Hogyan reagálnak a mitokondriumok a testmozgásra, a magas zsírtartalmú étrendre

A sejt erőműveinek nevezték el, mert a tápanyagokat energiává alakítják. A mitokondriumok apró organellák, amelyek a sejt belsejében élnek, és kulcsfontosságúak az anyagcsere-egészség szempontjából. Egy új kutatás új betekintést nyújt a működésükbe és az egészségükre.

A mitokondriumoknak az anyagcserében és az egészségi állapotban betöltött szerepe miatt korábbi kutatások szerint ezeknek az organelláknak a diszfunkciója kihatással lehet olyan állapotokra, mint az elhízás és a cukorbetegség.

Egyéb állapotok, amelyekben a mitokondriális diszfunkció szerepet játszik, magukban foglalják az életkorral kapcsolatos neurodegeneratív állapotokat, mint például a Parkinson, az Alzheimer és a Huntington-kór.

Valójában általában a mitokondriális diszfunkció lehet az öregedési folyamat gyökere. Bár vitatott, az úgynevezett mitokondriumoktól mentes öregedés-elmélet népszerű, és több tanulmány is felvetette, hogy a mitokondriumok egészségének fellendítése megakadályozhatja a sejtek öregedését.

De hogy mi tartja pontosan a mitokondriumokat csúcsformában, vagy „egészségtelenné” teszi őket, az ismeretlen marad.

Korábban a kutatók úgy gondolták, hogy egy molekuláris út, amelyet autofágiaként neveztek, értékes nyomokat kínálhat arra nézve, hogy mi tartja a mitokondriumokat egészségesnek vagy diszfunkcionálissá teszi őket.

Az autofágia - az ókori görögből „önevésnek” nevezett szó - egy „sejtes túlélési útvonal, amely az intracelluláris komponenseket újrahasznosítja, hogy ellensúlyozza a tápanyagok kimerülését, és biztosítja az organellák megfelelő lebomlását”.

Ezért kulcsfontosságú a mitokondriumok egészsége szempontjából, és korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a testmozgás fokozza az autofágia kialakulását, és a kutatók úgy vélték, hogy a magas zsírtartalmú étrend károsíthatja a folyamatot.

A legfrissebb kutatás ezt az utat vizsgálta egereknél, és megvizsgálta, hogy a testmozgás és a magas zsírtartalmú étrend hogyan befolyásolja azt, valamint azt, hogy ezek a változások hogyan befolyásolják a mitokondriumok egészségét.

Sarah Ehrlicher, a corvallisi Oregoni Állami Egyetem Közegészségügyi és Bölcsészettudományi Főiskolájának doktorjelöltje a cikk első szerzője, amely a FASEB folyóiratban jelenik meg.

Ehrlicher és munkatársai "hangsúlyozták" a transzgénikus egerek mitokondriumát azzal, hogy az állatokat futópadon gyakorolták. A genetikai változások rontották a testmozgás által kiváltott autofágia útvonalukat.

A rágcsálókat az utolsó edzés után 36 órával és az utolsó étkezés után 4 órával eutanizálták, és a kutatók megvizsgálták a rágcsálók izomsejtjeiben található mitokondriumokat.

A csapat azt találta, hogy a genetikai módosítás és a terhelés hozzáadott stresszének ellenére az egerek izomzatának mitokondriális funkciója érintetlen maradt.

Következő lépésként Ehrlicher és munkatársai a testmozgás mellett magas zsírtartalmú étrendet etettek az egerekkel, hogy még jobban megterheljék a mitokondriumokat.

Ismét az egerek mitokondriumai ép egészség és alkalmazkodás jeleit mutatták, még akkor is, ha az autofágia útja blokkolt volt. Ez - magyarázza a tanulmány vezető szerzője - azt sugallja, hogy a mitokondriumoknak alternatív módjaik vannak az újrahasznosítás ösztönzésére és a károk korlátozására.

Matt Robinson, az Ehrlicherrel megegyező tanszék kutatója, a tanulmány utolsó és annak megfelelő szerzője beszámol az eredményekről.

Azt mondja: „[Amikor] ezek az állatok magas zsírtartalmú étrendet kaptak, jobban meg tudták égetni ezeket a zsírokat. Ha csak a gyakorlatot kapták, akkor több mitokondriumot tudtak előállítani, ami gyakorlat szempontjából jó. És ezek az adaptációk nagyon konkrétnak tűnnek. ”

A szerzők hozzáteszik, hogy a megállapítások jobban megvilágítják a mitokondriumok működését és az egészségüket.

A tanulmány „segít megalapozni néhány jövőbeni alapot annak érdekében, hogy optimalizálhassuk (az izom- és mitokondriális) egészséget az egészségük előmozdítása érdekében olyan betegségekkel, mint az elhízás, a cukorbetegség, sőt az öregedés bizonyos következményei is - olyan körülmények, amelyekről tudjuk, hogy a mitokondriumokat veszélyeztetik”.

A testmozgás a mitokondriális és anyagcsere-egészség optimalizálásának egyik ilyen módja lehet. "A testmozgás a testsúly változása nélkül is képes arra, hogy javítsa az anyagcsere-egészséget" - mondja Ehrlicher.

Úgy tűnik, hogy az elhízott egereknek nincs nyilvánvaló útzavaruk a mitokondriumukban, és az izmok csak úgy reagálnak és jól alkalmazkodnak az új stresszhez, legyen szó testmozgásról vagy magas zsírtartalmú étrendről.

Ez arra utal, hogy az elhízott emberek hasonlóan profitálhatnak a testmozgásból is. A jövőben a tudósok azt remélik, hogy emberi résztvevőket alkalmaznak eredményeik megismétléséhez.