האם זה המפתח לבריאות ברמה הסלולרית?

בשיתוף עם חברינו ב
פרסומת

  • MitoQ®
    5 מ'ג קפסולות 60 MitoQ Ltd, 59.95 דולר

באופן אנקדוטי, שמענו שלפי הדיווחים אנשים מרגישים טוב יותר לאחר הוספת תוסף בשם MitoQ למשטר שלהם, שנועד לתמוך בבריאות המיטוכונדריה. אם עבר זמן מה מאז שנטלת ביו 101, המיטוכונדריה הן בעצם החלק של התאים שלך שמייצרים אנרגיה. סקרנים ללמוד עוד, ראיינו את אחד מממציאי MitoQ וחוקר מיטוכונדריה מוביל, מייק מרפי, Ph.D. נכון לעכשיו, מרפי הוא ראש תוכנית של היחידה לביולוגיה של מיטוכונדריה באוניברסיטת קיימברידג' (שאיננה קשורה ל-MitoQ).

מה שמעניין ב- MitoQ הוא שזהו המוקד של מחקרים מתמשכים עם מספר קבוצות מחקר שונות, בוחן את MitoQ במודלים של בעלי חיים ובני אדם, ובהסתכלות על ההשפעה מרחיקת הלכת הפוטנציאלית של המיטוכונדריה על הרווחה הכללית, במיוחד כשאנחנו מזדקנים. העבודה הזו, והתגלית שהובילה ל- MitoQ, מתחילה בשנות ה-90 של המאה ה-20, כאשר מרפי שיתף פעולה עם עמית מאוניברסיטת אוטאגו בניו זילנד, וחיפש דרכים לעצב מולקולות כך שיוכלו להצטבר בתוך המיטוכונדריה ואפשר לתמוך בהן. תפקוד בגוף. התגלית שלהם (שאפשר למרפי לספר לכם עליה), פותחה תחילה כתרופה פוטנציאלית על ידי Antipodean Pharmaceuticals, ומאוחר יותר נרתם לתוסף MitoQ על ידי MitoQ Ltd.

כאן, מרפי לוקח אותנו דרך מה שהוא למד על מיטוכונדריה, למה זה חשוב עכשיו, ואיך זה יכול לעצב את תוחלת הבריאות (כלומר כמה זמן אתה בריא) בעתיד.

*הערה: כפי שדווח בעצמו על ידי מרפי, הוא משמש כיום כיועץ מדעי של MitoQ Ltd. הוא לא עובד ישירות עם התוספים או טיפוח העור שהחברה מוכרת כעת, אבל יש לו חלק מהחברה, אז יש לו אינטרס פיננסי.

  • MitoQ® 5mg כמוסות 60 MitoQ Ltd, 59.95 דולר

שאלה ותשובה עם מייק מרפי, Ph.D.

ש

מהן מיטוכונדריה ומה הן עושות בגוף?

א

אנו זקוקים לאנרגיה כדי לבצע את עבודת התאים - תאי השריר שלנו, תאי המוח, תאי הכליות - הכל זקוק לאנרגיה. האנרגיה מגיעה בסופו של דבר מהמזון שאנו אוכלים: פחמימות, שומן וחלבון. בתוך הקיבה והמעיים, אנו מפרקים מזון למולקולות קטנות, ומעבירים אותן לתאים סביב גופנו. בתוך התאים שלנו, מולקולות אלו עוברות לחלקים של התא הנקראים מיטוכונדריה. תפקיד המיטוכונדריה הוא להפיק אנרגיה מאותן מולקולות כדי שתאים יוכלו להשתמש בה.

המיטוכונדריה בעצם שורפת את המולקולות על ידי תגובתן עם חמצן. כ-95 אחוז מהחמצן שאנו נושמים עובר למיטוכונדריה, וכאשר שורפים מולקולות עם חמצן, האנרגיה המשתחררת כלואה במטבע שתאים יכולים להשתמש בו - למשל, כדי לכווץ שריר. מטבע אנרגיה זה נקרא ATP (אדנוזין טריפוספט).

אנו זקוקים לאנרגיה כדי לבצע את עבודת התאים - תאי השריר שלנו, תאי המוח, תאי הכליות - הכל זקוק לאנרגיה.

זו הסיבה שהמיטוכונדריה חיונית לשמירה על תאים בחיים. אם אתה מונע מהמוח או הלב מחמצן, כמו שבץ או התקף לב, הגורם העיקרי לנזק הוא שהחמצן כבר לא הולך למיטוכונדריה. כאשר יש מחסור בחמצן במיטוכונדריה, הם מפסיקים לעבוד, והתאים מתים. (דרך נוספת לחשוב על זה: הציאניד הרעל הורג בכך שהוא מונע מהמיטוכונדריה לפעול.)

ש

מדוע למיטוכונדריה יש DNA משלהם?

א

אם היית מסתכל על תא, היית רואה גוש גדול בגרעין, שבו נמצא כמעט כל ה-DNA שלנו. מסביב לדפנות, יש אלף ומשהו מיטוכונדריות קטנות הפזורות מסביב לתא, הן נראות קצת כמו חיידקים.

לפני מיליארד עד שני מיליארד שנה, המיטוכונדריה היו חיידקים זרים שהשתלבו לאט לאט בתאי בעלי חיים כשהתאים אכלו את החיידקים. אז למיטוכונדריה יש שיורי DNA ממקור החיידקים שלהם. מספר הגנים ב-DNA המיטוכונדריאלי קטן מאוד - 37 בלבד, בעוד שבגרעין התא יש קרוב יותר ל-20,000. אבל בעוד שמספר הגנים קטן מאוד, הם קריטיים לאופן שבו המיטוכונדריה פועלות ויוצרות ATP. המיטוכונדריה לא תעבוד - ולא היינו שורדים - ללא ה-DNA השיורי הזה.

ש

מה קורה כשהמיטוכונדריה מתפרקת?

א

המיטוכונדריה נפגעת וממוחזרים על ידי תאים כל הזמן ישנן שיטות תיקון טבעיות רבות בגוף. אם ה-DNA המיטוכונדריה פגום או אם המיטוכונדריה אינה פועלת כראוי מכל סיבה שהיא, היא עוברת תהליך מיחזור בתוך התא הנקרא אוטופגיה: המיטוכונדריה נאכלת וחלקים ממנה נמצאים בשימוש חוזר.

התדירות שבה זה קורה היא תחום מחקר פעיל. אנשים גם חוקרים האם תהליך זה משתנה עם הגיל והאם הוא גורם למחלות מסוימות. אחת ההשערות היא שמחלות נוירודגנרטיביות כמו פרקינסון עלולות להתרחש כאשר התאים שלנו אינם טובים במיוחד בניקוי הנזק המיטוכונדריאלי המצטבר.

ש

האם יש תיאוריה מאחורי הקשר האפשרי בין נזק מיטוכונדריאלי להזדקנות?

א

איך לאדות עוף במחבת

לפני כמה שנים, התיאוריה הפופולרית הייתה שנזק המיטוכונדריאלי היה אחד הגורמים העיקריים להזדקנות - שהנזק הזה הצטבר, שזה אומר שהמיטוכונדריה לא פעלו כראוי, שהתא מת ואז הגוף מת. כעת, נראה שזה הרבה יותר מסובך: מסיבה כלשהי, היכולת להסיר מיטוכונדריה פגומות ולהחליף אותן במיטוכונדריה טובות יורדת ככל שאנו מתבגרים, אך איננו יודעים עדיין אם זו סיבה או תוצאה של הזדקנות.

ש

האם ישנם גורמי אורח חיים שעלולים לתרום לנזק במיטוכונדריה?

א

ההשפעות הסביבתיות העיקריות שאנו תמיד מסתכלים עליהן במונחים של מיטוכונדריה הן תזונה ופעילות גופנית.

דִיאֵטָה

אחת הדרכים הטובות ביותר לשפר את בריאות המיטוכונדריה היא באמצעות שינויים בתזונה השמנת יתר היא אחד התנאים המזיקים ביותר למיטוכונדריה. אנחנו בעצם מעבירים את מה שאנחנו אוכלים למיטוכונדריה, כדי שיוכלו ליצור ATP. יותר מדי חומרים מזינים - יותר מדי שומן, יותר מדי פחמימות או חלבון נכנסים - גורם לנזק רב לתא ולמיטוכונדריה שלו. (איננו יכולים לומר בשלב זה אם חומרים מזינים או מזונות מסוימים מזיקים פחות או יותר למיטוכונדריה.)

אולי אתם מכירים את הרעיון של הגבלה תזונתית כדי להאריך את תוחלת החיים. שים לב שזה מאוד שונה מתת תזונה - סך הקלוריות הנצרכות מופחת אבל זה חיוני לקחת את הכמות הנכונה של חומרים מזינים וויטמינים. תחום ההגבלה התזונתית מבוסס היטב במודלים של בעלי חיים - במחקרים עם תוֹלַעִים , זבובים , עכברים , קופים וכן הלאה, הוכח שבעלי חיים חיים ארוכים ובריאים יותר תחת הגבלה תזונתית. בעוד המנגנונים שבהם הגבלה תזונתית פועלת להארכת תוחלת החיים אינם ברורים לחלוטין, סביר מאוד שתפקוד המיטוכונדריאלי משחק תפקיד.

הבעיה עם הגבלה תזונתית בבני אדם היא שהיא עלולה להשאיר אותך רעב וקר לצמיתות, לגרום לירידה בחשק המיני, ולדרוש ממך לבלות את כל חייך במחשבה על כמה ומה אתה הולך לאכול. אז אולי אתה יכול לחיות יותר בשיטה הזו, אבל מה הטעם?

מה שהיינו רוצים לעשות הוא לחקות חלק מההשפעות של הגבלה תזונתית - אבל לגרום לזה לעבוד לאורח חיים נורמלי. ה מַדָע מאחורי מושגים כמו צום לסירוגין ודיאטת 5:2 (לאכול נורמלי במשך חמישה ימים, להגביל קלוריות ליומיים) הוא מאוד מעניין, אבל עדיין לא לגמרי שם. הרעיון הוא להערים על הגוף שלך להיכנס למצב צום בלי למעשה לצום לפרקי זמן ארוכים מאוד. אחד הדברים שחושבים לעשות זה להפעיל תוכניות סלולריות להסרת נזק לתאים (למרות שאנחנו לא יודעים עד כמה זה חשוב עדיין).

תרגיל

אחד היתרונות הרבים של פעילות גופנית הוא שהיא עוזרת להפוך את המיטוכונדריה, לנצל את המזון שאתה אוכל, ולשמור על המיטוכונדריה לעבוד בזמן שאתה משתמש ב-ATP לצרכי האנרגיה הבסיסיים שלך. אם אתם צורכים יותר מדי קלוריות ולא מבצעים פעילות גופנית, המיטוכונדריה שלכם דומות לתפוחי אדמה קטנים של ספה: המזון שלכם מועבר למיטוכונדריה שלכם, אבל אתם לא משתמשים בכל זה כדי ליצור ATP. אז המיטוכונדריה מקבלת תשומות עצומות ולא עושה הרבה פלטים.

איך בדיוק פעילות גופנית מועילה למיטוכונדריה לא ברורה בשלב זה, אבל יש לנו כמה תיאוריות. אם אתה מתאמן למרתון, השרירים שלך גדלים ובתוך השרירים האלה, המיטוכונדריה בתאי השריר שלך גם גדלה. סביר להניח שהמיטוכונדריה פועלות בצורה יעילה יותר ומונעת הצטברות של שומנים וסוכרים בתוך התאים שלך. שוב, זו השערה - יש לנו עוד הרבה מה ללמוד - אבל זה סביר שיתרונות רבים של פעילות גופנית נמצאים בתוך התא, על ידי הגדלת מספר המיטוכונדריות ושימוש יעיל יותר במזון.

ש

האם נזק של רדיקלים חופשיים משחק תפקיד?

טרייסי אנדרסון וגווינת' פאלטרו

א

רדיקל חופשי הוא רק דרך לומר שאלקטרון אינו מזווג. אלקטרונים במולקולות אוהבים להיות מזווגים. לדוגמה, כאשר המזון מתפרק, ניתן להסיר אלקטרונים מהמולקולות ולהגיב עם חמצן ליצירת מיני חמצן תגובתיים, שאנו מכנים רדיקלים חופשיים. זה יכול לגרום לתגובת שרשרת בלתי מווסתת, ולנזק לממברנות ולחלבונים בתא.

ההשקפה המסורתית היא שרדיקלים חופשיים הם תמיד רעים - והם בהחלט עלולים לגרום לנזק - אבל עכשיו אנחנו חושבים שכמויות קטנות של ייצור רדיקלים חופשיים עשויות להיות אותות חשובים ממיטוכונדריה או מחלקים אחרים של התאים שדברים באמת עובדים טוב.

אנו יודעים שרדיקלים חופשיים מיוצרים על ידי מיטוכונדריה - הם אחד המקורות העיקריים של רדיקלים חופשיים בתוך התאים. רוב החמצן שאנו נושמים עובר למיטוכונדריה, והחמצן הוא שקולט אלקטרון, הופך לרדיקל חופשי ואז גורם לנזק.

ההשקפה המסורתית היא שרדיקלים חופשיים הם תמיד רעים - והם בהחלט עלולים לגרום לנזק - אבל עכשיו אנחנו חושבים שכמויות קטנות של ייצור רדיקלים חופשיים עשויות להיות אותות חשובים ממיטוכונדריה או מחלקים אחרים של התאים שדברים באמת עובדים טוב. זה עלול להפוך לבעיה רק ​​אם המיטוכונדריה ניזוקה ומייצרות רדיקלים חופשיים מוגזמים. הרעיון הזה עדיין נחקר.

אנו כן יודעים שבמצבים מסוימים, רדיקלים חופשיים המיוצרים בעודף דרמטי עלולים לפגוע במיטוכונדריה למשל, במצבים קיצוניים כמו התקפי לב או שבץ מוחי. אנו חושבים שבמצבים אלה - ואולי במחלות ניווניות או דלקות - שעל ידי הפחתת חלק מהנזק המיטוכונדרי הזה, תאים עשויים לשרוד טוב יותר. יש כמה עדות לבעלי חיים לתמוך בזה, אבל זו עדיין השערה וידרשו ניסויים קליניים גדולים מאוד לפני שנהיה בטוחים.

ש

איך הגעת להמצאת MitoQ?

א

בשנות ה-90 עבדתי באוניברסיטת אוטגו בניו זילנד עם פרופסור רובין סמית', בחקר מיטוכונדריה.

היה עניין עצום בנוגדי חמצון כמגן פוטנציאלי מפני נזקי חמצון (רדיקלים חופשיים). אבל כשאתה מסתכל על ניסויים קליניים -על נוגדי חמצון כמו CoQ10, ויטמין C וויטמין E לכל מחלה, בהשוואה בין אנשים עם רמות נורמליות של חמצון תזונתיים לאנשים הנוטלים רמות ענק - נוגדי החמצון לא פעלו לריפוי מחלות.

פרופסור סמית' ואני היינו מעוניינים לחקור למה זה יכול להיות, ואם יש פתרון. אולי, חשבנו, אם נוגדי חמצון תזונתיים מופצים בכל הגוף, היתרונות שלהם היו מוגבלים, מכיוון שהם נקלטים על ידי מנגנונים שונים ברחבי הגוף. אם היה לנו משהו שיכול לעקוף את המנגנונים האלה וגם להצטבר בתוך המיטוכונדריה (שם אנחנו חושבים שמתרחשים הרבה נזקים של רדיקלים חופשיים), אז אולי היה לנו נוגד חמצון טוב ושימושי יותר. אז התחלנו ליצור מולקולות שיכולות להצטבר בתוך המיטוכונדריה.

מסתבר שבתוך התא, למיטוכונדריה יש מתח על פני הממברנה, והיא משתמשת במתח הזה, שנוצר משריפת שומן וסוכר, כדי להפוך אנרגיה לזמינה. בתוך המיטוכונדריה, הוא טעון שלילי. אז חשבנו שאם היה לנו נוגד חמצון בעל מטען חיובי, הוא יימשך למטען שלילי. יצרנו סוגים מסוימים של מולקולות טעונות חיוביות (אוהבות שומנים) שהיו להן יכולת לעבור ישר דרך ממברנות ביולוגיות (זה יוצא דופן מכיוון שרוב המולקולות הטעונות אינן יכולות לעבור דרך קרום). אתה יכול לאכול אותם והם יעברו ישר דרך ממברנות התא שלך ויגמרו במיטוכונדריה.

תחילה הכנו מולקולות מכוונות למיטוכונדריה, ולאחר מכן הכנו נוגדי חמצון ממוקדי מיטוכונדריה, שהפכו ל- MitoQ. MitoQ מנצל את החלק הפעיל של CoQ10, המשמש לעתים קרובות כתוסף נוגד חמצון, אך נקלט בצורה גרועה בגוף ואינו מצטבר במיטוכונדריה.

עבדנו כדי להשיג הצטברות גדולה של MitoQ בתוך המיטוכונדריה, כך שניתן יהיה להפעיל את נוגד החמצון על ידי אנזים שם, לחסום ולשאוב חלק מהרדיקלים החופשיים, ואז להיות ממוחזר בחזרה לצורתו הפעילה.

ש

כיצד נחקר MitoQ?

א

בדקנו את MitoQ במגוון רחב של מחקרים בבעלי חיים, בדרך כלל על עכברים וחולדות שיש להם כל מיני מחלות ניווניות שבהן אנו חושבים שנזק חמצוני ממיטוכונדריה ורדיקלים חופשיים עשוי להיות גורם תורם, כמו אלצהיימר , סוכרת , אֶלַח הַדָם , ו דַלֶקֶת . תוצאות ממודלים אלה של בעלי חיים מצביעים על כך שמניעת חלק מהנזק החמצוני הזה למיטוכונדריה עשויה לסייע במניעת מחלות ספציפיות.

תוכנית דיאטה לצום 5 ימים

MitoQ נלקחה גם לניסויים קליניים. היה ניסוי עבור מחלת פרקינסון, שמצאה כי MitoQ בטוח לשימוש, אך אינו יעיל בטיפול בפרקינסון. למרבה הצער, זה כנראה בגלל שעד שמישהו מאובחן עם פרקינסון, נגרם יותר מדי נזק.

תקן הזהב יהיה ניסויים קליניים נגד פלצבו: לפעמים אנשים יכולים לקחת משהו ולהרגיש טוב יותר, אבל מבחינה מדעית אנחנו לא יודעים מה זה אומר עד שהדבר הזה נבדק בניסוי קליני מבוקר. ישנם כמה מחקרים מעניינים מתמשכים בבני אדם עם MitoQ:

  • יש כמה ניסויים שם מצאנו כי MitoQ הוריד את לחץ הדם על ידי הפיכת העורקים להתרחבות, שהוא גורם סיכון קרדיווסקולרי חשוב הקשור להזדקנות.

  • א לימוד על ידי קבוצה מאוניברסיטת קולורדו, בולדר הראתה מתן MitoQ לעכברים שכבר היו זקנים או בגיל העמידה יכול לבטל נזקים מלחץ דם גבוה. כעת הם עובדים על אותם ניסויים בבני אדם.

  • אחד מהמכונים הלאומיים לבריאות, המכון הלאומי להזדקנות בבולטימור, מפעיל א תוכנית בדיקת התערבויות שם הם נוטלים תרופות שלדעתם יש השפעה כלשהי על ההזדקנות, כמו רזברטרול, והם מאכילים אותם לעכברים בגילאים שונים במהלך אורך חייהם. הם בודק MitoQ עכשיו, והם כנראה ידווחו על הממצאים שלהם בשנה הבאה.

ש

מה עוד מבטיח או מרגש במעבדת קיימברידג' שלך?

א

מה שאנחנו מנסים לחשוב עליו עכשיו, במעבדה שלי וברחבי העולם, הוא כיצד נזק מיטוכונדריאלי ותפקוד מיטוכונדריאלי יכולים להיות מטרות מפתח לפיתוח תרופות חדשות. ועלינו לחשוב יותר על האופן שבו תפקוד המיטוכונדריה מושפע מפעילות גופנית ותזונה - כי התערבויות חדשות המגובות על ידי מדע עשויות להיות פשוטות - ואפילו לא כוללות תרופות.

ברור שמטבוליזם מיטוכונדריאלי חשוב בכל מיני היבטים של בריאות.

אנחנו מאוד מתעניינים ברעיון שהמיטוכונדריה עשויה לעזור לתא להחליט כיצד להגיב לאותות. ברור שמטבוליזם מיטוכונדריאלי חשוב בכל מיני היבטים של בריאות. להלן כמה יישומים פוטנציאליים:

  • עם התקף לב, אספקת הדם שלך נעצרת לזמן מה, כך שאין חמצן להגיע לרקמה. אם לרקמה חסר דם וחמצן למספיק זמן, ואתם מגיעים לבית החולים, הרופאים ישחזרו את זרימת הדם ללב. הדם החוזר ללב נמנע מחמצן - ובאותן דקות בודדות שבהן הדם הלא מחומצן חוזר פנימה, נגרם נזק רב. אז למרבה האירוניה, אתה משקם את הלב על ידי הכנסת דם חזרה, אבל עצם החזרת הדם אליו גורמת לנזק. ברצוננו להבין כיצד תהליך זה עלול לגרום פחות נזק, כך שהמטופלים יוכלו להחלים טוב יותר. מה שאנחנו מגלים הוא שחלק מהמטבוליטים מהמזון מצטברים ועשויים לגרום לנזק כשהדם חוזר פנימה - אנחנו בודקים איך זה יכול להתרחש ואיזה תפקיד בדיוק חילוף החומרים המיטוכונדריאלי עשוי למלא.

  • אנו גם מנסים להבין כיצד המיטוכונדריה עשויה להיות חשובה לאיתות דלקת ולוויסות כיצד התא מגיב לזיהומים שבהם יש לך רקמה פגומה. אנו חושבים שיש שינוי גדול באופן שבו מיטוכונדריה פועלות כשהן מגיבות לזיהום או נזק. אם נוכל להבין כיצד מיטוכונדריה מעורבות בתגובה לזיהום, נוכל לחסום עודף דלקת.

  • תחום נוסף שמעניין אותו כרגע הוא הסרטן. אנו יודעים שבסרטן, חילוף החומרים של המיטוכונדריה משתנה באופן דרמטי, אבל אנחנו לא לגמרי מבינים את הסיבות לכך. נראה ששינויים בתפקוד המיטוכונדריה משמשים כדי לעזור לתאי סרטן להתרבות ולגדול. זה עשוי להוביל ליעד חשוב פוטנציאלי לטיפולים חדשים בסרטן.

אם נוכל להבין טוב יותר את המיטוכונדריה בהקשר של מחלות אלו, נוכל להבין טוב יותר את האותות והודעות המשוב שהם מחליפים עם שאר התא. הבנת כל המנגנונים שמאחורי התהליכים האלה, איך בדיוק פועלות המיטוכונדריה, איך הנזק בתוך התא מתהפך, וכן הלאה, יכולה לתת לנו התערבויות לא רק להאריך את החיים, אלא להאריך את תוחלת הבריאות - כדי לשמור על אנשים בריאים יותר.

מייק מרפי קיבל B.A. בכימיה בטריניטי קולג', דבלין ב-1984 והדוקטורט שלו. בביוכימיה באוניברסיטת קיימברידג' בשנת 1987. לאחר נסיעות בארה'ב, זימבבואה ואירלנד הוא נכנס לתפקיד סגל במחלקה לביוכימיה באוניברסיטת אוטאגו, דנידין, ניו זילנד בשנת 1992. בשנת 2001 עבר ל-MRC Mitochondrial Biology יחידה בקיימברידג', בריטניה (שנקראה אז MRC Dunn Human Nutrition Unit) שבה הוא מנהיג קבוצה. המחקר של מרפי מתמקד בתפקידים של מיני חמצן תגובתיים בתפקוד המיטוכונדריה ובפתולוגיה. הוא פרסם יותר מ-300 מאמרים בביקורת עמיתים.

הדעות המובעות במאמר זה מתכוונות להדגיש מחקרים אלטרנטיביים ולעורר שיחה. הן דעותיו של המחבר ואינן מייצגות בהכרח את דעותיו של goop, והן למטרות מידע בלבד, גם אם וככל שמאמר זה מציג עצות של רופאים ורופאים. מאמר זה אינו, ואף אינו מיועד להוות, תחליף לייעוץ רפואי מקצועי, אבחון או טיפול, ולעולם אין להסתמך עליו עבור ייעוץ רפואי ספציפי.