er den eneste organelle, der har deres eget DNA. Mitokondrielt DNA er arvet gennem moderen, i modsætning til nukleart DNA, som indeholder dine genetiske oplysninger, som du har arvet fra begge forældre. Dette skyldes, at mitokondrierne i ægcellen giver mtDNA til afkom.

mtDNA er mere modtagelig for skader (inklusive mutationer) end nukleart DNA, sandsynligvis på grund af mangel på histoner til beskyttelse af DNA ‘et mod skader, nærheden af mtDNA til ROS-produktion, begrænsede DNA-reparationssystemer, begrænset korrekturlæsningskapacitet under replikation og ROS, reaktive nitrogenarter og andre produkter produceret i mitokondrier, der kan beskadige DNA’ et.

hvorfor mitokondrie sundhed betyder noget

der er primære mitokondrie lidelser, hvoraf nogle har en genetisk komponent. Mitokondrie sygdomme har en prævalens på en estimeret 1:5.000, hvilket gør dem til en af de mere almindelige stofskifterelaterede medfødte fejl. Fedtsyreoksidationsforstyrrelser har også et mitokondrielt dysfunktionselement til deres patofysiologi.

selv størstedelen af befolkningen, der har en genetisk kapacitet til sunde mitokondrier, kan ende med dysfunktionelle mitokondrier, der bidrager til sygdom. Skader på grund af miljøgifte, især en ophobning af forurenende stoffer, dårlig søvn, kronisk stress, hyperglykæmi, oksidativ stress, kobbertoksicitet (især hjernens mitokondrier), tungmetaller (såsom nikkel) og andre faktorer fører til et tab af funktion.

dette kan forekomme på få måder: et lavere antal mitokondrier end nødvendigt, utilstrækkelige niveauer af de nødvendige substrater til ydeevne, beskadigelse af membranerne eller problemer, der fører til dysfunktion i ATP-syntesen. Resultatet er et fald i ATP eller cellulær energi, en stigning i frie radikaler og en stigning i afhængigheden af alternative veje til energisyntese. Enhver eller en kombination af disse problemer kan skabe sundhedsmæssige problemer.

symptomerne på mitokondrielle problemer og relaterede lidelser går langt ud over træthedsproblemer, selvom det er en af dem. Dårlig mitokondriefunktion har været forbundet med:

• aldring
• aterosklerose
• Bipolar lidelse
• kræft
• kardiovaskulær sygdom
• kronisk træthedssyndrom
• kronisk nyresygdom
• Depression
• diabetes
• fedtleversygdom
• fibromyalgi
• infertilitet og reproduktive problemer
• inflammatorisk tarmsygdom
• insulinresistens
• multipel sklerose
• neurodegenerative lidelser
• ikke-alkoholisk fedtleversygdom
• fedme
• Parkinsons sygdom
• psykiatriske lidelser
• hudlidelser

Sådan fodrer mitokondrier

der er mange forskellige komponenter til næring af mitokondrier til optimering af sundhed. For det første er det gavnligt at genkende de områder, hvor man kan være modtagelig for problemer. Dette kan være skader på grund af miljøgiftstoffer eller en af de andre skadelige genstande, der er anført ovenfor, herunder dårlig søvn, manglende motion og en dårlig diæt.

dernæst er det vigtigt at vide, hvilke næringsstoffer der fodrer mitokondrierne for maksimal sundhed.

et godt sted at starte er at sikre, at du har tilstrækkelige niveauer af substrater og coensymer, der er nødvendige for mitokondrielle funktioner, nemlig energiproduktion:

• B-vitaminer-de forskellige B-vitaminer spiller alle en nøglerolle i mitokondriel funktion og energiproduktion, og en mangel på nogen kan bidrage til dysfunktion.
  • thiamin (B1) spiller en rolle i citronsyrecyklussen og øger katabolismen af pyruvat til acetyl-CoA for at starte cyklussen.
  • Riboflavin (B2) spiller en rolle i luftvejskæden
  • NAD+ eller NADH, en nøglekomponent i oksidativ phosphorylering, syntetiseres fra niacin (B3). Selvom niacintilskud kan hjælpe, er nogle begyndt at supplere med nicotinamid ribosid, en nad+ forløber og NADH. I en åben undersøgelse oplevede de, der tog 1.000 mg NR to gange dagligt, en stigning i nad+ serumniveauer. I en anden undersøgelse førte en kombination af NADH og Cok10-tilskud til en forbedring af ATP-produktion og reduktion af iltningsspænding hos patienter med kronisk træthedssyndrom.
  • pantothensyre (B5) er en del af Coensyre A og spiller en rolle i beta-iltning.
  • Pyridoksin (B6) kan fungere som et antioksidant middel til at forhindre lipid peroksidering og spiller også en nøglerolle, herunder som en cofaktor i mange reaktioner, i aminosyremetabolismen.
  • Biotin (B7) er også påkrævet til fedtsyreoksidering og glukoneogenese.
  • folat (B9) er nødvendigt for at opretholde mtDNA-sundhed samt en nøglerolle i en-kulstofmetabolisme sammen med mange af de andre B-vitaminer. Selvom mange kulstoffunktioner finder sted uden for mitokondrierne, påvirker det også mange nøglefunktioner inden for herunder produktion af NADH og antioksidant balance. Cirka en tredjedel til halvdelen af folater er placeret i mitokondrier.
  • Cobalamin (B12) spiller også en rolle i mtDNA-sundhed og spiller en rolle i aminosyresyntese såvel som fedt-og kulhydratmetabolisme.
• carnitin (L-carnitin eller acetyl-L – carnitin)-Dette næringsstof er afgørende for beta-iltning eller nedbrydning af fedtsyrer til energi. Carnitin hjælper med at transportere acyl Co-a, slutproduktet af fedtnedbrydning, der går ind i beta-iltningsprocessen for at blive acetyl-CoA, som bruges i Krebs-cyklussen til at skabe ATP-energi på tværs af mitokondrie membraner. Beta-iltning er en nøglekomponent i energihomeostase, da fedtsyrer er en vigtig energikilde for alle, ikke kun dem, der bruger meget fedt. En musestudie viste, at supplering med L-carnitin førte til opregulering af beta-iltning og forhindrede progression af ikke-alkoholisk steatohepatitis, en form for ikke-alkoholisk fedtleversygdom. En anden musestudie viste, at indtagelse af acetyl-L-carnitin reducerede den negative virkning af arsen, herunder forbedring af mitokondriefunktionen og reduktion af oksidativ stress.
• Cok10 – Cok10 er et lipoilt molekyle, der sidder i membranen og fungerer som en elektronbærer i de komplekser, der er en del af iltning phosphorylering. Det fungerer også som et antioksidant middel og har et par andre funktioner. Cok10 er et af de mere undersøgte kosttilskud til mitokondriel støtte. I en cellestudie havde humane hornhindeepitelceller, der var blevet beskadiget af UVB-stråling, en bedre overlevelsesrate såvel som at bevare mitokondriefunktionen, når de blev behandlet med Cok10. De behandlede celler oplevede heller ikke noget fald i produktionen af ATP.
• kreatin – kreatin fungerer som en buffer fra ATP og hjælper med at blande højenergiphosphaterne fra mitokondrier til cytoplasma.

en anden vigtig kategori af mitokondrie næringsstoffer er antioksidanter. Som diskuteret hjælper disse med at opretholde en balance mellem ROS produktion og antioksidant kapacitet til at forebygge og reducere oksidativ stress og tilhørende dysfunktion og sygdom. Nogle af de vigtigste antioksidanter, der er undersøgt i kombination med mitokondriel sundhed, inkluderer:

• ALA (alfa-liposyre) – i en undersøgelse af hunmus havde en kombination af ALA, Cok10 og E-vitamin en stigning i ekspressionen af mitokondrielt protein og reduceret oksidativ skade. Et lille humant forsøg hos dem med mitokondrie lidelser fandt fordel gennem en kombination af ALA, kreatin og Cok10, med fordele for forskellige surrogatmarkører for cellulær energidysfunktion.
• carotenoider – især lycopen
• Epigallocatechingallat (EGCG; grøn te) – mitokondriel biogenese
• glutathion – den største intercellulære antioksidant
• Melatonin-dette hormon gør mere end bare at regulere din søvn / vågne cyklus; det er også en potent antioksidant
• NAC (n-acetyl cystein) – en forløber for glutathionsyntese
• polyphenoler – Resveratrol, resveratrol, hydroksytyrosol (findes i oliven og olivenolie) – disse scavenge ROS, modulere mitokondrie biogenese, uncouple oksidativ phosphorylering og modulere MPTP åbning, påvirke ATP syntese, og regulere apoptose
• proanthocyanidiner – yderligere fytokemikalier, der findes i vegetabilske fødevarer
• selen – i den rette balance beskytter selen mod oksidativ stress. Imidlertid kan overdreven selen forårsage et problem.
• C – Vitamin-et andet vigtigt antioksidant middel til beskyttelse mod oksidativ stress.
• Vitamin E – i en musestudie førte vitamin E-tilskud, især sammen med Cok10-tilskud, til et fald i aldersassocierede funktionsnedsættelser samt en reduktion i carbonylindholdet i mitokondrier i hjernen, leveren og skeletmuskulaturen hos dem suppleret med enten Cok10 eller kombinationen af de to. I en anden rotteundersøgelse, der ser på aldringspåvirkning på mitokondriefunktionen i hjernen, forhindrede vitamin E-tilskud stigninger i oksidativ stress og gendannede fald i mitokondriel respiration på en dosisafhængig måde og vedvarende mitokondriel biogenese i de synaptiske områder af hjernen.
• calcium spiller en rolle ved siden af calcium i mitokondriel regulering ud over at være et vigtigt antioksidant. Men ligesom selen, kan overdreven sink bidrage til iltning stress snarere end lindre det. I et rottestudie beskyttede selen og sinc mod oksidativ stress og opretholdt glutathionniveauer hos rotter, der oplevede oksidativ stress forårsaget af proteinunderernæring.

som nævnt er der også nogle vigtige livsstilsfaktorer, der øger mitokondriernes generelle helbred. Nogle af de vigtigste, der skal overvejes med hensyn til mitokondriel sundhed, inkluderer:

• motion – med nogle mitokondrie lidelser kan det være nødvendigt at gøre det under vejledning af en læge eller professionel, da træningsintolerance er almindelig. Men kontraintuitivt kan det virke, den gavnlige stress af motion hjælper med at opbygge stærkere mitokondrie, selvom overdreven motion kan bidrage til problemet.
• intermitterende faste og kaloriebegrænsning – en gennemgang viste, at resultaterne af kaloriebegrænsning med hensyn til mitokondriel sundhed varierede fra undersøgelse til undersøgelse, men generelt var der et fald i ROS-generationen. Nogle undersøgelser fandt en stigning i mitokondriel biogenese, og der var en stigning i Sirt3, som modulerer aktiviteterne i forskellige mitokondrielle ensymer.
• ketogen diæt – den ketogene diæt har vist sig at reducere antallet af ROS og andre frie radikaler skabt af mitokondrier.
• lavere stressniveauer – mitokondrier kan mærke og reagere på stressfaktorer. Dette kan være en årsag til overdreven stress, hvad enten det er fra arbejde eller social eller forholdsstress, bidrager til kronisk sygdom. At finde måder at reducere stress og inkorporere stress-relief øvelser, herunder mindfulness og meditation, kan være en nøglekomponent til at hjælpe med dit generelle helbred såvel som dit mitokondrier.
• Reducer din eksponering for miljøgifte

ud over disse tre kategorier er der nogle undersøgelser, der peger på yderligere urter og stoffer, der også kan hjælpe med mitokondrie sundhed:

• Curcumin (gurkemeje) – forhindrer mitokondriel dysfunktion i hjernen
• Taurin – regulerer mitokondrieproteinsyntese, som derefter forbedrer elektrontransportkædens kapacitet og beskytter mod oksidativ stress
• Yerba Mate – stimulerer biogenese af mitokondrier

mange af de undersøgelser, der undersøger de gavnlige stoffer, der er nævnt ovenfor, forbliver ved in vitro-og dyrestudiet niveau, hvilket betyder, at det måske ikke er det samme i klinisk praksis, som det er i laboratoriet, ligesom mange ting. Der findes dog et par vigtige grillbarer med hensyn til de vitale elementer for sunde mitokondrier: antioksidanter, B-vitaminer, farverige fødevarer og polyfenoler.

konsensus om pleje af primære mitokondrielle lidelser fra Mitokondrial Medicine Society inkluderer særlig pleje under sygdomsanfald eller operationer, der kræver anæstesi, samt et par vitaminer og næringsstoffer, der ofte bruges i praksis, på trods af begrænset forskning, der validerer brugen:

• ALA
• B-vitaminer, især riboflavin og folinsyre
• Cok10
• udholdenhedstræning ved hjælp af en kombination af modstand og progressiv træning under tilsyn startende med træning på lavt niveau.
• L-carnitin

en Cochrane-gennemgang af mitokondrie-terapier fandt ingen stærke beviser til støtte for behandling af mitokondrie-sygdomme, selvom det siger, at yderligere forskning er påkrævet. Generelt, pleje af mitokondrier dysfunktion ved hjælp af antioksidanter, vitaminer, mineraler, og andre næringsstoffer forbliver i den tidlige fase af forskningen med relativt få humane undersøgelser og randomiserede kontrollerede forsøg, så meget af støtten er afhængig af mekanistiske og dyreforsøg samt anekdotiske beviser fra klinisk praksis snarere end undersøgelser af høj kvalitet.

Mad første tilgang: kost til forbedring af mitokondriel sundhed

der er nogle ting, du kan gøre ud fra, hvad litteraturen har demonstreret hidtil. Som et fundament er et godt sted at starte med en farverig, plantebaseret diæt fyldt med hele, økologiske fødevarer.

her er nogle ideer om mad og drikkevarer, der kan hjælpe dig med at optimere dit mitokondrielle helbred:

• grøn te
• fødevarer rig på ALA: rødbeder, broccoli, brusselspirer, gulerødder, orgelkød og tomater.
• fødevarer rig på B-vitaminer, især kød, nødder, orgelkød og frø.
• fødevarer rig på carnitin: asparges, oksekød og kylling
• fødevarer rig på Kok10: broccoli, blomkål, fisk, linser, kød, orgel kød, sesamfrø, sojabønner, spinat og jordbær.
• fødevarer rige på selen (paranødder, kylling, æg, svinekød, tun, og kalkun) og sinc (adsuki frø, græskarkerner, sesamfrø, østers, og kalkun)
• masser af farverige grøntsager og frugter for masser af antioksidanter og phytonutrients, især carotenoider, resveratrol, kvercetin, og proanthocyaniner. Nogle eksempler inkluderer mandler, abrikoser, asparges, avocado, bananer, rødbeder, gulerødder, grapefrugt, druer, guava, grønkål, løg, appelsiner, pekannødder, græskar, kvinoa, rutabaga, spinat, jordbær, tomater og vandmelon.
• krydderier, især basilikum og gurkemeje.

de, der føler sig som om de har brug for yderligere støtte ud over kosten, kan undersøge mitokondriel støtte i supplerende form, som f.eks. Tal med din læge, ernæringsekspert eller en anden sundhedsperson for at diskutere de bedste muligheder for din situation.