Mitocondri: la stanchezza inizia nelle tue cellule?

Obiettivo dello studio: L’assorbimento del calcio mitocondriale (mtCa2+) tramite l’uniporto mitocondriale del calcio (MCU) collega l’omeostasi del calcio al metabolismo energetico. Durante la contrazione muscolare, l’assorbimento di mtCa2+ tramite l’MCU è il fattore limitante per l’attivazione dei mitocondri, ma il suo ruolo fisiopatologico e le sue applicazioni terapeutiche sono ancora in gran parte sconosciuti.

Risultati: Analizzando biopsie di muscolo umano, miotubi derivati da pazienti e modelli preclinici, abbiamo scoperto una riduzione conservata dell’espressione del regolatore 1 dell’uniporto mitocondriale del calcio (MCUR1) durante l’invecchiamento dei muscoli scheletrici. Questa riduzione è associata alla sarcopenia umana e compromette l’assorbimento di mtCa2+ e la respirazione mitocondriale. Esaminando 5 000 molecole bioattive, abbiamo identificato l’oleuropeina, un polifenolo naturale, come attivatore specifico dell’MCU, che stimola la respirazione mitocondriale legandosi alla proteina MICU1 (mitochondrial calcium uptake 1). Nei topi giovani e anziani, ma non nei topi con knockout (KO) dell’MCU specifico per i muscoli, l’oleuropeina attiva l’assorbimento di mtCa2+ e il metabolismo energetico, aumentando la resistenza e riducendo la stanchezza. Il nostro lavoro dimostra che l’alterato assorbimento di mtCa2+ contribuisce alla disfunzione mitocondriale durante l’invecchiamento e identifica l’oleuropeina come una nuova molecola di origine alimentare che agisce specificamente sull’MCU per stimolare il bioenergetismo mitocondriale e le prestazioni muscolari.

Obiettivo dello studio: L’encefalomielite mialgica/sindrome da stanchezza cronica (ME/CFS) è una malattia neuroimmune complessa, multisistemica e gravemente debilitante, probabilmente di origine multifattoriale e post-virale. Purtroppo non sono stati definiti test diagnostici o di laboratorio accurati e attualmente non sono disponibili farmaci approvati universalmente efficaci per il suo trattamento.

Risultati: Nel gruppo sperimentale, nel corso del tempo si è osservata una riduzione significativa della percezione della stanchezza cognitiva e del punteggio FIS-40 complessivo (rispettivamente p < 0.001 e p = 0.022), nonché un miglioramento della qualità della vita correlata alla salute (HRQoL, SF-36) (p < 0.05) rispetto ai valori iniziali. Nelle visite di controllo del gruppo sperimentale sono state rilevate differenze statisticamente significative rispetto ai valori iniziali anche per la durata del sonno a 4 settimane e per l’efficienza abituale del sonno a 8 settimane (rispettivamente p = 0.018 e p = 0.038). Nel complesso, questi risultati supportano l’uso dell’integrazione di CoQ10 e NADH come possibile opzione terapeutica sicura per ridurre la stanchezza cognitiva percepita e migliorare la qualità della vita correlata alla salute nelle persone con ME/CFS. Sono necessari ulteriori interventi per confermare questi benefici clinici ed esplorare i meccanismi patologici alla base della somministrazione di CoQ10 e NADH nella ME/CFS.

Obiettivo dello studio: La sclerosi multipla (SM) è una malattia infiammatoria cronica e progressiva del sistema nervoso centrale (SNC). Lo stress ossidativo è un fattore importante in diverse condizioni, tra cui la SM. Il coenzima Q10 (CoQ10) è un potente antiossidante, presente nei complessi enzimatici dei mitocondri e coinvolto nella fosforilazione ossidativa, che produce adenosina trifosfato (ATP).

Risultati: La ricerca iniziale ha individuato 237 articoli, di cui sono stati inclusi otto rapporti relativi a sei studi (n = 195 in totale): tre studi clinici randomizzati e controllati, due studi semisperimentali e un’analisi retrospettiva. Gli effetti di 2-3 mesi di integrazione di CoQ10 sui fattori infiammatori, sul sistema degli enzimi antiossidanti e sulla perossidazione lipidica restano controversi alla dose di 200 mg al giorno; tuttavia, un integratore di CoQ10 da 500 mg al giorno può migliorare lo stress ossidativo e l’infiammazione e alleviare la depressione e la stanchezza nelle persone con SM.

Obiettivo dello studio: Studi recenti forniscono prove solide del ruolo fondamentale della fisiopatologia dei muscoli scheletrici nell’encefalomielite mialgica/sindrome da stanchezza cronica (ME/CFS). In una revisione del 2021 sulla fisiopatologia della ME/CFS, abbiamo ipotizzato che l’ipoperfusione e l’ischemia possano causare un eccessivo accumulo di sodio e calcio nei muscoli scheletrici delle persone con ME/CFS, provocando danni mitocondriali.

Risultati: La disfunzione mitocondriale è da tempo considerata una possibile spiegazione dei sintomi principali della ME/CFS. Tuttavia, non è stato possibile dimostrare in modo convincente la disfunzione mitocondriale nei leucociti. Al contrario, studi recenti forniscono prove solide di disfunzione mitocondriale nel tessuto muscolare scheletrico delle persone con ME/CFS. Uno studio al microscopio elettronico ha potuto mostrare direttamente danni ai mitocondri nei muscoli scheletrici delle persone con ME/CFS, localizzati prevalentemente sotto il sarcolemma, ma non nella PCS. Un altro studio mostra segni di danno e rigenerazione muscolare scheletrica in biopsie prelevate un giorno dopo l’esercizio in persone con ME/CFS post-COVID (PC-ME/CFS). La presenza simultanea di necrosi e segni di rigenerazione sostiene l’ipotesi di danni ripetuti. Altri studi hanno correlato la diminuzione della forza di presa della mano (HGS) alla gravità dei sintomi e alla prognosi. Uno studio con risonanza magnetica ha mostrato che il sodio intracellulare nei muscoli delle persone con ME/CFS è elevato e che i livelli sono inversamente correlati alla HGS.

Obiettivo dello studio: Le persone affette da sindrome da stanchezza cronica (CFS) o sindrome post-COVID (PCS) presentano una ridotta capacità di prestazione fisiologica. Una funzione e una morfologia mitocondriali compromesse potrebbero svolgere un ruolo fondamentale.

Risultati: Nella CFS non sono state osservate differenze per queste variabili nei mitocondri intermiofibrillari. L’integrità delle creste, sia intermiofibrillari sia subsarcolemmali, era maggiore nella PCS rispetto alla CFS. Sia la CFS sia la PCS presentano una maggiore stanchezza e una funzione mitocondriale compromessa, ma i cambiamenti morfologici patologici più avanzati nella CFS suggeriscono alterazioni strutturali dovute a inattività prolungata o a cause molecolari sconosciute. Al contrario, l’attività significativamente più bassa del complesso I nella PCS suggerisce probabilmente alterazioni causate direttamente dal virus.

Obiettivo dello studio: La sindrome da stanchezza cronica (CFS) è un disturbo neurologico caratterizzato principalmente da stanchezza persistente, malessere dopo lo sforzo e disfunzione cognitiva. La disfunzione mitocondriale è considerata un meccanismo centrale alla base dei cambiamenti patologici.

Risultati: Questa revisione ha riassunto i progressi della ricerca sull’uso dell’agopuntura e della moxibustione per regolare la funzione mitocondriale nel trattamento della CFS. I risultati indicano che l’agopuntura e la moxibustione possono regolare i sistemi di controllo della qualità dei mitocondri attraverso molteplici vie: riparando la morfologia e la struttura mitocondriali, promuovendo la biogenesi mitocondriale, ripristinando l’equilibrio delle dinamiche mitocondriali, potenziando l’autofagia dei mitocondri danneggiati, regolando l’omeostasi del calcio e modulando l’attività dei complessi della catena di trasporto degli elettroni (ETC), migliorando così la funzione mitocondriale. Inoltre, l’agopuntura e la moxibustione possono favorire ulteriormente il recupero della funzione mitocondriale riducendo lo stress ossidativo e inibendo le risposte immunitarie e infiammatorie.