co jeść, aby napędzać zdrowe Mitochondria

Photo: Explode/. com

chociaż niewiele, mitochondria mogą być po prostu jednym z najważniejszych składników twoich komórek. Być może pamiętasz z biologii w liceum, że Twoje mitochondria są wytwarzającymi energię organellą w twoich komórkach („potęgą”). Jednak obecne badania precyzują, że funkcja tych organelli wykracza daleko poza samą produkcję energii. Dysfunkcja w mitochondriach może również przyczyniać się do przewlekłej choroby i jest związana z co najmniej jedną teorią starzenia się.

jaki jest najlepszy sposób na utrzymanie zdrowia mitochondriów w celu uzyskania optymalnej energii i dobrego samopoczucia? Zobaczmy, co Literatura ma do powiedzenia.

Mitochondria 101

w przypadku, gdy twoja podstawowa biologia jest zardzewiała, oto kilka podstawowych podstaw mitochondriów, więc wszyscy jesteśmy na tej samej stronie:

fot. VectorMine/.com

prawie każda komórka ma mitochondria, a niektóre komórki, takie jak komórki serca i mięśni, mają wiele mitochondriów do obsługi ilości energii wymaganej na komórkę. To właśnie w tym organelle odbywa się oddychanie komórkowe w celu syntezy ATP (adenozynotrifosforanu), cząsteczki energii stosowanej w wielu procesach organizmu. Dwa główne szlaki tlenowe, które są korzystne, ponieważ tworzą większą liczbę ATP, obejmują cykl kwasu cytrynowego, znany również jako cykl Krebsa i fosforylację oksydacyjną, znaną również jako łańcuch transportu elektronów.

uproszczony wzór dla tych reakcji polega na tym, że tlen i glukoza przechodzą reakcję, która prowadzi do dwutlenku węgla, wody, ATP i ROS lub reaktywnych form tlenu, które są wolnymi rodnikami lub naładowanymi cząstkami. Glukoza nie musi być jedynym źródłem paliwa; białko i tłuszcz można rozbić na cząsteczkę, która przechodzi przez cykl Krebsa i fosforylację oksydacyjną, aby utworzyć ATP.

kilka składników odżywczych odgrywa istotną rolę w produkcji ATP, zwłaszcza witamin z grupy B i koenzymu Q10. Zarówno w cyklu Krebsa, jak i fosforylacji oksydacyjnej, cząsteczka NAD+, syntetyzowana z tryptofanu lub wersji niacyny (nikotynamid, kwas nikotynowy itp.), działa jako akceptor elektronów i donor na różnych etapach. FADH2 robi to samo i jest syntetyzowany z ryboflawiny i dwóch ATP. W kompleksach biorących udział w procesie fosforylacji oksydacyjnej, CoQ10 pomaga w przenoszeniu elektronu w ramach syntezy ATP. Karnityna działa jako transport kwasów tłuszczowych podczas beta-utleniania, procesu, który sprawia, że tłuszcze są dostępne do syntezy ATP.

jak stwierdzono, podczas tego procesu wytwarzane są wolne rodniki. Chociaż odgrywają one ważną rolę w organizmie, w tym działając jako cząsteczki sygnalizacyjne, te wolne rodniki mogą również powodować uszkodzenia. Kiedy twój poziom wolnych rodników przytłacza zdolność organizmu do radzenia sobie z nimi, znany jako zdolność antyoksydacyjna, tworzy to, co jest znane jako stres oksydacyjny. Podobnie jak w przypadku wielu rzeczy, równowaga między wolnymi rodnikami i przeciwutleniaczami jest kluczem do utrzymania zdrowia. Wolne rodniki mają również potencjał do uszkodzenia błony poprzez peroksydację lipidów.

Glutation jest głównym wewnątrzkomórkowym przeciwutleniaczem, który organizm może syntetyzować, i jest kilka innych, które spożywasz w diecie: witaminy A, C, E, cynk, selen i wiele składników odżywczych. W ciągu ostatnich kilku dekad, wiele badań poszło na przeciwutleniacze, ze względu na wkład, że stres oksydacyjny odgrywa w wielu chorobach i potencjał przeciwutleniaczy, aby przeciwdziałać tym problemom. Zapobieganie i zmniejszanie stresu oksydacyjnego jest bardziej złożone niż tylko zwiększenie spożycia antyoksydantów,ale pomaga.

chociaż produkcja energii i ROS są istotnymi funkcjami mitochondriów, jest o wiele więcej w tym organelle niż ta rola. Dodatkowe funkcje mitochondriów obejmują:

• metabolizm aminokwasów i homeostaza
• apoptoza i regulacja autofagii
• homeostaza wapnia i potencjał błony
• funkcja układu odpornościowego
• metabolizm żelaza i synteza hemu
• metabolizm lipidów
• Regulatory sygnalizacji neuroprzekaźników
• cząsteczki sygnalizacyjne (ros i H2O2)
• synteza steroidów
• termogeneza

mitochondria mają własne DNA, znane jako mtDNA i są jedynymi organellami, które mają własne DNA. Mitochondrialne DNA jest dziedziczone przez matkę, w przeciwieństwie do jądrowego DNA, które zawiera informacje genetyczne, które odziedziczyłeś od obojga rodziców. Jest to spowodowane mitochondriami w komórce jajowej dostarczającymi mtDNA dla potomstwa.

mtDNA jest bardziej podatny na uszkodzenia (w tym mutacje) niż DNA jądrowe, prawdopodobnie z powodu braku histonów chroniących DNA przed uszkodzeniem, bliskości mtDNA do produkcji ROS, ograniczonych systemów naprawy DNA, ograniczonej zdolności korekty podczas replikacji oraz ROS, reaktywnych gatunków azotu i innych produktów wytwarzanych w mitochondriach, które mogą uszkodzić DNA.

dlaczego zdrowie mitochondriów ma znaczenie

istnieją pierwotne zaburzenia mitochondrialne, z których niektóre mają składnik genetyczny. Choroby mitochondrialne mają częstość występowania szacowaną na 1:5000, co czyni je jednym z najczęstszych wrodzonych błędów związanych z metabolizmem. Zaburzenia utleniania kwasów tłuszczowych mają również element dysfunkcji mitochondriów w swojej patofizjologii.

nawet większość populacji, która ma genetyczną zdolność do zdrowych mitochondriów, może skończyć się dysfunkcyjnymi mitochondriami przyczyniającymi się do choroby. Uszkodzenia spowodowane toksynami środowiskowymi, zwłaszcza nagromadzeniem zanieczyszczeń, złym snem, przewlekłym stresem, hiperglikemią, stresem oksydacyjnym, toksycznością miedzi (zwłaszcza mitochondriami mózgu), metalami ciężkimi (takimi jak nikiel) i innymi czynnikami prowadzą do utraty funkcji.

może to objawiać się na kilka sposobów: mniejszą liczbą mitochondriów niż to konieczne, niewystarczającym poziomem substratów niezbędnych do działania, uszkodzeniem błon lub problemami, które prowadzą do dysfunkcji w syntezie ATP. Rezultatem jest spadek ATP lub energii komórkowej, wzrost wolnych rodników i wzrost polegania na alternatywnych ścieżkach syntezy energii. Każda lub kombinacja tych problemów może powodować problemy zdrowotne.

objawy problemów mitochondrialnych i związanych z nimi zaburzeń wykraczają daleko poza problemy ze zmęczeniem, chociaż jest to jeden z nich. Słaba funkcja mitochondriów związana jest z:

• starzenie się
• choroba Alzheimera
• miażdżyca tętnic
• choroba afektywna dwubiegunowa
• rak
• choroba układu krążenia
• zespół chronicznego zmęczenia
• przewlekła choroba nerek
• depresja
• cukrzyca
• stłuszczenie wątroby
• fibromialgia
• niepłodność i problemy z reprodukcją
• zapalna choroba jelit
• insulinooporność
• stwardnienie rozsiane
• zaburzenia neurodegeneracyjne
• alkoholowe stłuszczenie wątroby
• otyłość
• choroba Parkinsona
• zaburzenia psychiczne
• zaburzenia skóry

jak odżywiać Mitochondria

istnieje wiele różnych składników odżywiających mitochondria w celu optymalizacji zdrowia. Po pierwsze, korzystne jest rozpoznanie obszarów, w których można być podatnym na problemy. Może to być uszkodzenie z powodu toksyn środowiskowych lub jednego z innych szkodliwych elementów wymienionych powyżej, w tym złego snu, braku ruchu i złej diety.

następnie ważne jest, aby wiedzieć, które składniki odżywcze karmią mitochondria dla maksymalnego zdrowia.

dobrym miejscem na rozpoczęcie jest zapewnienie odpowiedniego poziomu substratów i koenzymów niezbędnych do funkcjonowania mitochondriów, czyli produkcji energii:

• witaminy z grupy B-wszystkie różne witaminy z grupy B odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu mitochondriów i produkcji energii, a niedobór jakichkolwiek może przyczynić się do dysfunkcji.
  • tiamina (B1) odgrywa rolę w cyklu kwasu cytrynowego i zwiększa katabolizm pirogronianu do acetylo-CoA, aby rozpocząć cykl.
  • ryboflawina (B2) odgrywa rolę w łańcuchu oddechowym
  • NAD+ lub NADH, kluczowy składnik fosforylacji oksydacyjnej, jest syntetyzowany z niacyny (B3). Chociaż suplementacja niacyną może pomóc, niektóre zaczęły uzupełniać rybozyd nikotynamidowy, prekursor NAD+ i NADH. W jednym badaniu otwartym u pacjentów przyjmujących 1000 mg NR dwa razy na dobę wystąpiło zwiększenie stężenia nad + w surowicy. W innym badaniu połączenie suplementacji nadh i CoQ10 doprowadziło do poprawy produkcji ATP i zmniejszenia stresu oksydacyjnego u pacjentów z zespołem przewlekłego zmęczenia.
  • kwas pantotenowy (B5) wchodzi w skład koenzymu A i odgrywa rolę w beta-utlenianiu.
  • pirydoksyna (B6) może działać jako przeciwutleniacz, aby zapobiec peroksydacji lipidów, a także odgrywa kluczową rolę, w tym jako kofaktor w wielu reakcjach enzymatycznych, w metabolizmie aminokwasów.
  • biotyna (B7) jest również niezbędna do utleniania kwasów tłuszczowych i glukoneogenezy jako koenzym.
  • kwas foliowy (B9) jest niezbędny do utrzymania zdrowia mtDNA, a także odgrywa kluczową rolę w metabolizmie jednego węgla wraz z wieloma innymi witaminami z grupy B. Chociaż wiele funkcji jednowęglowych zachodzi poza mitochondriami, wpływa również na wiele kluczowych funkcji, w tym produkcję NADH i równowagę przeciwutleniającą. Około jednej trzeciej do połowy folianów znajduje się w mitochondriach.
  • kobalamina (B12) odgrywa również rolę w zdrowiu mtDNA i odgrywa rolę w syntezie aminokwasów, a także metabolizmie tłuszczów i węglowodanów.
• karnityna (L-karnityna lub Acetylo-L-karnityna) – Ten składnik odżywczy ma kluczowe znaczenie dla beta-utleniania, czyli rozpadu kwasów tłuszczowych na energię. Karnityna pomaga w transporcie acylu Co-a, produktu końcowego rozkładu tłuszczu, który wchodzi w proces beta-utleniania, aby stać się acetylo-CoA, który jest używany w cyklu Krebsa do tworzenia energii ATP przez błony mitochondrialne. Beta-utlenianie jest kluczowym składnikiem homeostazy energetycznej, ponieważ kwasy tłuszczowe są ważnym źródłem energii dla każdego, nie tylko tych, którzy spożywają dużo tłuszczu. Badanie na myszach wykazało, że suplementacja L-karnityną doprowadziła do regulacji beta-utleniania i zapobiegła progresji bezalkoholowego stłuszczenia wątroby, postaci bezalkoholowej choroby wątroby. Inne badania na myszach wykazały, że przyjmowanie Acetylo-L-karnityny zmniejsza negatywny wpływ arsenu, w tym poprawia funkcjonowanie mitochondriów i zmniejsza stres oksydacyjny.
• CoQ10 – CoQ10 jest cząsteczką lipofilową, która znajduje się w błonie i działa jako nośnik elektronów w kompleksach, które są częścią fosforylacji oksydacyjnej. Działa również jako przeciwutleniacz i ma kilka innych funkcji. CoQ10 jest jednym z bardziej badanych suplementów dla wsparcia mitochondriów. W jednym badaniu komórek ludzkie komórki nabłonka rogówki, które zostały uszkodzone przez promieniowanie UVB, miały lepszy wskaźnik przeżycia, jak również zachowywały funkcję mitochondrialną po leczeniu CoQ10. Leczone komórki nie doświadczyły również spadku produkcji ATP.
• Kreatyna-kreatyna działa jako bufor z ATP i pomaga przetasować wysokoenergetyczne fosforany z mitochondriów do cytoplazmy.

inną kluczową kategorią mitochondrialnych składników odżywczych są przeciwutleniacze. Jak wspomniano, pomagają one utrzymać równowagę między produkcją ROS a zdolnością przeciwutleniającą, aby zapobiegać i zmniejszać stres oksydacyjny oraz związane z nim dysfunkcje i choroby. Niektóre z kluczowych przeciwutleniaczy badanych w połączeniu z zdrowia mitochondrialnego obejmują:

• ALA (kwas alfa-liponowy) – w jednym badaniu na żeńskich myszach połączenie ALA, CoQ10 i witaminy E powodowało wzrost ekspresji białka mitochondrialnego i zmniejszało uszkodzenia oksydacyjne. Małe badanie na ludziach u osób z zaburzeniami mitochondrialnymi wykazało korzyści dzięki kombinacji ALA, kreatyny i CoQ10, z korzyściami dla różnych zastępczych markerów dysfunkcji energii komórkowej.
• karotenoidy-zwłaszcza likopen
• galusan epigallokatechiny (EGCG; zielona herbata) – biogeneza mitochondrialna
• Glutation-główny międzykomórkowy przeciwutleniacz
• Melatonina-ten hormon nie tylko reguluje cykl snu/czuwania; jest również silnym przeciwutleniaczem
• NAC (N-acetylo cysteina) – prekursor syntezy glutationu
• polifenole – kwercetyna, resweratrol, hydroksytyrozol (występujący w oliwkach i oliwie z oliwek) – oczyszczają ROS, modulują biogenezę mitochondriów, nie ulegają fosforylacji oksydacyjnej i modulują otwarcie MPTP, wpływają na syntezę ATP i regulują apoptozę
• proantocyjanidyny – dodatkowe fitochemikalia przeciwutleniające występujące w żywności roślinnej
• selen – we właściwej równowadze selen chroni przed stresem oksydacyjnym. Jednak nadmiar selenu może powodować problem.
• witamina C-kolejny kluczowy antyoksydant chroniący przed stresem oksydacyjnym.
• witamina E – w badaniu na myszach suplementacja witaminą E, szczególnie wraz z suplementacją CoQ10, doprowadziła do zmniejszenia zaburzeń czynnościowych związanych z wiekiem, a także do zmniejszenia zawartości karbonylu w mitochondriach mózgu, wątroby i mięśni szkieletowych w tych, które zostały uzupełnione CoQ10 lub kombinacją tych dwóch. W innym badaniu na szczurach oceniającym wpływ starzenia się na funkcję mitochondrialną w mózgu, suplementacja witaminy E zapobiegała wzrostowi stresu oksydacyjnego i przywracała zmniejszenie oddychania mitochondrialnego w sposób zależny od dawki oraz podtrzymywała biogenezę mitochondrialną w obszarach synaptycznych mózgu.
• cynk-cynk odgrywa rolę obok wapnia w regulacji redoks mitochondriów, a także jest ważnym przeciwutleniaczem. Jednak, podobnie jak selen, nadmiar cynku może przyczynić się do stresu oksydacyjnego, a nie go złagodzić. W jednym z badań na szczurach selen i cynk chroniły przed stresem oksydacyjnym i utrzymywały poziom glutationu u szczurów, u których wystąpił stres oksydacyjny spowodowany niedożywieniem białek.

jak wspomniano, istnieją również pewne kluczowe czynniki stylu życia, które przyczyniają się do ogólnego stanu zdrowia mitochondriów. Niektóre z głównych do rozważenia w odniesieniu do zdrowia mitochondrialnego obejmują:

• ćwiczenia-w przypadku niektórych zaburzeń mitochondrialnych może być konieczne zrobienie tego pod kierunkiem lekarza lub specjalisty, ponieważ nietolerancja ćwiczeń jest powszechna. Jednak sprzeczne z intuicją może się wydawać, korzystny stres ćwiczeń pomaga budować silniejsze mitochondrialne, chociaż nadmierne ćwiczenia mogą przyczynić się do problemu.
• przerywany post i ograniczenie kaloryczne – jeden z przeglądów stwierdził, że wyniki ograniczenia kalorycznego pod względem zdrowia mitochondriów różniły się w zależności od badania, ale generalnie nastąpił spadek generacji ROS. Niektóre badania wykazały wzrost biogenezy mitochondriów i wzrost Sirt3, który moduluje aktywność różnych enzymów mitochondrialnych.
• dieta ketogeniczna – wykazano, że dieta ketogeniczna zmniejsza liczbę ROS i innych wolnych rodników utworzonych przez mitochondria.
• niższy poziom stresu-mitochondria mogą wyczuwać i reagować na stresory. Może to być jedna z przyczyn nadmiernego stresu, czy to z pracy, czy stresu społecznego lub związku, przyczynia się do przewlekłej choroby. Znalezienie sposobów na zmniejszenie stresu i włączenie ćwiczeń odprężających, w tym uważności i medytacji, może być kluczowym elementem pomagającym w ogólnym zdrowiu, a także w mitochondriach.
• zmniejsz narażenie na toksyny środowiskowe

oprócz tych trzech kategorii istnieją pewne badania wskazujące na dodatkowe zioła i substancje, które mogą również pomóc w zdrowiu mitochondriów:

• kurkumina (kurkuma) – zapobiega dysfunkcji mitochondriów w mózgu
• Tauryna – reguluje syntezę białek mitochondrialnych, co następnie zwiększa pojemność łańcucha transportu elektronów i chroni przed stresem oksydacyjnym
• Yerba Mate – stymuluje biogenezę mitochondriów

wiele z badań dotyczących wymienionych wyżej korzystnych substancji pozostań na poziomie badań in vitro i na zwierzętach, co oznacza, że może nie być taki sam w praktyce klinicznej, jak w laboratorium, jak wiele rzeczy. Jednak istnieje kilka kluczowych rozwiązań dotyczących istotnych elementów zdrowych mitochondriów: przeciwutleniaczy, witamin z grupy B, kolorowych produktów spożywczych i polifenoli.

konsensus dotyczący opieki nad pierwotnymi zaburzeniami mitochondrialnymi od Towarzystwa Medycyny mitochondrialnej obejmuje specjalną opiekę podczas napadów choroby lub operacji wymagających znieczulenia, a także kilka witamin i składników odżywczych powszechnie stosowanych w praktyce, pomimo ograniczonych badań potwierdzających stosowanie:

• Ala
• witaminy z grupy B, zwłaszcza ryboflawina i kwas folinowy
• CoQ10
• ćwiczenia wytrzymałościowe z wykorzystaniem kombinacji oporu i ćwiczeń progresywnych pod nadzorem zaczynając od treningu niskiego poziomu.
• L-karnityna

przegląd Cochrane terapii mitochondrialnych nie znalazł silnych dowodów potwierdzających leczenie chorób mitochondrialnych, chociaż stwierdza, że wymagane są dalsze badania. Ogólnie rzecz biorąc, opieka nad dysfunkcją mitochondriów przy użyciu przeciwutleniaczy, witamin, minerałów i innych składników odżywczych pozostaje na wczesnym etapie badań przy stosunkowo niewielkiej liczbie badań na ludziach i randomizowanych kontrolowanych badaniach, więc wiele wsparcia opiera się na badaniach mechanistycznych i na zwierzętach, a także anegdotycznych dowodach z praktyki klinicznej, a nie na badaniach wysokiej jakości.

Jedzenie pierwsze podejście: dieta w celu poprawy zdrowia mitochondriów

istnieje kilka rzeczy, które można zrobić w oparciu o to, co do tej pory wykazano w literaturze. Jako podstawa, dobrym miejscem na początek jest kolorowa, roślinna dieta wypełniona pełnymi, ekologicznymi pokarmami.

oto kilka pomysłów na żywność i napoje, które mogą pomóc ci rozpocząć optymalizację zdrowia mitochondrialnego:

• Zielona herbata
• pokarmy bogate w ALA: buraki, brokuły, brukselka, marchew, mięso organów i pomidory.
• pokarmy bogate w witaminy z grupy B, zwłaszcza mięso, orzechy, mięso organów i nasiona.
• pokarmy bogate w karnitynę: szparagi, wołowina i kurczak
• pokarmy bogate w CoQ10: brokuły, kalafior, ryby, soczewica, mięso, mięso organów, nasiona sezamu, soja, szpinak i truskawki.
• pokarmy bogate w selen (orzechy brazylijskie, kurczak, jaja, wieprzowina, tuńczyk i indyk) i cynk (nasiona adzuki, nasiona dyni, nasiona sezamu, ostrygi i indyk)
• mnóstwo kolorowych warzyw i owoców dla wielu przeciwutleniaczy i składników odżywczych, zwłaszcza karotenoidów, resweratrolu, kwercetyny i proantocyjanów. Niektóre przykłady obejmują migdały, morele, szparagi, awokado, banany, buraki, marchew, grejpfrut, winogrona, guawa, jarmuż, cebula, pomarańcze, pekan, Dynia, komosa ryżowa, brukiew, szpinak, truskawki, pomidory i arbuz.
• przyprawy, zwłaszcza bazylia i kurkuma.

ci, którzy czują, że potrzebują dodatkowego wsparcia poza dietą, mogą przyjrzeć się wsparciu mitochondrialnemu w postaci uzupełniającej, takiej jak bardziej zbadane ALA, karnityna i CoQ10. Porozmawiaj ze swoim lekarzem, dietetykiem lub innym lekarzem, aby omówić najlepsze opcje dla twojej sytuacji.