Zprávy

10548 Mitochondrie více než elektrárny - jsou základní deskou buňky Martin Picard [ Ezoterika ] 2025-08-28
Když se těmto organelám dodávajícím energii daří, daří se jim i nám...
Vždycky jsem chtěl porozumět životu. Co nás posouvá? Co nám umožňuje léčit se a prosperovat? A co se pokazí, když onemocníme nebo když nakonec přestaneme dýchat a zemřeme? Mé hledání odpovědí na tyto úžasně ambiciózní otázky mě nevyhnutelně, jak se nyní zdá, přivedlo k mitochondriím. V hodinách biologie od střední školy až po univerzitu jsem se učil, že mitochondrie jsou malé objekty, které sídlí v každé buňce a slouží jako "elektrárny", které kombinují kyslík a potravu, aby poskytly energii pro tělo. Myšlenka, že mitochondrie jsou malé baterie se zabudovanou nabíječkou, asi tak zajímavá jako baterie v mém telefonu, mě nechala nepřipraveného na životně důležitou realitu těchto organel, když jsem je poprvé viděl pod mikroskopem v roce 2011. Byly zářivé díky zářícímu barvivu, které jsem do nich vložil, a byly dynamické - neustále se pohybovaly, natahovaly, proměňovaly, dotýkaly se jedna druhé. Byly krásné.

Té noci, jako postgraduální student sám v temné laboratoři v Newcastle upon Tyne v Anglii, jsem se stal mitochondrikem: závislým na mitochondriích. Hluboký vhled bioložky Lynn Margulisové mi pomohl pochopit to, co jsem viděl. V roce 1967 postulovala, že mitochondrie pochází z bakterie, která byla pohlcena větší původní buňkou asi před 1,5 miliardou let. Místo toho, aby větší buňka tuto lahůdku spotřebovala, nechala ji dál žít uvnitř. Margulis nazval tuto událost endosymbiózou, což zhruba znamená "žít nebo pracovat společně zevnitř". Hostitelská buňka neměla žádný zdroj energie, který by využíval kyslík - který byl díky rostlinám již v atmosféře hojný. Mitochondrie tuto mezeru vyplnily. Toto nepravděpodobné spojení umožnilo buňkám komunikovat a spolupracovat a umožnilo jejich vědomí rozšířit se za jejich vlastní hranice, což umožnilo složitější budoucnost v podobě mnohobuněčných živočichů. Mitochondrie učinily buňky sociálními, spojily je ve smlouvě, podle níž přežití každé buňky závisí na každé další, a tak nám to umožnily. Je úžasné, že moji spolupracovníci a já jsme objevili, že mitochondrie jsou samy o sobě sociální bytosti. Přinejmenším předznamenávají společenskost. Stejně jako bakterie, ze které pocházejí, mají i ony svůj životní cyklus: staré bakterie vymírají a nové se rodí z těch stávajících. Komunity těchto organel žijí v každé buňce, obvykle seskupené kolem jádra. Mitochondrie komunikují, a to jak ve svých vlastních buňkách, tak mezi jinými buňkami, vzájemně se podporují v dobách nouze a obecně pomáhají komunitě vzkvétat. Produkují teplo, které udržuje naše tělo v teple. Přijímají signály o aspektech prostředí, ve kterém žijeme, jako je úroveň znečištění ovzduší a spouštěče stresu, a poté tyto informace integrují a vysílají signály, jako jsou molekuly, které regulují procesy v buňce a vlastně v celém těle.

Když naše mitochondrie vzkvétají, daří se i nám. Když selžou - když je například narušena jejich schopnost měnit energii do forem potřebných pro biochemické reakce - můžeme se setkat s tak rozmanitými stavy, jako je cukrovka, rakovina, autismus a neurodegenerativní poruchy. Jak mitochondrie hromadí defekty během života plného stresu a dalších urážek, přispívají ke stárnutí a nakonec ke smrti. Abychom porozuměli těmto procesům - abychom viděli, jak udržet fyzické a duševní zdraví - pomáhá pochopit, jak se energie pohybuje naším tělem a myslí. To vyžaduje hlubší pohled na mitochondrie a jejich společenský život. Dlouho předtím, než jsem poprvé nahlédl do mitochondrií, jsem se seznámil se základy jejich struktury a biologie. Mitochondrie dědíme po matce - přesněji od vaječné buňky. Mitochondrie mají svou vlastní DNA, která se skládá pouze z 37 genů, ve srovnání s tisíci geny ve spirálovitých chromozomech uvnitř buněčného jádra. Tento prstenec mitochondriální DNA neboli mtDNA je chráněn ve dvou membránách. Vnější skořápka, tvarovaná jako slupka klobásy, obklopuje mitochondrie a selektivně umožňuje molekulám vstoupit nebo vystoupit. Vnitřní membrána je vyrobena z hustě zabalených proteinů a má mnoho záhybů, nazývaných crestae-crista-cresta, které slouží jako místo pro chemické reakce, podobně jako destičky zavěšené uvnitř baterie. Spíše než jako nabíječky baterií jsou mitochondrie spíše jako základní deska buňky...

V roce 1960 britští biochemici Peter Mitchell a Jennifer Moyle objevili, jak se elektrony získané z uhlíku v potravinách spojují s kyslíkem v kristech a uvolňují jiskru energie, která je zachycena jako gradient elektrického napětí přes membránu. Toto napětí poskytuje hnací sílu pro všechny procesy v těle a mozku, od oteplování přes výrobu molekul až po myšlení. Mitochondrie také produkují molekulu zvanou adenosintrifosfát, která slouží jako přenosná jednotka energie, která pohání stovky biochemických reakcí v každé buňce.

Po návratu z Velké Británie jsem nastoupil na postdoktorandskou stáž s genetikem a evolučním biologem Douglasem Wallacem v Centru pro mitochondriální a epigenomickou medicínu v Dětské nemocnici ve Filadelfii. V roce 1988 Wallace objevil vůbec první spojení mezi mutací v mtDNA a lidskou nemocí. Pokračoval v mapování některých základních souvislostí mitochondriální biologie s různými nemocemi a procesem stárnutí, čímž položil základy oboru mitochondriální medicíny. Ve Filadelfii jsem začal spolupracovat s kolegyní postdoktorandkou Meagan McManusovou, která chtěla pochopit, jak mohou defektní mitochondrie způsobit kardiovaskulární a neurologická onemocnění. McManus mě požádal, abych elektronovým mikroskopem vyfotografoval mitochondrie v srdcích myší se specifickou mutací mtDNA, která vedla k srdečnímu selhání.

Náš tým také experimentoval s trojrozměrným zobrazováním pomocí elektronové tomografie, což je stejná technologie, která umožňuje radiologovi vidět vnitřní orgány pacienta ve 3D. O několik týdnů později mě ředitel tohoto projektu, Dewight Williams z Pensylvánské univerzity, přivedl do místnosti, kde stál tomografický mikroskop za milion dolarů, vysoký až ke stropu, aby mi ukázal rekonstruované filmy mitochondrií. Tomografie nám poskytla 3D pohled na kristy. Některé mitochondrie v srdcích nemocných myší měly zubaté, velmi nepravidelné kristy - nezdravý vzhled, který jsem viděl na 2D obrázcích. Ve 3D se však objevila jedna věc, kterou jsme na plochých snímcích nikdy neviděli: i když mitochondrie vypadaly nezdravě, jejich kristy vypadaly zdravě v místech, kde se mitochondrie navzájem dotýkaly. Vzájemně se ovlivňovaly, pomáhaly si navzájem ve své vnitřní organizaci. Tyto mito-mito junkce měly také více krist než kterákoli jiná část stejné mitochondrie. "Meagan to musí vidět!" pomyslel jsem si a spěchal do laboratoře přes celý kampus. Když jsem znovu spustil film pro McManus, vyprávěl jsem to, co jsem viděl o několik minut dříve: "Mitochondrie se navzájem ovlivňují!" Na video ve smyčce jsme se podívali několikrát. Pak McManus řekla s vysokým vzrušením: "Krista se zarovnala! Krista se mezi mitochondriemi zarovnaly!" Nakreslila čáru nataženým prstem přes spojnici mezi mitochondriemi.

Prozkoumal jsem tisíce snímků z elektronové mikroskopie od nejlepších mikroskopistů. Nikdy jsem neslyšel o tom, že by se kristy v jedné mitochondrii zarovnaly s kristy jiné mitochondrie. Když jsem byl v Newcastlu, viděl jsem článek ruských vědců z roku 1983 Lory E. Bakeevové a Vladimira P. Skulačeva popisující "intermitochondriální kontakty" a prokázal jsem, že tyto kontakty se po cvičení zvýšily - možná se zvýšila energetická účinnost. Jak to, že jsme všichni nepostřehli zarovnání? Avšak místo toho, aby tam ležely jako rovnoběžné desky, jak je často zobrazovaly učebnice, kristy tvořily rovnoběžné stuhy vlnící se napříč mitochondriemi. Skoro to vypadalo, jako by kristy pomáhali svým sousedům organizovat se, aby dosáhli typického, zdravého, pravidelného uspořádání. Na dalším laboratorním setkání jsem navrhl, že tyto vzory vypadají jako železné piliny zarovnané kolem magnetu. Kristy jsou plné železito-sirných shluků, které mohou být paramagnetické. Pokud ano, možná existovala elektromagnetická pole indukovaná tokem elektrického náboje přes kristy? Mohli by přimět kristy, aby se seřadili? Zatím se tato hypotéza zdá být nejlepší pro to, jak se kristy zarovnávají napříč mitochondriemi. Mně to také otevřelo dveře k přemýšlení o tom, jak mohly fyzikální síly přispět k evoluci mnohobuněčného života - až k nám. Tento objev a myšlenky, které podnítil, navždy změnily můj pohled na mitochondrie. Po stovkách hodin v temném žaláři, kde jsem studoval mitochondrie, a o četných spolupracích později jsem se naučil jednu důležitou lekci: mitochondrie si vyměňují informace. Otisk této výměny spočíval právě ve vzorcích jejich kristů.

Další studie na univerzitě v Tsukubě v Japonsku a jinde, využívající buňky s různou úrovní mitochondriální dysfunkce způsobené mutacemi mtDNA, ukázaly, že zdravé mitochondrie mohou darovat neporušenou mtDNA mutovaným mitochondriím. V podmínkách omezeného zásobování energií se mitochondrie navzájem spojují do dlouhých řetězců a sdílejí mtDNA. Izolované mitochondrie bez mtDNA nebo s mutovanou mtDNA se mohou podobně spojit se zdravými mitochondriemi a obnovit jejich normální funkci. Fúze zvyšuje odolnost nejen mitochondrií, ale i buněk. Zasahování do těchto interakcí vede k izolovaným mitochondriím, které akumulují defekty mtDNA a nakonec odumírají spolu s buňkami, ve kterých žijí. U lidí jsou snížené hladiny mitofusinu 2, proteinu umístěného ve vnější mitochondriální membráně, který pomáhá s fúzí, v korelaci s neurodegenerací. Myši s mitochondriemi, které byly navrženy tak, aby bránily fúzi v nucleus accumbens, oblasti mozku zapojené do regulace odměny, jsou úzkostlivější.

Mohly by existovat ještě jiné způsoby, jak mitochondrie komunikují? Mohli by se chovat jako jejich bakteriální předkové, kteří vytváří biofilmy a využívají membránové výčnělky, elektrická pole a vylučované molekuly ke spolupráci a dobývání živého světa svým všestranným kolektivním chováním? Mohla by mitochondriální komunikace odhalit širší vnitřní vesmír výměny energie a informací? Mohly by mitochondriální spoje a uspořádané kristy fungovat jako neuronální synapse, přičemž výsledný mitochondriální kolektiv by se choval v podstatě jako intracelulární mozek?

V roce 2016, krátce poté, co jsem založil vlastní laboratoř na Kolumbijské univerzitě, jsem se vrátil do Newcastlu na návštěvu Wellcome Center for Mitochondrial Research Douga Turnbulla. Opět jsem seděl u elektronového mikroskopu, tentokrát s hvězdnou britskou postgraduální studentkou Amy Vincentovou. Zobrazovali jsme sval z lýtka ženy s mutací mtDNA, které způsobilo vzácné mitochondriální onemocnění. Shodou okolností byla její mutace podobná té, kterou měly McManusiny myši. To, co jsme s Vincentem toho odpoledne zjistili, otevřelo další cestu k pátrání. Před našima očima leží mitochondriální nanotunely: tenké membránové výčnělky - stejný druh, který bakterie používají ke sdílení své kruhové DNA! Poprvé u lidí jsme s Vincentem viděli, že mitochondrie vysílají tenké trubicovité struktury směrem k sobě, jako tykadla, která některé osamělé buňky používají k hledání pohostinnějšího prostředí nebo zdravé buňky. Zobrazením desítek dalších vzorků svalů jsme zjistili, že lidé, jejichž mitochondrie nefungují dobře, mají více nanotunelů. Bylo to, jako by nezdravé mitochondrie s mutacemi mtDNA volaly o pomoc.

Snad nejpozoruhodnějším aspektem mitochondriálního kolektivu je však to, že mitochondrie z různých částí těla spolu komunikují a používají hormony jako svůj jazyk. Mitochondrie produkují steroidní hormony, které používáme k udržení a reprodukci života. Kortizol, hormon, který zvyšuje hladinu glukózy v krvi a podporuje stresovou reakci, se vytváří v mitochondriích nadledvin, které sedí na horní části ledvin. Testosteron, estrogen a progesteron jsou syntetizovány hlavně mitochondriemi v reprodukčních orgánech. Zajímavé je, že mozkové mitochondrie mají receptory pro snímání stresu i pohlavních hormonů. Takže máme populaci mitochondrií v nadledvinách, které signalizují přímo, přes krev, mitochondriím v mozku. Dále, mitochondrie nejsou všechny stvořeny stejně. Stejně jako si lidé vyvíjí specializace v různých sociálních a ekonomických rolích a orgány se specializují na vykonávání komplementárních funkcí (játra napájí jiné orgány, srdce pumpuje, mozek integruje informace a vydává direktivy), specializují se i mitochondrie. Napříč orgány a typy buněk vypadají mitochondrie různě. Jejich obsah bílkovin je různý. Pohybují se jinak. Jejich schopnost vnímat, integrovat a signalizovat konkrétní informace se liší podle buňky, kterou obývají. Mitochondriální specializace s největší pravděpodobností poskytuje zvýšení efektivity, což umožňuje organismu přežít s nižšími celkovými náklady na energii. Moji spolupracovníci a já jsme nedávno vytvořili první mapu mitochondrií v lidském mozku. Dokonce i v rámci tohoto jediného orgánu existují různé typy mitochondrií v různých částech mozkové kůry a v hlubších, subkortikálních oblastech mozku.

Mozek spotřebovává 20 procent tělesné energie, přestože tvoří pouze 2 procenta tělesné hmoty, takže účinný zdroj energie je pro jeho fungování kritický. Moji kolegové, zejména Michel Thiebaut de Schotten z francouzského Národního centra pro vědecký výzkum a Eugene V. Mosharov z Kolumbie, a já jsme zjistili, že nedávno vyvinuté oblasti mozku, které mají nejvyšší energetický výdej, mají mitochondrie, které jsou silněji specializované na energetickou transformaci. Mitochondrie v buňce mohou také vypadat velmi odlišně jedna od druhé. Například v neuronech se "dendritické" mitochondrie nachází ve vláknech nebo dendritech, jejichž prostřednictvím neurony přijímají signály z jiných buněk. Tyto mitochondrie jsou stabilní vlákna, která se táhnou přes 10 až 30 mikronů - což je pro tento typ struktury úžasně dlouhá vzdálenost - a mají několik kopií mtDNA. "Axonální" mitochondrie se pohybují podél lineárních axonů, které vedou signály k jiným neuronům, jako by to byly buněčné dálnice. Jsou obecně krátké (až mikron na délku) a mnoho z nich postrádá mtDNA. "Cytoplazmatické" mitochondrie se shlukují kolem jádra a vypadají jako něco mezi dendritickým a axonálním typem. Podobné seskupení a specializace mitochondrií existuje i ve svalových a tukových buňkách. Tato zjištění vedla behaviorální neurovědkyni Carmen Sandi ze Švýcarského federálního technologického institutu a mě v roce 2021 k návrhu, že mitochondrie jsou sociální organely. Pokud jste jako já a zvedne se vám obočí, když slyšíte termín "sociální" aplikovaný na subcelulární organelu, máte normální reflex. Nicméně Sandi a já tvrdíme, že mitochondrie vykazují všechny rysy sociálních bytostí - sdílené prostředí uvnitř buňky nebo těla, komunikaci, tvorbu skupin nebo typů, synchronizaci chování, vzájemnou závislost a specializaci na úkoly, které vykonávají. V následném článku, který si vyžádal bolestně dlouhý přehled více než 400 studií, jsme s Orianem S. Shirihaiem z Kalifornské univerzity v Los Angeles zjistili, že mitochondriální kolektiv funguje jako mitochondriální systém zpracování informací neboli MIPS.

Stejně jako zvířata, v nichž se vyskytují a která je podporují a která musí pružně reagovat na prostředí, mitochondrie vnímají signály, integrují tuto informaci do membránového potenciálu svých krist a produkují signály, které regulují geny buňky a utváří její chování. Vaše oči přeměňují světlo na elektrické impulsy, které se spojují do obrazu ve vašem zorném poli, a vaše uši transformují tlakové vlny vzduchu na elektrické impulsy, které nakonec vnímáte jako zvuky. Podobně mitochondrie transformují desítky hormonálních, metabolických, chemických a dalších informačních toků do svého elektrického membránového potenciálu. Tento "bioenergetický" stav pak vede k produkci sekundárních messengerových molekul, které jsou srozumitelné jádru. Takže stejným způsobem, jakým čtete zprávy na svém telefonu, který přijímá signály, transformuje je a promítá dešifrovatelné informace na svou obrazovku, může jádro vašich buněk "číst" prostředí prostřednictvím MIPS, který ho obklopuje. Spíše než aby měly doplňkové role jako nabíječky baterií, jsou mitochondrie spíše jako základní deska článku. Geny sedí nehybně v jádře, dokud nepřijde energie a správná zpráva, která některé z nich zapne a jiné vypne. Mitochondrie poskytují tyto zprávy, hovořící jazykem epigenomu - tvárné vrstvy regulace, která sedí na vrcholu genomu a reguluje jeho expresi.

Můj kolega Timothy Shutt z University of Calgary rád nazývá mitochondrie "generálním ředitelem buňky": hlavní výkonnou organelou. Tato metafora zachycuje, jak se mitochondrie nejen podílejí na integraci informací, ale také vydávají příkazy. Diktují, zda se buňka dělí, diferencuje nebo umírá. Mitochondrie mají skutečně právo veta na život nebo smrt buněk. Pokud to MIPS považuje za nutné, spustí programovanou buněčnou smrt nebo apoptózu - formu sebeobětování pro větší dobro organismu. Mitochondrie jsou tak životně důležité, že v těžkých časech mohou buňky darovat celé mitochondrie jiným buňkám. "V buněčných nouzových situacích mohou nově příchozí mitochondrie nastartovat opravu tkáně, nastartovat imunitní systém nebo zachránit zoufalé buňky před smrtí," poznamenala novinářka Gemma Conroyová v článku v Nature loni v dubnu. Uvnitř nádorů se zdá, že rakovinné buňky a imunitní buňky soutěží o mitochondrie a používají je jako druh biologické zbraně. Mezinárodní úsilí, jehož jsem se zúčastnil a které vedl Jonathan R. Brestoff z Lékařské fakulty Washingtonovy univerzity v St. Louis, nedávno vytvořilo zcela nový slovník, který má vést nově vznikající obor přenosu a transplantace mitochondrií. Všechno je v pořádku, můžete si myslet. Co to všechno znamená pro mé zdraví nebo jak dlouho budu žít? Krátká odpověď zní, že to může mít vše co do činění s lidským zdravím.

Cukrovka, neurodegenerativní stavy, rakovina a dokonce i nemoci duševního zdraví se objevují jako metabolické poruchy zahrnující nefunkční mitochondrie. Tato zjištění naznačují nové cesty pro intervenci. Mitochondrie řídí zdraví - nebo nemoc - několika způsoby. Jedna cesta je odvozena od jejich role jako zpracovatelů energie. Pokud v elektrickém obvodu příliš zvýšíme vstupní napětí, můžeme ho vyfouknout. Podobně, pokud jsou naše buňky vystaveny příliš velkému množství glukózy nebo tuku - nebo ještě hůře, obojímu dohromady, což způsobuje to, co lékaři označují jako glukolipotoxicitu - mitochondrie podléhají štěpení a fragmentují se na malé kousky, hromadí defekty mtDNA a produkují signály, které končí předčasným stárnutím nebo zabíjením buňky. Experimenty na buňkách a myších ukázaly, že farmakologická nebo genetická prevence mitochondriálního štěpení vyvolaného nadměrným množstvím glukózy a tuků může chránit před inzulínovou rezistencí. Rakovina může být také poruchou buněčného metabolismu. Rakovinné buňky mohou spalovat glukózu bez kyslíku, což naznačuje, že s jejich mitochondriemi není něco v pořádku, nebo že dávají přednost vyhrazení mitochondrií pro použití při buněčném dělení - a proliferaci.

Druhou cestou je vliv mitochondrií na genovou expresi. Mitochondriální signály mění expresi více než 66 procent genů v jaderných chromozomech. Změnou toho, které geny jsou exprimovány a do jaké míry, mohou mutace v mtDNA zcela změnit povahu, chování a odolnost buněk vůči stresu a v konečném důsledku i celého organismu. Mitochondrie mohou vypadat strašně divně, když jsou nemocné. U lidí s defekty mtDNA, které způsobují vzácná mitochondriální onemocnění, jako je osoba, v jejíchž mitochondriích jsme poprvé viděli nanotunely, mohou zejména kristy vypadat poněkud mimozemsky - jako kruhy v obilí s pravidelnými úhly, parakrystalickými inkluzemi a dalšími podivnými tvary. Je pozoruhodné, že abnormální mitochondriální tvar a funkce se objevují jako biomarkery a potenciální příčiny kognitivních a neurodegenerativních poruch, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a další. Klinicky neurobiologický podtyp poruchy autistického spektra zahrnuje defekty v mitochondriální biologii. Třetí cestou je zánět. Když jsou buňky zraněny nebo stresovány, mohou unikat mtDNA do vnitřku buňky, cytoplazmy nebo dokonce do krve. Spolu s Caroline Trumpffovou z Kolumbijské univerzity, Annou Marslandovou a Brettem Kaufmanem z University of Pittsburgh a dalšími spolupracovníky jsem zjistil, že psychický stres vyvolaný nutností mluvit na veřejnosti po dobu pěti minut zvýšil množství volně plovoucí mtDNA v krvi. Lidé na jednotkách intenzivní péče, kteří jsou těžce nemocní, mají tendenci mít v krvi velmi vysoké hladiny mtDNA. Protože prstence mtDNA připomínají bakteriální DNA, imunitní buňky je považují za patogeny a zahájí útok, který se může vyvinout v zánět. Zánět, jak kliničtí lékaři dobře vědí, je spojen se vznikem a progresí řady chronických zdravotních stavů. Jak defektní mitochondrie vedou k nemocem v těle a mysli, je otázka, která ještě musí být zodpovězena.

Existují však jednoduché způsoby, jak zajistit, aby naše mitochondrie zůstaly zdravé. Jedním z nich je cvičení... Když se pohybujete energicky, vaše buňky rychle spotřebovávají energii a pohánějí membránový potenciál vašich mitochondrií. Pokud se při cvičení budete cítit bez dechu, je to známka toho, že vaše mitochondrie tvrdě pracují. Protože entita mozku a těla je odborníkem na předvídání a přípravu na budoucnost, pokud se pohybujete způsobem, který aktivuje vaše mitochondrie, vaše tělo si myslí: "Až se to příště stane, budu připraven!" Aby se připravili, vytváří více mitochondrií a udržuje je v nejlepším provozu. Je překvapivé, že i sociální vazby mohou podporovat zdraví našich mozkových mitochondrií. Ve velké studii vedené Davidem A. Bennettem z Rush Medical College v Chicagu vědci požádali stovky jedinců ve věku 65 let a starších v oblasti Chicaga, aby vyplnili dotazníky, podstoupili kognitivní testy a darovali krev každý rok, dokud nezemřou. Po smrti byly jejich mozky odebrány, aby bylo možné analyzovat jejich mitochondrie. Můj kolega Trumpff použil tato data k tomu, aby se zeptal, zda pozitivní duševní stavy, jako je pocit smyslu života, optimismus a pocit sounáležitosti - nebo naopak negativní duševní stavy, jako je vnímaný stres, deprese a sociální izolace - mohou souviset se schopností mitochondrií transformovat energii.

To, co Trumpff zjistil, bylo pozoruhodné: množství proteinů transformujících energii v mitochondriích v prefrontální kůře významně korelovalo s tím, kolik pozitivních a negativních zkušeností lidé hlásili v roce před smrtí. Toto zjištění je v souladu s předchozími studiemi týkajícími se nepřízně osudu v raném životě nebo denních ukazatelů nálady, jako jsou pocity lásky, blízkosti nebo důvěry, mitochondriím v krevních imunitních buňkách. Naše stavy mysli mohou ovlivnit biologii našich mitochondrií a modulovat, jak dobře transformují energii. Další intervencí, která může být pozoruhodně účinná, je dieta... Bylo prokázáno, že lékařská ketogenní terapie neboli "nutriční ketóza", která zahrnuje vyloučení všech rafinovaných cukrů, omezení příjmu sacharidů a vyrovnání kalorického rozdílu větším množstvím bílkovin a tuků, trvale zvrací inzulínovou rezistenci a cukrovku 2. Typu. Ketogenní dieta se po desetiletí používá k odvrácení záchvatů a tím ke "stabilizaci" mozku u dětí i dospělých s nezvladatelnou a jinak nevyléčitelnou epilepsií. Ketogenní dieta může dokonce zlepšit duševní stav a kognitivní funkce lidí s Alzheimerovou chorobou. Zvyšuje stabilitu mozkové sítě, což je ukazatel stárnutí mozku - a tato funkce může vysvětlovat, proč někteří lidé na dietě lépe spí. Ketogenní dieta může mít úžasné účinky i na jiná onemocnění, jak dokazuje příběh Lauren Kennedy Westové, Kanaďanky, které byla ve věku 25 let diagnostikována schizofrenie a bipolární porucha. Její život se postupně zdál příliš obtížný na to, aby se v něm orientovala, "jako by pro mě na světě nebylo místo," vysvětlila v dojemném popisu své cesty, který loni zveřejnila na YouTube.

V prosinci 2023 West zahájil nutriční ketogenní terapii. O pár týdnů později si všimla, že má více energie. Mnoho jejích příznaků se zmírnilo. Asi po devíti měsících byla bez příznaků, ve spolupráci se svým pečovatelským týmem vysadila léky a nadále se cítila lépe. Koncem roku 2024 si vzala poslední dávku antipsychotik. Westova zkušenost se shoduje s počátečními pozitivními výsledky pilotní studie na 21 lidech s bipolární poruchou a schizofrenií. V současné době probíhá po celém světě řada dalších klinických studií ketogenní diety pro lidi se závažnými duševními chorobami, jako je schizofrenie, deprese, úzkost a obsedantně kompulzivní porucha. (Mnoho z těchto studií je financováno Baszucki Group, filantropickou nadací vytvořenou poté, co Matt Baszucki, syn zakladatelů skupiny, úspěšně léčil svou bipolární chorobu ketogenní dietou. V roce 2024 jsem obdržel Baszuckiho cenu za vědu, která pomáhá financovat mou laboratoř na Kolumbijské univerzitě.) Nová studie provedená na 28 995 lidech v USA, z nichž 4 484 mělo významné příznaky deprese, také podporuje ochranné účinky diet s nízkým obsahem cukru na duševní zdraví. Lidé, jejichž strava byla "více ketogenní" - s nízkým obsahem sacharidů a cukrů ve srovnání s lipidy a bílkovinami - měli méně než poloviční pravděpodobnost vzniku deprese ve srovnání s lidmi, jejichž strava byla poměrně bohatá na cukry.

Jak to funguje? Z mitocentrického hlediska má ketogenní dieta tři věci. Za prvé, vede k zásobování efektivního zdroje paliva játry, která vyživují další orgány v těle. Pokud držíte ketogenní dietu nebo držíte ketogenní dietu, vaše játra odebírají tuky z vašich milostných držadel nebo z jídla a rozkládají je na menší kousky zvané ketolátky. Tento proces se děje uvnitř mitochondrií jater. Za druhé, po vstupu do krve se ketolátky dostanou do orgánů, z nichž některé, včetně mozku, dávají přednost ketolátkám před jinými palivy, jako je glukóza, bílkoviny a tuky. Takže v přítomnosti různých zdrojů paliva bude mozek přednostně spalovat ketony. Třetí věc může souviset s účinností - a může vysvětlit, proč jsou ketolátky preferovaným palivem pro mozek. Glukóza musí projít řadou překážek, než se dostane do mitochondrií neuronů - oklikou přes astrocyty, prochází několika membránami a prochází několika enzymatickými reakcemi. Naproti tomu ketolátky jsou vychytávány přímo mitochondriemi v neuronech, kde jsou spalovány. Je to mnohem méně spletitá cesta. Takže ketóza, neboli spalování ketolátek, může mít vliv na mozek tím, že umožňuje přímý tok energie mezi mitochondriemi. Ketony ve vaší krvi otevírají komunikační tok mezi mitochondriemi producenta a spotřebitele a podporují jejich společenskost v celém těle. Jakmile se na mitochondrie podíváme jako na dynamické energetické a informační procesory, objeví se zcela nový pohled na život. Přemýšlejte o sobě jako o vodopádu. Vodopád existuje pouze do té míry, do jaké molekuly vody neustále stékají dolů. O vodopádu se dozvíte tolik, když nabíráte několik inertních molekul H2O, jako se dozvíte o tom, jak je člověk zdravý, sekvenováním jeho genomu: téměř nic. Vodopád nelze pochopit z jeho částí, nýbrž jen z jeho pohybu. Jakmile se tok zastaví, už není žádný vodopád. Vodopád není věc, která se objeví a zanikne. Je to proces - proces, který plyne a zastavuje proud. Stejně jako vodopád, ani vy nejste věc. Jste proces - energetický proces, abych byl přesný.

Vaše fundamentálně energetická povaha má dva hlavní důsledky. První je, že jako dynamický proces se musíte měnit. Vaše tělo se neustále zbavuje, zabíjí a vytváří buňky. Mění se i vaše mysl. Některé části vaší mysli, jako je vaše osobnost, jsou relativně stabilní. Ale na druhou stranu, to se také může změnit - například když jste "hladoví" a stáváte se méně než vaše nejlepší já. Energetický deficit mění váš názor. Některé léky mohou dramaticky změnit váš názor. Například psychedelika působí na serotoninový systém a desynchronizují lidský mozek. Také rozpouští pocit sebe sama nebo "ega". Změňte mozkové energetické vzorce, změňte mysl. Mysl pak může být v podstatě energetickým vzorcem. Energie proudící vaším mozkem vám nějak připadá jako něco. Podle nedávné studie s Niroshou Muruganem z Univerzity Wilfrida Lauriera v Ontariu, lidé mohou být naprogramováni tak, aby nadměrný odpor vůči toku energie považovali za averzivní. Naproti tomu hladce proudící energie, která se objevuje po příjemném cvičení nebo při práci na stimulujícím projektu, je příjemná. Když energie přestane proudit do vašeho mozku - například pokud se vám zastaví srdce - vaše vědomé vědomí rychle zmizí a vy již nejste. Říká to všechno něco užitečného o mých původních otázkách?

Domnívám se, že nyní máme odpovědi. Klíč k životu a zdraví může spočívat v tom, jak snadno energie proudí vašimi mitochondriemi s každým nádechem. Takže až příště vynecháte lákavou sladkou pochoutku, půjdete ven na procházku, zajdete do posilovny nebo se rozhodnete strávit čas s někým, na kom vám záleží, vězte, že podporujete své mitochondrie. Udržování energie proudící vaším mitochondriálním kolektivem může být klíčem k dobrému zdraví a smysluplnému životu...

Zdroj: https://www.bibliotecapleyades.net/ciencia4/genoma221.htm

Zpět