La disfunción mitocondrial es un tema central en la investigación sobre el envejecimiento. Comúnmente denominadas las "centrales energéticas de las células", la fuerza y eficacia de nuestras mitocondrias disminuye con la edad. Para empeorar las cosas, las mitocondrias viejas ya no pueden descomponerse correctamente y obstruyen las células hasta que pierden su función. Muchas de las vías metabólicas asociadas al envejecimiento tienen lugar en la mitocondria o implican a la mitocondria. Un ejemplo sería el NAD.
Aquí le mostramos qué ocurre en nuestras mitocondrias, cómo afecta la edad a nuestros orgánulos celulares y qué podemos hacer para revertir potencialmente este sello distintivo del envejecimiento.
Las mitocondrias - una pequeña maravilla de la naturaleza
Las mitocondrias se encuentran en número variable en las células del cuerpo y son una de las muchas estructuras que contribuyen al correcto funcionamiento celular. Las células musculares, las células sensoriales o los ovocitos son células con una gran necesidad energética. Por consiguiente, estas células también contienen un número de mitocondrias superior a la media. En una célula del músculo cardíaco, el porcentaje de volumen alcanza incluso un extraordinario 36%. Esto ya es un indicio de la gran importancia de estos orgánulos celulares.
Las centrales eléctricas del propio cuerpo tienen una característica especial: tienen su propio ADN, el llamado mtADN (de la palabra inglesa "DNA"). ADN mitocondrial), que flota en un anillo dentro de la mitocondria. Sin embargo, la propagación independiente no es posible como resultado. Sólo 37 genes componen el genoma mitocondrial en humanos. A modo de comparación: el ADN del núcleo celular contiene la información de entre 20000 y 25000 genes.
¿Sabía usted? En contraste con nuestro ADN en los núcleos celulares, el ADNmt se encuentra sin protección en el citoplasma de las mitocondrias. Esto los hace especialmente susceptibles al estrés oxidativo. El glutatión y los antioxidantes propios de nuestro organismo, que encontramos principalmente en sustancias vegetales secundarias , tienen un efecto protector.
Cadena respiratoria, producción de energía y NAD+
Se sabe que la energía se produce y proporciona en la mitocondria. Este proceso se denomina respiración celular y tiene lugar a través de la cadena respiratoria una interacción de 5 complejos proteicos que forman una cadena de transporte de electrones. Los electrones (partículas con carga negativa) desempeñan, por tanto, un papel importante en el proceso de generación de energía. Al principio de la cadena respiratoria se encuentra la molécula NADH, que puede liberar dos electrones como parte del proceso de producción de energía. Esto produce finalmente ATP y el "producto de desecho" NAD+. El NAD+ no es más que la molécula NADH, pero con un protón (partícula cargada positivamente) y dos electrones menos.
En resumen: La producción de energía en nuestras células consiste en desdoblar los electrones contenidos en los alimentos. Durante este proceso se libera energía. Los altos niveles de NAD+ significan que una gran cantidad de NADH se convierte en ATP, lo que significa que la célula es capaz de producir mucha energía. Es una buena señal. Posteriormente, el NAD+ activa las sirtuinas, un grupo de genes asociados a la longevidad. Más adelante hablaremos de ello.
¿Sabías que? Los niveles de NAD disminuyen con la edad. Esto puede demostrarse, por ejemploB. einfach mit einem NAD-Test feststellen. Hay muchas razones para ello, desde la reducción de la producción hasta el aumento de la minería. Hemos resumido para usted la presentación detallada de la investigación actual en nuestro artículo de síntesis "Qué es el NAD".
regeNAD es un complejo formulado de forma innovadora para aumentar los niveles de NAD - con luteolina y apigenina.
Radicales libres - especies reactivas de oxígeno (ROS)
Una teoría selectiva del envejecimiento propone que la progresiva disfunción mitocondrial que se produce con el envejecimiento conduce a una mayor producción de radicales libres (= especies reactivas del oxígeno, ROS del inglés. especies reactivas oxígeno ). Esto daña aún más las mitocondrias y, por tanto, provoca un daño celular general. Los antioxidantes son de interés en este caso.
Numerosos estudios apoyan esta conexión, pero en los últimos años se han obtenido resultados de investigación cada vez más controvertidos al respecto. Por ejemplo, el aumento de radicales libres podría prolongar la vida útil de levaduras y nematodos. Además, las manipulaciones genéticas que provocaron daños oxidativos no aceleraron el envejecimiento en ratones. La esperanza de vida de los ratones tampoco se prolongó con manipulaciones que mejoraran los mecanismos de protección antioxidante.
Al mismo tiempo, la investigación básica ha aportado pruebas sólidas del papel de los radicales libres en el desencadenamiento de la división celular y la señalización de la supervivencia en respuesta al estrés. A la vista de estos y otros muchos resultados sorprendentes, la teoría empezó a tambalearse y se hizo necesaria una reevaluación. Al igual que en el caso de la vía de señalización del IGF-1 , también fue posible armonizar los resultados, a primera vista contradictorios, bajo un paraguas común.
Según esto los ROS son una señal de supervivencia inducida por el estrés para compensar el deterioro asociado al envejecimiento. Por tanto, el número de radicales libres aumenta para garantizar la supervivencia de las células. Al menos hasta que traicionen su propósito original y agraven, en lugar de aliviar, los daños causados por la edad. También se podría resumir de otra manera:
Necesitamos los ROS, pueden actuar como compañeros de entrenamiento para nuestras células. Pero si se vuelven excesivos, dañan nuestras células.
Disfunción mitocondrial y biogénesis
El envejecimiento debido a la disfunción mitocondrial no sólo está mediado por los radicales libres (ROS). Examinamos detenidamente algunos otros factores. Como en tantos procesos del organismo, la familia de genes de sirtuinas también es importante aquí. SIRT1 modula la biogénesis a través de una proteína llamada PGC-1α. Esta proteína es el "regulador maestro" de la biogénesis mitocondrial y un vínculo directo entre los estímulos fisiológicos externos (como el ejercicio) y la regulación de la mitocondria.
Un ejemplo algo más tangible : si los niños pequeños practican deportes que requieren un rendimiento de resistencia, entonces las fibras musculares rápidas (para los sprints) se reprograman para convertirse en fibras musculares lentas (para la resistencia). Estas fibras musculares tienen un gran número de mitocondrias para garantizar un suministro duradero de energía.
La cantidad de mitocondrias está determinada por PGC-1α - un nivel alto asegura una mayor producción mitocondrial. Sin embargo, una determinada distribución básica de las fibras musculares está predeterminada genéticamente. Sin embargo, la parte variable más pequeña está impulsada por requisitos físicos a través de PGC-1α. Por tanto, los padres pueden influir indirectamente en el desarrollo muscular de sus hijos a través de la elección del deporte.
¿Sabías que aunque el ejercicio puede hacer que aumenten los niveles de PGC-1α, la inflamación hace que disminuya la PGC-1α. Típicamente, el Nf-kB se activa durante los procesos inflamatorios en el cuerpo y esto puede tener un efecto negativo directo sobre PGC-1α. Esto demuestra una vez más que los diversos Hallmarks of Aging interactúan entre sí y son difíciles de separar. La inflamación, el décimo sello distintivo, contribuye así directamente a la disfunción mitocondrial.
Zurück zu den Langlebigkeitspfaden. SIRT1 también controla la eliminación de mitocondrias dañadas mediante autofagia, un tipo de eliminación de residuos en el organismo. SIRT3 se dirige a las enzimas implicadas en el metabolismo energético y también es capaz de controlar directamente la tasa de producción de radicales libres.
A vista de pájaro, estos resultados apoyan la hipótesis de que las sirtuinas actúan como una especie de sensor metabólico para influir en la función mitocondrial y proteger frente a las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Como las mitocondrias tienen su propio genoma pequeño, las mutaciones correspondientes en la información genética también alteran de forma natural su funcionalidad.
De la teoría a la práctica
Hasta aquí los mecanismos moleculares en la estructura mitocondrial. Entonces, ¿qué significan estos hallazgos para nuestra vida cotidiana? Los estudios han demostrado que el entrenamiento de resistencia y el ayuno mejoranla salud, ya que pueden prevenir la degeneración mitocondrial. Por un lado, esto se debe a la autofagia, que puede ser potentemente desencadenada tanto por el ayuno como por el entrenamiento de resistencia. Por otra parte, diversas formas de ayuno activan vías adicionales de longevidad, como las sirtuinas.
Mitohormesis - pequeños estímulos, gran efecto
Este término que suena un tanto misterioso está formado por mitocondria y hormesis . Según el concepto de hormesis , los tratamientos tóxicos leves desencadenan reacciones compensatorias favorables. Las reacciones compensatorias superan la reparación del daño desencadenante y conducen así a una mejora de la aptitud celular en comparación con el estado anterior al daño.
Los orígenes de esta hipótesis se remontan a Paracelso y, por tanto, al siglo XVI. Siglo atrás. Con el tiempo, esta opinión se corroboró experimentalmente y también se utilizó médicamente para sustancias como digitalis (insuficiencia cardíaca), colchicina (gota) o opiatos (dolor).
Varias líneas de investigación sobre el envejecimiento también se han centrado en este concepto. Aunque una disfunción mitocondrial grave enferma, sólo una disfunción leve puede alargar la vida debido a una respuesta hormonal. Existen pruebas científicas que apoyan la opinión de que la metformina y el resveratrol son venenos mitocondriales suaves que inducen un estado de baja energía y, por tanto, aumentan los niveles de AMP. Ya conocemos la consecuencia del artículo sobre medición regulada de nutrientes: AMPK se activa y esto retrasa el envejecimiento.
La metformina prolongó la vida de nematodos y ratones en algunos estudios. En condiciones dietéticas normales, el resveratrol no prolongó la vida de los ratones, pero hay pruebas sólidas de que protege contra el daño metabólico y mejora la función mitocondrial al aumentar PGC-1α. La observación de que la sobreexpresión de PGC-1α prolonga la vida de las moscas de la fruta aporta más pruebas del papel de la proteína en la longevidad.
Resumen de las vías de señalización relacionadas con las mitocondrias y el envejecimiento. Se atribuye una función protectora a la mitohormesis, la PGC1a y los radicales libres.
Conclusión - ¿cómo se pueden fortalecer las mitocondrias?
Las mitocondrias no sólo son las centrales energéticas de la célula, sino también fuentes potenciales de envejecimiento saludable. La función, o más bien la no función, influye profundamente en el proceso de envejecimiento.
Los estudios muestran con bastante claridad que al ejercitar z.B. Mitochondrien stärken kann. El entrenamiento de resistencia y fuerza, incluso en la vejez, constituye la base. Además, debemos proteger las mitocondrias del estrés oxidativo excesivo mediante una dieta rica en fitoquímicos. El resveratrol, por ejemplo, ha demostrado tener un efecto positivo sobre la mitocondria.
La salud de las mitocondrias está siempre estrechamente ligada al nivel de NAD. Como éstos disminuyen con la edad, puede tener sentido suplementar los precursores, como los contenidos en regeNAD . El último aspecto del fortalecimiento de nuestras mitocondrias es garantizar que la "eliminación" de las mitocondrias viejas funcione sin problemas. Sin embargo, la autofagia (macro) alterada es un sello distintivo del envejecimiento por derecho propio, razón por la cual analizaremos este aspecto con más detalle en otro artículo.
En conclusión, puede decirse que las mitocondrias son un aspecto fascinante de la investigación sobre el envejecimiento. El objetivo para el futuro es averiguar aún más por qué las mitocondrias dejan de ser tan eficientes en la vejez y cómo podemos invertir esta situación. Ya se han dado los primeros pasos.
Para los aficionados a los polvos y los amantes de las cápsulas - Trans-Resveratrol de MoleQlar es para todos.
El siguiente artículo de esta serie trata sobre el séptimo sello distintivo del envejecimiento: Senescencia celular.
