Rola mitochondriów w etiopatogenezie chorób człowieka

Waldemar Biaduń

Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie , Polska

Renata Kleczkowska-Pałka

Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie, DietFit – Centrum Dietetyczno-Treningowe w Hrubieszowie , Polska

Artur Dziewa

Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie , Polska


Abstrakt

Mitochondria to jedne z najważniejszych organelli komórkowych. Odpowiadają przede wszystkim za syntezę ATP i metabolizm energetyczny, przez co odgrywają pierwszoplanową rolę w homeostazie ustroju. Od ich zdolności do prawidłowego działania zależy zatem nasze zdrowie i skłonność do chorób. Ostatnio w medycynie zaczęto poważnie traktować problem tzw. chorób mitochondrialnych, czyli mitochondriopatii pierwotnych (wrodzonych) i wtórnych (nabytych). Spojrzenie na etiopatogenezę różnych schorzeń przez pryzmat funkcjonowania mitochondriów pozwala na wprowadzenie zupełnie nowych terapii skoncentrowanych głównie na przyczynach dolegliwości, a nie ich objawach.
W terapii mitochondrialnej proponuje się holistyczne podejście do chorób, z uwzględnieniem zmian diety i stylu życia oraz – przede wszystkim – zastosowaniem suplementacji, np. mitoceutykami. Rozważa się również wprowadzenie leczenia opartego na fotobiomodulacji. Nowe podejście może przynieść znaczną poprawę skuteczności terapii chorób uznanych praktycznie za nieuleczalne, w tym neurodegeneracyjnych i metabolicznych.

Słowa kluczowe:

mitochondria, mitochondriopatie, terapie mitochondrialne, mitoceutyki

Aliev G., Palacios H. H., Walrafen B., Lipsitt, A. E., Obrenovich, M. E., Morales, L. (2009), The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 41, 1989-2004. (Crossref)

Bose A., Beal M. F. (2016), Mitochondrial dysfunction in Parkinson’s disease. Journal of Neurochemistry, 139, Suplement 1, s. 216-231. (Crossref)

Brągoszewski P., Ostrowski J. (2009), Medycyna mitochondrialna, Postępy Nauk Medycznych 2, s. 138-148. Dostępny pod adresem: http://ksiaznica.home.pl/pnm/spnma.php?ktory=423, [dostęp 7.05.2021].

Brodowiak A. (2016), Odżywianie na poziomie komórkowym, Food Forum, 4, s. 6, Forum Media Polska, Poznań.

Buist R. A. (2017), Głód tlenowy, Vital, Białystok, s. 21.

Castellani R., Hirai K., Aliev G., Drew K. L., Nunomura A., Takeda A., Cash A. D., Obrenovich M. E., Perry G., Smith M. A. (2002), Role of mitochondrial dysfunction in Alzheimer's disease, Journal of Neuroscience Research, 70 (3), s. 357-60. (Crossref)

Chan J. Z., Duncan R. E. (2021), Regulatory Effects of Cannabidiol on Mitochondrial Functions: A Reviev, Cells, 10, 1251. doi: 10.3390/cells10051251. (Crossref)

Chen X., Stern D., Yan S. D. (2006), Mitochondrial dysfunction and Alzheimer’s disease. Current Alzheimer Research, 3 (5), s. 515-520. (Crossref)

Chmielewska M., Skibińska I., Kotwicka M. (2017), Mitochondria jako organelle docelowe dla działania estrogenów. Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71, s. 454-465. (Crossref)

Dangel T. 2017), Żywienie niskowęglowodanowe i suplementacja w ciąży. Wydawnictwo Tomasz Dangel, Warszawa, s. 110.

Di Donato S. (2010), Wieloukładowe objawy chorób mitochondrialnych, Neurologia po Dyplomie, 5, 6, s. 24-29.

Fernandes A. B., de Lima C. J., Balbin Villaverde A. G. J., Pereira P. C., Carvalho H. C., Zȃngaro R. A., (2020), Photobiomodulation: Shining Light on COVID-19, Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery, 38, 7, s. 395-397. (Crossref)

Fife B. (2017), Dieta ketogeniczna. Jak odzyskać zdrowie dzięki tłuszczom, Vital, Białystok, s. 164-180.

Friedman J. R., Nunnari J. (2014), Mitochondrial form and function, Nature 505, s. 335-343. (Crossref)

Ganji R., Reddy P. H. (2021), Impact of COVID-19 on Mitochondrial-Based Immunity in Aging and Age-Related Diseases, Frontiers in Aging Neurosciences, 12 January, 614650, doi.org/10.3389/fnagi.2020.614650, [dostęp: 7.05.2021]. (Crossref)

Gąsior Ł., Daszkiewicz R., Ogórek M., Polański Z. (2017), Funkcja mitochondriów w utrzymaniu płodności żeńskiej, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71, s. 690-702. (Crossref)

Gertig H., Przysławski J. (2015), Bromatologia. Zarys nauki o żywności i żywieniu, PZWL, Warszawa, s.385-386.

Greaves L. C., Reeve A. K., Taylor R. W., Turnbull D. M. (2012), Mitochondrial DNA and disease, The Journal of Pathology, 226 (2), s. 274-286. (Crossref)

Gręda A., Jantas D. (2012), Dysfunkcje mitochondriów w chorobach neurodegeneracyjnych: potencjalny punkt uchwytu dla leków neuroprotekcyjnych. Postępy Biologii Komórki, 39, 3, s. 321-344.

Grzymisławski M. (red.) (2019), Dietetyka kliniczna, PZWL, Warszawa, s. 1.

Hu Ch., Chen C., Dong X.-P. (2021), Impact of COVID-19 Pandemic on Patients With Neurodegenerative Diseases, Frontiers in Aging Neuroscience, 13, s. 1-6. (Crossref)

Jardim, F., R., de Rossi, F., T., Nascimento, M., X., da Silva Barros, R., G., Borges, P., A., Prescilio, I., C., de Oliveira, M., R., (2018), Resveratrol and Brain Mitochondria: a Review, Molecular Neurobiology, 55, 3, s. 2085-2101. (Crossref)

Jarmuszkiewicz W., Woyda-Płoszczyca A. (2008), Mitochondrialne białka rozprzęgające: regulacja i rola fizjologiczna, Postępy Biochemii, 54 (2), s. 179-187.

Kandimalla R, Hemachandra R. P. (2015), Multiple Faces of Dynamin-related Protein 1 and Its Role in Alzheimer’s Disease Pathogenesis, Biochimica and Biophysica Acta, 1862, s. 814-828. (Crossref)

Kaufman-Szymczyk A., Kaczmarek W., Lubecka K. (2020), Nutriepigenetyka: jak dieta może wpływać na nasz wiek epigenetyczny? , Współczesna dietetyka, nr 29, Grupa Wydawnicza Semantika, Poznań s. 40-46.

Know L. (2019), Mądre mitochondria. Jak opóźnić procesy starzenia i żyć zdrowiej, Wydawnictwo Kobiece, Białystok 2019.

Kozłowski R., Jankowiak J., Banach J. (2017), Konopie – kwiat zakazany czy wskazany, Food Forum, 4 (20), s. 111-114.

Krajewska O. (2018), Holistyczne ścieżki zdrowia. Bądź, Helion Gliwice, s.164.

Kraus H. (red.) (2019), Fizjologia żywienia, PZWL, Warszawa, s.117-118.

Kreft W. (2017), Dieta Samuraja – wszystko, co musisz o niej wiedzieć, Food Forum, 1 (17), Food Forum Media Polska, Poznań, s.78-81.

Kukliński B. (2017), Mitochondria. Diagnostyka uszkodzeń mitochondrialnych i skuteczne metody terapii, MitoPharma, Gorzów Wielkopolski.

Kukliński B., Luntern I. (2017), Odżywianie mitochondrialne. Jak powstrzymać wolne rodniki, choroby cywilizacyjne i starzenie się. Vital, Białystok.

Kukliński B., Schemionek A. (2017), Medycyna mitochondrialna. Nowatorska metoda na pozornie nieuleczalne choroby, Vital, Białystok.

Kurth F., Kit T. Y., Parate D., van Oostrum M., Schmid Y. R. F., Toh S. J., Yap J. L. Y., Wollscheid B., Othman A., Dittrich P. S., and Franco-Obregón A. (2020), Cell-Derived Vesicles as TRPC1 Channel Delivery Systems for the Recovery of Cellular Respiratory and Proliferative Capacities, Advances Biosystems, 4, 2000146. (Crossref)

Lagouge, M., Argmann, C., Gerhart-Hines, Z., Meziane, H., Lerin, C., Daussin, F., Messadeq, N., Milne, J., Lambert, P., Elliott, P., Geny, B., Laakso, M., Puigserver, P., Auwerx, J. (2006), Resveratrol improves mitochondrial function and protects against metabolic disease by activating SIRT1 and PGC-1alpha, Cell, 127, 6, s. 1109-1122. (Crossref)

Lei Y., Zhang J., Schiavon C. R., He M., Chen L., Shen H., Zhang Y., Yin Q., Cho Y., Andrade L., Shadel G. S., Hepokoski M., Lei T., Wang H., Zhang J., Yuan J., Malhotra A., Manor U., Wang S., Yuan Z-X., Shyy J. X-Z. (2021), SARS-CoV-2 Spike Protein Impairs Endothelial Function via Downregulation of ACE 2, Circulation Research, 128, s. 1323–1326. (Crossref)

Lei Y., Zhang J., Schiavon C. R., He M., Chen L., Shen H., Zhang Y., Yin Q., Cho Y., Andrade L., Shadel G. S., Shi T.-T., Yang F.-Y., Liu Ch., Cao X., Lu J., Zhang X.-L., Yuan M.-X., Chen Ch., Yang J.-K. (2018), Angiotensin-converting enzyme 2 regulates mitochondrial function in pancreatic β-cells, Biochemical and Biophysical Research Communications, 495, 1, s. 860-866. (Crossref)

Lenart J. (2017), Mitochondria w niedotlenieniu mózgu, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71, s. 118-128. (Crossref)

Łabędzka K., Grzanka A., Izdebska M. (2006), Mitochondrium a śmierć komórki, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 60, s. 439-446.

Marchant J. (2016), Lek. Jak umysł wpływa na ciało, Galaktyka, Łódź, s. 89-98.

Maruszak A., Żekanowski C. (2011), Mitochondrial dysfunction and Alzheimer's disease, Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 35 (2), s. 320-330. (Crossref)

Michalska B., Duszyński J., Szymański J. (2016), Mechanizm fragmentacji mitochondriów – struktura i funkcja białka Drp1, Postępy Biochemii, 62, 2, s. 127-137.

Mierzewska H. B. (2017), Choroby mitochondrialne – diagnostyka i postępowanie, Neurologia po Dyplomie. Dostępny pod adresem doi: https://podyplomie.pl/neurologia/24568,choroby-mitochondrialne-diagnostyka-i-postepowanie [dostęp 19.05.2020].

Mirosz P. (2019), Konopie i CBD: superżywność czy lek? Współczesna dietetyka, 23, s. 74-80.

Moenne A., Bégu D., Jordana X. (1996), A reverse transcriptase activity in potato mitochondria, Plant Molecular Biology, 31, s. 365-372. (Crossref)

Moreira P. I., Santos M. S., Seiça R., Oliveira C. R. (2007), Brain mitochondrial dysfunction as a link between Alzheimer's disease and diabetes, Journal of the Neurological Sciences, 257 (1-2), s. 206-14. (Crossref)

de Moura M. B., dos Santos L. S., Van Houten B.c(2010), Mitochondrial dysfunction in neurodegenerative diseases and cancer, Environmental and Molecular Mutagenesis, 51 (5), s. 391-405. (Crossref)

NeΩ Safuta J. (2020), Mit chorób nieuleczalnych i wielki biznes + Kuchnia Neo, Wydawnictwo Neo Jacek Safuta, s. 397-400.

Oliver D. M. A., Reddy P. H. (2019), Molecular Basis of Alzheimer's Disease: Focus on Mitochondria. Journal of Alzheimer’s Disease, 72, s. 95-116. (Crossref)

Osuch B., Kucharska T., Chmielewska N., Maciejak P., Szyndler J., Płaźnik A. (2019), Rola mitofagii w wybranych chorobach neurodegeneracyjnych, Advances in Psychiatry and Neurology, 28 (2), s. 154-161. (Crossref)

Parikh S., Saneto R., Falk M., J., Anselm I., Cohen B., H., Haas R. (2009), A modern approach to the treatment of mitochondrial disease, Current Treatment Options in Neurology, 11 (6) s. 414-430. (Crossref)

Piotrowska A., Jankauskaitė E., Bartnik E. (2016), Choroby mitochondrialne, Postępy Biochemii, 62 (2), s. 111-115.

Pitchford P. (2017), Odżywianie dla zdrowia. Tradycje wschodnie i nowoczesna wiedza o żywieniu. Galaktyka, Łódź, s. 278-280.

Podstawowe badania mitochondrialne. Dostępny pod adresem: https://mito-med.pl/artykul/podstawowe-badania-mitochondrialne, [dostęp 7.05.2021].

Potargowicz E., Szerszenowicz E., Staniszewska M., Nowak D. (2005), Mitochondria jako źródła reaktywnych form tlenu, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 59, s. 259-266.

Pronicka E., Piekutowska-Abramczuk D., Pronicki M. (2008), Choroby mitochondrialne u dzieci – podłoże biochemiczne i molekularne, ze szczególnym uwzględnieniem zespołu Leigha, Postępy Biochemii, 54 (2), s. 161-168.

Roszak D., Jankowska D. (2017), Dieta ketogenna – niefarmakologiczna metoda leczenia padaczki, Food Forum, 6 (22), Food Forum Media Polska, Poznań, s. 53-54.

Roy M, Reddy P. H., Iijima M, Sesaki H. (2015), Mitochondrial division and fusion in metabolism, Current Opinion in Cell Biology, 33, s. 111-118. (Crossref)

Salehpour F., Mahmoudi J., Kamari F., Sadigh-Eteghad S., Rasta S. H., Hamblin M. R. (2018), Brain Photobiomodulation Therapy: A Narrative Review, Molecular Neurobiology, 55 (8), s. 6601-6636. (Crossref)

Schapira A. H. V. (2012), Mitochondrial diseases, Lancet, 379, 9828, s. 1825-1834. (Crossref)

Seignalet J. (2017), Odżywianie czyli trzecia droga medycyny. 100 chorób, które można pokonać dietą, Vital, Białystok.

Shanahan C., Shanahan L. (2019), DNA żywienia. Dlaczego twoje geny kochają tradycyjne pożywienie. Galaktyka, Łódź, s. 345.

Singh K. K., Chaubey G., Chen J. Y., Suravajhala P. (2020), Decoding SARS-CoV-2 hijacking of host mitochondria in COVID-19 pathogenesis, American Journal of Physiology – Cell Physiology, 319 (2), s. 258-267. (Crossref)

Siudem P., Wawer I., Paradowska K. (2015), Konopie i kannabinoidy, Farmacja, 8, s. 1-8.

Sprytny ruch wyprzedzający pozwala „przechytrzyć” choroby zapalne https://kopalniawiedzy.pl/stan-zapalny-inflamasom-NLRP3-mitofagia-kinaza-cholinowa-inhibitor-Michael-Karin,29916. [dostęp: 30.04.2021]

Stelzig K. E., Canepa-Escaro F., Schiliro M., Berdnikovs S., Prakash Y. S., Chiarella S. E. (2020), Estrogen regulates the expression of SARS-CoV-2 receptor ACE2 in differentiated airway epithelial cells, American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology, 318, s. 1280-1281. (Crossref)

Stengler M., Balch J. F., Young Balch R. (2016), Recepta na leki naturalne, ABA, Warszawa.

Śliż D., Mamcarz A. (red.) (2018), Medycyna stylu życia, PZWL, Warszawa 2018, s. 17-18.

Traczyk W. Z. (2016), Fizjologia człowieka w zarysie, PZWL, Warszawa, s. 43-44.

Ujawniono nowy składnik krwi; https://kopalniawiedzy.pl/krew-osocze-mitochondria-Alain-R-Thierry, 31412 [dostęp: 30.04.2021].

Walczak J., Szczepanowska J. (2015), Zaburzenia dynamiki i dystrybucji mitochondriów w komórkach w stwardnieniu zanikowym bocznym (ALS), Postępy Biochemii, 61 (2), s. 183-190.

Wawer I., (2016), Koenzym Q10 a energia organizmu, Food Forum, 3 (13), s. 28-31.

Westermann B. (2010), Mitochondrial fusion and fission in cell life and death, Nature Reviews Molecular Cell Biology, 11, s. 872-84. (Crossref)

Wierzbicka I. (2016), Chlorella-panaceum na wszystkie choroby? Food Forum, 2 (12), s. 99-104.

Więckowski A., Przygoda A. (2019), Odwracanie procesów nowotworowych. Lekarze praktycy dla pacjentów i lekarzy. Egida Consulting, Warszawa, s. 177-182.

Witek A. (2020), Siła przemilczanych terapii. Czas na integrację medycyny, Mediacom Press, Łódź.

Wojtczak L., Zabłocki K. (2008), Mitochondria w życiu, chorobie i śmierci komórki. Postępy Biochemii, 54 (2), s. 129-141.

Woyda-Płoszczyca A., Jarmuszkiewicz W. (2008), Udział białek rozprzęgających w modulacji funkcji mitochondriów – perspektywy terapeutyczne, Postępy Biochemii, 54 (2), s. 188-197.

Yap J. L. Y., Tai Y. K., Frohlich J., Fong C. H. H., Yin J. N., Foo Z. L., Ramanan S., Beyer C., Toh S. J., Casarosa M., Bharathy N., Kala M. P., Egli M., Taneja R., Lee C. N., Franco-Obregon A. (2019), Ambient and supplemental magnetic fields promote myogenesis via a TRPC1-mitochondrial axis: evidence of a magnetic mitohormetic mechanism, FASEB Journal, 33, s. 12853–12872. (Crossref)

Youle R. J., van der Bliek A. M. (2012), Mitochondrial Fission, Fusion, and Stress, Science, 337, s. 1062-1065. (Crossref)

Ugarte-Uribe B., García-Sáez A. J. (2014), Membranes in motion: Mitochondrial dynamics and their role in apoptosis, Biological Chemistry, 395, s. 297-311. (Crossref)

Ziółkowski W., Ciemiński K., Flis D. J. (2020), Aktywność fizyczna oraz „trening mitochondriów” w stwardnieniu zanikowym bocznym, Kosmos, 69, 4, s. 639-654. (Crossref)

Pobierz

Opublikowane
2021-10-01


Biaduń, W., Kleczkowska-Pałka, R., & Dziewa, A. (2021). Rola mitochondriów w etiopatogenezie chorób człowieka. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Nauk Społecznych Z Siedzibą W Lublinie, 10(1), 187–210. https://doi.org/10.58562/zns.14744

Waldemar Biaduń 
Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie
Renata Kleczkowska-Pałka 
Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie, DietFit – Centrum Dietetyczno-Treningowe w Hrubieszowie
Artur Dziewa 
Wyższa Szkoła Nauk Społecznych z siedzibą w Lublinie



Inne teksty tego samego autora