Mitokondria — apakah kelelahan bermula di dalam sel Anda?

Tujuan studi: Penyerapan kalsium mitokondria (mtCa2+) melalui uniporter kalsium mitokondria (MCU) menghubungkan keseimbangan kalsium dengan metabolisme energi. Penyerapan mtCa2+ melalui MCU membatasi laju aktivasi mitokondria selama kontraksi otot, tetapi perannya dalam proses patofisiologis dan penerapannya sebagai terapi masih belum banyak diketahui.

Hasil: Dengan menganalisis biopsi otot manusia, sel otot yang berasal dari pasien, dan model praklinis, kami menemukan penurunan ekspresi mitochondrial calcium uniporter regulator 1 (MCUR1) yang terjadi secara konsisten selama penuaan otot rangka. Penurunan ini berkaitan dengan sarkopenia pada manusia dan mengganggu penyerapan mtCa2+ serta respirasi mitokondria. Melalui pemeriksaan terhadap 5,000 molekul bioaktif, kami mengidentifikasi polifenol alami oleuropein sebagai pengaktif MCU spesifik yang merangsang respirasi mitokondria melalui ikatan dengan mitochondrial calcium uptake 1 (MICU1). Oleuropein mengaktifkan penyerapan mtCa2+ dan metabolisme energi untuk meningkatkan daya tahan dan mengurangi kelelahan pada tikus muda maupun tua, tetapi tidak pada tikus dengan gen MCU yang dihilangkan secara khusus pada otot (KO). Penelitian kami menunjukkan bahwa gangguan penyerapan mtCa2+ berkontribusi pada disfungsi mitokondria selama penuaan dan menetapkan oleuropein sebagai molekul baru dari pangan yang secara khusus menargetkan MCU untuk merangsang bioenergetika mitokondria dan kinerja otot.

Tujuan studi: Ensefalomielitis mialgik/sindrom kelelahan kronis (ME/CFS) adalah penyakit neuroimun yang kompleks, menyerang banyak sistem tubuh, dan sangat melemahkan. Penyakit ini kemungkinan memiliki penyebab multifaktorial pascavirus. Sayangnya, belum ada tes diagnostik atau laboratorium yang akurat, dan saat ini belum tersedia obat yang disetujui dan efektif secara universal untuk mengobatinya.

Hasil: Dalam kelompok eksperimen, selama periode penelitian terlihat penurunan yang bermakna dalam persepsi kelelahan kognitif dan skor FIS-40 keseluruhan (masing-masing p < 0.001 dan p = 0.022), serta peningkatan HRQoL (kualitas hidup terkait kesehatan (SF-36)) (p < 0.05) dibandingkan nilai awal. Pada kunjungan tindak lanjut, juga terlihat perbedaan yang bermakna secara statistik dibandingkan nilai awal dalam durasi tidur pada minggu ke-4 dan efisiensi tidur yang biasa pada minggu ke-8 dalam kelompok eksperimen (masing-masing p = 0.018 dan p = 0.038). Secara keseluruhan, temuan ini mendukung penggunaan suplemen CoQ10 plus NADH sebagai pilihan terapi yang berpotensi aman untuk mengurangi kelelahan kognitif yang dirasakan dan meningkatkan kualitas hidup terkait kesehatan pada pasien ME/CFS. Penelitian intervensi di masa depan diperlukan untuk memastikan manfaat klinis ini dan mengeksplorasi mekanisme patologi yang mendasari pemberian CoQ10 dan NADH pada ME/CFS.

Tujuan studi: Sklerosis multipel (MS) adalah penyakit peradangan kronis dan progresif pada sistem saraf pusat (CNS). Stres oksidatif merupakan faktor penting dalam berbagai kondisi, termasuk MS. Koenzim Q10 (CoQ10) adalah antioksidan kuat yang terdapat dalam kompleks enzim mitokondria dan terlibat dalam fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan adenosin trifosfat (ATP).

Hasil: Pencarian awal menghasilkan 237 artikel. Dari jumlah tersebut, delapan laporan dari enam penelitian (total n = 195), termasuk tiga uji coba terkontrol acak (RCT), dua penelitian semi-eksperimental, dan satu analisis retrospektif, dimasukkan dalam tinjauan. Dampak suplementasi CoQ10 selama 2-3 bulan terhadap faktor peradangan, sistem enzim antioksidan, dan peroksidasi lipid masih belum pasti pada dosis 200mg/day. Namun, suplemen CoQ10 500mg/day dapat memperbaiki stres oksidatif dan peradangan, serta meredakan depresi dan kelelahan pada pasien MS.

Tujuan studi: Penelitian terbaru memberikan bukti kuat tentang peran penting patofisiologi otot rangka pada ensefalomielitis mialgik/sindrom kelelahan kronis (ME/CFS). Dalam sebuah artikel tinjauan tahun 2021 tentang patofisiologi ME/CFS, kami mengemukakan bahwa aliran darah yang kurang dan iskemia dapat menyebabkan kelebihan natrium dan kalsium pada otot rangka pasien ME/CFS, sehingga merusak mitokondria.

Hasil: Disfungsi mitokondria sejak lama dianggap sebagai penjelasan untuk gejala utama ME/CFS. Namun, disfungsi mitokondria belum dapat dibuktikan secara meyakinkan pada leukosit. Sebaliknya, penelitian terbaru memberikan bukti kuat adanya disfungsi mitokondria pada jaringan otot rangka dalam ME/CFS. Sebuah penelitian mikroskop elektron secara langsung menunjukkan kerusakan mitokondria pada otot rangka pasien ME/CFS, terutama di lokasi subsarkolema, tetapi tidak pada PCS. Penelitian lain menunjukkan tanda-tanda kerusakan dan regenerasi otot rangka pada biopsi yang diambil satu hari setelah olahraga pada PC-ME/CFS. Adanya nekrosis dan tanda regenerasi secara bersamaan mendukung gagasan bahwa kerusakan terjadi berulang kali. Penelitian lain mengaitkan penurunan kekuatan genggaman tangan (HGS) dengan tingkat keparahan gejala dan prognosis. Sebuah penelitian MRI menunjukkan bahwa kadar natrium intraseluler di otot pasien ME/CFS meningkat dan kadarnya berbanding terbalik dengan HGS.

Tujuan studi: Pasien yang menderita sindrom kelelahan kronis (CFS) atau sindrom pasca-COVID (PCS) memiliki kemampuan kinerja fisik yang menurun. Gangguan fungsi dan bentuk mitokondria mungkin berperan penting.

Hasil: Pada CFS, tidak ditemukan perbedaan untuk variabel-variabel ini pada mitokondria intermiofibrilar. Integritas krista intermiofibrilar dan subsarkolema pada PCS lebih tinggi dibandingkan pada CFS. Baik CFS maupun PCS menunjukkan peningkatan kelelahan dan gangguan fungsi mitokondria, tetapi perubahan morfologi patologis yang lebih lanjut pada CFS mengisyaratkan adanya perubahan struktur akibat kurangnya aktivitas dalam waktu lama atau penyebab molekuler yang belum diketahui. Sebaliknya, aktivitas kompleks I yang jauh lebih rendah pada PCS kemungkinan menunjukkan perubahan yang disebabkan langsung oleh virus.

Tujuan studi: Sindrom kelelahan kronis (CFS) adalah gangguan neurologis yang terutama ditandai dengan kelelahan menetap, rasa tidak enak setelah aktivitas fisik, dan gangguan kognitif. Disfungsi mitokondria dianggap sebagai mekanisme utama yang mendasari perubahan patologisnya.

Hasil: Tinjauan ini merangkum perkembangan penelitian tentang akupunktur dan moksa dalam mengatur fungsi mitokondria untuk mengobati CFS. Temuan menunjukkan bahwa akupunktur dan moksa dapat mengatur sistem kendali mutu mitokondria melalui berbagai jalur, termasuk memperbaiki bentuk dan struktur mitokondria, mendorong pembentukan mitokondria, memulihkan keseimbangan dinamika mitokondria, meningkatkan autofagi mitokondria yang rusak, mengatur keseimbangan kalsium, serta memodulasi aktivitas kompleks rantai transpor elektron (ETC), sehingga memperbaiki fungsi mitokondria. Selain itu, akupunktur dan moksa dapat lebih lanjut mendorong pemulihan fungsi mitokondria dengan mengurangi stres oksidatif dan menekan respons imun-peradangan.