- Категория: Здоровое долголетие
- Автор: Светлана Полуэктова
Митохондрии. Теория происхождения митохондрий. Роль в организме и старении
(Митохондрии как маркер здоровья и старения).
Митохондрии — это микроскопические внутриклеточные органеллы, снабжающие клетку энергией. Именно они преобразуют вещества из съеденных человеком продуктов в энергию. В организме их – гигантское количество – от 5-6 штук до 2,5 тысяч в каждой клетке.
Состояние “благополучия” митохондрий в значительной степени определяет жизнеспособность той клетки, в которой они “обитают”.
В 1972 году американский ученый Денхам Харман предложил митохондриальную теорию старения.
Согласно митохондриальной теории – старение организма связано с накоплением повреждений в митохондриях и их ДНК, что в конечном итоге приводит к нарушению функций всех клеток, органов и тканей.
Обратите внимание на чрезвычайно интересный факт – митохондрии имеют собственную ДНК. Митохондриальная ДНК (мтДНК) полностью отличается от ДНК ядра той клетки, в которой находятся митохондрии.
В отличие от ядерной, митохондриальная ДНК (мтДНК) не имеет защиты в виде белков-гистонов и является значительно более уязвимой к окислительному повреждению.
Повреждение мтДНК приводит к снижению эффективности работы митохондрий, нарушению функции клеток, их преждевременному старению или гибели (апоптозу), и в конечном итоге – к старению тканей, органов и организма в целом.
Представьте себе, подходы к замедлению старения на основе митохондриальной теории все те же: физическая активность, низкокалорийное низкоуглеводное питание богатое антиоксидантами, полноценный сон, контроль над стрессом.
• Регулярные аэробные физические нагрузки средней интенсивности способствуют увеличению количества, объема и качества митохондрий в мышечных клетках, что улучшает их способность к выработке энергии.
• Недостаток сна может привести к накоплению повреждений в митохондриальной ДНК, снижению их эффективности и увеличению продукции реактивных форм кислорода (РФК). Полноценный сон помогает снизить уровень окислительного стресса, поддерживает баланс производства и расхода энергии в клетках, обеспечивая оптимальное функционирование митохондрий.
• Калорийное ограничение и использование низкоуглеводных диет тоже улучшают митохондриальные функции и снижают уровень окислительного стресса в клетке.
Низкоуглеводное питание уменьшает уровень глюкозы в крови, снижая вероятность образования конечных продуктов гликирования (AGEs), которые могут повреждать митохондрии.
Жиры, в условиях ограничения углеводов, начинают использоваться клетками в качестве основного источника энергии. Это способствует более эффективной работе митохондрий и уменьшает образование РФК. Таким образом низкоуглеводная диета, может способствовать увеличению количества и улучшению качества митохондрий.
Ссылки на исследования и публикации, подтверждающие эти утверждения:
• Zhang, L., et al. (2019). "Sleep deprivation induces cognitive impairment by decreasing mitochondrial protein in hippocampus". Sleep and Biological Rhythms, 17(1), 43-51. Исследование сна и митохондриальной функции демонстрирует, как недостаток сна может ухудшать когнитивные функции через уменьшение митохондриального белка в гиппокампе.
• Paoli, A., et al. (2014). "Beyond weight loss: a review of the therapeutic uses of very-low-carbohydrate (ketogenic) diets". European Journal of Clinical Nutrition, 68(5), 641-651. В обзоре рассмотрены терапевтические эффекты низкоуглеводных диет, включая улучшение митохондриальной функции и метаболического здоровья.
• Упражнения и здоровье митохондрий: Safdar, A., et al. (2011). "Endurance exercise rescues progeroid aging and induces systemic mitochondrial rejuvenation in mtDNA mutator mice". Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(10), 4135-4140. Исследование показывает, как умеренные физические нагрузки могут омолодить митохондрии и улучшить их функцию.
• Стресс и митохондриальная функция: Picard, M., et al. (2018). "Mitochondrial psychobiology: Foundations and applications". Current Opinion in Behavioral Sciences, 28, 168-175. В статье описывается, как хронический стресс может оказывать негативное влияние на митохондриальную функцию и здоровье.
Митохондриальная медицина
Митохондриальная медицина утверждает, что большинство хронических заболеваний, включая сердечно-сосудистые, нейродегенеративные и метаболические расстройства, связаны с нарушением функции митохондрий. Поэтому, заботясь о здоровье митохондрий, можно не только продлить жизнь, но и улучшить ее качество.
ЗОЖ позволяет предотвратить накопление повреждений в митохондриях и поддерживает их нормальную функцию:
• умеренные аэробные упражнения, такие как ходьба, плавание и велосипед;
• методы управления стрессом, такие как медитация, йога и дыхательные практики;
• спать не менее 7-8 часов в сутки и придерживаться регулярного графика сна;
• использование добавок для поддержания функции митохондрий, таких как коэнзим Q10, L-карнитин и ресвератрол.
Бактериальная теория происхождения митохондрий
Митохондрии не просто тесно связаны со старением и здоровым долголетием, они вообще, сами по себе чрезвычайно интересные “сущности”.
Митохондрии открыты примерно в середине XIX века как органеллы, снабжающие клетки энергией. Тогда же высказывались предположения о бактериальном происхождении митохондрий.
В настоящее время бактериальная теория происхождения митохондрий (эндосимбиотическая) считается общепринятой в научной среде. Это вообще одно из важнейших открытий в области клеточной и эволюционной биологии, подкрепленное многочисленными генетическими, биохимическими и морфологическими доказательствами.
Суть теории: митохондрии – это бактерии, внедрившиеся около 600 млн лет назад в живые клетки и образовавшие с ними некий симбиоз.
Произошло это тогда, когда в атмосфере Земли начала повышаться концентрация кислорода. Бактерии-митохондрии "спрятались/вселились" внутрь клеток и научились там утилизировать кислород с образованием энергии.
Сейчас процесс “симбиоза” митохондрий со своей средой обитания – клеткой выглядит так:
• Организм с едой получает питательные вещества, они после переработки в желудочно-кишечном тракте поступают в клетки, доходят до митохондрий и подвергаются там окислению с выделением и запасанием энергии в форме молекул АТФ.
• Организму нужна энергия АТФ абсолютно на все клеточно-тканевые процессы: на проведение нервных сигналов, мышечные сокращения, образование тепла, синтез клеточных компонентов, выведение токсинов и так далее.
• Митохондрии-бактерии внутри ядерных клеток имеют безопасную среду обитания с запасом различных веществ, окруженную защитной мембраной. Клетка обеспечивает свои митохондрии всем необходимым – защитой от внешней среды, питательными веществами, кислородом. Митохондрии в таких условиях "чувствуют себя прекрасно", процветают и, в свою очередь, снабжают свою клетку-дом энергией.
Но всё меняется, когда в клетке не хватает кислорода и питательных веществ. Митохондрия в таких условиях уже не может быть энергетической станцией для своей клетки. Она, напротив, превращается в клеточного паразита. Не имея возможности производить АТФ, митохондрия начинает поглощать АТФ – чтобы поддержать свои собственные процессы.
Возможно, что в благоприятных условиях митохондрии производят АТФ в таких огромных количествах именно для того, чтобы СЕБЕ на «черный день» обеспечить «стратегический запас».
Таким образом, есть два варианта “взаимоотношений” митохондрии и клетки, в которой она “обитает”:
В благоприятных условиях – симбиоз, взаимная польза;
В неблагоприятных условиях – “эгоизм”, когда митохондрии стремятся выжить любой ценой, даже за счет клетки-хозяина.
Если клетка не обеспечивает митохондрии всем необходимым, то митохондрии убивают клетку.
Для организма хорошо, когда митохондрии убивают поломанную клетку, и очень-очень плохо, когда митохондрии убивают хорошие и нужные клетки.
Существуют теории митохондриального происхождения рака, болезни Паркинсона, Альцгеймера и многих других дегенеративных состояний.
Теория бактериального происхождения митохондрий дает, например, и понимание того, насколько вредно для нашего организма злоупотребление антибиотиками. Ведь антибиотики губительно действуют на бактерии, а значит, и бывшие бактерии – наши современные митохондрии – тоже могут быть подвержены их негативному влиянию.
Какое практическое значение для нас с вами имеет тезис «митохондрии – бывшие бактерии»?
Очень простое и конкретное: если мы хорошо заботимся о своих митохондриях, обеспечивая их кислородом и питательными веществами, то живем с ними в слаженном симбиозе на пользу друг другу.
Всего то и требуется с нашей стороны – не перекармливать митохондрии углеводами, регулярно снабжать кислородом, минералами и жирными кислотами, не травить их токсинами и гормонами стресса, давать клеткам продолжительный отдых-сон для того, чтобы митохондрии могли запасать АТФ впрок.
Всё, что полезно для митохондрий – полезно и нашему организму в целом.
Здоровые митохондрии – важнейшая составляющая здорового бодрого долголетия.
В современном российском информационном пространстве митохондриальная теория здорового долголетия тесно связана с именами Андрея Тарасевича и Аркадия Прокопьева. В интернете много бесплатных видео-лекций этих докторов, найдите и послушайте, очень интересно и полезно. 
Теперь, когда мы с вами вспомнили теломерную и митохондриальную теории старения, нам будет легче понять, что такое ВИТАУКТ (есть такая теория антистарения).
ВИТАУКТ – это комплекс процессов во взрослом и стареющем организме, противостоящий разрушительным процессам старения (©).
Явление витаукта изучил и ввел это понятие в науку-геронтологию советский/украинский учёный Владимир Вениаминович Фролькис.
“Витаукт” – тема очень интересная и обширная, ей требуется посвятить целую отдельную статью dobry-kosmetolog.ru/vitaukt .
А вы читали мою книжку про здоровое питание из цикла "Еда да!"? Она очень созвучна теме антистарения.
Светлана Полуэктова (Добрый косметолог ©)