Îmbătrânire, convalescență: cum să-ți reînvii mitocondriile

Odată cu înaintarea în vârstă sau după o boală gravă, plantele energetice ale celulelor sunt mai puțin eficiente. Pare posibil astăzi să le îmbunătățim funcționarea.

De ce este important acest lucru

Mitocondriile sunt structuri mici a căror funcție este de a furniza celule cu energie prin producerea de ATP (adenozin trifosfat). ATP este utilizat ca sursă de energie de practic toate speciile care trăiesc pe Pământ. Mitocondriile joacă, de asemenea, un rol esențial în semnalizarea, diferențierea, creșterea și decesul celular.

Tot mai multe studii arată că mitocondriile nu își mai îndeplinesc funcția în mod corespunzător pe măsură ce îmbătrânim. Această pierdere a funcției se traduce literalmente într-o scădere a energiei care afectează toate componentele corpului: celule, țesuturi, organe. Consecințele sunt multiple: scurtarea respirației, pierderea forței și a masei musculare, tulburări cognitive, tulburări ale dispoziției ... Pierderea funcției mitocondriale contribuie, de asemenea, la rezistența la insulină și la diabetul de tip 2.

Aceleași fenomene, în interval de timp, sunt și la locul de muncă în timpul și după o boală gravă, de exemplu sepsis sau infarct miocardic, unde majoritatea pacienților au o capacitate redusă de a produce ATP. La câțiva ani după o ședere în terapie intensivă, mulți pacienți nu și-au recuperat funcția pulmonară inițială, suferă de slăbiciune musculară și nu pot face exerciții la nivelul anterior. De asemenea, se plâng de probleme cognitive, anxietate, depresie, disfuncții sexuale ...

Prin urmare, știința este interesată de modalități de a păstra funcția mitocondriilor. Cercetările efectuate de mai bine de 30 de ani au stabilit că mai multe molecule naturale pot restabili aceste funcții. Deși studiile la om lipsesc, există o serie de dovezi care sugerează că dieta și suplimentarea vizate pot îmbunătăți funcția mitocondrială și pot oferi beneficii clinice asupra calității vieții.

De ce mitocondriile își pierd eficiența

Pierderea funcției mitocondriilor se datorează daunelor acumulate în ele: treptat odată cu vârsta sau mai brusc în caz de boală severă. Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să vă amintiți că oxigenul este folosit de mitocondrii pentru a produce ATP. Consumul său eliberează subproduse toxice numite radicalii liberi și specii reactive de oxigen (ROS). Aceste molecule foarte instabile sunt neutralizate în mod normal de antioxidanți, precum vitaminele C și E sau chiar enzime: superoxid dismutază, catalază, glutation peroxidază etc.

Antioxidanții și enzimele antioxidante reduc stresul oxidativ prin patru mecanisme, limitând astfel deteriorarea mitocondriilor:

eliminarea radicalilor liberi,
sechestrarea ionilor metalici,
repararea moleculelor deteriorate,
ruperea reacțiilor în lanț inițiate de radicalii liberi, ca și în peroxidarea lipidelor.

Cu toate acestea, radicalii liberi și ROS pot scăpa de aceste mecanisme de apărare și pot crește nivelurile de stres oxidativ.

Stresul oxidativ apare atunci când producția de ROS în mitocondrii depășește capacitățile antioxidante ale celulei. Stresul oxidativ din mitocondrii scade probabil producția de ATP. Dar poate provoca, de asemenea, daune ireversibile membranelor, enzimelor și ADN-ului din mitocondrii, ceea ce poate duce la deteriorarea celulelor și la moarte.

În timpul îmbătrânirii sau în timpul bolilor grave, unele dintre sistemele de eliminare a radicalilor liberi sunt diminuate, astfel încât mai mulți radicali liberi și ROS scapă, crescând nivelul de stres oxidativ din mitocondrii, care acumulează daune în ADN-ul lor și sunt din ce în ce mai puțin eficiente. Astfel, în conformitate cu „Teoria mitocondrială a îmbătrânirii”, dezvoltată de Denham Harman, producția crescută de specii reactive de oxigen contribuie la tulburările de îmbătrânire.

Acid alfa-lipoic și acetil-L-carnitină

Studiile efectuate de profesorul Bruce Ames, profesor de biologie moleculară și celulară la Universitatea din California la Berkeley au demonstrat interesul a două substanțe naturale în combaterea pierderii activității mitocondriilor: forma acetilată a L-carnitinei și a acidului alfa-lipoic.

L-carnitina este un nutrient esențial condiționat sintetizat din aminoacizii lizină și metionină din ficat, creier și rinichi; este implicat în transportul acizilor grași către mitocondrii. Prin urmare, este esențial pentru fabricarea ATP prin oxidarea grăsimilor. L-carnitina îmbunătățește transcrierea ADN-ului mitocondrial la șobolani vechi, posibil prin creșterea absorbției de oxigen și, prin urmare, a sintezei ATP.

Acidul alfa lipoic este prezent în toate celulele, deoarece joacă un rol important în mai multe căi metabolice. Se găsește în mod natural în mitocondrii, unde acționează ca o coenzimă a două enzime cheie: piruvat dehidrogenază și α-cetoglutarat dehidrogenază care catalizează metabolismul glucidelor și aminoacizilor (constituenții proteinelor). În plus, acidul lipoic are proprietăți antioxidante.

Nivelurile acestor două substanțe scad odată cu îmbătrânirea. Această observație a condus laboratorul condus de Bruce Ames să testeze o combinație a acestor două substanțe pentru a viza mitocondriile. Ideea este de a conține radicali liberi cu acid alfa-lipoic și de a stimula activitatea unei enzime afectate de îmbătrânire, carnitina acetiltransferază, care joacă un rol cheie în arderea combustibilului în mitocondrii.

Studiile efectuate de echipa lui Bruce Ames pe șobolani în vârstă arată că suplimentarea cu acid alfa-lipoic și acetil-L-carnitină îmbunătățește memoria și nivelurile generale de energie.

Combinația dintre acetil-L-carnitină și acid alfa-lipoic permite biogeneza mitocondriilor conform unui studiu realizat pe celule ale țesutului adipos.

Un studiu mic, randomizat, dublu-orb, controlat cu placebo, care a durat 17 săptămâni, a implicat 18 bărbați sănătoși, sedentari, cu vârste cuprinse între 60 și 71 de ani. Au primit fie o tabletă care conține acetil-L-carnitină și acid alfa-lipoic, fie un placebo. Participanții au fost rugați să efectueze o serie de exerciții concepute pentru a produce stres oxidativ.

Studiul a evaluat 9 biomarkeri ai sănătății celulare și ai stresului oxidativ: amoniac, beta-caroten, glutamină, glutation, malondialdehidă, stare antioxidantă totală (TAS), vitamina C, vitamina E (alfa și gamma-tocoferol). Pentru 8 din cei 9 biomarkeri, cu excepția alfa-tocoferolului, majoritatea subiecților au înregistrat rezultate pozitive atunci când au luat produsul activ, comparativ cu placebo. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că suplimentarea crește capacitatea antioxidantă a plasmei și ameliorează stresul oxidativ indus de efort.

Studiul a măsurat, de asemenea, indicele general al bunăstării psihologice (PGWBI). Acest scor oferă o indicație a percepțiilor despre sănătate și bunăstare. Scorurile majorității participanților au fost mai mari cu suplimentul decât cu placebo. O majoritate a raportat, de asemenea, îmbunătățirea vitalității și a stării generale de sănătate. Rezultatele au fost publicate la o conferință a Colegiului American de Medicină Sportivă.

Suplimentele de L-carnitină au, de asemenea, un interes pentru bolile grave. Acestea îmbunătățesc pacienții care suferă de sepsis și insuficiență cardiacă acută. Într-un model animal, suplimentarea cu acid alfa lipoic a prelungit supraviețuirea și a prevenit afectarea renală acută. Un alt studiu a constatat că acidul alfa lipoic scade stresul oxidativ în organele animalelor grav bolnave.

Vitamine și oligoelemente

Mai multe vitamine și oligoelemente sunt esențiale pentru funcționarea mitocondriilor fie deoarece acționează ca cofactori în metabolismul energetic și/sau ca antioxidanți. Aceste două funcții sunt legate, deoarece funcția antioxidantă poate preveni deteriorarea enzimelor implicate în metabolismul energetic, ceea ce limitează reducerea producției de energie.

Deficitul de fier determină eliberarea de oxidanți și afectează mitocondriile, posibil din cauza lipsei de hem. Deficitul de biotină (vitamina B8) provoacă, de asemenea, defecte ale mitocondriilor și scurgeri de oxidanți. Deficitul de zinc provoacă stres oxidativ marcat și poate contribui la degradarea mitocondrială.

Alți micronutrienți, atunci când lipsesc, determină scăderea funcției mitocondriale. Acestea sunt: tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2), cobalamina (vitamina B12), vitamina E, seleniu.

Aceste diferite deficiențe pot duce la îmbătrânirea accelerată și degradarea celulelor.

Melatonina

Melatonina este un hormon secretat de glanda pineală și implicat în ritmul circadian. Este, de asemenea, un antioxidant universal, atât hidrofil precum vitamina C, cât și lipofil precum vitamina E.

Un studiu efectuat la șoareci a arătat că melatonina previne deteriorarea mitocondriilor de stresul oxidativ și că poate preveni moartea celulelor musculare care urmează.

Mai multe studii in vitro și in vivo arată că melatonina promovează funcția mitocondrială și producția de ATP. Nivelurile de melatonină scad odată cu vârsta și sunt foarte scăzute la persoanele cu boli severe.

In practica

Asociatia acidul alfa-lipoic și acetil-L-carnitina ar putea fi un element important în lupta împotriva îmbătrânirii și a consecințelor sale, dar și în a ajuta la recuperarea bolilor grave. Este mai bine săadministrați cele două substanțe împreună. De fapt, acetil-L-carnitina, prin stimularea funcției mitocondriale și a producției de energie, crește consumul de oxigen și ar putea crește stresul oxidativ (acest lucru are ca rezultat experimental o scădere a nivelurilor de vitamina C și glutation în celule atunci când este suplimentată). Prezența acidului lipoic, un antioxidant mitocondrial eficient, ajută la contracararea acestui efect secundar al CLA.

O dietă bine concepută poate acoperi teoretic majoritatea necesităților de vitamine și minerale (cu excepția vitaminei D). În practică, deficitele sunt răspândite, mai ales după 60 de ani, ceea ce poate justifica administrarea suplimentelor.

Melatonina este oferit în general în anumite tulburări de somn și pentru combaterea jet lag. De obicei, dozele sunt de 0,5 până la 1 mg la culcare.

Luați sfatul unui profesionist din domeniul sănătății înainte de a lua orice suplimente alimentare.

Aliev G, Liu J, Shenk JC și colab. Ameliorarea neuronală mitocondrială prin hrănirea acetil-L-carnitinei și acidului lipoic șobolanilor în vârstă. J Cell Mol Med. 2009; 13 (2): 320-333.

Petronilho F, Florentino D, Danielski LG și colab. Acidul alfa-lipoic atenuează daunele oxidative la organe după sepsis. Inflamaţie. 2016; 39 (1): 357-365.

na-Castroviejo D, Sainz RM, Mayo JC, Tan D-X, Reiter RJ. Melatonina și funcția mitocondrială. Life Sci 2004; 75: 765e90.

Sethumadhavan S, Chinnakannu P. Carnitina și acidul lipoic ameliorează oxidarea proteinelor în mitocondriile inimii în timpul procesului de îmbătrânire. Biogerontologie. 2006; 7 (2): 101-109.