Эти удивительные митохондрии: больше, чем электростанции кеток! Часть 1.

Митохондрии чаще всего называют электростанциями наших клеток из-за их способности генерировать энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Фактически, 90% АТФ, циркулирующего в нашем организме, вырабатывается в митохондриях посредством цикла Кребса.

Типы клеток различаются по количеству митохондрий: это зависит от потребности конкретной клетки в энергии. Например, клетки в тканях с высоким уровнем метаболизма (мышечная ткань) имеют тысячи митохондрий. Эритроциты не содержат ни одной.

Мы не очень объективно оцениваем свои потребности в энергии. Люди часто думают, что, например, синтез и секреция гормонов и ферментов, детоксикация, расслабление мышц, разрушение и синтез тканей, мышление и дыхание, происходят сами собой. Но нам нужно колоссальное количество энергии для осуществления этих процессов.

Давайте разбираться, сколько лошадиных сил под нашим капотом. 20% энергии клетка использует, просто регулируя баланс между ионами натрия и калия внутри наших клеток. Иными словами, 20% нашей энергии направлено на то, чтобы ничего не происходило.

Но мы не должны считать наши митохондрии просто производителями энергии. Они делают для нас намного больше.

Митохондриальные функции в фолатном цикле.

У митохондрий огромное количество задач по регулированию функций клеток независимо от производства АТФ. Как ни странно, клетки, которые не содержат митохондрий, такие, как вышеупомянутые эритроциты, не имеют ядра.

Вы можете принимать метилфолат до тех пор, пока ваше лицо не станет синим, но правильная функция метилирования и скорость кровотока полностью зависят от количества здоровых митохондрий. Ведь метилирование - это взаимодействие между цитозолем и митохондриями. Альфа-кетоглутарат и формиат являются двумя важными митохондриальными молекулами, необходимыми для метилирования. А холин необходимо преобразовать в бетаин, чтобы использовать его метильную группу, и это происходит в митохондриях. Таким образом, когда уровень фолата низок, низкое количество митохондрий уменьшит способность холина обеспечивать метильные группы вместо фолата.

Помимо холинового цикла, меньшее количество митохондрий означает меньшее количество метильных групп - разделять эти процессы нельзя. Снижение содержания митохондрий и яркое проявление митохондриальной дисфункции могут являться причиной того, что проблемы со здоровьем, связанные с циклами фолиевой кислоты и метилирования, возникают в более раннем возрасте, чем должны. По мере того, как мы становимся старше, больше сидим и больше едим, количество митохондрий снижается, а те, которые остаются, функционируют неправильно.

Сейчас многие просвещенные люди сосредоточены на метилировании, рассчитывая на связанную с ним детоксикацию. Но нельзя забывать о том, что если с митохондриями есть проблемы, проявится обратная сторона медали: эпигенетическая дисрегуляция.

Иными словами, дисфункция митохондрий - это плохая генетическая регуляция.

Недавние исследования были посвящены​​ выявлению вклада митохондрий в общеклеточную экспрессию генов. Выяснилось, что половина изменений в экспрессии генов связана с деятельностью митохондрий, хотя митохондрии содержат только 13 генов. Это обусловлено не только их производительностью АТФ, но и другими факторами, связанными с эпигенетической модификацией.

Это, конечно, не универсальный рецепт здоровья или долголетия. Но это повод задуматься о здоровье митохондрий!

Митохондриальные функции и синтез стероидных гормонов.

А еще митохондрии ответственны за синтез стероидных гормонов, таких как кортизол и эстроген. Поскольку эти гормоны формируют митохондриальную функцию, они действуют в качестве сигнальных молекул, сообщая о таких серьезных вещах, как потребность в питательных веществах, состояние жировой ткани и уровень стресса отдельных клеток и систем организма.

Например, гипофиз секретирует адренокортикотропный гормон (АКТГ), чтобы стимулировать надпочечники производить кортизол. Поскольку для синтеза кортизола требуются митохондрии, надпочечники должны иметь богатый запас сырья. Во время процесса стероидогенеза митохондрии в надпочечниках, совместно с гладкой эндоплазматической сетью, превращают холестерин в кортизол и отправляют его в кровь. Затем кортизол распределяется по всему организму через кровь, воздействуя на митохондрии в клетках других органов и тканей.

А вот здесь обратите внимание на интересный момент. Когда кортизол связывается с глюкокортикоидным рецептором на любой клетке организма, он внедряется в митохондрии и влияет на их “поведение”. На физиологическом уровне кортизол увеличивает выработку энергии и уменьшает количество активных форм кислорода. В долгосрочной перспективе или в дозах, превышающих физиологические, этот полезный процесс с большой степенью вероятности окажет противоположный эффект. Таким образом, в некотором смысле стероидные гормоны функционируют, позволяя митохондриям в различных тканях передавать информацию друг другу, оптимизируя физиологические процессы и укрепляя здоровье.

Результаты последних исследований также показали, что гормон сна мелатонин также функционирует как средство связи для митохондрий, позволяя им “общаться” друг с другом на расстоянии. Митохондрии синтезируют мелатонин в шишковидной железе и выделяют его в течение ночи, чтобы передать информацию о времени суток клеткам. Таким образом запускается внутреннее регулирование митохондриальной динамики, которая способствует идеальному балансу биогенеза и митофагии митохондрий.

Митохондрии также выполняют ряд других важных функций, включая запрограммированную гибель клеток (аутофагию), передачу сигналов кальция и меж- и внутриклеточную передачу сигналов путем создания активных форм кислорода.

Проще говоря, ваше здоровье - это ваши митохондрии.

Продолжение - в следующей статье.