Mitochondria – jaką pełnią rolę i jak wspomóc ich działanie?

Najważniejszą funkcją mitochondrium, jest pozyskanie energii przechowywanej w wiązaniach chemicznych składników odżywczych. Elektrony te – bo w tej postaci właśnie ona występuje – zostają przekształcone w taką formę energii, która może zostać spożytkowana przez komórki.

Ta forma energii to cząsteczka zwana ATP (adenozynotrójfosforan), a proces ten nazywa się oddychaniem komórkowym. Mitochondria są siłą napędową komórek, ponieważ to one właśnie wytwarzają ok. 90% wszystkich ATP.

Sprawne działanie

Prawidłowo działające mitochondria, to wydajnie zasilane komórki. Kiedy to działanie zostaje zaburzone, dochodzi do uszkodzeń i zakłóceń procesów komórkowych. Upośledzenie mechanizmu produkcji ATP w mitochondriach, szczególnie łańcuchu transportu elektronów, powodują zwiększenie produkcji ROS (reaktywnych form tlenu). Te, w wysokich stężeniach, mogą okazać się niebezpieczne dla mitochondriów. Uszkodzenia w nich powstające mogą dać początek szeregowi zmian i zniszczeń, które wpływają na wszystkie procesy biologiczne w naszym organizmie.

Choć proces ten postępuje naturalnie wraz z wiekiem, poprawa skuteczności wytwarzania energii przez mitochondria, zapobieganiu uszkodzeniom lub ich naprawy może mieć korzystny wpływ na starzenie.

Jak wesprzeć mitochondria w pracy?

Co możemy zrobić, by mitochondria mogły wydajniej działać?

• Ograniczyć kalorie

Kiedy ograniczamy kalorie – np. poszcząc – wzrasta bioenergetyczna wydajność mitochondriów. Wydaje się bowiem, że działa to jak sygnał mobilizujący, który skutkuje m.in.: poprawą aktywności łańcucha transportu elektronów, regulacją produkcji ROS i stresu oksydacyjnego, wspieraniem mechanizmów które odpowiedzialne są za zapobieganie szkodom oraz ich naprawę, a także promowaniem odnowy sieci mitochondriów, poprzez eliminowanie uszkodzonych i produkowanie nowych.

• Ćwiczyć

Aktywność fizyczna wymaga wyprodukowania sporej ilości energii, by nasze mięśnie mogły zostać zasilone. To niejako rola mitochondriów które się w nich znajdują i dają sygnał reszcie komórek o potrzebie energetycznej. W odpowiedzi, komórki mięśniowe wytwarzają więcej mitochondriów oraz więcej mitochondrialnych enzymów. Dzięki temu zwiększa się wydolność oddechowa mięśni, a więc ich zdolność do wytwarzania ATP ze składników odżywczych, by zasilić kurczenie mięśni.

Tak wygląda proces adaptowania się mięśni do wysiłku. To też jeden z powodów, dla których nasza wydajność rośnie przy regularnym trenowaniu. Okazuje się również, że ćwiczenia to jeden z najlepszych sposobów na poprawę biogenezy mitochondrialnej i działania w starzejących się mięśniach. Pomaga to opóźnić spadek aktywności mitochondriów związany z wiekiem i zachować zdrowie mięśni.

• Odżywiać mitochondria

Niektóre składniki odżywcze wspierają pracę i wydajność mitochondriów. Dostarczają substratów i kofaktorów, które wspierają oraz/lub stymulują aktywność enzymów mitochondrialnych, wzmacniają protekcyjne działanie przeciwutleniaczy komórkowych, chroniąc mitochondria przed utlenianiem oraz naprawiają ich błony.

Do tych składników odżywczych należą: witaminy z grupy B, minerały i polifenole, L-karnityna, kwas alfa-liponowy, koenzym Q10, chinon pirolochinoliny i kreatyna. Mogą być dostarczane zarówno ze zbilansowanej diety – warzyw i owoców, orzechów czy nasion – jak i suplementów.

• Wysypiać się

Wiadomym jest, że mózg jest narządem wymagającym bardzo dużo energii. Szybkość jego metabolizmu prowadzi do gromadzenia wielu odpadów tego procesu. Kiedy śpimy, mózg pozbywa się tych produktów, które mogą być toksyczne dla mitochondriów, jak np. beta amyloid. Kiedy poziom tego białka jest prawidłowy, wykazuje działanie ochronne wobec neuronów i wspierające ich aktywność. W nadmiernej ilości jest jednak toksyczny, szczególnie dla mitochondriów, co może zapoczątkować procesy neurodegeneracyjne.

Jako że mitochondria neuronalne zasilają każdą funkcję mózgu, unikanie nagromadzenia toksycznych odpadów jest istotne. Innymi słowy, brak snu dobrej jakości może uszkodzić w konsekwencji mitochondria – dobry sen, to dobrze funkcjonujący mózg.

• Nauczyć się relaksować

Wiemy już, że psychiczny stres odbija się na naszym zdrowiu fizycznym. Może wpłynąć na strukturę i funkcjonowanie mitochondriów, poprzez hormony stresu (np. kortyzol) i inne sygnały które odbierane są przez te struktury. Przewlekły stres niesie za sobą ryzyko powodowania dysfunkcji mitochondrialnych i modyfikowania procesów komórkowych oraz biologicznych. To może mieć szkodliwy wpływ na nasz układ nerwowy, odpornościowy i hormonalny.

Ważne jest więc, by nauczyć się zarządzać stresem oraz skutecznie się odprężać. Jak wykazały badania, regularne praktykowanie technik relaksacyjnych zwiększa ekspresję genów, które związane są z prawidłowym funkcjonowaniem mitochondriów. Spacerujmy, uprawiajmy jogę i medytację, czytajmy, wykonujmy każdą inną aktywność, która pomaga nam się zrelaksować.

• Wystawiajmy się na słońce

Rozsądna ekspozycja na słońce jest bardzo ważna dla naszego zdrowia, pozwalając naszemu organizmowi na wyprodukowanie tak potrzebnej nam witaminy D. Jak pokazują badania, jest ona niezbędna do aktywności mitochondriów. Suplementowanie witaminy D przez osoby dorosłe które cierpiały na jej niedobór, poprawiło mitochondrialną aktywność oksydacyjną w mięśniach. Badania na zwierzętach wykazały, że witamina ta sprzyja biogenezie mitochondriów, zwiększając zdolność oksydacyjną w mięśniach i brązowym tłuszczu.

• Naświetlać się promieniami podczerwonymi

Zarówno czerwone światło, jak i bliska podczerwień mają właściwości przenikające przez skórę. Dzięki temu mogą wpływać na mitochondria, poprzez stymulację oksydazy cytochromu C. To cząsteczka będąca częścią mitochondrialnego łańcucha transportu elektronów, wytwarzającego ATP.

Promienie te zwiększają wydajność tego łańcucha, a więc i produkcji energii. Dzięki temu polepsza się również sygnalizacja komórkowa przez ROS, a także odpowiedzi komórkowe, m.in. obrona antyoksydacyjna i funkcjonowanie komórek. Do dziś opisanych zostało wiele korzyści tej fototerapii, np.: przyspieszone gojenie ran, zmniejszone ryzyko uszkodzeń mięśni czy polepszona regeneracja mięśni po wysiłku.

• Nie bać się zimna…

Kiedy jest nam zimno mięśnie szkieletowe oraz brązowy tłuszcz mają za zadanie dostarczyć nam dodatkowe ciepło – te pierwsze czynią to np. poprzez dreszcze.

Drżenie uwalnia ciepło spalając „paliwo” oraz zużywając ATP do kurczów mięśni. Aktywizuje ono również mitochondria do pośredniego generowania ciepła. Brązowa tkanka tłuszczowa (w przeciwieństwie do innych) posiada cząsteczkę zdolną do rozdzielenia oddychania, od produkcji ATP. Dzięki temu, może on wziąć udział w wytwarzaniu ciepła. Mitochondria mają więc w tym procesie aktywny udział.

W brązowym tłuszczu i mięśniach szkieletowych zimno stymuluje wzrost aktywności mitochondrialnej oraz jej biogenezy. Dlatego właśnie krioterapia, a nawet zimne prysznice mogą zaktywizować pracę mitochondriów – by zapewnić nam ciepło.

• … ani ciepła

Ciepło z kolei wywołuje reakcje komórkowe, które pomagają się przystosować. Jak wykazano, stres związany z ciepłem wywołuje korzystną odpowiedź adaptacyjną w mitochondriach, zwiększającą ich zdolność funkcjonalną. Pojawia się ona np. w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym. Jak wykazują badania, korzystanie z sauny może poprawić wytrzymałość, a także zmniejszyć ryzyko chorób układu krążenia.

Źródło:

https://draxe.com/mitochondria/

Opracowała Ewa Wysocka