Naturalne substancje i ich wpływ na komórkowy system antyoksydacyjny w zapobieganiu i leczeniu dysfunkcji mitochondriów cz. 1

Medycyna mitochondrialna wychodzi z założenia, że wiele chorób jest skutkiem defektów w metabolizmie komórek, a w szczególności uszkodzeń mitochondriów. Ta nowa forma terapii jest stosowana w wielu dziedzinach medycyny, a w ostatnich latach stała się jej głównym obszarem zainteresowania. Pozwala w większym stopniu wpływać na zaburzony metabolizm energetyczny komórek i rozregulowany układ antyoksydacyjny pacjenta. Najważniejszym narzędziem medycyny mitochondrialnej są substancje mitotropowe, za pomocą których podejmuje się próby kompensacji istniejących dysfunkcji. Niniejszy artykuł odnosi się zarówno do substancji mitotropowych, jak i towarzyszących im badań potwierdzających ich skuteczność. Wykazano, że działanie wielu substancji mitotropowych opiera się na dwóch ważnych cechach: po pierwsze, na ich właściwościach przeciwutleniających, gdyż działają bezpośrednio jako przeciwutleniacze oraz aktywują enzymy i szlaki sygnałowe układu przeciwutleniającego, a po drugie, zwiększają transport elektronów i protonów w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym.

1. Wstęp

Średnia wielkość mitochondriów wynosi zaledwie 0,75-3 µm, co sprawia, że są one jednymi z najmniejszych organelli w naszych komórkach, a mimo to stanowią około 36% objętości komórek mięśnia sercowego¹. Liczba mitochondriów w komórce różni się w zależności od typu komórki i może ulegać zmianom w zależności od zapotrzebowania komórki na energię. Na przykład, w pojedynczej komórce mięśnia sercowego pracuje kilka tysięcy mitochondriów, podczas gdy w dojrzałej komórce jajowej nawet 100 000². W zależności od ich wagi, wytwarzają o 10 000 – 50 000 razy więcej energii niż słońce – energii w postaci adenozynotrifosforanu (ATP)³. Oprócz produkcji energii, mitochondria pełnią również różne inne funkcje w komórce i są zaangażowane między innymi w regulację reakcji redukcji i utleniania (redoks), proliferację komórek, syntezę hemu i sterydów oraz apoptozę⁴. Zatem oczywiste jest, że zaburzenia w funkcjonowaniu tych organelli, czy to w wyniku mitochondriopatii, czy też ograniczenia funkcji związanego z wiekiem, mają istotny negatywny wpływ na sprawne funkcjonowanie procesów komórkowych. W poniższym przeglądzie, w celu lepszego zrozumienia, w pierwszej kolejności omówimy funkcjonowanie mitochondriów, a następnie przejdziemy do naturalnych substancji mitotropowych i ich wpływu na układ komórkowy jako potencjalnej korzyści w medycynie mitochondrialnej.

1.1. Funkcja i genetyka mitochondriów

Mitochondria (Rycina 1) to proteobakterie aerobowe, które prawdopodobnie powstały na drodze endosymbiozy (teoria endosymbionta) i występują w prawie wszystkich komórkach eukariotycznych. Uważa się, że endosymbioza jest przyczyną powstania dwóch dwuwarstw lipidowych otaczających mitochondria, określanych mianem błony zewnętrznej i wewnętrznej.

Błona zewnętrzna całkowicie otacza mitochondrium, zamykając jednocześnie przestrzeń międzybłonową. Ma ona wyższą przepuszczalność niż błona wewnętrzna. Zawiera poryny, które są przepuszczalne dla małych cząsteczek i jonów o wielkości do 5 kilodaltonów (kDa)⁵. Przestrzeń międzybłonowa jest częścią nieplazmatyczną, pełniącą ograniczone funkcje. Błona wewnętrzna przylega do macierzy i tworzy grzebienie, których liczba różni się w zależności od typu komórki. Grzebienie znacznie zwiększają powierzchnię błony, pozwalając na zwiększoną produkcję adenozynotrójfosforanu (ATP) poprzez znajdujący się tutaj łańcuch transportu elektronów (ETC) i syntetazy ATP⁶. Pomiędzy cytoplazmą a macierzą zachodzi intensywna wymiana metabolitów, dlatego błony mitochondrialne zawierają wiele białek transportowych, takich jak TIM (translokaza błony wewnętrznej) i TOM (translokaza błony zewnętrznej). Jednocześnie błony pozostają nieprzepuszczalne dla wielu jonów i cząsteczek. Matryca zawiera liczne rybosomy, mitochondrialne DNA (mtDNA) (w maksymalnie dziesięciu identycznych kopiach) i ziarnistości. Zachodzą w niej wszystkie główne procesy metaboliczne mitochondriów, w tym replikacja, transkrypcja i translacja genomu⁵. Jak wspomniano wyżej, mitochondria mają szeroki zakres zadań i oprócz generowania ATP odgrywają centralną rolę w programowanej śmierci komórki (apoptozie) poprzez uwalnianie cytochromu c, spowodowane zmianą przepuszczalności błony mitochondrialnej. W ekstraktach bezkomórkowych wykazano, że inicjacja kaspaz jest możliwa tylko w obecności cytochromu c i dATP (trifosforanu deoksy-adenozyny)⁷. Śmierć komórkowa jest także wywoływana przerwaniem metabolizmu energetycznego za pośrednictwem łańcucha transportu elektronów⁸. Za podstawową funkcję mitochondriów uważa się syntezę klastrów żelazowo-siarkowych (klastrów Fe-S). Klastry Fe-S są kofaktorami w różnych reakcjach enzymatycznych, a zatem mają ogromne znaczenie dla przetrwania komórki⁹.

Rycina 1. Schematyczna struktura mitochondrium. Mitochondria są otoczone dwiema błonami definiującymi przestrzeń międzybłonową i macierz. Wewnętrzna błona jest silnie pofałdowana i tworzy grzebienie, co zwiększa jej powierzchnię. Mieszczą się tu kompleksy łańcucha transportu elektronów (ETC). Obie błony mitochondrialne zawierają dużo białek transportowych, np. TIM (translokaza błony wewnętrznej) i TOM (translokaza błony zewnętrznej). Macierz zawiera między innymi mitochondrialne DNA (mtDNA), rybosomy i ziarnistości.

Genom mitochondrialny o wielkości 16,5 kilobaz (kb) jest dwuniciowy, kolisty i nie zawiera histonów ani intronów. W 37 genach koduje 2 specyficzne dla organelli rybosomalne kwasy rybonukleinowe (rRNA) o wielkości i sekwencji podobnej do bakteryjnego rRNA, 22 transportujące RNA (tRNA) i 13 niezbędnych białek mitochondrialnych^2,10. W mitochondriach znaleziono kilka odmiennych kodonów: u ludzi mitochondrialny kodon AUA koduje metioninę zamiast izoleucyny; AGA i AGG nie kodują argininy, jak to zwykle ma miejsce, tylko są kodonami „stop”. Te różnice między genomem jądrowym i mitochondrialnym uzasadniają pogląd, że mitochondria w komórkach eukariotycznych były pierwotnie symbiontami pochodzenia prokariotycznego, zanim przekształciły się w obowiązkowe składniki komórek eukariotycznych. „Uniwersalność kodu genetycznego” jest jednym z głównych praw biologii molekularnej. Zgodnie z jego zasadą, informacje zawarte w sekwencji nukleotydów są odczytywane i transkrybowane w ten sam sposób przez wszystkie żywe organizmy. Natomiast mitochondria stanowią godny uwagi wyjątek, ponieważ są na ogół półautonomicznymi organellami i mają genom, który koduje tylko kilka białek mitochondrialnych. Tak więc większość czynników regulacyjnych i białek strukturalnych jest kodowana przez jądrowe DNA i musi być transportowana z cytoplazmy do mitochondriów po ich syntezie. Nawet części błony mitochondrialnej i wiele potrzebnych enzymów jest kodowanych w jądrze, więc muszą być importowane do organelli. W związku z tym przez długi czas zakładano, że mitochondria nie są w stanie funkcjonować bez jądra komórkowego. Jednak obecnie wiadomo, że sprawne mitochondria znajdują się nie tylko w bezjądrowych płytkach krwi, ale mogą również występować w dużych ilościach we krwi jako mitochondria bezkomórkowe¹¹. Podczas podziału komórki mitochondria przechodzą do komórek potomnych i rozmnażają się przez podział, który zachodzi autonomicznie i niezależnie od komórki. Mitochondria są dziedziczone po matce, co zapobiega rekombinacji mtDNA, np. podczas procesu mejozy².

1.2. Łańcuch oddechowy

Wytwarzanie ATP na drodze fosforylacji oksydacyjnej, która zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, odbywa się dzięki transportowi elektronów wzdłuż kompleksów I do IV oraz mobilnych składników ubichinonu (CoQ) i cytochromu c ETC (Rycina 2). Te dwa ostatnie służą jako czynniki przenoszące elektrony i protony między wspomnianymi kompleksami. Największy kompleks enzymatyczny łańcucha oddechowego, kompleks I, znany również jako oksydoreduktaza NADH-ubichinon, katalizuje transport dwóch elektronów z dinukleotydu 1,4-dihydronikotynamidoadeninowego (NADH) do CoQ oraz transport czterech protonów (H+) z macierzy do przestrzeni międzybłonowej (cykl Q), co przyczynia się do powstawania gradientu protonowego w obrębie błony wewnętrznej. W rezultacie powstaje zredukowany ubichinol (CoQH2), dwuelektronowy nośnik, który może swobodnie dyfundować w dwuwarstwie lipidowej błony wewnętrznej⁵.

W kompleksie II (dehydrogenaza bursztynianowa), będącym również częścią cyklu cytrynianowego, zachodzi utlenianie bursztynianu do fumaranu, co prowadzi do przeniesienia elektronów do CoQ, w wyniku czego powstaje CoQH2. Kompleks II, oprócz trzech klastrów żelazowo-siarkowych (klastrów Fe-S), posiada grupę prostetyczną w postaci dinukleotydu flawinoadeninowego (FAD) oraz miejsce wiązania bursztynianu. Elektrony przemieszczają się od bursztynianu do CoQ przez FAD i klastry Fe-S⁵. Następnie w dimerycznym kompleksie III, kompleksie oksydoreduktazy ubichinon cytochrom c, następuje przeniesienie elektronów z CoQH2 na cytochrom c wraz z translokacją czterech protonów z macierzy do przestrzeni międzybłonowej. Cytochrom c, jako nośnik jednoelektronowy, przenosi elektrony z kompleksu III do kompleksu IV i przekazuje je dwóm dwuwartościowym jonom miedzi (Cu2+) oksydazy cytochromu c (CuA) zlokalizowanej w podjednostce II. Podjednostka ta posiada dwie grupy hemowe (hem a) jako grupę prostetyczną⁵. Kompleks IV, oksydaza cytochromu c, katalizuje transport elektronów z cytochromu c do tlenu (O2) i redukuje go do dwóch cząsteczek wody (H2O). Podjednostka I kompleksu IV posiada dwie grupy hemowe (hem a i hem a3) oraz dodatkowy jon Cu2+ (CuB). Hem a3 i CuB tworzą kolejne centrum dwujądrowe. Tak więc transport elektronów z cytochromu c do O2 odbywa się za pośrednictwem centrum CuA, hemu a i centrum hem a3-CuB. Energia uwalniana podczas redukcji O2 do H2O jest wykorzystywana do pompowania dodatkowych czterech H+ na cząsteczkę tlenu z macierzy przez kompleks IV i błonę wewnętrzną do przestrzeni międzybłonowej. Aby zapobiec powstawaniu reaktywnych form tlenu (ROS) w tym procesie (patrz infografika), centrum hem-a3 CuB musi zostać najpierw zredukowane za pomocą dwóch elektronów. Tylko w takich warunkach możliwe jest wiązanie O2. W ten sposób tlen może zostać zredukowany bezpośrednio do nadtlenku, zanim zostanie rozbity na poszczególne atomy.

Gradient protonowy powstały podczas transportu elektronów katalizuje syntezę ATP z difosforanu adenozyny (ADP) i fosforanu nieorganicznego (Pi) poprzez strumień protonów z przestrzeni międzybłonowej z powrotem do macierzy mitochondrialnej za pomocą syntazy F0F1-ATP (kompleks V). W tym procesie musi być utrzymywane wysokie napięcie elektryczne w obrębie błony mitochondrialnej przy natężeniu pola około 1 000 000 woltów/cm. Wewnętrzna błona mitochondrialna działa jak izolator, podczas gdy w powietrzu iskra elektryczna przeskoczyłaby już przy 10 000 V/cm, a tym samym doprowadziłaby do zwarcia¹². Syntaza ATP w mitochondriach jest syntazą ATP typu F i składa się z dwóch komponentów: F1 i F0. F1 jest obwodowym białkiem błonowym z miejscami wiązania nukleotydów, podczas gdy F0 jest zintegrowany z błoną i ma kanał protonowy⁵. Podjednostka F0 składa się z trzech głównych podjednostek a, b i c oraz sześciu innych podjednostek. F1 jest heksamerem składającym się z trzech podjednostek α i trzech podjednostek β. F1 i F0 są połączone obwodowym i centralnym ramieniem składającym się z podjednostek γ-, δ- i ε. Podjednostka γ doprowadza do kontaktu podjednostek c F0 z podjednostkami δ- i ε. Zgodnie z modelem chemiosmotycznym, siła napędowa protonów napędza syntazę ATP. Powracające protony powodują ruch obrotowy pierścienia podjednostki c F0 i podjednostek γ, δ i ε centralnego ramienia. Powstały ruch obrotowy jest przenoszony na cząsteczkę F1. Powoduje to tworzenie ATP w części F1 poprzez zmianę konformacyjną. W ten sposób ramię obwodowe zapobiega obracaniu się całej podjednostki F1. Gdy podjednostka γ obraca się całkowicie, powstają trzy ATP⁵. Transfer elektronów i syntaza ATP są ze sobą sprzężone i nie działają niezależnie od siebie¹³. H+ może być również pompowany z powrotem do macierzy przez inne białka błony mitochondrialnej zwane białkami rozprzęgającymi (UCP). Prowadzi to do odłączenia łańcucha transportu elektronów od syntazy ATP¹⁴.

Rycina 2. Uproszczona reprezentacja mitochondrialnego łańcucha oddechowego i celów wybranych substancji mitotropowych. Pokazano wewnętrzną błonę mitochondrialną i przedziały łańcucha oddechowego. Kompleksy I-IV generują gradient protonów (↑∆µH+), dzięki czemu ATP może być syntetyzowane przez kompleks V (syntaza ATP) (↓∆µH+). Elektrony przemieszczają się z kompleksu I przez kompleks II i ubichinol do kompleksu III. Cytochrom c transportuje elektrony z kompleksu III do kompleksu IV. UCP (białko rozprzęgające) pozwala protonom przechodzić przez błonę mitochondrialną bez sprzężenia chemiosmotycznego, tym samym odłączając łańcuch oddechowy od wytwarzania ATP i prowadząc do termogenezy.

1.3. Reaktywne formy tlenu (ROS)

80% tlenu zużywanego przez ssaki jest wykorzystywane w mitochondriach, z czego 1-2% jest przekształcane w reaktywne formy tlenu, tak zwane ROS¹⁵. ROS to związki tlenu cząsteczkowego, które są produktem ubocznym metabolizmu komórkowego¹⁶. Występują w postaci rodników, jonów lub cząsteczek, które posiadają niesparowany elektron w zewnętrznej powłoce elektronowej^17,18. Ze względu na powyższe właściwości, związki te charakteryzują się wysoką reaktywnością i agresywnością chemiczną, a zatem są zdolne do utleniania, a tym samym uszkadzania biopolimerów komórkowych – takich jak DNA, białka i lipidy^17-19. Grupa reaktywnych form tlenu obejmuje rodnikowe ROS, takie jak wysoce reaktywny rodnik hydroksylowy (-OH) lub anion ponadtlenkowy (O₂•−), który jest uważany za prekursora prawie wszystkich ROS²⁰. Do nierodnikowych ROS zalicza się nadtlenek wodoru (H2O2), wodoronadtlenek (ROOH) lub tlen singletowy (1O2). ROS występują we wszystkich organizmach tlenowych, a ze względu na nieliniową zależność dawka-odpowiedź, przy niskich stężeniach spełniają ważne funkcje fizjologiczne, takie jak transdukcja sygnału w mózgu. W patologicznie wysokich stężeniach ROS przyczyniają się do rozwoju różnych chorób, takich jak stres oksydacyjny¹⁶. Mitochondria są uważane za główne źródło tych związków, zwłaszcza mitochondrialnego nadtlenku (mtSO), związku chemicznego zawierającego anion ponadtlenkowy pochodzący z tlenu. Ponieważ ROS i mtSO są niepożądanymi produktami ubocznymi łańcucha oddechowego ( Ryc. 2), powstawanie tych agresywnych związków jest skorelowane z syntezą adenozynotrójfosforanu (ATP) na ostatnim etapie łańcucha oddechowego i zależy od stanu układu oddechowego, tj. gdy potencjał błony mitochondrialnej jest wysoki, a poziom ADP jest niski, produkcja ROS jest wysoka. Gdy potencjał błony jest niski, a poziom ADP wysoki, produkcja ROS jest niska¹⁵. Jest to spowodowane ucieczką elektronów między kompleksami I i III^18,21,22. Ze względu na stosunkowo wysoką produkcję ROS w mitochondriach oraz fakt, że mtDNA jest bardziej podatne na wpływy zewnętrzne (takie jak ROS) z powodu braku ochronnych białek histonowych, informacja genetyczna tych organeli jest uszkadzana przez oksydację około dziesięć razy częściej niż DNA jądra komórkowego. W tym przypadku wskaźnik mutacji przy braku wpływów zewnętrznych wynosi około jednej wymiany nukleotydów na 1,0 × 109 par zasad w każdej rundzie replikacji^15,23. Co więcej, oksydacyjne uszkodzenie mtDNA w łańcuchu oddechowym prowadzi do zwiększenia ucieczki elektronów, a tym samym zwiększenia liczby rodników, które z kolei przyczyniają się do dalszego wzrostu wskaźnika mutacji i uszkodzenia mtDNA^24-27. Zgodnie z „mitochondrialną teorią starzenia”, mitochondrialne ROS (mtROS) odgrywają bardzo ważną rolę w procesach starzenia i chorobach związanych z wiekiem wraz z innymi oksydacyjnymi uszkodzeniami mtDNA i ograniczoną zdolnością naprawczą mitochondriów²⁸. Jednak szczegółowe dane, takie jak dokładna ilość mtROS, pozostają kontrowersyjne^29,30, chociaż już w latach 80. i 90. wykazano, że ROS poważnie uszkadzają mtDNA^31,32.

1.4. Mitochondria w procesie starzenia

Proces starzenia charakteryzuje się wzrostem zaburzeń związanych z wiekiem i poważnymi chorobami. Ze względu na rolę mitochondriów w fosforylacji oksydacyjnej, a tym samym w produkcji ATP, która ma kluczowe znaczenie dla wielu procesów komórkowych, jedną z przyczyn tych zaburzeń i chorób mogą być wadliwe mitochondria^30,31. Chociaż starzenie się jest procesem wieloczynnikowym, a do tego znacznie bardziej złożonym niż wcześniej sądzono, w artykule omówione zostaną jedynie mechanizmy mitochondrialne, które odgrywają w nim najważniejszą rolę. W „wolnorodnikowej teorii starzenia” (FRTA), opracowanej przez Harmana w 1956 roku, wolne rodniki zostały zidentyfikowane jako przyczyna procesów starzenia, ponieważ uszkadzają cząsteczki ważne dla wielu ważnych funkcji komórkowych, takie jak DNA, RNA, a także białka i lipidy. Po odkryciu genomu mitochondrialnego Harman rozszerzył swoją teorię do „mitochondrialnej wolnorodnikowej teorii starzenia” (MFRTA), która zajmuje się związaną z wiekiem utratą funkcji mitochondriów z powodu nagromadzenia uszkodzeń oksydacyjnych. Teoria ta znana jest również jako „mitochondrialna teoria starzenia”^32,33. Zgodnie z powyższą teorią, nagromadzenie ROS, które uszkadzają mitochondrialne DNA i białka, może prowadzić do dysfunkcji mitochondrialnych w łańcuchu transportu elektronów. Z powodu tych dysfunkcji powstaje więcej ROS, które z kolei uszkadzają mtDNA. Nagromadzenie uszkodzeń mtDNA prowadzi następnie do nowych defektów w łańcuchu transportu elektronów, zwiększonej produkcji ROS i większego stresu oksydacyjnego. Ostatecznie prowadzi to do błędnego koła produkcji ROS^24-27. W innych teoriach dotyczących skutków wczesnej dysfunkcji mitochondriów, kluczową rolę odgrywa metabolizm energetyczny. Na przykład „teoria maksymalnego spadku” Prinzingera zajmuje się korelacją między długością życia a produkcją energii w komórkach. Prinzinger twierdzi, że starzenie się jest konsekwencją ograniczonej zdolności mitochondriów do wytwarzania energii³⁴. W innej teorii, modelu wadliwej elektrowni, Krutmann i współpracownicy omawiają rolę mutacji mtDNA i zaburzeń w łańcuchu oddechowym jako czynników dysfunkcji mitochondriów, a tym samym ograniczonej długości życia³⁵. Ostatecznie wszystkie teorie uznają, że proces starzenia jest między innymi konsekwencją dysfunkcji mitochondriów, a organelle te odgrywają bardzo ważną rolę w procesach starzenia i chorobach związanych z wiekiem^36-40. Zostało to niedawno potwierdzone w eksperymentach przeprowadzonych z biopsjami ludzkiego naskórka. Po raz pierwszy bezpośrednio w tkance ludzkiej ex vivo zaobserwowano spadek oddychania mitochondrialnego o około 10% na dekadę oraz spadek produkcji ATP wraz ze wzrostem wieku dawcy, co jest zgodne z „mitochondrialną teorią starzenia”⁴¹.

2. Dysfunkcje mitochondriów – znaczenie kliniczne

Choroby mitochondrialne, znane również jako mitochondriopatie, to choroby, w których występuje defekt tych organelli. Do tej pory rozpoznano około 50 takich chorób³⁰. Ich przyczyna często znajduje się w jądrze komórkowym i genomie mitochondrialnym. Ze względu na swoją strukturę (brak histonów) i lokalizację w bezpośrednim sąsiedztwie łańcucha oddechowego, mtDNA jest szczególnie podatne na szkodliwe czynniki, takie jak ROS. W rezultacie wskaźnik mutacji w genomie mitochondrialnym jest dziesięciokrotnie wyższy niż w DNA jądra komórkowego. Jednak ze względu na dużą liczbę kopii mtDNA na komórkę, mitochondria – w przeciwieństwie do jądra komórkowego – mają zdolność do eliminowania nawet większych fragmentów wadliwego DNA i zastępowania ich nienaruszonymi kopiami^23,42. Jeśli w komórce dojdzie do uszkodzenia około dwóch trzecich wszystkich mitochondriów, prowadzi to do niewydolności mitochondriów i braku odpowiedniego zabezpieczenia komórek w energię. Można się wtedy spodziewać poważnej dysfunkcji mitochondriów oraz związanych z nimi chorób, takich jak cukrzyca, choroby układu krążenia, nowotwory i związane z wiekiem choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Alzheimera i choroba Parkinsona, które dotyczą głównie komórek o wysokim zapotrzebowaniu na energię, a w konsekwencji większej liczby mitochondriów^34,35,42. Początkowe oznaki zmniejszenia liczby nienaruszonych mitochondriów mogą obejmować trudności z pamięcią i koncentracją, spadek sprawności fizycznej oraz pogorszenie wzroku, węchu i słuchu. Tysiące kopii mtDNA w komórce są niemal identyczne w chwili narodzin. Natomiast u pacjentów z dysfunkcją mitochondriów w każdej komórce występuje mieszanka zmutowanego i dzikiego typu mtDNA^43,44. Co więcej, zakres mutacji DNA różni się w obrębie narządów i tkanek tego samego osobnika⁴⁵. Jest to jedno z wyjaśnień dla dużej różnorodności fenotypów u pacjentów z dysfunkcją mitochondriów⁴⁶. Dotychczas w rozwoju mitochondriopatii skupiano się na dziedziczeniu czynników genetycznych, ale od pewnego czasu uwzględnia się także inne szkodliwe wpływy, takie jak działanie czynników środowiskowych, np. promieniowanie UV²⁸, ale także leki, które znalazły się w centrum uwagi jako czynniki wywołujące dysfunkcje mitochondriów. Zgodnie z teorią endosymbiontów, mitochondria pochodzą od bakterii, które zostały przejęte przez komórki eukariotyczne, więc leki mające na nie szkodliwy wpływ to głównie antybiotyki, ale także chemioterapeutyki i metylofenidat, który między innymi blokuje kompleks I mitochondrialnego łańcucha oddechowego, a tym samym zwiększa produkcję mtSO. W dłuższej perspektywie stan zapalny może również prowadzić do uszkodzenia mitochondriów, ponieważ zawsze towarzyszy mu uwalnianie ROS. Cierpienie psychiczne także prowadzi do powstawania ROS, a tym samym do stresu neurologicznego, który może powodować dysfunkcję mitochondriów⁴⁷. Obecność wysokiego stężenia ROS lub wzrost stężenia prowadzi do przesunięcia równowagi wewnątrzkomórkowej między utlenianiem a redukcją na korzyść procesów utleniania. Sprzyja to powstawaniu większej ilości ROS i zapobiega skutecznej inaktywacji tych związków przez przeciwutleniacze dostępne dla komórek, co dodatkowo zaburza równowagę¹⁹. Zakłócenie wewnątrzkomórkowej równowagi między tworzeniem ROS a ich dezaktywacją nazywane jest stresem oksydacyjnym^19,48.

Dla przywrócenia równowagi proponuje się stosowanie substancji mitotropowych, czyli substancji, które pozytywnie wpływają na funkcjonowanie mitochondriów.

Czytaj dalej – część 2

Reklama

Witamina C MSE matrix Sprawdź

B-Komplex MSE Sprawdź

MitoSpermidin® MSE Sprawdź

Witamina B3 MSE Sprawdź

QuinoMit® Q10 Fluid – Ubichinol MSE Sprawdź