Sen je každého človeka – zostať čo najdlhšie mladým. Neprajeme si starnúť a ochorieť, bojíme sa všetkého – rakoviny, Alzheimerovej choroby, infarktu, cievnej mozgovej príhody… Poďme sa pozrieť, odkiaľ sa rakovina berie, či existuje súvislosť medzi srdcovým zlyhaním a Alzheimerovou chorobou, neplodnosťou a stratou sluchu. Prečo niektoré antioxidanty môžu spôsobiť viac škody ako úžitku? A hlavne: môžeme žiť dlhý a zdravý život, a ak áno, ako?
V našom tele pracujú drobné „energetické stanice“ – mitochondrie. Práve oni sú zodpovední za naše zdravie a dobrú pohodu. Keď fungujú správne, nemáme nedostatok energie. A keď zle – trpíme chorobami. Doktor Lee Now odhaľuje tajomstvá: choroby, ktoré sa na prvý pohľad zdajú nesúvisiace: diabetes, rakovina, schizofrénia, chronická únava, Parkinsonova choroba a ďalšie – majú spoločný pôvod.
Dnes už vieme, ako zlepšiť funkciu mitochondrií, ktoré zabezpečujú energiu pre naše telo na 90 %. V tejto knihe nájdete aktuálne informácie o výžive, životnom štýle, ketogénnej diétne a doplnkoch, ktoré vracajú zdravie mitochondriám a tým pádom aj nám.
Úryvok. Mitochondriálny syndróm
Cítim sa nekomfortne, keď to priznávam, ale bol som divákom reality show „Súťaž“. Veľmi ma zaujal tretí epizód 17. sezóny (január 2013), v ktorom Sin (súťažiaci) a Ashley (kandidátka) išli na stretnutie s dvoma dievčatami trpiacimi chorobou mitochondrií. Pre mnohých z vás, ak ste epizódu videli, to bolo prvé oboznámenie s mitochondriálnym syndrómom (mitochondriálny syndróm je komplex ochorení spojených so vrodenými poškodením mitochondrií). Avšak táto skupina ochorení je skúmaná čoraz kvalitnejšie, ako technológie genetického testovania a sekvenovania DNA sa stávajú jednoduchšími, lacnejšími a dostupnejšími.
Do začiatku 80. rokov 20. storočia, keď bol genóm mitochondrií človeka úplne sekvenovaný, sa správy o mitochondriálnych chorobách vyskytovali zriedkavo. Situácia sa zmenila so získaním možnosti dešifrovať mtDNA mnohých pacientov. To viedlo k prudkému nárastu počtu registrovaných pacientov trpiacich dedičnými mitochondriálnymi chorobami. Týchto pacientov je približne jeden z piatich (alebo dokonca dvoch a pol) tisíc ľudí. Tu nezapočítavame ľudí s nevýraznými formami mitochondriálnych ochorení. Okrem toho sa dramaticky rozšíril aj zoznam znakov mitochondriálneho syndrómu, čo svedčí o chaotickej povahe týchto ochorení.
Mitochondriálne choroby sú charakterizované mimoriadne zložitými genetickými a klinickými obrazmi, predstavujúcimi mix z veľmi širokého spektra existujúcich diagnostických kategórií. Vzory dedičnosti tu niekedy podliehajú, a niekedy nepodliehajú Mendelovým zákonom. Mendel opísal pravidlá dedičnosti znakov prostredníctvom normálnych génov jadrovej DNA. Pravdepodobnosť vzniku genetického znaku alebo dedičnej choroby sa ľahko vypočíta na základe kvantitatívnej predpovede výsledkov rozdelenia potomstva podľa rôznych kvalitativných znakov prostredníctvom náhodného dedičstva jednej z dvoch kópií toho istého génu od každého z rodičov (v dôsledku čoho každý z potomkov dostáva dve kópie každého génu). V prípadoch, keď je mitochondriálny syndróm spôsobený defektom jadrových génov, príslušné vzory dedičnosti skutočne nasledujú Mendelove pravidlá. Existujú však dva typy genómov, ktoré zabezpečujú fungovanie mitochondrií: mitochondriálna DNA (predávaná iba materskou líniou) a jadrová DNA (dedená od oboch rodičov). V dôsledku toho sa typy dedičnosti líšia od autozómovo-dominantných po autozómovo-recesívne, ako aj po prenose genetického materiálu materskou líniou.
Situáciu ešte viac komplikuje skutočnosť, že v bunke medzi mtDNA a yDNA vznikajú zložité interakcie. V dôsledku toho môžu rovnaké mutácie mtDNA vyvolávať výrazne rozdielne symptómy u súrodencov žijúcich v tej istej rodine (môžu mať odlišnú jadrovú DNA, ale identickú mtDNA), zatiaľ čo mutácie môžu spôsobovať identické symptómy. Dokonca aj u dvojčiat s rovnakou diagnózou môžu existovať radikálne odlišné klinické prejavy ochorenia (konkrétne symptómy závisia od toho, ktoré tkanivá sú postihnuté patologickým procesom), zatiaľ čo ľudia s mutáciami môžu trpieť podobnými symptómami, ktoré sa prejavujú v rovnakom rámci ochorenia.
Napriek tomu v materskej vajíčkovej bunke existuje veľké množstvo variácií mtDNA, a tento fakt znehodnocuje všetky predpovede týkajúce sa výsledkov genetického dedičstva. Povaha tejto skupiny ochorení je natoľko chaotická, že súbor symptómov súvisiacich s uvedenými ochoreniami sa môže meniť z desaťročia na desaťročie a líšiť sa dokonca aj u súrodencov s identickými mutáciami DNA mitochondrií. Navyše, niekedy môže mitochondriálny syndróm jednoducho zmiznúť, aj keď bol (alebo mal byť) zdedený. No také šťastné prípady sú zriedkavé a častejšie mitochondriálne ochorenia postupujú. V tabuľkách 2.2 a 2.3 sú uvedené ochorenia a symptómy spojené s mitochondriálnou dysfunkciou, ako aj genetické faktory týchto ochorení. V súčasnosti je vede známych viac ako 200 typov mutácií mitochondrií. Výsledky výskumov naznačujú, že množstvo degeneratívnych ochorení je spôsobených mutáciami tohto druhu (to znamená, že by sme mali prekategorizovať obrovské množstvo ochorení a presunúť ich do kategórie mitochondriálnych ochorení).
Ako je nám známe, tieto mutácie môžu viesť k tomu, že mitochondrie prestanú vykonávať funkciu výroby energie, v dôsledku čoho môžu bunky prerušiť svoju činnosť alebo zomrieť. Všetky bunky (okrem červených krvinky) obsahujú mitochondrie, a preto mitochondriálny syndróm ovplyvňuje mnohokomponentné a veľmi rôznorodé systémy organizmu (súčasne alebo postupne).
Tabuľa 2.2. Znaky, symptómy a ochorenia spôsobené mitochondriálnou dysfunkciou
Tabuľa 2.3. Vrodené ochorenia spôsobené mitochondriálnou dysfunkciou
Samozrejme, niektoré orgány alebo tkanivá potrebujú energiu viac ako iné. Keď energetické potreby konkrétneho orgánu nemôžu byť úplne uspokojené, začínajú sa prejavovať symptómy mitochondriálneho syndrómu. Predovšetkým ovplyvňujú funkcie mozgu, nervového systému, svalov, srdca, obličiek a endokrinného systému, teda všetkých orgánov, ktoré na normálne fungovanie vyžadujú veľké množstvo energie.
Získané ochorenia spôsobené mitochondriálnou dysfunkciou
Keď naše chápania mitochondriálnej funkcie a dysfunkcie rástlo, začali sme vytvárať dlhý zoznam chorôb, ktorých základom je mitochondriálna dysfunkcia, a objasniť mechanizmy vzniku a vývoja týchto neduhov. Dáta z niektorých posledných štúdií naznačujú, že mitochondriálnym syndrómom trpí každý 2500. človek. Avšak ak si pozorne preštudujete nižšie uvedený zoznam, súhlasíte s tým, že s vysokou pravdepodobnosťou budú mitochondriálne ochorenia (vrodené alebo získané) čoskoro zaznamenané u každého dvadsiateho piateho alebo dokonca u každého desiateho obyvateľa krajín Západu.
- Diabetes 2. typu
- Rakovinové ochorenia
- Alzheimerova choroba
- Parkinsonova choroba
- Bipolárna afektívna porucha
- Schizofrénia
- Starnutie a slabosť
- Úzkostná porucha
- Nealkoholová steatohepatitída
- Kardiovaskulárne ochorenia
- Sarkopénia (strata svalovej hmoty a sily)
- Neznášanlivosť fyzickej námahy
- Únava, vrátane syndrómu chronickej únavy, fibromyalgie a miofascialnej bolesti
Na genetickej úrovni sú s týmto všetkým spojené veľmi zložité procesy. Energetickú silu konkrétnej osoby je možné určiť preskúmaním vrodených porúch jej mitochondriálnej DNA. Ale to je iba východiskový bod. S časom sa v tele hromadia získané defekty mtDNA a po prekročení určitého prahu v nejakom orgáne začne zlyhávať, alebo sa stáva náchylným na degeneráciu (každý orgán má svoj prah trpezlivosti, o čom sa budeme podrobnejšie baviť).
Ďalšia zložitost spočíva v tom, že každá mitochondria obsahuje až desať kópií mtDNA, a každá bunka, každá tkáň a každý orgán majú množstvo mitochondrií. Odtiaľ vyplýva, že v našom tele je nepreberné množstvo defektov v kópiách mtDNA. Dysfunkcia konkrétneho orgánu začína, keď percento defektívnych mitochondrií v ňom prevyšuje určitú hodnotu. Tento jav sa nazýva prahový efekt. Každý orgán a každá tkanina sú náchylné na špecifické mutácie a majú svoj vlastný mutačný prah, energetické potreby a odolnosť voči pôsobeniu voľných radikálov. Kombinácia týchto faktorov určuje, aká konkrétne bude reakcia živej sústavy na genetické poruchy.
Ak sú defektívne iba 10 % mitochondrií, 90 % zvyšných normálnych generátorov bunkovej energie môže kompenzovať dysfunkciu svojich „kolegov“. Alebo, ak je mutácia pomerne mierna, ale zasiahla veľké množstvo mitochondrií, bunka môže aj tak fungovať normálne.
Existuje tiež koncept segregácie defektných mitochondrií: pri delení bunky sa jej mitochondrie náhodne rozdelia medzi dve dcérske bunky. Jedna z týchto buniek môže získať všetky mutované mitochondrie, zatiaľ čo druhá môže získať všetky funkčné 'elektrárne' (samozrejme, pravdepodobnejšie sú medzi-varianty). Bunky s dysfunkčnými mitochondriami uhynú v procese apoptózy, zatiaľ čo zdravé budú pokračovať vo svojej práci (jedno z vysvetlení náhleho a neočakávaného zmiznutia mitochondriálneho syndrómu). Fenomén rozdielov v sekvencii DNA mitochondrií (alebo plastidov) v rovnakom organizme, často dokonca v jednej bunke, keď niektoré mitochondrie môžu obsahovať nejakú patologickú mutáciu a iné nie, sa nazýva heteroplazmia. Stupeň heteroplazmie sa líši aj u členov rovnakej rodiny. Navyše, úroveň heteroplazmie sa môže meniť aj v rámci jedného organizmu v závislosti od konkrétneho orgánu alebo konkrétnej bunky, čo vedie k veľmi širokému spektru manifestácií a symptómov rôznych mitochondriálnych ochorení.
V tele rastúceho embrya, keď sa bunky delia, sa mitochondrie s mutáciami šíria do orgánov a tkanív, ktoré sa líšia svojimi energetickými potrebami. A ak sú mutované mitochondrie vo veľkom množstve prítomné v bunkách, ktoré sa časom transformujú na metabolicky aktívne štruktúry (napríklad mozog alebo srdce), dotyčný organizmus má neskôr problémy s kvalitou života (ak je vôbec životaschopný). Na druhej strane, ak sa hromadí množstvo dysfunkčných mitochondrií predovšetkým v bunkách s nízkou intenzitou metabolizmu (povedzme, v kožných bunkách, ktoré sa pravidelne nahrádzajú), nositeľ takých mitochondrií sa možno nikdy nedozvie o svojej genetickej predispozícii k mitochondriálnemu syndrómu. V spomínanom epizóde z 'Svadobného kráľa' sa jedna z dievčat s mitochondriálnou chorobou zdala byť úplne normálna, zatiaľ čo druhá očividne trpela vážnym ochorením.
Niektoré mitochondriálne mutácie sa spontánne vyvíjajú s vekom v dôsledku tvorby voľných radikálov počas bežného metabolizmu. To, čo sa deje následne, závisí od množstva faktorov. Napríklad, ak sa bunka naplnená dysfunkčnými mitochondriami delí vysokou rýchlosťou, ako to robia kmeňové bunky pracujúce na regenerácii tkanív, tak defektívne generátory energie budú aktívne rozširovať svoj vplyv. Ak však oslabená bunka už nie je schopná deliť sa (povedzme, že ide o neurón), mutácie zostanú iba v tejto bunke, čo však nevylučuje možnosť úspešnej náhodnej mutácie. Takže práve zložitostí genetického základu mitochondriálneho syndrómu sa vysvetľuje fakt, že vyčerpanie bioenergetických zdrojov organizmu spôsobené mitochondriálnymi mutáciami sa prejavuje v širokej škále rôznych a komplexných chorôb a symptómov.
Mali by sme si tiež pamätať, že existuje množstvo génov mimo mtDNA, ktoré sú zodpovedné za normálne fungovanie mitochondrií. Ak mutácia ovplyvňuje gény kódujúce RNA, následky sú zvyčajne veľmi vážne. V prípadoch, keď dieťa dostane pri svojom počatí od niektorého z rodičov mutovaný transkripčný faktor mitochondrií (pripomeňme, že transkripčné faktory sú proteíny, ktoré kontrolujú proces syntézy mRNA na materskej DNA spojením sa so špecifickými časťami DNA), budú všetky mitochondrie jeho organizmu vystavené patogénnemu vplyvu. Avšak ak mutácia súvisí iba so špecifickými transkripčnými faktormi, ktoré sa aktivujú len v určitých orgánoch alebo tkanivách alebo v reakcii na uvoľnenie konkrétneho hormónu, potom bude zodpovedajúci patogénny účinok výlučne lokálny.
Široká škála mitochondriálnych chorôb a ich manifestácií predstavuje vážny problém pre lekárov (či už teoreticky alebo prakticky), vrátane skutočnej nemožnosti predpovedať vývoj mitochondriálneho syndrómu. Existuje toľko mitochondriálnych chorôb, že ich všetkým je ťažké jednoducho dať názvy, a mnohé z nich ešte neboli objavené. Rovnako niekoľko známych degeneratívnych chorôb (ochorenia kardiovaskulárneho systému, onkologické choroby, rôzne formy demencie atď.) moderná veda považuje za dysfunkciu mitochondrií.
Je dôležité si uvedomiť, že aj keď neexistuje úplná liečba mitochondriálnych chorôb, mnohí ľudia s týmito chorobami (najmä ak ide o ľahkú alebo stredne ťažkú formu ochorenia) môžu žiť dlho a plnohodnotne. Avšak je potrebné systematicky pracovať, pričom treba využiť nadobudnuté poznatky.
O autorovi
Lee Know – licencovaný naturopat z Kanady, držiteľ viacerých ocenení. Kolegovia ho poznajú ako prozretelného podnikateľa, stratéga a lekára. Lee zastával pozície medicínskeho konzultanta, vedeckého odborníka a riaditeľa pre výskum a vývoj vo veľkých organizáciách. Okrem vedeckej činnosti vo svojej spoločnosti je tiež konzultantom v oblasti prírodných produktov na zdravie a výživových doplnkov a je členom redakčno-poradného tímu časopisu Alive – najčítanejšieho časopisu o zdraví v Kanade. Nazýva oblasť Veľkého Toronta domovom, kde žije so svojou manželkou a ich dvoma synmi, a obzvlášť sa zaujíma o posilňovanie prirodzeného zdravia a ochranu životného prostredia.
» Podrobnejšie informácie o knihe nájdete na
»
»
Pre Habr čitateľov zľava 25% s kupónom — Mitochondria
Po zaplatení tlačenej verzie knihy vám na e-mail bude zaslaná elektronická kniha.
Zdroj: habr.com
