Kādas ir dažas mitohondriju novecošanas teorijas?

Mitohondrijus varētu uzskatīt par šūnu enerģijas rūpnīcām. Katrai cilvēka šūnai ir no desmitiem līdz tūkstošiem šo rūpnīcu. Katrs mazais mitohondrijs strādā, lai ražotu enerģiju, kas nodrošina dažādus procesus, sākot no elpošanas līdz staigāšanai. Viņi rada šo enerģiju, sadalot pārtikas molekulas elektronos, kas pēc tam tiek uzglabāti adenozīna trifosfāta (ATP) enerģijas saišķos.

Mitohondriju struktūrās ir cita veida dezoksiribonukleīnskābe (DNS) nekā citās šūnu daļās. Mitohondrijās esošā DNS ir pazīstama kā mitohondriju DNS (mDNS), un tā nesatur tādu pašu aizsardzības līmeni kā tradicionālā DNS. Gan fermenti, gan proteīni, ko sauc par histoniem, parasti aizsargā DNS no jebkādiem lieliem bojājumiem, bet mDNS šo vielu trūkst. Tāpēc, tā kā mitohondrijs gūst bojājumus, notiek arī enerģijas procesi, kas nosaka cilvēka spējas. Tādējādi šūnu deģenerācija ir viena no nozīmīgākajām pieejām mitohondriju novecošanas teorijām.

Cieši saistīta šūnu deģenerācijas mitohondriju novecošanas teorijas apakšnodalījums ir brīvo radikāļu teorija. Lielākā daļa molekulu organismā darbojas stabili un paredzami, tomēr nestabilitāte joprojām var rasties, īpaši ķermeņa skābekļa molekulās. Kad skābekļa molekulas zaudē savu kārtību, tās tiek sauktas par brīvajiem radikāļiem. Šīs haotiskās daļiņas var radīt nopietnus postījumus trauslajās vietās, un tās plaukst mitohondriju zonās, jo katrs mitohondrijs veic šūnu elpošanu. Aizsardzības trūkuma dēļ mitohondriju DNS virknes ir vienas no neaizsargātākajām pret brīvo radikāļu uzbrukumu.

Mitohondrijiem ir citas galvenās funkcijas, izņemot enerģijas ražošanu, un katra no šīm funkcijām var kalpot kā objektīvs mitohondriju novecošanās teorijās. Piemēram, vielas ir svarīgs šūnu dalīšanās stūrakmens, ar kuru viena šūna sadalās vairākās jaunās šūnās. Šis process palīdz nomainīt vecās un nolietotās šūnas, tāpēc, ja šūnu dalīšanās palēninās vai apstājas, veco šūnu vairošanās sekas būs jūtamas gan organismā, gan ārpus tās. Disfunkcionāli mitohondriji lielā mērā ietekmēs šūnu dalīšanās spējas.

Saistībā ar to šīs struktūras var arī lielā mērā diktēt ieprogrammētu šūnu nāvi: procesu, kurā šūnas būtībā pašiznīcina. Dažādi procesi, kas varētu veicināt šo pašnāvību, ietver DNS fragmentāciju, šūnu membrānu mutāciju un šūnas kodola sadalīšanu un saraušanos. Ja ieprogrammētā šūnu nāve izpaužas novecošanas rezultātā, kā uzskata daudzi pētnieki, tad mitohondriju loma ieprogrammētas šūnu nāves veicināšanā pievieno vēl vienu aspektu mitohondriju novecošanās teorijām.

Šūnas lielā mērā var sazināties savā starpā arī mitohondriju dēļ. Mitohondriji palīdz šūnu signalizācijā, kur šūnas pārraida informācijas impulsus, kas saistīti ar līdzsvaru, audu atjaunošanos un citiem procesiem. Ilgstoši mitohondriju bojājumi var izraisīt kļūdas šajā informācijas apstrādē. Pētnieki koncentrējās uz kļūdu teorijām, kas vaino šo iznākumu daudzās slimībās. Novecošanās teorētiķi var attiecināt arī uz novecošanas procesiem nepareizu šūnu signālu pārraidi.

Daudzi faktori var ietekmēt mitohondriju veselību un darbību. Kā minēts iepriekš, brīvo radikāļu teorija sniedz vienu skaidrojumu bojātiem mitohondrijiem. Šūnu mutācijas var radīt līdzīgus bojājumus, un šīs mutācijas var rasties uztura, iedzimtu slimību vai vienkārši nejaušības dēļ. Dažreiz bojājumi rodas dabiskā nolietojuma dēļ laika gaitā. Tā kā lielākajai daļai ādas šūnu ir tikai viens mitohondrijs, kas tos uztur visu mūžu, iespējams, nav pārsteidzoši, ka āda ir viena no redzamākajām vietām novecošanās ietekmei.

Pētījumi par mitohondriju novecošanas teorijām ir devuši dažus ieteikumus par ārstēšanu. Pirmkārt, tiek uzskatīts, ka B kompleksa vitamīni atvieglo un koriģē dažus mitohondriju bojājumu izraisītos enzīmu defektus. Turklāt vielas liposkābe un alkārs var novirzīt smadzeņu enerģijas ražošanas aktivitātes uz mitohondrijiem, ja šie procesi ir citādi kavēti.