Мітохондрії — чи починається втома у ваших клітинах?

Мета дослідження: Поглинання кальцію мітохондріями (mtCa2+) через мітохондріальний кальцієвий уніпортер (MCU) поєднує підтримання кальцієвого балансу з енергетичним обміном. Поглинання mtCa2+ через MCU обмежує швидкість активації мітохондрій під час скорочення м’язів, однак його роль у розвитку хвороб і можливості терапевтичного застосування значною мірою ще не вивчені.

Результати: Профілюючи біопсії м’язів людини, міотрубочки, отримані від пацієнтів, і доклінічні моделі, ми виявили характерне зниження рівня регулятора 1 мітохондріального кальцієвого уніпортера (MCUR1) під час старіння скелетних м’язів. Це пов’язане із саркопенією в людей і погіршує поглинання mtCa2+ та мітохондріальне дихання. Перевіривши 5 000 біологічно активних молекул, ми визначили природний поліфенол олеуропеїн як специфічний активатор MCU, що стимулює мітохондріальне дихання через зв’язування з білком MICU1. Олеуропеїн посилює поглинання mtCa2+ та енергетичний обмін, підвищує витривалість і зменшує втому в молодих і старих мишей, але не в мишей із нокаутом MCU, специфічним для м’язів. Наше дослідження показує, що порушене поглинання mtCa2+ сприяє дисфункції мітохондрій під час старіння, а олеуропеїн є новою молекулою харчового походження, яка специфічно впливає на MCU, стимулюючи мітохондріальне вироблення енергії та роботу м’язів.

Мета дослідження: Міалгічний енцефаломієліт/синдром хронічної втоми (ME/CFS) — це складне, багатосистемне й надзвичайно виснажливе нейроімунне захворювання, імовірно спричинене багатьма чинниками, зокрема перенесеною вірусною інфекцією. На жаль, точних діагностичних або лабораторних тестів поки не розроблено, а схвалених препаратів, ефективних для всіх пацієнтів, наразі немає.

Результати: Упродовж дослідження в експериментальній групі порівняно з початковими показниками спостерігали значне зменшення відчуття когнітивної втоми та загального балу FIS-40 (відповідно p < 0.001 і p = 0.022), а також покращення пов’язаної зі здоров’ям якості життя (HRQoL; SF-36) (p < 0.05). Під час подальших візитів порівняно з початковими показниками в експериментальній групі також виявили статистично значущі зміни тривалості сну через 4 тижні та звичної ефективності сну через 8 тижнів (відповідно p = 0.018 і p = 0.038). Загалом ці результати свідчать, що добавки CoQ10 разом із NADH можуть бути потенційно безпечним способом зменшити відчуття когнітивної втоми та покращити пов’язану зі здоров’ям якість життя людей із ME/CFS. Потрібні подальші дослідження, щоб підтвердити ці клінічні переваги й вивчити механізми впливу CoQ10 і NADH на ME/CFS.

Мета дослідження: Розсіяний склероз (MS) — це хронічне прогресивне запальне захворювання центральної нервової системи (CNS). Оксидативний стрес є важливим чинником багатьох захворювань, зокрема MS. Коензим Q10 (CoQ10) — потужний антиоксидант, який міститься в ферментних комплексах мітохондрій і бере участь в окисному фосфорилюванні, що забезпечує вироблення аденозинтрифосфату (ATP).

Результати: Під час первинного пошуку знайшли 237 статей. До огляду включили вісім публікацій про шість досліджень (загалом n = 195): три рандомізовані контрольовані дослідження (RCT), два напівекспериментальні дослідження та один ретроспективний аналіз. Вплив приймання CoQ10 упродовж 2–3 місяців на запальні чинники, систему антиоксидантних ферментів і перекисне окиснення ліпідів у дозі 200mg/day залишається дискусійним. Водночас добавка CoQ10 у дозі 500mg/day може покращити показники оксидативного стресу й запалення, а також зменшити депресію та втому в людей із MS.

Мета дослідження: Останні дослідження надають переконливі докази важливої ролі патологічних змін скелетних м’язів у міалгічному енцефаломієліті/синдромі хронічної втоми (ME/CFS). В огляді 2021 року про патофізіологію ME/CFS ми припустили, що недостатній кровотік і ішемія можуть спричиняти надмірне накопичення натрію та кальцію в скелетних м’язах людей із ME/CFS і призводити до пошкодження мітохондрій.

Результати: Порушення роботи мітохондрій давно вважають можливим поясненням основних симптомів ME/CFS. Однак переконливо показати дисфункцію мітохондрій у лейкоцитах не вдалося. Натомість останні дослідження надають вагомі докази дисфункції мітохондрій у скелетних м’язах при ME/CFS. В одному дослідженні за допомогою електронної мікроскопії безпосередньо виявили пошкодження мітохондрій у скелетних м’язах людей із ME/CFS, переважно під сарколемою, але не в людей із PCS. Інше дослідження виявило ознаки пошкодження та відновлення скелетних м’язів у біопсіях, узятих через день після фізичного навантаження в людей із PC-ME/CFS. Одночасна наявність ділянок некрозу й ознак відновлення підтверджує припущення про повторні пошкодження. Інші дослідження виявили зв’язок між зниженням сили стискання кисті (HGS), тяжкістю симптомів і прогнозом. МРТ-дослідження показало, що рівень натрію всередині м’язових клітин у людей із ME/CFS підвищений і обернено пов’язаний із HGS.

Мета дослідження: У людей із синдромом хронічної втоми (CFS) або постковідним синдромом (PCS) знижена здатність до фізичної активності. Порушення функції та будови мітохондрій можуть відігравати важливу роль.

Результати: У групі CFS різниці за цими показниками в міжміофібрилярних мітохондріях не спостерігали. Цілісність крист як у міжміофібрилярних, так і в субсарколемальних мітохондріях була вищою при PCS, ніж при CFS. При CFS і PCS спостерігаються посилена втома та порушення функції мітохондрій, але вираженіші патологічні зміни будови при CFS свідчать про структурні зміни через тривалу бездіяльність або невідомі молекулярні причини. Натомість значно нижча активність комплексу I при PCS, імовірно, вказує на прямі зміни, спричинені вірусом.

Мета дослідження: Синдром хронічної втоми (CFS) — це неврологічний розлад, основними ознаками якого є тривала втома, погіршення стану після навантаження та порушення когнітивних функцій. Вважається, що дисфункція мітохондрій є одним із ключових механізмів патологічних змін.

Результати: У цьому огляді узагальнено результати досліджень застосування акупунктури й моксатерапії для регуляції функції мітохондрій при лікуванні CFS. Результати свідчать, що акупунктура й моксатерапія можуть впливати на системи контролю якості мітохондрій різними шляхами: відновлювати їхню форму та структуру, стимулювати утворення мітохондрій, відновлювати баланс їхньої динаміки, посилювати аутофагію пошкоджених мітохондрій, регулювати кальцієвий баланс і активність комплексів електрон-транспортного ланцюга (ETC), покращуючи в такий спосіб функцію мітохондрій. Крім того, акупунктура й моксатерапія можуть сприяти відновленню функції мітохондрій, зменшуючи оксидативний стрес і пригнічуючи імунно-запальні реакції.