ce să mănânci pentru a alimenta o mitocondrie sănătoasă

foto: Explode/.com

deși puțin, mitocondriile pot fi doar una dintre cele mai importante componente ale celulelor tale. S-ar putea să vă amintiți din biologia liceului că mitocondriile dvs. sunt organelle producătoare de energie din celulele voastre („Centrul de putere”). Cu toate acestea, cercetările actuale detaliază funcția acestor organite depășește cu mult doar producția de energie. Disfuncția mitocondrială poate contribui, de asemenea, la boli cronice și a fost implicată în cel puțin o teorie a îmbătrânirii.

care este cel mai bun mod de a vă menține mitocondriile sănătoase pentru o energie și o stare de bine optime? Să vedem ce spune literatura.

mitocondriile 101

în cazul în care biologia de bază este ruginită, iată câteva elemente de bază ale mitocondriilor, așa că suntem cu toții pe aceeași pagină:

foto: de VectorMine/.com

aproape fiecare celulă are mitocondrii, iar unele celule, cum ar fi inima și celulele musculare, au mitocondrii multiple pentru a gestiona cantitatea de energie necesară per celulă. În cadrul acestei organelle are loc respirația celulară pentru a sintetiza ATP (adenozin trifosfat), molecula de energie utilizată în numeroase procese ale corpului. Cele două căi aerobe principale, care sunt preferate deoarece creează un număr mai mare de ATP, includ ciclul acidului citric, cunoscut și sub numele de ciclul Krebs, și fosforilarea oxidativă, cunoscută și sub numele de lanțul de transport al electronilor.

formula simplificată pentru aceste reacții este că oxigenul și glucoza suferă o reacție care rezultă cu dioxid de carbon, apă, ATP și ROS sau specii reactive de oxigen, care sunt radicali liberi sau particule încărcate. Glucoza nu trebuie să fie singura sursă de combustibil; proteinele și grăsimile pot fi defalcate în molecula care trece prin ciclul Krebs și fosforilarea oxidativă pentru a crea ATP.

mai mulți nutrienți joacă roluri vitale în producția de ATP, în special vitaminele B și coenzima Q10. Atât în ciclul Krebs, cât și în fosforilarea oxidativă, molecula nad+, sintetizată fie din triptofan, fie din versiuni de niacină (nicotinamidă, acid nicotinic etc.), acționează ca acceptor de electroni și donator în diferite etape. FADH2 face același lucru și este sintetizat din riboflavină și două ATP. În complexele implicate în procesul de fosforilare oxidativă, CoQ10 ajută la transferul electronului ca parte a sintezei ATP. Carnitina acționează ca o navetă pentru acizii grași în timpul beta-oxidării, procesul care face grăsimile disponibile pentru sinteza ATP.

după cum sa menționat, radicalii liberi sunt produși în timpul acestui proces. Deși acestea joacă un rol important în corpul tău, inclusiv acționând ca molecule de semnalizare, acești radicali liberi pot provoca, de asemenea, daune. Când nivelul de radicali liberi copleșește capacitatea organismului de a le gestiona, cunoscută sub numele de capacitate antioxidantă, creează ceea ce este cunoscut sub numele de stres oxidativ. Ca și în cazul multor lucruri, un echilibru între radicalii liberi și antioxidanți este esențial pentru menținerea sănătății. Radicalii liberi au, de asemenea, potențialul de a deteriora membrana prin peroxidarea lipidelor.

glutationul este principalul antioxidant intracelular pe care corpul dvs. îl poate sintetiza și există mai multe altele pe care le consumați în dietă: vitaminele A, C, E, zinc, seleniu și mulți fitonutrienți. În ultimele decenii, o mulțime de cercetări au intrat în antioxidanți, datorită contribuțiilor pe care stresul oxidativ le joacă în multe boli și potențialului antioxidanților de a contracara aceste probleme. Prevenirea și reducerea stresului oxidativ este mai complexă decât simpla creștere a aportului de antioxidanți, dar ajută.

deși energia și producția de ROS sunt funcții vitale ale mitocondriilor, există mult mai mult pentru această organelle decât acest rol. Funcțiile suplimentare ale mitocondriilor includ:

• metabolismul aminoacizilor și homeostazia
• apoptoza și reglarea autofagiei
• homeostazia calciului și potențialul membranei
• funcția sistemului imunitar
• metabolismul fierului și sinteza hemului
• metabolismul lipidic
• regulatori ai semnalizării neurotransmițătorului
• molecule de semnalizare (ros și H2O2)
• sinteza steroizilor
• termogeneza

mitocondriile au propriul ADN, cunoscut sub numele de ADNmt, și sunt singurele organite care au propriul ADN. ADN-ul mitocondrial este moștenit prin mamă, spre deosebire de ADN-ul nuclear, care conține informațiile dvs. genetice pe care le-ați moștenit de la ambii părinți. Acest lucru se datorează mitocondriilor din celula de ou care furnizează mtDNA pentru descendenți.

ADNmt este mai susceptibil la daune (inclusiv mutații) decât ADN-ul nuclear, probabil din cauza lipsei de histone pentru a proteja ADN-ul de daune, apropierea ADNmt de producția de ROS, sisteme limitate de reparare a ADN-ului, capacitate limitată de corectare în timpul replicării și ROS, specii reactive de azot și alte produse produse în mitocondrii care pot deteriora ADN-ul.

de ce contează sănătatea mitocondrială

există tulburări mitocondriale primare, dintre care unele au o componentă genetică. Bolile mitocondriale au o prevalență estimată la 1:5.000, ceea ce le face una dintre cele mai frecvente erori înnăscute legate de metabolism. Tulburările de oxidare a acizilor grași au, de asemenea, un element de disfuncție mitocondrială la fiziopatologia lor.

chiar și majoritatea populației care are o capacitate genetică pentru mitocondriile sănătoase poate ajunge cu mitocondriile disfuncționale care contribuie la boală. Deteriorarea cauzată de toxinele din mediu, în special o acumulare de poluanți, somn sărac, stres cronic, hiperglicemie, stres oxidativ, toxicitate de cupru (în special mitocondriile creierului), metale grele (cum ar fi nichelul) și alți factori duc la pierderea funcției.

acest lucru poate prezenta în câteva moduri: un număr mai mic de mitocondrii decât este necesar, niveluri inadecvate ale substraturilor necesare pentru performanță, deteriorarea membranelor sau probleme care duc la disfuncții în sinteza ATP. Rezultatul este o scădere a ATP sau a energiei celulare, o creștere a radicalilor liberi și o creștere a dependenței de căi alternative pentru sinteza energiei. Oricare sau o combinație a acestor probleme poate crea probleme de sănătate.

simptomele problemelor mitocondriale și ale tulburărilor conexe depășesc cu mult problemele de oboseală, deși acesta este unul dintre ele. Funcția mitocondrială slabă a fost legată de:

• îmbătrânire
• boala Alzheimer
• ateroscleroza
• tulburare bipolară
• Cancer
• Boli Cardiovasculare
• sindromul oboselii cronice
• boli renale cronice
• depresie
• diabet
• boală hepatică grasă
• fibromialgie
• infertilitate și probleme de reproducere
• boală inflamatorie intestinală
• rezistență la insulină
• scleroză multiplă
• tulburări neurodegenerative
• boală hepatică grasă nealcoolică
• obezitate
• boala Parkinson
• tulburări psihice
• tulburări ale pielii

cum să hrăniți mitocondriile

există multe componente diferite pentru hrănirea mitocondriilor pentru optimizarea sănătății. În primul rând, este benefic să recunoaștem zonele în care cineva poate fi susceptibil la probleme. Acest lucru poate fi daune din cauza toxinelor de mediu sau a unuia dintre celelalte elemente dăunătoare enumerate mai sus, inclusiv somnul slab, lipsa exercițiilor fizice și o dietă săracă.

în continuare, este important să știm ce nutrienți hrănesc mitocondriile pentru o sănătate maximă.

un loc bun pentru a începe este să vă asigurați că aveți niveluri adecvate de substraturi și coenzime necesare funcțiilor mitocondriale, și anume producția de energie:

• vitaminele B-diferitele vitamine B joacă un rol cheie în funcția mitocondrială și producția de energie, iar o deficiență în oricare poate contribui la disfuncție.
  • tiamina (B1) joacă un rol în ciclul acidului citric și crește catabolismul piruvatului la acetil-CoA pentru a începe ciclul.
  • riboflavina (B2) joacă un rol în lanțul respirator
  • NAD+ sau NADH, o componentă cheie a fosforilării oxidative, este sintetizată din niacină (B3). Deși suplimentarea cu niacină poate ajuta, unii au început să suplimenteze cu nicotinamidă ribozidă, un precursor NAD+ și NADH. Într-un studiu deschis, cei care au luat 1000 mg NR de două ori pe zi au prezentat o creștere a concentrațiilor serice de NAD+. Într-un alt studiu, o combinație de suplimente NADH și CoQ10 a dus la o îmbunătățire a producției de ATP și la reducerea stresului oxidativ la pacienții cu sindrom de oboseală cronică.
  • acidul pantotenic (B5) face parte din coenzima A și joacă un rol în beta-oxidare.
  • piridoxina (B6) poate acționa ca un antioxidant pentru a preveni peroxidarea lipidelor și joacă, de asemenea, un rol cheie, inclusiv ca cofactor în multe reacții enzimatice, în metabolismul aminoacizilor.
  • Biotina (B7) este, de asemenea, necesară pentru oxidarea acizilor grași și gluconeogeneza ca coenzimă.
  • folatul (B9) este necesar pentru menținerea sănătății ADNmt, precum și un rol cheie în metabolismul unui singur carbon, împreună cu multe dintre celelalte vitamine B. Deși multe funcții cu un singur carbon au loc în afara mitocondriilor, acestea afectează, de asemenea, multe funcții cheie, inclusiv producția de NADH și echilibrul antioxidant. Aproximativ o treime până la jumătate din folați sunt localizați în mitocondrii.
  • cobalamina (B12) joacă, de asemenea, un rol în sănătatea ADNmt și joacă un rol în sinteza aminoacizilor, precum și în metabolismul grăsimilor și carbohidraților.
• carnitina (L-carnitina sau acetil-L-Carnitina)-Acest nutrient este crucial pentru beta-oxidare sau descompunerea acizilor grași în energie. Carnitina ajută la transportul acilului Co-A, produsul final al descompunerii grăsimilor care intră în procesul de beta-oxidare pentru a deveni acetil-CoA, care este utilizat în ciclul Krebs pentru a crea energie ATP, peste membranele mitocondriale. Beta-oxidarea este o componentă cheie a homeostaziei energetice, deoarece acizii grași sunt o sursă importantă de energie pentru oricine, nu doar pentru cei care consumă multă grăsime. Un studiu pe șoarece a constatat că suplimentarea cu L-carnitină a dus la reglarea în sus a beta-oxidării și a împiedicat progresia steatohepatitei nealcoolice, o formă de boală hepatică grasă nealcoolică. Un alt studiu de șoarece a constatat că administrarea de acetil-L-carnitină a redus impactul negativ al arsenicului, inclusiv îmbunătățirea funcției mitocondriale și reducerea stresului oxidativ.
• CoQ10 – CoQ10 este o moleculă lipofilă care se află în membrană și acționează ca un purtător de electroni în complexele care fac parte din fosforilarea oxidativă. De asemenea, acționează ca un antioxidant și are câteva alte funcții. CoQ10 este unul dintre suplimentele mai studiate pentru sprijinul mitocondrial. Într-un studiu celular, celulele epiteliale corneene umane care au fost deteriorate de radiațiile UVB au avut o rată mai bună de supraviețuire, precum și menținerea funcției mitocondriale atunci când au fost tratate cu CoQ10. Celulele tratate nu au prezentat, de asemenea, nici o scădere a producției de ATP.
• creatina-creatina acționează ca un tampon din ATP și ajută la amestecarea fosfaților cu energie ridicată din mitocondrii în citoplasmă.

o altă categorie cheie de nutrienți mitocondriali este antioxidanții. După cum sa discutat, acestea ajută la menținerea unui echilibru între producția de ROS și capacitatea antioxidantă de a preveni și reduce stresul oxidativ și disfuncția și boala asociate. Unii dintre antioxidanții cheie cercetați în combinație cu sănătatea mitocondrială includ:

• ALA (acid alfa-lipoic) – într-un studiu efectuat pe șoareci femele, o combinație de ALA, CoQ10 și vitamina E a avut o creștere a expresiei proteinelor mitocondriale și a redus daunele oxidative. Un mic studiu uman la cei cu tulburări mitocondriale a găsit beneficii printr-o combinație de ALA, creatină și CoQ10, cu beneficii pentru diferiți markeri surogat pentru disfuncția energiei celulare.
• carotenoide-în special licopen
• galat Epigallocatechin (EGCG; ceai verde) – mitocondrial biogeneza
• glutation-antioxidant intercelular majore
• melatonina – acest hormon nu doar reglementa ciclul de somn / trezire; este, de asemenea, un antioxidant puternic
• NAC (N-acetil cisteină) – un precursor pentru sinteza glutationului
• polifenoli – Quercetin, resveratrol, hidroxitirosol (găsit în măsline și ulei de măsline) – acestea curăță ROS, modulează biogeneza mitocondrială, decuplează fosforilarea oxidativă și modulează deschiderea MPTP, afectează sinteza ATP și reglează apoptoza
• proantocianidine – fitochimicale antioxidante suplimentare găsite în alimentele vegetale
• seleniu – în echilibrul corect, seleniul protejează împotriva stresului oxidativ. Cu toate acestea, seleniul excesiv poate provoca o problemă.
• vitamina C – un alt antioxidant cheie pentru a proteja împotriva stresului oxidativ.
• vitamina E – într-un studiu pe șoarece, suplimentarea cu vitamina E, în special alături de suplimentarea cu CoQ10, a dus la o scădere a deficiențelor funcționale asociate vârstei, precum și la o reducere a conținutului de carbonil din mitocondriile creierului, ficatului și mușchilor scheletici la cei suplimentați fie cu CoQ10, fie cu combinația celor două. Într-un alt studiu de șobolan care a analizat impactul îmbătrânirii asupra funcției mitocondriale din creier, suplimentarea cu vitamina E a împiedicat creșterea stresului oxidativ și a restabilit scăderile respirației mitocondriale într-o manieră dependentă de doză și biogeneza mitocondrială susținută în zonele sinaptice ale creierului.
• Zinc-zincul joacă un rol alături de calciu în reglarea redox mitocondrială, pe lângă faptul că este un antioxidant important. Cu toate acestea, la fel ca seleniul, zincul excesiv poate contribui la stresul oxidativ, mai degrabă decât la atenuarea acestuia. Într-un studiu la șobolani, seleniul și zincul au protejat împotriva stresului oxidativ și au menținut nivelurile de glutation la șobolanii care au prezentat stres oxidativ cauzat de malnutriția proteinelor.

după cum s-a menționat, există și câțiva factori cheie ai stilului de viață care se adaugă sănătății generale a mitocondriilor. Unele dintre principalele care trebuie luate în considerare în ceea ce privește sănătatea mitocondrială includ:

• exercițiu-cu unele tulburări mitocondriale, poate fi necesar să faceți acest lucru sub îndrumarea unui medic sau a unui profesionist, deoarece intoleranța la exerciții fizice este frecventă. Oricât de contraintuitiv ar părea, stresul benefic al exercițiilor fizice ajută la construirea mitocondrială mai puternică, deși exercițiile excesive pot contribui la problemă.
• postul intermitent și restricția calorică – o revizuire a constatat că rezultatele restricției calorice în ceea ce privește sănătatea mitocondrială au variat de la studiu la studiu, dar, în general, a existat o scădere a generării ROS. Unele studii au descoperit o creștere a biogenezei mitocondriale și a existat o creștere a Sirt3, care modulează activitățile diferitelor enzime mitocondriale.
• dieta ketogenică-s-a demonstrat că dieta ketogenică reduce numărul de ROS și alți radicali liberi creați de mitocondrii.
• niveluri mai scăzute de stres – mitocondriile pot simți și reacționa la factorii de stres. Acesta poate fi un motiv pentru stresul excesiv, fie de la locul de muncă sau stresul social sau de relație, contribuie la boli cronice. Găsirea unor modalități de reducere a stresului și încorporarea exercițiilor de ameliorare a stresului, inclusiv mindfulness și meditație, poate fi o componentă cheie pentru a vă ajuta cu sănătatea generală, precum și cu cea a mitocondriilor.
• reduceți expunerea la toxinele din mediu

în plus față de aceste trei categorii, există unele studii care indică ierburi și substanțe suplimentare care pot ajuta și la sănătatea mitocondrială:

• curcumina (turmeric) – previne disfuncția mitocondrială în creier
• Taurina – reglează sinteza proteinelor mitocondriale, care apoi îmbunătățește capacitatea lanțului de transport al electronilor și protejează împotriva stresului oxidativ
• Yerba Mate – stimulează biogeneza mitocondriilor

multe dintre studiile care analizează substanțele benefice menționate mai sus rămân la nivel de studiu in vitro și pe animale, ceea ce înseamnă că poate să nu fie la fel în practica clinică ca în laborator, ca multe lucruri. Cu toate acestea, există câteva aspecte cheie cu privire la elementele vitale pentru mitocondriile sănătoase: antioxidanți, vitamine B, alimente colorate și polifenoli.

consensul pentru îngrijirea tulburărilor mitocondriale primare de la Societatea de Medicină mitocondrială include îngrijiri speciale în timpul bolilor sau intervențiilor chirurgicale care necesită anestezie, precum și câteva vitamine și substanțe nutritive utilizate în mod obișnuit în practică, în ciuda cercetărilor limitate care validează utilizarea:

• ALA
• vitamine B, în special riboflavină și acid folinic
• CoQ10
• exercițiu de anduranță folosind o combinație de rezistență și exercițiu progresiv sub supraveghere începând cu un antrenament de nivel scăzut.
• L-carnitina

o analiză Cochrane a terapiilor mitocondriale nu a găsit dovezi puternice care să susțină tratamentul bolilor mitocondriale, deși afirmă că sunt necesare cercetări suplimentare. În general, îngrijirea disfuncției mitocondriale folosind antioxidanți, vitamine, minerale și alți nutrienți rămâne în stadiul incipient al cercetării, cu relativ puține studii umane și studii controlate randomizate, astfel încât o mare parte din sprijin se bazează pe studii mecaniciste și animale, precum și dovezi anecdotice din practica clinică, mai degrabă decât studii de înaltă calitate.

prima abordare alimentară: dieta pentru îmbunătățirea sănătății mitocondriale

există câteva lucruri pe care le puteți face pe baza a ceea ce literatura a demonstrat până acum. Ca fundație, un loc bun pentru a începe este cu o dietă colorată, pe bază de plante, plină de alimente întregi, organice.

iată câteva idei despre alimente și băuturi care vă pot ajuta să începeți să vă optimizați sănătatea mitocondrială:

• ceai verde
• alimente bogate în ALA: sfeclă, broccoli, varză de Bruxelles, morcovi, carne de organe și roșii.
• alimente bogate în vitamine B, în special carne, nuci, carne de organe și semințe.
• alimente bogate în carnitină: sparanghel, carne de vită și pui
• alimente bogate în CoQ10: broccoli, conopidă, pește, linte, carne, carne de organe, semințe de susan, soia, spanac și căpșuni.
• alimente bogate în seleniu (nuci de Brazilia, pui, ouă, carne de porc, ton și curcan) și zinc (semințe adzuki, semințe de dovleac, semințe de susan, stridii și curcan)
• o mulțime de legume și fructe colorate pentru o mulțime de antioxidanți și fitonutrienți, în special carotenoizi, resveratrol, quercetin și proantociani. Câteva exemple includ migdale, caise, sparanghel, avocado, banane, sfeclă, morcovi, grapefruit, struguri, guava, kale, ceapă, portocale, nuci pecan, dovleac, quinoa, rutabaga, spanac, căpșuni, roșii și pepene verde.
• condimente, în special busuioc și turmeric.

cei care simt că au nevoie de sprijin suplimentar dincolo de dietă pot examina sprijinul mitocondrial în formă suplimentară, cum ar fi ALA, carnitina și CoQ10 mai studiate. Discutați cu medicul, nutriționistul sau un alt medic pentru a discuta despre cele mai bune opțiuni pentru situația dvs.