Mitokondriyal Disfonksiyon

Mitokondriyal Disfonksiyon

Psikonöroimmünoloji

Enerji hakkında konuştuğumuzda, mitokondri hakkında konuşuyoruz. Mitokondri neredeyse tüm vücut hücrelerinde enerji üretimi için gereklidir. Mitokondrinin fonksiyonu herhangi bir nedenle bozulursa, hücre ve vücut fonksiyonları uygun şekilde işlev göremez.

Çok düşük sayıda mitokondri yaşlanan insanların karakteristiğidir. Yaşlandıkça, hücrelerdeki düzgün çalışan mitokondri sayısı azalır, bu nedenle mevcut enerji miktarı azalır. Bu, yirminci yaşına kadar neredeyse hiç rol oynamaz, bu da (küçük) çocukların neden tükenmez bir enerji kaynağına sahip olduklarını açıklayabilir. Bununla birlikte, yaşamın yirminci yılından itibaren, mitokondrilerin enerji üretme verimliliği azalır ve optimal olarak işlev gören mitokondri sayısı da azalır. Yaşlanma, giderek artan bir şekilde mitokondriyal bir hastalık olarak görülmektedir. Hareketteki yoksulluk, mitokondri üretiminin yetersiz olmasının bir nedenidir.

Bu arada, mitokondriyal yetmezlik ve işlev bozukluğuna yol açabilecek genetik bozukluklar da vardır. Bu sadece çok küçük bir yüzde; 5.000 kişiden yaklaşık 1'inde konjenital mitokondriyal anormallik vardır. Mitokondriyal bozuklukların en büyük yüzdesi, gerekli metabolitlerin yetersiz temini, yanlış ve / veya aşırı yeme ve egzersiz eksikliği de dahil olmak üzere yaşam tarzına kadar izlenebilir. Bağışıklık sistemi de dahil olmak üzere vücuttaki enerji dağıtımının önceliği de önemlidir.

Bir elektron taşıma zinciri işlev bozukluğu, yetersiz ubikinol / ubikinon ve demir eksikliğinin bir sonucu olarak gelişebilir. Bunun nedeni, elektron taşıma zincirinin işlevi için, diğer şeylerin yanı sıra, yeterli miktarda demir ve Q10 gerekli olmasıdır. Elektron taşıma zinciri en iyi şekilde çalışmazsa, kemosmoz sürecini yavaşlar ve ozmotik basınç nedeniyle ATP sentazından geri akan protonlar, ADP'den daha az ATP'nin yeniden üretilmesine neden olur. Hücreler çok az enerji ürettiğinde, hayati fonksiyonlarını düzgün bir şekilde yerine getiremezler.

Son olarak, yaşam ortamı mitokondrinin işlevini etkiler. Mitokondriye potansiyel olarak zarar verebilecek başlıca toksinler şunları içerir:

  • Sigara dumanı
  • Partikül madde dahil hava kirliliği
  • Poliamatik Hidrokarbonlar (PAH'lar)
  • Herbisitler ve böcek ilaçları

Oksidanlar ve antioksidanlar

Mitokondriyal disfonksiyonun ana nedeni, elektron taşıma zinciri içinde gerçekleşen redoks reaksiyonlarında yatmaktadır. Bu zincirdeki proteinlerin oksidatif hasarın ana nedenleri olduğu düşünülmektedir. Mitokondrinin metabolizması tam olarak verimli değildir ve normal olarak tüketilen oksijenin yaklaşık% 1-3'ü orada reaktif oksijen ve azot parçacıklarına dönüştürülür. Bunlar ROS (reaktif oksijen türleri) ve RNS'dir (reaktif azot türleri). Bu parçacıklara serbest radikaller denir ve mitokondri içinde ve dışında DNA moleküllerine, proteinlere ve yağ asitlerine zarar verebilir.

DNA'ya zarar verilmesi mutasyonlara ve proteinlerin hasar görmesine neden olur. Ayrıca denatürasyona (deformasyon) ve enzim fonksiyonunda azalma olur. Mitokondriyal yağ asidi zarı ROS tarafından hasar gördüğünde, iyonlar ve protonlar sitozole geri sızabilir. İyon kaçağı, metabolitlerin mitokondriuma kontrollü bir şekilde taşınması için önemli olan elektrokimyasal gradyanı bozar. Ayrıca, ADP'yi ATP'ye dönüştürerek ATP sentazını sürmek için gereken proton pompasını bozar. Bu yine ATP üretiminin azalması ve dolayısıyla daha az enerji ile sonuçlanır.

Oksidatif süreçler, mitokondrinin içinde ve dışında antioksidanlar tarafından normal koşullar altında vücutta dengelenir. Bu amaçla, vücut sitosolde glutatyon, katalaz ve süperoksit dismutaz (SOD) gibi enzimatik antioksidanlar üretir. Diyet antioksidanları ayrıca C vitamini ve E vitamini de dahil olmak üzere serbest radikal üretimini önleyebilir ve sonlandırabilir. Hem vücudun kendi glutatyon üretimi hem de diyet yoluyla C ve E vitaminlerinin alımı vücuttaki serbest radikal yükü azaltmak için yetersiz olabilir.

ROS ayrıca hücrede biyolojik bir sinyal fonksiyonuna sahiptir ve bu nedenle her zaman kötü değildir. Redoks reaksiyonlarını mümkün olduğunca zararsız hale getirmek için pro ve antioksidanlar arasında iyi bir denge sağlamakla ilgilidir. Birisi çok az meyve veya sebze yediğinde, vücuttaki oksidatif yükün antioksidatif kapasiteden daha yüksek olduğunu varsayabilirsiniz. Bu durumlarda antioksidanlarla takviye edilmesi önerilir.

Mitokondriyal disfonksiyonun bazı belirtileri

Mitokondriyal disfonksiyonun birçok lokal ve sistemik semptomu vardır. Aşağıdaki semptomlardan bir veya daha fazlasıyla karşılaştığınızda, mitokondriyal disfonksiyonun rol oynama olasılığı vardır.

  • Büyüme geriliği
  • Kas zayıflığı, kas ağrısı, düşük kas tonusu, hareket eksikliği
  • Kronik yorgunluk, bitkinlik, tükenmişlik
  • Görme ve işitme sorunları
  • Öğrenme güçlükleri
  • Fiziksel ve zihinsel gelişimsel gecikmeler
  • Otizm Belirtileri ve Otistiform Davranış
  • Kalp, karaciğer ve böbrek hastalıkları
  • Gastrointestinal şikayetler, yutma güçlüğü, ishal veya kabızlık, açıklanamayan kusma, kramplar, reflü
  • Diyabet
  • Artmış enfeksiyon riski
  • Nörolojik problemler, migren
  • Hareket bozuklukları
  • Tiroid problemleri
  • Solunum problemleri

Kronik durumlar ve enerji

Mitokondriyal disfonksiyonun birçok kronik hastalıkta rol oynadığına dair belirtiler vardır. Aşağıda kısa bir genel bakış yer almaktadır.

  • Nörodejeneratif Hastalıklar: Alzheimer, Parkinson, ALS
  • Kardiyovasküler hastalıklar: Ateroskleroz, diğer kardiyovasküler hastalıklar
  • Diyabet ve metabolik sendrom
  • Otoimmün hastalıklar: Multipl skleroz, tip I diyabet
  • Psikiyatrik bozukluklar: Otizm spektrum bozuklukları, şizofreni, bipolar bozukluk, duygudurum bozuklukları
  • Gastrointestinal problemler
  • Yorgunluk sendromları: Kronik yorgunluk sendromu
  • Kas-iskelet sistemi hastalıkları: Fibromiyalji, kas atrofisi
  • Kronik enfeksiyonlar

Mitokondriyal disfonksiyonun bu kadar geniş kapsamlı sonuçları olması ve neredeyse tüm kronik koşullarda ortaya çıkması nasıl mümkün olabilir? Çünkü hücrelerdeki enerji kaynağı tüm yaşam süreçleri için gereklidir. Enerji arzı kesildiğinde, bu nedenle tüm bu alanlarda semptomlar bulunur.

Q10, ubikinol

Ubiquinol, vücudun ürettiği tek yağda çözünen antioksidandır. Koenzim Q10, solunum zincirinde alternatif olarak elektron donörü (ubikinol) ve elektron alıcısı (ubikinon) olarak hareket ederek mitokondride enerji (ATP) üretimi için her vücut hücresinde gereklidir. Çok fazla sayıda mitokondri bulunan dokular ve organlar özellikle kalp, beyin, kaslar, pankreas, böbrekler ve karaciğer yüksek enerji üretimi ve düzgün çalışmak için çok sayıda koenzim Q10'a ihtiyaç duyar. Vücudun kendi üretimi yetersizse, örneğin 40 yaşından itibaren koenzim Q10 sentezi sabit bir şekilde azalır. Ubikinol ile takviye, hastalık, oksidatif stres veya ilaç (statinler dahil) nedeniyle arzu edilir. Ubiquinol takviyesi, düşünüldüğü gibi vücudu tembel yapmaz, ve vücudun kendi sentezini etkilemez. Düşük Q10 seviyesine sahip insanlarda, takviye yorgunluğu azaltır.

PQQ

Enerjinin mitokondriye dönüşümü redoks reaksiyonlarına bağlıdır. PQQ, oksidoredüktazlar olarak adlandırılan redoks reaksiyonlarını katalize eden enzimlerin etkisi için bir kofaktördür. Bir oksidoredüktazın önemli bir örneği, glikolizde rol oynayan glikoz dehidrojenazdır. Elektron taşıma zincirindeki dört enzim kompleksi ayrıca membrana bağlı dehidrojenazlar şeklinde oksidoredüktazlar içerir.

Ek olarak, PQQ'nun hücre iletişiminde önemli bir rol oynaması mümkündür. Hayvan çalışmaları, PQQ eksikliğinin büyüme geriliğine, bağışıklık fonksiyonunun azalmasına ve üreme sorunlarına yol açabileceğini göstermiştir. Bu, PQQ'nun bir katalizör ve antioksidandan çok daha fazla olduğunu göstermektedir. PQQ, enerji metabolizmasında yer alan genleri düzenleyen bir transkripsiyon faktörü olan PGC-1-alfa üzerinde bir etkiye sahip olabilir. PGC-1-alfa, mitokondriyal protein sentezini dolaylı olarak uyaran maddeler olan NRF-1 ve NRF-2 oluşumunu uyarır.

PQQ'nun ayrıca mitokondriyal biyogenezi uyardığı gösterilmiştir. Ek olarak, PGC-1-alfa ROS içeriğini azaltır ve mitokondriyal toksinlere karşı korur. PGC-1-alfa, egzersiz sonrası kaslardaki ATP eksikliğinden kaynaklanan AMP kinaz tarafından aktive edilir. Bu nedenle yoğun egzersiz, mitokondrinin büyümesini, çoğalmasını ve oluşumunu teşvik etmek için önemli bir stratejidir. Ancak PQQ da buna katkıda bulunabilir.

Antioksidanlar

Azaltılmış glutatyon, hemen hemen tüm kötü şöhretli serbest radikaller ve hidroksil radikali, süperoksit ve yağ asidi radikalleri gibi reaktif oksijen partikülleri için bir temizleyici (serbest radikal temizleyici) görevi görebilir. Güçlü indirgeme etkisi nedeniyle GSH, oksitlenmiş ve dolayısıyla etkisiz hale gelen diğer antioksidanların yeniden kullanılmasına da büyük katkıda bulunur. Glutatyon, antioksidan kaskadı (C vitamini, E vitamini, alfa-lipoik asit ve koenzim Q10) içindeki diğer antioksidanları, antioksidan sistemin kapasitesini büyük ölçüde uyaran yeniden kullanıma uygun hale getirebilir.

L-Karnitin

L-Karnitin, yağ asitlerini mitokondrilerdeki matrise bağlayan ve taşıyan bir yağ asidi taşıyıcıdır. Bu yağ asitleri daha sonra beta oksidasyon sürecinde parçalanır ve sitrik asit döngüsünde ana substrat olan asetil-CoA oluşturulur. Vücutta çok az L-karnitin olan insanlar genellikle mitokondriyal disfonksiyona sahiptir. L-karnitin arttığında, mitokondriuma daha fazla yağ asidi taşınır. Bu, yağ asidi metabolizmasını arttırır ve oksidatif fosforilasyon sürecini geliştirir.

Riboz

D-Riboz, ATP, NAD, FAD ve koenzim A gibi hücre metabolizmasının temel maddelerinin merkezi bir parçasıdır. Riboz, normal koşullar altında vücuttaki glikozdan yapılabilir, ancak bu nispeten yavaş bir işlemdir. Üretilen riboz, ATP üretimini tetikleyerek ve uyararak hücrelerdeki enerjiye dönüştürülür. Sağlıklı hayati hücreler ATP depolarını sürekli olarak yeniler. Bununla birlikte, stres, yorucu egzersiz, yaralanma, hastalık veya yaşlanma gibi ağır koşullar altında, kalp ve iskelet kasları gibi dokular genellikle ATP seviyelerini en uygun şekilde koruyamaz. Riboz ve kreatinin mevcudiyeti bunda rol oynayabilir.

kreatin

Kreatin kas dokusunda enerji açısından zengin fosfat gruplarının geçici bir tamponu olarak işlev görür. Kas kasılmaları sırasında, kreatin fosfat ATP sentezi için hızla fosfat grupları sağlayabilir. Kendi ATP arzı ve üretimi sadece yaklaşık 4 saniye için yeterlidir, bundan sonra vücut ATP üretimi için kreatin fosfattaki fosfat gruplarını kullanmaya başlar. Bu nedenle, dayanıklılık için kaslarda yeterince yüksek bir kreatin seviyesi gereklidir.

Magnezyum

Magnezyum, aerobik enerji üretiminde doğrudan magnezyum-ATP kompleksinin bir parçası olduğu ve dolaylı olarak glikoliz ve oksidatif fosforilasyonda ATP üreten enzimlerin bir enzim aktivatörü olduğu için önemlidir. Çok fazla stres yaşadığınızda veya yoğun egzersiz yaptığınızda, vücuttaki magnezyum içeriği önemli ölçüde azalır. Bu durum enerji eksikliğinin belirtileri olan yorgunluk ve kas krampları oluşturur. Magnezyum bisglisinat gibi kolayca emilebilen bir formda yeterli magnezyum eklenmesi, stokları yeniler, böylece hem doğrudan magnezyum-ATP kompleksine bağlanma yoluyla hem de dolaylı olarak enzim aktivatörleri yoluyla üretilebilir. Bu, yorgunluğu, kas ağrısını ve diğer enerji eksikliği semptomlarını azaltır.

B vitaminleri

Tabii ki, sitrik asit döngüsü içinde temel rolleri olan B vitaminleri de normal enerji metabolizması için çok önemlidir.