Zaburzenia lękowe a mitochondria

Lęk to odczuwanie wewnętrznego niepokoju lub napięcia, niezwiązanego z realnym niebezpieczeństwem. Co wspólnego mają z nim mitochondria? Na to pytanie próbuje odpowiedzieć nasza specjalistka – dietetyk Sylwia Grodzicka.

W ostatnich latach gwałtownie rośnie nie tylko liczba diagnozowanych przypadków depresji, lecz również zaburzeń lękowych, a nawet regularnych ataków paniki. Stany lękowe to temat, który w wielu kręgach wciąż jeszcze stanowi temat tabu. To przecież takie proste: nie ma się czego bać! A jednak… Dzisiejszy tekst poświęcamy psychopatologii tego rodzaju zaburzeń w funkcjonowaniu układu nerwowego i odpowiadamy na pytanie, czy mitochondriopatia stanowi czynnik ryzyka zaburzeń lękowych?

Zgodnie z definicją, lęk to emocja, która charakteryzuje się odczuwaniem wewnętrznego niepokoju oraz napięcia, a która nie wiąże się z występowaniem bezpośredniego zagrożenia1. W odróżnieniu od lęku, strach odczuwamy w obliczu realnego, konkretnego, niebezpieczeństwa. W uproszczeniu możemy powiedzieć, iż lęk jest irracjonalny, podczas gdy strach ma uzasadniony powód i najczęściej ustępuje wraz z wygaśnięciem powodującego go bodźca.

Strach stanowi ewolucyjnie uwarunkowany mechanizm adaptacyjny, który pomaga nam chronić się przed potencjalnymi zagrożeniami oraz odpowiednio reagować w sytuacjach stresowych. Natomiast jeżeli nasze emocje wymykają się spod kontroli i mimo braku realnego zagrożenia, nabierają patologicznego, przewlekłego charakteru, mówimy o zaburzeniach lękowych. Ten rodzaj dysfunkcji układu nerwowego jest najczęściej stwierdzanym typem zaburzeń psychicznych i jest diagnozowany u 14 na 100 pacjentów z problemami natury psychicznej.  Pacjenci uskarżają się przy tym na chroniczny stan wewnętrznego napięcia, uczucie lęku, a nawet napady paniki, problemy ze snem, wahania apetytu, wzmożoną potliwość i tak dalej. Jednocześnie wymienione objawy obniżają jakość życia, co potencjalnie może sprzyjać osłabionej odporności na czynniki stresogenne (stresory).

Ze względu na lawinowy wzrost rejestrowanych przypadków w ciągu minionej dekady, uczeni poświęcili depresji oraz stanom lękowym wiele uwagi, dokonując przy tym przełomowej obserwacji, iż wspomnianym problemom towarzyszą często przewlekłe stany zapalne, zaburzenia komórkowych szlaków metabolicznych, stres oksydacyjny, a także deregulacja czynności mitochondrialnych2,3.

Czynniki ryzyka stanów lękowych1,4:
• ostry lub przewlekły stres doświadczony w okresie dzieciństwa (traumatyczne przeżycia),
• płeć żeńska,
• depresja,
• przypadki stanów lękowych i/lub depresji u członków najbliższej rodziny,
• coraz bardziej prawdopodobne: uszkodzenia na poziomie mitochondrialnym.

Mitochondria jako czynnik modulujący nasze zachowania związane z lękiem

Jako organelle komórkowe o krytycznym znaczeniu dla różnorakich funkcji (np. produkcja energii, mechanizmy epigenetyczne), mitochondria dynamicznie reagują na obecność substancji przekaźnikowych i w elastyczny sposób dyrygują procesami apoptotycznymi, podziałami komórkowymi czy też reakcjami odpornościowymi. Nie tylko wyczuwają, ale także przekazują sobie wzajemnie informacje odebrane z otoczenia. Dziś wiemy już, iż struktury mitochondrialne oraz sposób ich funkcjonowania stanowią bezpośredni wynik reakcji na obecność różnorodnych czynników środowiskowych. Mitochondria stanowią zarówno cel, a jednocześnie spełniają rolę mediatora odpowiedzi organizmu na czynniki stresowe5.

Jednocześnie, ponieważ ludzki mózg cechuje się niezwykle wysoką gęstością mitochondriów, a także silnym uzależnieniem od dostępności produkowanego przez mitochondria ATP, niewydolność procesów mitochondrialnych oraz będące jej konsekwencją niedobory energii na poziomie neuronalnym, wywierają wyraźnie negatywny wpływ na nasza psychikę, w tym odporność na stres, jak też zdolność radzenia sobie w sytuacjach stresowych i wygaszenia reakcji stresowej6. Jak potwierdzają badania in vitro oraz studia na zwierzętach: perturbacje metaboliczne na poziomie mitochondrialnym mogą wiązać się z występowaniem zaburzeń lękowych. Przykładowo podczas badań mikroskopowych grupa badawcza zaobserwowała, iż mitochondria ciała migdałowatego oraz kory przedczołowej tych szczurów, które poddano stresowi, były spuchnięte i uszkodzone. Tymczasem analogiczne mitochondria komórek mózgowych zwierząt z grupy kontrolnej pozostały nieuszkodzone7.

Dlaczego?

Współcześnie nie ulega już wątpliwości, iż mitochondria odgrywają istotną rolę przy funkcjonowaniu mózgu. Znaczenie tych maleńkich organelli komórkowych w odniesieniu do centralnego układu nerwowego uwidaczniają schorzenia, które spowodowane są mutacjami mitochondrialnego DNA bądź mutacjami DNA jądra, które odpowiadają za kodowanie białek współuczestniczących w procesach na poziomie mitochondrialnym. Zaburzenia funkcjonowania mitochondriów objawiają się m.in. problemami ze wzrokiem i/lub przełykaniem, głuchotą, osłabieniem napięcia mięśniowego, zaburzeniami koordynacji ruchowej, neuropatią, a nawet napadami epilepsji8. Ponadto wielu autorów kojarzy dysfunkcje mitochondriów z wieloma różnymi schorzeniami natury psychicznej, takimi jak autyzm, ADHD, choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona9,10,11. Jednocześnie mitochondria odgrywają też znaczącą rolę w procesach neuroplastyczności. Coraz więcej naukowców popiera hipotezę, iż mitochondria uczestniczą również w mechanizmach odpowiedzi na zarówno ostry, jak też przewlekły stres, a związane z nimi przemiany biochemiczne przynajmniej po części tłumaczą szeroki wachlarz możliwych symptomów związanych z reakcją na stresory. Szczególny przypadek stanowi tutaj przewlekły stres, który w dłuższym okresie prowadzi nie tylko do zaburzeń czynności mitochondriów, ale także do uszkodzeń struktury wspomnianych organelli komórkowych11a. Dla dokładniejszego zdefiniowania skali tych uszkodzeń uczeni posłużyli się pojęciem mitochondrial allostatic load (MAL), które opisuje kumulacyjną wartość korzystnych oraz niekorzystnych zmian adaptacyjnych na poziomie mitochondrialnym, zaistniałych właśnie pod wpływem chronicznego stresu.

Zdaniem autorów pewnej publikacji z 2019 roku12 mitochondria oraz stany lękowe pozostają w stanie wzajemnej zależności. Przypuszczalnie z jednej strony stres oksydacyjny w połączeniu z niewydolnymi mechanizmami mitochondrialnej produkcji energii może prowadzić do zwiększonej lękliwości u tego rodzaju pacjentów, a także nasilonej wrażliwości na stresory, z drugiej zaś – stany ostrego bądź przewlekłego stresu sprzyjają (dalszym) uszkodzeniom na poziomie mitochondrialnym i zwiększonej produkcji wolnych rodników, które z kolei zakłócają funkcjonowanie mitochondriów itd. Jak widzimy, przypuszczalnie mamy tutaj do czynienia z efektem błędnego koła. Jego przerwanie możemy osiągnąć na drodze jednoczesnego opuszczenia sytuacji stresowej / w miarę możliwości zapobiegania ostrym bądź przewlekłym sytuacjom stresowym w przyszłości, w połączeniu ze wsparciem funkcjonowania mitochondriów, na przykład na drodze maksymalizacji ochrony antyrodnikowej i dostarczenia komórkom wszelkich niezbędnych im mikroskładników odżywczych. Ważne wydaje się tutaj opanowanie, a optymalnie – trwałe wyeliminowanie wszelkich przewlekłych stanów zapalnych w organizmie jako dodatkowego źródła ROS. Autorzy wspomnianej publikacji podkreślali, iż u pacjentów cierpiących z powodu stanów lękowych czy też ataków paniki, regularnie obserwuje się zmiany na poziomie mitochondrialnym. Jednocześnie zaś u osób z mitochondriopatią obserwuje się wzmożoną lękliwość oraz spadek odporności na stres częściej niż w grupie kontrolnej.

Również w 2019 roku inny zespół badawczy doszedł do wniosku, iż osłabiona ekspresja wybranych genów mitochondrialnych (mtDNA) w istotny statystycznie sposób może przyczyniać się do występowania ataków paniki u pacjentów. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji na myszach eksperci stwierdzili, iż zwierzęta wykazujące zaburzenia funkcjonowania mitochondriów były mniej odporne na stres i reagowały na otoczenie ze wzmożoną lękliwością13.

Inne ciekawe zjawisko: depresja oraz stany lękowe charakteryzują się wysokim wskaźnikiem współwystępowania. Studia epidemiologiczne sugerują, iż diagnoza trwałej depresji łączy się z diagnozą regularnych stanów lęku u około 40-75% rejestrowanych przypadków. Jednocześnie nowoczesne techniki neuroobrazowania sugerują, iż u pacjentów z depresją występują jednoczesne zaburzenia metabolizmu glukozy oraz osłabienie przepływu krwi, a tym samym utrudnienie zaopatrzenia komórek mózgowych w tlen, w tym komórek tak kluczowego dla ostrej reakcji stresowej obszaru mózgu, jakim jest ciało migdałowate, czyli centrum dowodzenia reakcji typu “walcz albo uciekaj“. Jeżeli weźmiemy pod uwagę fakt, iż w opinii coraz szerszego kręgu uczonych nadmierna lękliwość wiąże się z zaburzeniami funkcjonowania neuronalnych mitochondriów, co wywołuje z kolei neurotoksyczne działanie glutaminianu, trafiamy na potencjalne przynajmniej częściowe wyjaśnienie zagadki wpływu mitochondriów na nasz sposób reakcji w obliczu różnych sytuacji stresowych14. Przy czym w odniesieniu do reakcji stresowych szkodliwe działanie glutaminianu polega przede wszystkim na sprzyjaniu „zalewania“ komórek mózgowych jonami wapnia15.

Nasilenie stanów lękowych u pacjenta odzwierciedla stopień aktywacji jego ciała migdałowatego. Zgodnie z obserwacjami uczonych, ciało migdałowate pacjentów ze zdiagnozowanymi zaburzeniami lękowymi wykazuje statystycznie istotną większą aktywność w porównaniu z grupą kontrolną. Problem polega na tym, że pobudzone ciało migdałowate w sztuczny sposób nasila naszą reakcję stresową, dolewając niejako oliwy do ognia16.

Na szczęście tak samo, jak aktywacja ciała migdałowatego potęguje odpowiedź stresową organizmu, inhibicja tego obszaru centralnego układu nerwowego może wywierać u człowieka efekt uspokajający17. Najnowsze badanie z 2023 roku podkreśla rolę mitochondriów przy odnowie uszkodzonych komórek ciała migdałowatego oraz modulowaniu procesów apoptotycznych w ramach tego obszaru7. Co więcej zaobserwowana przez uczonych współzależność jest bardzo prosta: im większy odsetek uszkodzonych bądź martwych komórek, tym silniejsza deregulacja czynności ciała migdałowatego18,19.

GABA i witamina B3 – doskonała synergia dla wewnętrznej równowagi?

Witamina B3

Już w 2015 roku, w ramach badania na poddanych stresowi szczurach, uczonym udało się zaobserwować dwa fascynujące zjawiska: po pierwsze te zwierzęta, które doświadczyły sytuacji stresowej wykazywały istotne statystycznie zaburzenia funkcjonowania I oraz II ogniwa mitochondrialnego łańcucha oddechowego, podczas gdy podobnych zmian u grupy kontrolnej nie zaobserwowano. Ponadto pierwsza grupa gryzoni cechowała się nasiloną lękliwością oraz ograniczeniem zachowań prosocjalnych. Po drugie, podanie badanej grupie szczurów amidu kwasu nikotynowego – specjalnej postaci witaminy B3, nie tylko przywróciło efektywność mitochondrialnych mechanizmów produkcji energii, lecz zminimalizowało lękliwość zwierząt i pozytywnie wpłynęło na ich funkcjonowanie w grupie20. Dlaczego akurat witamina B3?

Z jednej strony pozytywne właściwości niacyny (witaminy B3) w odniesieniu do gospodarki energetycznej organizmu znane są nie od dziś – stanowi ona bowiem prekursor tak kluczowych dla ludzkiego organizmu substancji jak NAD, NADH, NADP czy NADPH (pojęcia, które doskonale znane są chociażby uważnym Czytelnikom publikacji Dr. Kuklinskiego), pełniących rolę substratów bądź koenzymów przemian metabolicznych na poziomie komórkowym, a także mitochondrialnym.

Jednocześnie niacyna pomaga nasilić uspokajający efekt innej ważnej dla naszego centralnego układu nerwowego substancji, jaką jest kwas gamma amino-masłowy GABA, a także współuczestniczy w konwersji tryptofanu do „hormonu szczęścia”, czyli serotoniny21. W tym miejscu warto podkreślić też, iż również mitochondrialny kompleks I łańcucha oddechowego wymaga udziału obecności witaminy B3 jako NAD+/NADH22. W literaturze znany jest przypadek 34-letniego pacjenta, który cierpiał z powodu zaburzeń lękowych, a u którego skrajnie wysoka dawka niacinamidu (2500mg) wyeliminowała w stabilny sposób nadmierną lękliwość23.

Produkty spożywcze bogate w witaminę B3 to: mięso z kurczaka, wołowina, tuńczyk, drożdże spożywcze, awokado, banany, brązowy ryż. Uwaga: osoby, które spożywają niewielkie ilości zbóż i/lub spośród zbóż sięgają głównie po kukurydzę oraz jej przetwory, podlegają zwiększonemu ryzyku niedoborów niacyny.

Suplementacja niacyny w celu optymalizacji syntezy serotoniny z tryptofanu oraz dla wykorzystania jej terapeutycznego oddziaływania, które przypomina działanie benzodiapin wydaje się w dłuższym okresie bezpieczna, o ile będziemy unikać przy tym skrajnie wysokiego dawkowania. Ekstremalne dobowe porcje witaminy B3 mogą prowadzić do nadmiernej senności, mdłości oraz wymiotów23.

GABA

Jak wspomnieliśmy wyżej, nadmiernej reakcji stresowej oraz stanom lękowym sprzyjają uszkodzenia mitochondriów oraz deregulacja pracy komórek ciała migdałowatego. Jedną z substancji, która hamuje aktywność komórek tego obszaru mózgu jest kwas gamma amino-masłowy: GABA.

Czym jest GABA? Kwas gamma amino-masłowy podlega syntezie w komórkach mózgowych na bazie kwasu L-glutaminowego i pełni rolę najważniejszego inhibicyjnego neurotransmitera w obrębie centralnego układu nerwowego człowieka. Około 60–75% spośród wszystkich synaps posiada receptory GABA. Substancja ta występuje w naturalny sposób w różnych produktach spożywczych, na przykład białej herbacie, pomidorach, soi, a także w fermentowanych produktach spożywczych otrzymanych przy zastosowaniu bakterii Lactobacillus brevis. Niski poziom GABA w komórkach mózgowych kojarzony jest z osłabioną odpornością na stres, problemami ze snem oraz stanami lękowymi24. Naukowcy do dzisiaj nie mają pewności, czy przyjmowane doustnie preparaty z GABA są w stanie przenikać barierę krew-mózg. Aktualnie trwają prace nad preparatami z kwasem gamma-aminomasłowym w formie nanocząsteczkowej25.

Pikamilon to lek stanowiący syntetyczne połączenie niacyny oraz kwasu gamma aminomasłowego. Preparat ten został opracowany w Związku Radzieckim w 1969 roku i przez wiele lat podlegał badaniom zarówno w Rosji, jak też w Japonii26. Podejście to, przynajmniej z biochemicznego punktu widzenia ma sens – skoro witamina B3 jest w stanie nasilać uspokajające działanie GABA, to niewątpliwie warto skorzystać z ich synergicznego działania, chociażby poprzez włączenie do codziennej diety większej ilości produktów z natury bogatych w witaminę B3 oraz kwas gamma amino-masłowy.

Coraz liczniejsze badania naukowe dowodzą, iż systemowe wsparcie funkcjonowania mitochondriów może w skuteczny sposób przyczyniać się do łagodzenia, a nawet eliminacji stanów lękowych oraz ataków paniki. Doświadczenia na zwierzętach wskazują na ogromny potencjał mitoceutyków w terapii przewlekłych zaburzeń lękowych. Do takich łagodzących w dłuższym okresie uczucie lęku substancji należą chociażby antyoksydanty oraz koenzym Q10. Ten ostatni w widoczny sposób łagodził lękliwość szczurów oraz sprzyjał poprawie ich funkcji kognitywnych27. Bez wątpienia konieczne są tutaj dalsze badania nad wpływem mitochondriów na nasze reakcje lękowe oraz liczniejsze studia in vivo tak, aby w naturalny sposób poprawić jakość życia pacjentów, bez jakichkolwiek skutków ubocznych dla ich organizmu.

Bibliografia

0:00
0:00