Rollen til mitokondrier i kosthold og helse

Mat gir makronæringsstoffer (karbohydrater, lipider og proteiner) som er nødvendige for produksjon av energi, cellulære komponenter og strukturer som er avgjørende for cellulære funksjoner.³

For eksempel oppmuntrer noen kostholdsstrategier til inntak av sunt fett som støtter mitokondriell helse.³ På den annen side kan kalorirestriksjon eller periodisk faste øke effektiviteten ved å trekke de nødvendige ressursene fra kroppens reserver.³

Næringsstoffer som B-vitaminer, jern, selen og koenzym Q10 oppnådd i kosten er også viktige for å støtte mitokondriefunksjon og energiproduksjon.³ I tillegg til deres essensielle rolle i energiproduksjon, spiller mitokondrier også en nøkkelrolle i intracellulær kalsiumregulering, celledød og redoksbalanse.³

Ulike etiologier, inkludert genetiske mutasjoner, infeksjoner, aldring og mangel på fysisk aktivitet, kan føre til mitokondriell dysfunksjon, som igjen påvirker mekanismene til ulike sykdommer.²

Dysfunksjon av mitokondrier i hjerneceller bidrar til utbruddet av Alzheimers sykdom (hvor nedsatt funksjon fører til akkumulering av beta-amyloid plakk), Parkinsons sykdom (hvor nedsatt metabolisme fører til tap av dopaminerge nevroner) og Huntingtons sykdom (hvor unormal proteinaggregering forstyrrer mitokondrier). ). funksjon). ²

Ved metabolske sykdommer som diabetes kan nedsatt mitokondriell funksjon i betaceller i bukspyttkjertelen påvirke insulinsekresjonen, noe som fører til insulinresistens.² Ved fedme kan dysfunksjon av mitokondrier i fettvev forstyrre balansen mellom energiinntak og energiforbruk, og dermed øke risikoen for fedme. ²

Nåværende forskning fokuserer både på å forbedre mitokondriell funksjon og å forstå mekanismene som fører til utbruddet av spesifikke sykdommer. For eksempel studeres bruken av antioksidanter som mitoQ, som reduserer skade eller øker biogenese av denne organellen gjennom signaler som aktiveres under trening eller ved bruk av kjemiske forbindelser.⁴

Mitokondrier spiller en sentral rolle i aldring og lang levetid på grunn av deres sentrale funksjoner i energiproduksjon, cellesignalering og regulering av celledød.

Når organismer eldes, har mitokondriell funksjon en tendens til å avta.⁵ Denne nedgangen er preget av en reduksjon i effektiviteten til elektrontransportkjeden, noe som fører til redusert ATP-produksjon og økt elektronlekkasje, som kan danne reaktive oksygenarter (ROS).⁵ Disse ROS kan forårsake oksidativ skade på mitokondrielt DNA, proteiner og lipider, noe som fører til ytterligere mitokondriell dysfunksjon og en ond sirkel av skade og ineffektivitet.⁵

I tillegg spiller mitokondrier en rolle i å regulere apoptose.⁵ Dysfunksjonelle mitokondrier kan utløse cellulære veier som fører til apoptose, som kan bidra til vev og organdegenerasjon som en del av aldringsprosessen.⁵

Snarere er lang levetid ofte forbundet med forbedret mitokondriefunksjon og motstand mot oksidativt stress.⁵ Kalorirestriksjon, trening og visse genetiske faktorer som fremmer mitokondriell helse har vært assosiert med økt levetid hos forskjellige organismer.⁵

Trening og et sunt kosthold har vært assosiert med en reduksjon i ROS og forbedret reparasjon og fornyelse av skadede mitokondrier gjennom prosesser som mitofagi, som potensielt bremser aldringsprosessen.⁵

For å støtte mitokondriell helse, må visse kostholdsvalg gjøres.⁶ Dette starter med å begrense forbruket av høyt bearbeidet mat og fremme forbruket av belgfrukter, frukt, nøtter, frø og mat med mye fiber. ⁶ Det er også viktig å inkludere kilder til umettet fett som avokado, laks og olivenolje. ⁶ Tilstrekkelig proteininntak og inntak av mikronæringsstoffer som vitamin C, B-vitaminer og magnesium er avgjørende. ⁶

Disse matvalgene må skreddersys individuelt, da energibehovet varierer fra person til person. ⁶

En annen strategi innebærer å ta i bruk den ketogene dietten, en diett med høyt fettinnhold og lavkarbo som induserer en tilstand av ketose, der kroppen bruker ketoner som drivstoff i stedet for glukose. ⁶

Denne dietten kan redusere oksidativt stress, forbedre mitokondriell biogenese og forbedre effektiviteten av ATP-produksjon. ⁶ Imidlertid må denne dietten suppleres med visse kosttilskudd for å unngå mulige metabolske komplikasjoner som ketoacidose, hypoglykemi og hyperlipidemi. ⁶

Forskning innen mitokondriell helse omfatter et bredt spekter av områder, fra genredigering til vurdering av mikrobiomet og dets innflytelse på mitokondrielle funksjoner.⁷ Mange kliniske studier utnytter CRISPR-Cas9-systemet for å modifisere mitokondrielle gener med mål om å forbedre funksjonen deres eller modifisere gener som bidrar til visse metabolske sykdommer.⁷

I tillegg studeres prosessen som styrer genereringen av mitokondrier, med sikte på å forsterke denne prosessen hos pasienter som lider av spesifikke sykdommer som skjelettmuskelforstyrrelser og Parkinsons sykdom, hvor endringer i mitofagi er observert.^2.8

En diett designet for å forbedre mitokondriell helse kan tilpasses, gitt at ernæringsbehov varierer mellom individer. Det er også avgjørende å forstå hvordan visse næringsstoffer, inntatt i passende mengder, bidrar til mitokondrienes funksjon. ^2.8

Fra et medisinsk synspunkt er mange studier fortsatt i de innledende stadiene.⁸ Imidlertid fokuserer flertallet av disse studiene på tidlig diagnose og intervensjon, optimalisering av eksisterende behandlinger og utvikling av terapier direkte rettet mot mitokondrier.⁸