Петерис Апинис: История для вечно уставшего человека о митохондриях и энергии 0
Кажется, что самая частая жалоба, о которой пациент рассказывает врачу, — это усталость. Человек никак не может избавиться от своей усталости, не хватает энергии, не хватает предприимчивости. И автор этих строк слишком часто чувствует себя ужасно уставшим.
Хроническая усталость в наши дни царит не только в жалобах человека, но и в обществе, в государстве и в Европе в целом. Здесь нет ничего политического, но иногда мне кажется, что мы — уставшее государство и народ.
Что же вызывает мою усталость, спрашивает меня пациент. И на этот вопрос действительно нелегко ответить. Прежде чем обращаться к хронической усталости, важно было бы исключить любые серьёзные болезни, синдромы и нарушения, которые рано или поздно вызывают усталость, например рак, анемию, гипотиреоз, диабет, хроническое заболевание лёгких или другие патологии. Современные исследования генов позволяют нам диагностировать и генетические митохондриальные дефекты, но о них на этот раз писать не буду.
Усталость имеет разные степени тяжести и бесчисленные причины. Если вы пойдёте к инфекционисту, получите направление в лабораторию, и хороший инфекционист найдёт вирус или бактерию, которые в значительной степени виноваты в вашей усталости.
Я же, в свою очередь, интересуюсь усталостью и рассказываю о ней на немного другом уровне — на уровне митохондрий — наших «энергетических фабрик» или «клеточных электростанций».
В каждой клетке человека работают несколько таких органоидов (микроскопических структур), которые действуют как перезаряжаемые батареи, превращая пищу и кислород в энергию.
Их главная задача — производить энергию, необходимую для всех жизненных процессов клетки и организма. Чем больше энергии требуется конкретной клетке (например, поперечнополосатым миоцитам сердечной мышцы или клеткам печени), тем больше в ней находится митохондрий.
Рассказ о том, как митохондрии производят энергию, студентам-медикам преподают на первом курсе, тогда они способны нарисовать цикл Кребса, объяснить все формулы и структуры, а потом постепенно забывают. Если бы мне сегодня пришлось объяснять, как митохондрии превращают глюкозу в аденозинтрифосфат (АТФ) и производят энергию, мне пришлось бы заполнить несколько страниц. Во всяком случае, АТФ используется в мышцах — чтобы они сокращались, в мозге — чтобы он думал, в сердце — чтобы оно билось, а в каждой клетке человека — чтобы она обновлялась. Я допускаю, что за весьма поверхностное объяснение биохимии и физиологии митохондрий, которое я сегодня пишу, я не получил бы хорошую оценку от заведующей кафедрой морфологии, профессора Мары Пилмане.
У митохондрий есть ещё одна очень важная функция — они участвуют в жизненном цикле клеток и сигнализируют, когда повреждённая или старая клетка должна погибнуть (это называется апоптозом), тем самым защищая организм от образования злокачественных клеток. Если митохондрии функционируют эффективно, человек чувствует себя энергичным и здоровым. В свою очередь, нарушения их работы или повреждения связаны с постоянной усталостью, процессами старения и различными хроническими заболеваниями (в том числе нейродегенеративными недугами, например болезнью Альцгеймера). Ещё о митохондриях хочу рассказать, что у них есть две мембраны — гладкая внешняя и сильно складчатая внутренняя мембрана, которая обеспечивает огромную площадь поверхности для химических реакций производства энергии.
Митохондрии уникальны тем, что у них есть собственная дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), отличающаяся от ядерной ДНК. Более того, митохондриальную ДНК ребёнок наследует только и исключительно от своей матери (это, правда, несколько упрощённое объяснение).
Митохондрии чрезвычайно динамичны и непрерывно реагируют на изменения в нашем организме, вызванные пищей, воздухом, водой, физической активностью, стрессом, уровнем гормонов, воспалением, травмами, инфекциями, токсинами и т. д. Иногда они реагируют на различные жизненные стрессоры, сливаясь и образуя супермитохондрии, которые увеличивают энергию и выносливость.
Митохондрии беззащитны перед последствиями индустриализированной жизни. Исследования показывают, что ряд современных факторов — особенно бытовая химия, медикаменты, токсины, вирусы — способствуют повреждению и делению митохондрий. Результат — усталость человека, низкая мотивация, депрессия и трудности с восстановлением после физических нагрузок, болезней или других стрессовых факторов. Ещё серьёзнее — плохое здоровье митохондрий повышает риск заболеть аутоиммунными заболеваниями, нейродегенеративными заболеваниями (например, болезнью Альцгеймера и болезнью Паркинсона), раком. Упрощённо — ослабляя митохондрии, мы снижаем иммунитет к вирусам, создаём проблемы со здоровьем кишечника, замедляем восстановление после болезней, и — это я позаимствовал у профессора Андрея Эрглиса — менее эффективно работают стволовые клетки.
Вирусы повреждают митохондрии
Мы все время от времени заболеваем вирусными или бактериальными инфекциями, однако у некоторых людей есть и хронические инфекции, которые повреждают их митохондрии, например инфекция вируса Эпштейна—Барр, болезнь Лайма, токсины плесневых грибов, грибковые инфекции или чрезмерное размножение некоторых неблагоприятных бактерий в пищеварительном тракте.
Вирусы и митохондрии находятся в постоянной борьбе внутри клетки. Вирусы — это паразиты, у которых нет собственной энергии, поэтому им необходимы ресурсы и энергия клетки-хозяина, а именно — АТФ, чтобы они могли размножаться и распространяться.
В свою очередь, митохондрии — это не только клеточные электростанции, митохондрии — это также одна из главных сигнальных систем иммунной системы организма.
Как же вирусу получить энергию клетки и другие клеточные ресурсы? Многие вирусы (например, вирус гриппа, вирусы гепатита или коронавирусы) изменяют работу митохондрий. Они стараются увеличить активность митохондрий на начальной фазе, чтобы получить больше АТФ для синтеза своих белков и генетического материала. Вирусы стимулируют слияние или расщепление митохондрий, чтобы приспособить их к своим нуждам и заблокировать нормальный метаболизм клетки.
Когда митохондрии в инфицированной клетке повреждаются или вирус пытается в них проникнуть, митохондрии высвобождают определённые сигнальные вещества (например, специальные молекулы), которые действуют как сигнал тревоги или тревожный звонок. И этот звонок предупреждает клетку и окружающие ткани об опасности, активируя противовирусный иммунный ответ, например стимулируя образование интерферонов, которые помогают бороться с инфекцией.
Сложнее объяснить, как вирусы блокируют самоубийство клетки (апоптоз), чтобы продлить свою жизнь. В нормальной ситуации, когда клетка понимает, что она тяжело инфицирована вирусом, она подаёт митохондриям сигнал запустить механизм самоубийства (апоптоз), чтобы клетка погибла вместе со всеми находящимися в ней вирусами, тем самым защищая остальной организм. Многие вирусы в ходе эволюции научились блокировать этот процесс — они защищают мембраны митохондрий от разрушения, не позволяя клетке умереть, и тем самым сами могут беспрепятственно размножаться дальше.
После пандемии Covid–19 учёные во всём мире начали изучать долгий ковид или синдром хронической усталости, вызванный ковидной инфекцией. Во время вирусной инфекции Covid–19 или из-за длительного воспаления митохондрии массово повреждались, после болезни митохондрии не могли эффективно производить энергию (ATP), у человека после перенесённого заболевания ещё долго сохранялись тяжёлая, постоянная физическая и умственная усталость, мышечная слабость и туман в голове — клеткам физически не хватало энергии для нормального функционирования. Во всяком случае, пандемия Covid–19 дала науке очень много новой информации об усталости, бессилии и слабости как последствиях вирусной инфекции.
Повседневные факторы, повреждающие митохондрии
Как бы странно это ни казалось — малоподвижный образ жизни очень способствует усталости. Ежедневная физическая активность — это здоровый стрессовый фактор, который побуждает митохондрии человека развивать более сильное слияние и функционирование. Так же как и мышцам, митохондриям необходимы регулярные тренировки, чтобы избежать атрофии.
Каждому, кто очень устал, кому кажется невозможным заниматься спортом, следовало бы начать с любой физической активности, которую он может выполнять, а затем — постепенно увеличивать нагрузку.
Митохондрии получают энергию из пищи, которую мы едим. Если человек регулярно употребляет нездоровую пищу — сахар, подсластители и высокообработанные углеводы (макароны, хлеб, белый рис), митохондриям не хватает субстрата, необходимого для эффективного производства энергии. Сладкое, богатое углеводами питание вызывает инсулинорезистентность — первый шаг на пути к диабету, который лишает клетки доступности глюкозы. Это лишает митохондрии топлива, необходимого для работы их функции электростанции.
Мы живём в эпоху, когда воздействие токсинов и тяжёлых металлов находится на беспрецедентном уровне, и тысячи исследований свидетельствуют, что они повреждают митохондрии и способствуют целому ряду заболеваний, например диабету и раку.
Многие безрецептурные и рецептурные лекарства повреждают хрупкие митохондрии, а одновременное применение многих лекарств (полипрагмазия) создаёт для митохондрий перегрузку.
Наша культура превозносит занятость, усердную работу и карьерный рост, обычно за счёт здоровья. Работа до поздней ночи или марафоны сериалов Netflix вызывают нарушения работы митохондрий. Также хроническое состояние стресса, плохое здоровье кишечного микробиома, низкий уровень антиоксидантов, чувствительность к химическим веществам, неправильное питание негативно влияют на митохондрии и вызывают хроническую усталость, боль, депрессию, неясность мышления и другие симптомы.
Питательные вещества, поддерживающие работу митохондрий, включают витамины группы B, витамин K и витамин C. Однако с помощью пищевых добавок нельзя (мнение автора, а не фармацевтической индустрии) добиться восстановления митохондрий. Произведённое в Латвии питание, богатое корнеплодами, овощами, зеленью, фруктами, — лучший источник достаточного количества витаминов.
Сложный аспект улучшения здоровья митохондрий заключается в том, что митохондрии сами в рамках цикла производства энергии создают вызывающие воспаление свободные радикалы.
Свободные радикалы — это нестабильные атомы с неспаренными электронами, которые крадут электроны у здоровых клеток. У здорового человека антиоксидантная система организма это компенсирует, защищая клетки, чтобы митохондрии могли выполнять свою работу без повреждений. Возможно, очень хорошим антиоксидантом для здоровья митохондрий является глутатион, который организм вырабатывает сам. Его называют главным антиоксидантом организма, потому что он находится в каждой клетке тела и критически необходим для защиты клеток, иммунной системы и детоксикации.
Глутатион — это небольшой трипептид, состоящий из трёх аминокислот: глутаминовой кислоты, цистеина и глицина. В цистеине есть атом серы, который действует как магнит для свободных радикалов и токсинов. Глутатион — главный щит, который защищает митохондрии на нескольких уровнях. Именно он первым связывает опасные окислители и свободные радикалы, нейтрализуя их до того, как они успеют разрушить тонкую структуру и мембрану митохондрий. В защите митохондрий участвуют и другие антиоксиданты (например, витамины C и E). Когда эти витамины уничтожают свободные радикалы, они сами становятся опасными окисленными элементами. Именно глутатион возвращает их к жизни, то есть восстанавливает, чтобы они могли продолжать работать. Затем специальный фермент — глутатионредуктаза — восстанавливает и сам глутатион, чтобы цикл мог продолжаться.
В отличие от ядерной ДНК клетки, митохондриальная ДНК не так хорошо защищена защитными белками, поэтому она чрезвычайно чувствительна к окислительному стрессу. Глутатион концентрируется непосредственно внутри митохондрий, чтобы обеспечить защиту митохондриальной ДНК от повреждений, тем самым сохраняя способность клетки производить энергию.
Глутатион помогает уменьшить это клеточное повреждение в случае вирусной инфекции, не позволяет вирусам бесконтрольно уничтожать клетки и ускоряет выздоровление, снижая риск обзавестись хронической усталостью.
С годами — и это происходит уже после 40–50 лет, а также под влиянием хронического стресса, плохого питания, болезней или токсинов окружающей среды — снижается способность организма вырабатывать собственный глутатион.
Если митохондриям не хватает защиты глутатиона, они начинают массово разрушаться, человек ощущает хроническую усталость, ускоряются процессы старения и повышается риск заболеть нейродегенеративными и сердечными заболеваниями.
Дефицит глутатиона широко распространён, потому что многие факторы современного образа жизни истощают этот жизненно важный антиоксидант: токсины, хроническое воспаление, одновременное применение многих лекарств, питание, богатое переработанными продуктами и бедное питательными веществами, недостаток сна и хроническое состояние стресса. В литературе всё чаще встречаются убедительные доказательства того, что для здоровья митохондрий и уменьшения хронической усталости глутатион необходимо получать дополнительно в виде перорального липосомального глутатиона или S-ацетилглутатиона. Возможно, ещё лучше действуют внутривенные инъекции глутатиона.
Как заботиться о здоровых митохондриях, чтобы обеспечить энергию и в старости?
Митохондрии лучше всего работают, если человек соблюдает регулярный режим сна, питания, упражнений и других повседневных привычек. Наш цикл сна и бодрствования, или циркадный ритм, включает точно согласованную работу различных гормонов. Работа митохондрий и образование новых митохондрий очень зависят от стабильного циркадного ритма. Люди с нерегулярным режимом дня более подвержены заболеваниям.
Гормоны значительно влияют на митохондрии — и наоборот. Это относится не только к репродуктивным гормонам, таким как эстроген, прогестерон и тестостерон, но и к гормонам щитовидной железы, надпочечников, поджелудочной железы и гормонам факторов роста.
Тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин обладают самым значительным защитным антиоксидантным действием на митохондрии, в свою очередь тестостерон и гормон щитовидной железы активируют производство энергии митохондриями.
Организму трудно синтезировать гормоны, если функция митохондрий слаба (и наоборот). Это может помочь объяснить, почему некоторые женщины в период перименопаузы борются с тяжёлыми симптомами, такими как воспаление, боль, депрессия, тревога, потеря памяти и появление хронических нарушений здоровья. Также мужчины, у которых уровень тестостерона с возрастом резко снижается, страдают от этих симптомов.
Хотя некоторым людям в среднем возрасте может потребоваться гормонозаместительная терапия, её не следует считать универсальным средством против митохондриальных проблем. Вместо этого необходимо решать совокупность всех факторов.
Мне очень нравятся современные теории о том, что здоровье кишечного микробиома является важнейшим фактором стабилизации гормональной системы, а значит — и здоровья митохондрий. Исследования показывают, что митохондрии и кишечные бактерии взаимодействуют друг с другом. Здоровые кишечные бактерии производят побочные продукты, например короткоцепочечные жирные кислоты, которые выполняют в организме множество важных функций, в том числе поддерживают эффективную работу митохондрий.
И наоборот — побочные продукты нездоровых кишечных бактерий нарушают работу митохондрий. У пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника наблюдается значительное повреждение митохондрий.
Чем разнообразнее растительные пищевые волокна в рационе человека, тем здоровее его кишечные бактерии.
Как сделать укрепление здоровья митохондрий частью заботы о своём здоровье на протяжении всей жизни?
Главный фактор, влияющий на здоровье и функции митохондрий, — это старение, и возраст значительно снижает способности работы митохондрий. Но именно наши митохондрии помогают нам сохранять гомеостаз, или равновесие, позволяя нам чувствовать себя и функционировать стабильно и хорошо. Лучший способ отдалить старение — это забота о своих митохондриях.
Добиться хорошего здоровья митохондрий не так просто, просто принимая несколько пищевых добавок, как это рекламируют интернет-рекламы.
Если вы устали от чувства усталости, переход на противовоспалительную диету, улучшение образа жизни и физическая активность помогают здоровью митохондрий. Польза заключается не только в большей энергии, но и в повышенной устойчивости к вирусам и более быстром восстановлении после них, лучшей работе мозга, улучшенном настроении, снижении риска заболеваний, лучшей работе гормонов и отсрочке болезни Альцгеймера.
