Widząc kolejną zmarszczkę, czy wypadające włosy prawdopodobnie nie myślimy o mitochondriach – mikroskopijnych elementach naszych komórek. Jednak zapewniam Was, że te małe fabryki produkujące energię zdecydowanie zasługują na zainteresowanie.
Zaburzenia funkcji mitochondriów są powiązane z ponad czterdziestoma znanymi chorobami, w tym miażdżycą, chorobą niedokrwienną serca, nowotworami, cukrzycą i chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, choroba Huntingtona i stwardnienie zanikowe boczne [1, 2].
Coraz więcej dowodów wskazuje na silne powiązanie między dysfunkcją mitochondriów, obniżeniem ich liczby i zawartości mitochondrialnego DNA, a starzeniem się i chorobami związanymi z wiekiem.
Nowe badanie opublikowane kilka miesięcy temu zdecydowanie potwierdza tę tezę. Profesor Singh i jego zespół z University of Alabama w Birmingham odkryli bezpośredni związek między “zdrowiem” naszych mitochondriów, a dwoma powszechnymi i dobrze widocznymi oznakami starzenia: utratą włosów i zmarszczkami [3].
Co było pierwsze- dysfunkcje mitochondriów, czy starzenie?
Mitochondria nazywane są “elektrowniami komórki” nie bez powodu. Szacuje się, że wytwarzają one 90% naszej energii komórkowej. Zawierają DNA mitochondrialne (tzw. mtDNA), które dziedziczymy po naszych mamach. Przez to, że jest ono niczym nie osłonięte narażone jest znacznie bardziej, niż DNA jądrowe na mutacje i uszkodzenia [4].
Naukowcy zauważyli, że mitochondria wraz z wiekiem stają się niestety mniej wydajne. Prowadzi to do zmniejszenia energii komórkowej i wielu związanych z tym problemów.
Zaburzone działanie mitochondriów jest powszechnie uważane za cechę charakterystyczną starzenia się [5]. Niezwykle ważne wydaje się pytanie, czy to starzenie powoduje dysfunkcję mitochondriów, czy też ich zaburzona funkcja prowadzi do zmian fizjologicznych, które wiążemy ze starzeniem? A może prawda jest gdzieś pomiędzy?
Ta zagadka zainspirowała profesora Singhai współpracowników do głębszej analizy tej skomplikowanej relacji pomiędzy zdrowiem mitochondriów i starzeniem.
W przeprowadzonych doświadczeniach, po intencjonalnym uszkodzeniu mitochondriów, u myszy pojawiały się liczne pomarszczenia skóry. Zaobserwowano też rozległe zmiany w mieszkach włosowych prowadzące do znacznego przerzedzenia sierści w ciągu kilku tygodni.
Jednak, kiedy badacze ponownie “uruchomili”mitochondria, zmiany te cofnęły się!
W ciągu zaledwie jednego miesiąca, wcześniej pomarszczona skóra stała się gładsza, a przerzedzona sierść wróciła do swojej świetności [3].
Jeden krok bliżej do zrozumienia procesu starzenia
Chociaż to badanie nie oznacza, że nagle mamy cudowne rozwiązanie problemu łysienia oraz sposób na zmarszczki, to daje ono interesujący wgląd w to, jak się starzejemy i co jest jego przyczyną.
Po pierwsze, praca ta wykazała silny związek przyczynowy między zdrowiem mitochondriów i niektórymi zmianami, które wiążemy ze starzeniem, w tym starzenie się skóry.
Po drugie, dowiedzieliśmy się, że wspieranie zdrowia naszych komórkowych mechanizmów energetycznych może nie tylko zapobiegać oznakom starzenia się, ale także odwrócić zmiany, które już nastąpiły.
“Konieczne są dalsze doświadczenia, aby określić, czy zmiany w innych narządach związane ze starzeniem można również odwrócić poprzez przywrócenie mitochondrialnego DNA”.
Dr Keshav Singh
Czy mamy wpływ na nasze mitochondria?
Dobrą wiadomością jest to, że istnieje kilka kroków, które możemy podjąć aby nasze mitochondria miały się dobrze. Jest to zdecydowanie warte wysiłku, ponieważ im bardziej zwiększymy jakość i ilość naszych mitochondriów, tym wolniej się zestarzejemy. Brzmi dobrze? Zacznijmy więc od opracowania kilku podstawowych nawyków, które pomogą spowolnić ten nieunikniony bieg wydarzeń.
1. Ruch
Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) i trening siłowy to doskonałe sposoby na wsparcie zdrowia mitochondrialnego [6].
2. Sen
Melatonina pełni rolę regulatora metabolicznego i “ochraniacza” mitochondrialnego poprzez swoje właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne [7].
3. Redukcja stresu
Ostatnie badania wykazały, że medytacja i techniki oparte na medytacji pomagają zmniejszyć stres oksydacyjny [8, 9].
4. Unikanie nadmiernej ekspozycji na słońce
Nadmierna i niewłaściwa (klik) ekspozycja na światło słoneczne indukuje stres oksydacyjny prowadząc do akumulacji mutacji mitochondrialnego DNA [10].
5. Ekspozycja na niską temperaturę
Ekspozycja, w krótkich seriach na niską temperaturę pomaga wyzwalać produkcję nowych mitochondriów. Polecamy zimny prysznic lub morsowanie:) [11].
6. Suplementacja
Innym sposobem ochrony i poprawy funkcji mitochondriów jest ich wspieranie za pomocą suplementów diety. Udowodnione działanie mają: kwas alfa liponowy; witaminy z grupy B; koenzym Q10, L Karnityna, Glutation, Magnez, NAD+ czy PQQ (pirolochinolinochinon) [12, 13]. Wiele z tych związków nie tylko chroni mitochondria przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, ale pobudzają również powstawanie nowych! Oczywiście suplementację przedyskutuj dokładnie ze swoim lekarzem.
7. Redukcja cukru
Wszyscy wiemy, że cukier to zło. Odkryto związek przyczynowo-skutkowy między wysokim stężeniem glukozy a zaburzeniem pracy mitochondriów [14, 15].
8. Spożywanie warzyw i owoców
Jedzmy w szczególności wiele zielonych warzyw liściastych i tych bogatych w siarkę, takich jak kalafior i kapusta, które pomagają naszym organizmom wytwarzać glutation, który wielu nazywa “matką wszystkich przeciwutleniaczy” [16].
9. Kwasy Omega 3
Spożywanie większej ilości kwasów omega 3 wpływa pozytywnie na błony mitochondriów. Kwasy Omega 3 znajdziemy w rybach z bezpiecznych połowów, orzechach włoskich, czy żółtkach jaj.
10. Restrykcja kaloryczna
Ograniczenie kalorii jest doskonałym sposobem na poprawę funkcji mitochondriów [18].
Jak widzicie, w każdej naszej komórce kryje się mały cud ewolucji. Niekoniecznie o nim myślimy (może nawet niewiele o nim wiemy), ale który ma wielki wpływ na nasz wygląd, a przede wszystkim na nasze zdrowie, i który możemy mądrze wspomagać już teraz.
Bibliografia
1. McKenzie M, Liolitsa D, Hanna M. Mitochondrial Disease: Mutations and Mechanisms. Neurochem Res. 2004;29(3):589-600. doi:10.1023/b:nere.0000014829.42364.dd
2. Wallace D. A Mitochondrial Paradigm of Metabolic and Degenerative Diseases, Aging, and Cancer: A Dawn for Evolutionary Medicine. Annu Rev Genet. 2005;39(1):359-407. doi:10.1146/annurev.genet.39.110304.095751
3. Singh B, Schoeb T, Bajpai P, Slominski A, Singh K. Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function. Cell Death Dis. 2018;9(7). doi:10.1038/s41419-018-0765-9
4. Bratic A, Larsson N. The role of mitochondria in aging. Journal of Clinical Investigation. 2013;123(3):951-957. doi:10.1172/jci64125
5. Chial H, Craig J. mtDNA and Mitochondrial Diseases. Nature Education 2008;1(1):217.
6. Wyckelsma V, Levinger I, McKenna M et al. Preservation of skeletal muscle mitochondrial content in older adults: relationship between mitochondria, fibre type and high-intensity exercise training. J Physiol (Lond). 2017;595(11):3345-3359. doi:10.1113/jp273950
7.Cardinali D, Vigo D. Melatonin, mitochondria, and the metabolic syndrome. Cellular and Molecular Life Sciences. 2017;74(21):3941-3954. doi:10.1007/s00018-017-2611-0
8. Kramer P, Bressan P. Our (Mother’s) Mitochondria and Our Mind. Perspectives on Psychological Science. 2017;13(1):88-100. doi:10.1177/1745691617718356
9. Tolahunase M, Sagar R, Dada R. Impact of Yoga and Meditation on Cellular Aging in Apparently Healthy Individuals: A Prospective, Open-Label Single-Arm Exploratory Study. Oxid Med Cell Longev. 2017;2017:1-9. doi:10.1155/2017/7928981
10. Birch-Machin M, Swalwell H. How mitochondria record the effects of UV exposure and oxidative stress using human skin as a model tissue. Mutagenesis. 2009;25(2):101-107. doi:10.1093/mutage/gep061
11. Chung N, Park J, Lim K. The effects of exercise and cold exposure on mitochondrial biogenesis in skeletal muscle and white adipose tissue. J Exerc Nutrition Biochem. 2017;21(2):39-47. doi:10.20463/jenb.2017.0020
12. Nicolson GL. Mitochondrial Dysfunction and Chronic Disease: Treatment With Natural Supplements. Integr Med (Encinitas). 2014;13(4):35-43.
13. Chowanadisai W, Bauerly K, Tchaparian E, Wong A, Cortopassi G, Rucker R. Pyrroloquinoline Quinone Stimulates Mitochondrial Biogenesis through cAMP Response Element-binding Protein Phosphorylation and Increased PGC-1α Expression. Journal of Biological Chemistry. 2009;285(1):142-152. doi:10.1074/jbc.m109.030130
14. Kemppainen E, George J, Garipler G et al. Mitochondrial Dysfunction Plus High-Sugar Diet Provokes a Metabolic Crisis That Inhibits Growth. PLoS ONE. 2016;11(1):e0145836. doi:10.1371/journal.pone.0145836
15. Banerjee P, Ma J, Hart G. Diabetes-associated dysregulation ofO-GlcNAcylation in rat cardiac mitochondria. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112(19):6050-6055. doi:10.1073/pnas.1424017112
16. Ribas V, Garcìa-Ruiz C, Fernández-Checa J. Glutathione and mitochondria. Front Pharmacol. 2014;5. doi:10.3389/fphar.2014.00151
17. Afshordel S, Hagl S, Werner D et al. Omega-3 polyunsaturated fatty acids improve mitochondrial dysfunction in brain aging – Impact of Bcl-2 and NPD-1 like metabolites. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids. 2015;92:23-31. doi:10.1016/j.plefa.2014.05.008
18. Lanza I, Zabielski P, Klaus K et al. Chronic Caloric Restriction Preserves Mitochondrial Function in Senescence without Increasing Mitochondrial Biogenesis. Cell Metab. 2012;16(6):777-788. doi:10.1016/j.cmet.2012.11.003
