De LenteUitverkoop van de het levensuitbreiding

Het Tijdschrift van de het levensuitbreiding

LE Tijdschrift Februari 2001

beeld


Bio-energetische Therapie voor het Verouderen
Mitochondria houden de sleutel aan het cellulaire leven en dood

Pagina 1 van 2

beeldCoQ10 voorziet cellulaire ademhaling in de „energiefabrieken“ van brandstof van de cel, riep mitochondria. CoQ10 beschermt ook cellen en bloedlipiden tegen oxydatieve schade.

Aangezien de wetenschap begint de mechanismen van het leven en dood op het cellulaire niveau te ontrafelen, werpt het lopende onderzoek een schijnwerper op mitochondria. Mitochondria niet alleen ondersteunen het leven door energie te produceren, maar het eindleven door geprogrammeerde celdood (apoptosis) teweeg te brengen. De dood en de degeneratie beginnen namelijk in mitochondria aangezien de cellulaire ademhaling daalt en „cellulaire“ verhogingen zelfmoord.

Dit artikel onderzoekt hoe mitochondrial veranderingen, de bio-energetische daling en de oxydatieve spanning kunnen op elkaar inwerken om het verouderen en degeneratieve ziekte te bewerkstelligen. CoQ10-voortreffelijkheid-komt mitochondrial agentenpari te voorschijn als bio-energetische/anti-oxyderende therapie voor de ziekte van het verouderen. Wij overwegen dan twee belangrijke families van van de leeftijd afhankelijke ziekte, het metabolische syndroom (dat tot hart- en vaatziekte en diabetes) leidt en kanker.

Het bio-energetische verouderen

Het verouderen vermindert bio-energetische capaciteit en de capaciteit om aan spanning-in een woord, vitaliteitsdalingen, op het niveau van zowel de cel als van het organisme te antwoorden. Dit bewerkstelligt een progressieve daling in functie en gevoeligheid aan van de leeftijd afhankelijke ziekten.

Een theorie van het verouderen die samen de productiefste draden van het verouderen onderzoek elegant weeft werd voorgesteld door Australische wetenschapper Anthony Linnane in 1989. Linnane begon door op te merken dat de veranderingen in mitochondrial DNA met leeftijd accumuleren. Verscheidene jaren later kon hij aantonen dat minder dan 5% van mitochondrial DNA van het spierweefsel van een 90 éénjarigenonderwerp intact was.

Mitochondrial DNA-tekorten stijgen exponentieel in sommige lichaamsweefsels voorbij leeftijd 30 of 40. Het uiterst kleine pakket van DNA in mitochondria is vooral kwetsbaar omdat het enkele systemen niet heeft die beschermen en DNA in de celkern herstellen. Meer tekorten hebben een kans om in mitochondrial DNA van cellen te accumuleren die niet in het hart (cardiomyocytes), hersenen (neuronen) en skeletachtige spier (myocytes) kan worden vervangen. Wij weten precies niet hoe deze tekorten zich ontwikkelen, maar de oxydatieve spanning en de fouten in mitochondrial DNA-replicatie schijnen primaire oorzaken te zijn. Een recente studie vond dat het tarief van één bekend mitochondrial DNA-tekort (de „gemeenschappelijke schrapping“) aan het niveau van lipideperoxidatie in mitochondria beantwoordt en met leeftijd stijgt.

CoQ10 beschermden mitochondrial DNA in een studie van muizen gegeven een drug die hoge niveaus van oxydatieve spanning produceert. De drug, doxorubicin, veroorzaakt strenge lipideperoxidatie in mitochondria. In dit experiment, ontwikkelde een derde muizen gegeven de drug zonder CoQ10 een mitochondrial DNA-schrapping. Toen CoQ10 samen met de drug ontwikkelde slechts werd gegeven 7% van de muizen de schrapping, en toen de CoQ10-dosering werd verhoogd ontwikkelde geen van de muizen de mitochondrial DNA-schrapping.

Volgens de theorie van Linnane, zoals de tekorten in mitochondrial DNA accumuleren, de dalingen van de cellulaire energieproductie weg (zie Figuur 1). Met andere woorden, is het de verslechtering van mitochondrial DNA die bio-energetische daling drijft aangezien wij verouderen (zie sidebar „Mitochondrial Veranderingen: Oorzaak van het Verouderen? “). Dit is logisch aangezien mitochondrial DNA veel van de genetische blauwdruk voor de machines van cellulaire ademhaling houdt. Wanneer de blauwdruk wordt beschadigd, wordt de cellulaire ademhalingsketting gebrekkig. Vele jaren later werd de technologie ontwikkeld om dit voorstel te testen, en opnieuw werd Linnane bewezen correct. In 1998 kon hij een dichte correlatie tussen mitochondrial veranderingen en cellulaire energieproductie in individuele menselijke spiervezels aantonen.

De willekeurige veranderingen in mitochondria leiden tot een „bio-energetisch mozaïek.“ De cellen in hetzelfde weefsel veroorzaken verschillende hoeveelheden energie die van hun graad van mitochondrial schade afhangt. Sommige cellen veroorzaken betrekkelijk weinig energie, wat een gematigd bedrag en wat een hoop van energie. In de oude weefsels van vijf jaar zien wij dit mozaïek niet aangezien de energieproductie in bijna alle cellen hoog is. Nochtans ontwikkelt een uitgesproken „mozaïekeffect zich“ voorbij ongeveer leeftijd 40. Dit komt in een verschillende mate die in verschillende weefsels voor van hun tarieven van het bio-energetische verouderen afhangt. Sommige weefsels zoals skeletachtige spier schijnen om zeer snel vanuit een bio-energetisch gezichtspunt, terwijl anderen zoals hartspierleeftijd aan een gematigd tarief te verouderen, en anderen zoals de leeftijd van het leverweefsel vrij langzaam. Deze lijn van onderzoek illustreert ook het feit dat het cellulaire verouderen aan verschillende tarieven in verschillende mensen te werk gaat, aangezien de mensen van dezelfde leeftijd duidelijk verschillende bioenergy mozaïeken vaak tonen.

De theorie van Linnane van de „universaliteit van bio-energetische ziekte“ stelt dat deze verandering-gedreven bio-energetische daling een belangrijke factor in de degeneratieve ziekten en algemene broosheid van oude dag is. Vele lijnen van recent onderzoek komen op mitochondria samen als centra van het cellulaire verouderen. Als deze mitochondrial theorie van het verouderen correct is, ligt de stichting van cellulaire vitaliteit in mitochondria.

Omkerende bio-energetische daling


Linnane ontdekte een manier om cellulaire vitaliteit te herstellen door energieproductie en weerstand tegen spanning in cellen zonder intacte mitochondrial DNA te verbeteren. Begin de jaren negentig bedacht hij een techniek om cellen in cultuur te kweken na het schrappen van hun mitochondrial DNA. Deze cellen konden de machines van cellulaire ademhaling assembleren niet. In plaats daarvan, werd het de groeiproces van deze cellen gesteund door een alternatieve cellulaire energiebron genoemd glycolyse. De glycolyse veroorzaakt energie van glucose, zoals gebeurt het meest dramatisch tijdens zware spieroefening. Normaal, vertrouwt de glycolyse op de rol van het elektronenvervoer van CoQ10 in de cellulaire ademhalingsketting. Inzicht van Linnane was dat CoQ10 dezelfde rol buiten mitochondria, in het buitencelmembraan kon spelen. Hij voegde daarom CoQ10 aan de celcultuur zodat toe de glycolyse, in plaats van cellulaire ademhaling, de celgroei zou ondersteunen.

Linnane breidde toen zijn bevindingen van celculturen tot laboratoriumdieren uit. Hij testte zijn die techniek bij ratten met een drug wordt behandeld die mitochondrial functie op een bepaalde manier schaadt die het verouderen nabootst. De drug halveerde de spierkracht de jonge ratten konden voor langere tijd uitoefenen, weerspiegelend een daling in cellulaire bio-energie. Nochtans, ratten gegeven CoQ10 of CoQ10 analoge CoQ10c samen met de bijna uitgevoerde drug evenals normale onbehandelde ratten. CoQ10 keerde zo de daling in cellulaire die bio-energie om door mitochondrial stoornis wordt veroorzaakt. Andere studies door Linnane tonen hoe CoQ10 de capaciteit herstelt antwoorden om te beklemtonen die met leeftijd wordt verloren (zie sidebar „herstellend Vital Response om te beklemtonen“).

De „dieetaanvulling met coenzyme Q10 is zo vermeld als behandeling om de levenskwaliteit van oude individuen te verbeteren en bescherming te bieden tegen dergelijke van de leeftijd afhankelijke voorwaarden zoals hartverlamming en neurodegenerative ziekte.“

Van Anthony W. Linnane et al. (1998).

CoQ10 werkt zo op drie niveaus om bio-energetische daling te verhelpen. Eerst, CoQ10-beschermt de hulp mitochondrial DNA en de cellulaire ademhalingsketting tegen oxydatieve schade. Ten tweede, verbetert CoQ10 cellulaire ademhaling, trekkend maximale prestaties van het „bioenergy mozaïek“ dat zich met leeftijd ontwikkelt. Ten derde, voorziet CoQ10 een alternatieve energiebron in de cel van brandstof dat de hulp dalende cellulaire ademhaling compenseert.

Geprogrammeerde celdood

Wanneer de cellulaire energieproductie op een milde geleidelijke manier daalt, kunnen de cellen door compensatoire systemen zoals glycolyse aanpassen. Nochtans, wanneer de cellulaire energieniveaus scherper dalen, activeren de cellen een proces genoemd „geprogrammeerde celdood,“ ook geroepen cellulaire zelfmoord of apoptosis. De geprogrammeerde celdood ontmantelt de cel op een ordelijke manier met minimale schade aan het omringen van weefsel. Linnane toonde dit effect door cellen met een ademhalingskettingsinhibitor te cultiveren die aan cellulaire ademhaling blokkeert. Binnen 12 tot 18 uren, ondergingen de cellen geprogrammeerde celdood.

Linnane stelde voor dat de cellulaire zelfmoord door energie-verhongerde cellen opvallend in de pathologie van leeftijd-geassocieerde wanorde voorkomt. Vele lijnen van medisch onderzoek richten aan wijdverspreide geprogrammeerde celdood als belangrijke factor in het verouderen en degeneratieve ziekten zoals hartkwaal, kanker en neurodegeneration.

Verstrekken de onlangs gepubliceerde studies het eerste gedetailleerde beeld van hoe de geprogrammeerde celdood werkt. Men stelt nu vast dat mitochondria dit proces regelen, die of de cel leeft of sterft bepalen, en hoe het sterft. Terwijl er vele wegen aan celdood zijn, schijnt het mitochondrial „besluit te sterven“ om grotendeels van bio-energetische mislukking, oxydatieve spanning en ionenstromen op te springen. Het nieuwe onderzoek toont aan dat CoQ10 direct de belangrijkste gebeurtenis in geprogrammeerde celdood, het openen van mitochondrial „megachannel“ remt die de zelfvernietiging van de cel in beweging brengt (zie „wanneer de Cellulaire Energie“ op Pagina 2 daalt).

Mitochondrial Veranderingen:
Oorzaak van het Verouderen?

Skeptics heeft gedebatteerd dat niet genoeg mitochondrial DNA beschadigd om van de dalende cellulaire die functie is rekenschap te geven in het verouderen wordt gezien. Onderzoekt het onlangs gepubliceerde onderzoek van Caltech mitochondrial DNA in bindweefselcellen (fibroblasten) van individuen van alle leeftijden, met inbegrip van opgeslagen apart genomen cellen vele jaren. De studie toont hoge niveaus van van de leeftijd afhankelijke veranderingen in een centraal gedeelte van mitochondrial aan het DNA-gedeelte dat de replicatie (reproductie) van mitochondrial DNA-van sommige individuen controleert. Bijvoorbeeld, werd één specifieke verandering in dit genetische gebied gedeeld door de meerderheid van individuen in de studie meer dan 65 jaar oud, maar was afwezig in jongere individuen. Bovendien documenteert de studie zeven andere veranderingen in bejaarde individuen bij genetische vlekken kritiek voor de replicatie van mitochondrial DNA.

Aangezien mitochondrial DNA ononderbroken omzet in zowel vernieuwbare als niet vernieuwbare cellen ondergaat, konden de veranderingen in de genen die zijn replicatie controleren verreikende gevolgen hebben. Het brede follow-uponderzoek is nodig om het effect te beoordelen van dergelijke genetische tekorten op mitochondrial functie. Het is redelijk om een hypothese op te stellen dat zij niet alleen tot het doen escaleren van veranderingen als mitochondria herhalen, maar ook tot tekorten in de genetische blauwdruk voor cellulaire ademhaling, en verhoogde oxydatieve spanning (wegens verhoogd oxidatiemiddel compromitteerde de generatie tijdens cellulaire ademhaling of anti-oxyderende defensie) konden leiden, die op zijn beurt meer oxydatieve schade aan mitochondrial DNA en aan de cellulaire ademhalingsketting zouden veroorzaken. Zulk een vicieuze cirkel wordt afgeschilderd in sidebar een „Model van het Bio-energetische Verouderen.“

Deze bevindingen vullen studies die van DNA aan aan van de leeftijd afhankelijke storingen in genen richten die celafdeling controleren (mitose), die algemeen tot afwijkende celafdeling en chromosoominstabiliteit leidt. Ruimer, stellen de wetenschappers een van de leeftijd afhankelijk „mutatorfenotype een hypothese op“ dat de accumulatie van genetische veranderingen versnelt. In deze mening, DNA-koppelen de schade, de chromosomale instabiliteit en de chronische blootstelling aan genotoxins zoals oxydatieve spanning op elkaar terug, die in het bijzonder tot kankerontwikkeling bijdragen.

Één van de voorgestelde oorzaken van het mutatorfenotype is ontoereikende DNA-reparatie. De frequente DNA-reparatie is feilbaar, in het bijzonder wanneer de DNA-reparatiemachines door DNA-schade zijn gecompromitteerd. De chronische oxydatieve spanning kon (overweldigen) DNA-reparatieenzymen verzadigen. Het nieuwe onderzoek wijst erop dat CoQ10 niet alleen DNA tegen oxydatieve schade kan beschermen, maar ook verbetert de activiteit van DNA-reparatieenzymen. Deze dierlijke studie vond dat CoQ10-de verrijking DNA in lymfocyten tegen bundelonderbrekingen, beschermt en daarnaast genetische reparatie versnelt. De onderzoekers ontdekten dat CoQ10 de activiteit van DNA-reparatieenzymen in aangevulde dieren verbetert.

Het herstellen van de essentiële reactie op spanning

De capaciteit om aan spanning te antwoorden daalt met leeftijd. De jongere patiënten, bijvoorbeeld, krijgen sneller van een hartaanval of een hartchirurgie dan terug oudere patiënten. Linnane onderzocht de cellulaire basis voor terugwinning van hartspanning, in samenwerking met cardiologieonderzoeker Franklin Rosenfeldt en anderen. Zij vergeleken de specimens van het hartweefsel van patiënten van verschillende leeftijden die hartchirurgie hadden ondergaan. Zij onderwierpen de specimens aan twee beklemtonen: hypoxia (zuurstofontbering) of gesimuleerde ischemie (onderbreking van bloedstroom). Na 30 minuten van spanning, laten zij de specimens nog eens 30 minuten terugkrijgen. De onderzoekers maten toen de samentrekbare spanning van de specimens om hoe goed te zien kregen zij van spanning terug. Zoals verwacht, toonden de weefsels van oudere patiënten beduidend minder terugwinning na de spanningen van hypoxia en ischemie. In overeenstemming met de theorie van Linnane, zij een significante correlatie tussen de integriteit van mitochondrial DNA en de capaciteit van weefsels vonden om van spanning terug te krijgen.

In een follow-upstudie, broedden zij hartweefsel in CoQ10 voorafgaand aan gesimuleerde ischemie uit, dan maten de samentrekbare spanning van de specimens. Het weefsel van patiënten zeventig of meer jaar oud kreeg beduidend minder goed van ischemie terug dan weefsel van jongere patiënten, „maar dit verschil werd afgeschaft door CoQ10“ (Pepe S et al., 1999).

Daarna, toonden Linnane en Rosenfeldt aan dat CoQ10 cardiovasculaire vitaliteit bij oude ratten herstelt. Zij maten twee goede indicatoren van cardiovasculair vitaliteit-hoe veel werk het hart tijdens gesimuleerde aërobe oefening kan doen, en hoe goed krijgt het hart van oefeningsspanning terug. Linnane en Rosenfeldt verwijderden de intacte harten van jonge en oude ratten en onderwierpen de harten aan gesimuleerde oefeningsspanning. Zij vonden dat de harten van oude ratten functioneel afgemat wanneer onderworpen aan spanning zijn, die duidelijk verminderde die efficiency en het werkcapaciteit toont door slechte terugwinning van spanning in vergelijking tot jonge ratten wordt gevolgd. De oude die ratten met CoQ10 zes weken worden behandeld herwonnen volledige cardiovasculaire capaciteit: hun harten presteerden en kregen evenals die van jonge ratten terug. In het bijzonder, hadden de harten van coQ10-Behandelde oude ratten vier keer de het werkcapaciteit onbehandelde ratten na oefening. CoQ10 had de behandeling geen effect op de prestaties of de terugwinning van harten van jonge ratten.

Deze studies komt zo dicht aangezien de wetenschap aan een meetbare definitie van vitaliteit kan. Zij tonen hoe de mitochondrial theorie van het verouderen spanningsreactie in hartweefsel verklaart, en hoe CoQ10 energie en spanningsterugwinning in het oude hart op jeugdige niveaus herstelt. Het Mitochondrial verouderen put vitaliteit uit, maar mitochondrial verjonging kan helpen om het te herstellen.

Voortdurend op Pagina 2

 

Terug naar het Tijdschriftforum