Дисклеймер

Эта тема предназначена только для общих информационных целей и не является практикой медицины, сестринского ухода или других профессиональных услуг здравоохранения, включая предоставление медицинских консультаций, и не устанавливает никаких отношений между врачом и пациентом. Использование информации в этих материалов осуществляется на страх и риск пользователя. Содержание этой темы не предназначено для замены профессиональной медицинской консультации, диагностики или лечения. Пользователи не должны игнорировать или откладывать получение медицинской консультации по любому медицинскому состоянию, которое у них может быть, и должны обращаться за помощью к своим лечащим врачам в случае любого такого состояния.

Митохондрии

Ник Норвиц: прокачайте свои митохондрии. Прокачайте свою жизнь


How to Build "Superager" Mitochondria (3 Steps) play thumbnailUrl Митохондрии
For all the references, nuanced discussions, and early access to this type of content, check out the StayCurious Metabolism newsletter: If you'd like to dive even deeper, explore the StayCurious Metabolism archives: Join the Best-Selling Science…Митохондрии - 4370378
21M
True
2026-07-28T11:51:42+03:00
embedUrl


Митохондрии принято называть энергетическими станциями клетки. Но это слишком примитивное описание. Они представляют собой живые, подвижные сети, которые непрерывно сливаются, разделяются и обмениваются сигналами. В человеческом организме находятся триллионы таких микроскопических «фабрик». Образ жизни, питание, сон и физическая активность напрямую связаны с состоянием митохондрий. От их работы зависят выработка энергии, обмен веществ и процессы старения. Исследования долгожителей, включая женщину, прожившую 117 лет, показывают, что здоровое старение часто сопровождается хорошим состоянием митохондрий. В отличие от обычной батареи или автомобильного двигателя, митохондрии способны восстанавливаться, обновляться и избавляться от повреждённых компонентов.

Почему с возрастом у людей становится меньше энергии и можно ли обратить этот процесс?

Часть возрастного снижения энергии связана с ухудшением работы митохондрий. Но этот процесс не всегда необратим. Сон, физические нагрузки, естественный свет, питание и некоторые экспериментальные методы могут менять структуру и активность митохондрий. Ожирение, переработанные продукты, нарушение суточного ритма, загрязняющие вещества и недостаток движения связывают с митохондриальной дисфункцией, хроническим воспалением и аутоиммунными заболеваниями. Поэтому начинать следует с базовых привычек, а не с экспериментальных препаратов. Свет и суточный ритм

Утренний солнечный свет запускает процессы, связанные с суточным ритмом и активностью митохондрий. Эти органеллы не остаются неподвижными. Они сливаются друг с другом, а затем снова разделяются. Такой цикл называют слиянием и делением митохондрий. При слиянии митохондрии могут объединять ресурсы и эффективнее вырабатывать энергию.

Деление тоже необходимо: оно помогает отделять повреждённые участки, которые затем разрушаются и перерабатываются в ходе митофагии. Это можно представить как батареи телефона, способные при высокой нагрузке объединяться в одну мощную батарею, а потом разделяться, чтобы удалить повреждённые детали. В организме подобные процессы происходят триллионы раз в сутки. Равновесие между слиянием и делением зависит от освещения и суточного ритма. Исследование Оксфордского университета связало динамику митохондрий с регуляцией сна. Некоторые эксперименты невозможно проводить на людях по этическим и практическим причинам, поэтому учёные изучали животных. Изменяя процессы слияния и деления митохондрий, они могли менять потребность животных во сне. Связь работает в обе стороны. Свет регулирует поведение митохондрий, а митохондриальная динамика участвует в формировании потребности во сне.

Как поддерживать нормальный суточный ритм митохондрий?

По возможности стоит выходить на утренний свет вскоре после пробуждения. Если естественного света недостаточно, иногда используют яркую лампу интенсивностью около 10 000 люкс. Вечером и ночью желательно уменьшать воздействие яркого искусственного освещения. Такой режим помогает синхронизировать слияние и деление митохондрий с естественным суточным циклом. В течение многих лет это может поддерживать нормальную работу митохондрий в разных органах. Митохондрии и воспаление

Существует гипотеза, согласно которой повреждённые и «протекающие» митохондрии могут участвовать в развитии воспалительных и аутоиммунных заболеваний. В статье, опубликованной в журнале Nature, предполагается, что причиной некоторых таких болезней становится нарушение древнего союза между клетками человека и митохондриями. Около двух миллиардов лет назад предки митохондрий были свободноживущими организмами, похожими на бактерии.

Затем они проникли внутрь других клеток и стали их частью. Этот процесс называется эндосимбиозом. Из-за бактериального происхождения митохондрии сохранили молекулярные признаки, которые иммунная система способна распознавать как чужеродные. Пока митохондрии находятся внутри здоровой клетки, это обычно не вызывает проблем. Но при повреждении их содержимое может выходить наружу и запускать воспалительные иммунные реакции. Исследователи предполагают, что такое нарушение симбиоза может быть связано с воспалительными заболеваниями кишечника, волчанкой, ревматоидным артритом и рассеянным склерозом.

Что может повреждать митохондрии и усиливать их «утечку»?


Митохондрии

К возможным причинам относят ожирение, переработанную пищу, нарушение режима сна и бодрствования, загрязняющие вещества и отсутствие физической активности. Это не означает, что один приём фастфуда немедленно вызывает аутоиммунное заболевание.

Речь идёт о длительном воздействии факторов, которые постепенно ухудшают работу клеток. Для здоровья митохондрий прежде всего нужны полноценный сон, регулярные физические нагрузки, минимально переработанная пища и разумное снижение контакта с загрязняющими веществами. Без этой основы попытки улучшить состояние митохондрий с помощью отдельных добавок или экспериментальных соединений мало что дадут. Кетогенное питание

Кетогенную диету обычно обсуждают в связи со снижением веса, контролем уровня глюкозы и образованием кетоновых тел, которые могут служить источником энергии для мозга. Но её действие затрагивает и митохондрии. При резком сокращении углеводов организм начинает активнее получать энергию из жиров. Поскольку митохондрии участвуют в окислении жирных кислот, они приспосабливаются к новому источнику топлива. В исследованиях на животных кетогенная диета сопровождалась увеличением размера и количества митохондрий.

Одновременно жировые капли в тканях становились меньше и многочисленнее. За счёт этого увеличивалась их общая площадь поверхности, а жировая ткань могла эффективнее использовать жир как источник энергии. Такое изменение имеет понятную причину. Когда углеводов мало, организму приходится перестраивать клеточный аппарат, отвечающий за переработку жиров. Схожие признаки обнаружены и у людей. В контролируемых исследованиях часть калорий из углеводов постепенно заменяли калориями из жиров, стараясь сохранять массу тела участников. На рационе с меньшим количеством углеводов расход энергии повышался. Анализ мышечной ткани участников показывал рост митохондриальной активности. Это соответствовало изменениям, которые ожидали увидеть при переходе на более активное использование жиров. Профессор Бен Бикман, один из авторов подобных исследований, сообщил, что при повышенном уровне кетонов жировые клетки начинали быстрее расходовать энергию.

Эффект наблюдался в клетках, выращенных в лаборатории, в жировой ткани грызунов и в образцах человеческой жировой ткани. У людей во время кетоза скорость обмена веществ в жировой ткани более чем вдвое превышала показатели, зафиксированные при низком уровне кетонов. Эти данные не означают, что кетогенное питание подходит каждому. Но они показывают, что изменение соотношения жиров и углеводов способно перестраивать структуру и работу митохондрий. Физическая активность и старение мышц

В исследовании, опубликованном в Nature Aging 3 июля 2026 года, учёные сравнили образцы мышечной ткани молодых и пожилых людей с разным уровнем физической подготовки. Участников разделили на тренированных, обычно активных и физически ослабленных. Исследователи изучали, как с возрастом меняется активность генов в мышцах и сохраняются ли эти изменения у тренированных пожилых людей.

У физически подготовленных участников старшего возраста отсутствовало 55 процентов изменений экспрессии генов, которые обычно связывают со старением. Большая часть этих различий относилась к митохондриям и энергетическому обмену. Например, у тренированных людей не наблюдалось обычного возрастного снижения активности первого и четвёртого комплексов дыхательной цепи митохондрий. Это означает, что часть изменений, которые принято считать неизбежным следствием старения, может быть связана с недостатком движения. Регулярные тренировки сохраняют мышечную ткань и поддерживают клеточные механизмы выработки энергии. Митохондриальные пептиды

Одним из экспериментальных способов прямого воздействия на митохондрии считается пептид SS-31. Чтобы понять принцип его работы, нужно рассмотреть внутреннее устройство митохондрий. Внутри митохондрии находится сильно складчатая мембрана. На ней расположены комплексы дыхательной цепи, участвующие в производстве аденозинтрифосфата, или АТФ.

Эта молекула служит основным переносчиком энергии в клетках. Складки внутренней мембраны увеличивают площадь, доступную для выработки энергии. Кроме того, они удерживают компоненты дыхательной цепи рядом друг с другом, благодаря чему химические реакции идут быстрее. Структуру внутренней мембраны поддерживает вещество под названием кардиолипин. Оно помогает сохранять форму мембранных складок и правильное расположение белковых комплексов. Если кардиолипин повреждается, организация внутренней мембраны нарушается, а производство энергии снижается. Наследственные дефекты кардиолипина встречаются при синдроме Барта. Это редкое митохондриальное заболевание может сопровождаться мышечной слабостью, нарушениями работы сердца и сильной утомляемостью. При старении и некоторых заболеваниях кардиолипин также становится менее стабильным. Внутренняя структура митохондрий постепенно разрушается, и они хуже производят энергию.

SS-31 способен проникать к внутренней митохондриальной мембране и связываться с кардиолипином. Предполагается, что благодаря этому он стабилизирует мембрану и поддерживает работу комплексов, отвечающих за выработку энергии. SS-31 получил одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для применения при синдроме Барта. В рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании у пациентов снизилась утомляемость и улучшились показатели физической работоспособности.


Митохондрии

Может ли SS-31 применяться при обычном старении и распространённых хронических заболеваниях?

Пока убедительных данных для такого применения недостаточно. Митохондриальная дисфункция встречается не только при редких наследственных синдромах. Она наблюдается при старении, сердечно-сосудистых заболеваниях, диабете, нейродегенеративных нарушениях и расстройствах обмена веществ. Поэтому SS-31 изучают в связи с болезнью Альцгеймера, диабетом и заболеваниями сердца.

В доклинических исследованиях SS-31 помогал сохранять структуру митохондрий, уменьшал образование рубцовой ткани в сердце после повреждения, восстанавливал митохондрии сетчатки при диабете и улучшал когнитивные функции у животных с моделью болезни Альцгеймера. Эти результаты нельзя считать доказательством омолаживающего действия препарата. За пределами исследований синдрома Барта данных об эффективности у людей пока мало. MOTS-c

Другой экспериментальный пептид называется MOTS-c. Его можно рассматривать и как митохондриальный гормон, поскольку он кодируется собственной ДНК митохондрий. Митохондрии сохранили небольшие геномы, доставшиеся им от бактериальных предков. Митохондриальная ДНК способна кодировать сигнальные молекулы, которые иногда называют митокинами, то есть митохондриальными гормонами. К ним относится MOTS-c. У человека уровень MOTS-c повышается при физических нагрузках. В исследованиях после тренировки его содержание в мышечной ткани возрастало почти в двенадцать раз.

Можно сказать, что митохондрии с помощью этой молекулы передают остальному организму сигнал о необходимости приспособиться к нагрузке.

Что произойдёт, если ввести MOTS-c без физической нагрузки?

В экспериментах на животных MOTS-c заметно повышал выносливость и физическую мощность. В одном испытании максимальную скорость на беговой дорожке выдержали 16,6 процента животных из контрольной группы. После введения MOTS-c с испытанием справились все животные. Кроме улучшения физической работоспособности, MOTS-c уменьшал набор жировой массы и помогал сохранять безжировую массу тела. По предварительным данным, этот пептид передаёт организму сигнал, связанный с приспособлением к физической нагрузке. MOTS-c остаётся экспериментальным соединением. Полноценных данных о его долгосрочной безопасности и эффективности у людей пока нет. Автор исходного материала провёл недельный эксперимент с MOTS-c.

За такой срок нельзя ожидать заметного изменения состава тела, однако он сообщил об улучшении выносливости во время интервальных тренировок. Результаты упражнений стали лучше, а усталость уменьшилась. Он также заметил сильное желание больше двигаться в течение дня. Количество шагов доходило до 18–22 тысяч в сутки, хотя специальной цели ходить столько не было. Из-за нежелания долго сидеть он чаще выходил на улицу, одновременно получая больше естественного света. Подобные наблюдения совпадают с результатами опытов на животных и отдельными сообщениями людей, использовавших MOTS-c. Некоторые описывают усиление эффекта утренней тренировки, появление дополнительной выносливости и уменьшение дневной усталости. Такие личные отзывы не заменяют клинические исследования. SS-31 и MOTS-c воздействуют на разные стороны митохондриальной функции. SS-31 связывают со стабилизацией внутренней мембраны и кардиолипина.

MOTS-c участвует в передаче метаболических сигналов и приспособлении организма к нагрузке. Пересадка митохондрий

Митохондриальные пептиды могут оказаться лишь первым этапом развития новых методов лечения. Учёные уже изучают пересадку митохондрий. Пока этот подход кажется фантастическим, но результаты опытов на животных и первые исследования с участием людей уже появляются. В исследовании 2026 года, опубликованном в журнале Cell, учёные помещали митохондрии внутрь оболочек из мембран эритроцитов и вводили их животным с митохондриальной дисфункцией. Метод проверили на мышиной модели болезни Паркинсона, при которой нарушается работа митохондрий. Пересаженные митохондрии уменьшили гибель нейронов, улучшили двигательные функции и частично восстановили митохондриальную активность в поражённых участках мозга. В будущем могут появиться устройства для выращивания функциональных митохондрий с последующим введением их в организм.

Теоретически такую терапию можно будет сочетать с соединениями, подобными SS-31, чтобы поддерживать структуру пересаженных митохондрий. Пока это раннее направление исследований, требующее проверки безопасности, долговременного действия и эффективности у людей.

Похожие темы


Нацагдорж

Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий

Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий - 4377449 play thumbnailUrl Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий
Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий - 1787719362
True
2026-08-26T07:42:42+03:00
embedUrl


Что происходит, когда клетки получают больше топлива, чем способны переработать?

Митохондрии отвечают за превращение питательных веществ в энергию. Когда в клетку одновременно поступает слишком много глюкозы и жиров, митохондрии перестают справляться с нагрузкой. Подобная картина характерна для инсулинорезистентности и диабета второго типа. В такой ситуации прием добавок редко дает ощутимый результат. Куда важнее два базовых фактора. Физические нагрузки заставляют тело создавать новые митохондрии, расширяя возможности для сжигания поступающих веществ. А контроль уровня глюкозы и инсулина снижает сам входящий поток энергии, защищая систему от перегрузки. Практически в каждой клетке нашего тела, кроме зрелых эритроцитов, есть митохондрии.

Их главная задача состоит в том, чтобы превратить химическую энергию пищи в молекулы АТФ, универсальную разменную монету для любых клеточных процессов. Чтобы понять суть метаболических сбоев, нужно взглянуть на сам путь расщепления питательных веществ. Когда глюкоза попадает в клетку, первый этап ее распада происходит в жидкой части цитоплазмы, еще до проникновения внутрь митохондрий. В процессе гликолиза молекула глюкозы с шестью атомами углерода делится на две трех-углеродные молекулы пирувата. На этом этапе без участия кислорода вырабатывается небольшое количество АТФ. Затем пируват переносится внутрь митохондрии и превращается в ацетил-КоА. Жиры расщепляются в митохондриях через бета-окисление, где длинные углеродные цепочки последовательно нарезаются на те же самые двух-углеродные фрагменты ацетил-КоА. Главное кетоновое тело, бета-гидроксибутират, тоже в итоге метаболизируется до ацетил-КоА.

Все основные источники питания сходятся в одной точке и неизбежно начинают конкурировать друг с другом за дальнейшую переработку. Дальше ацетил-КоА направляется в цикл Кребса. Основная задача этого цикла заключается не в прямой выработке энергии, а в снятии электронов с расщепляемого топлива и переносе их на молекулы-переносчики, главным из которых служит НАД. Забирая электроны, он превращается в НАДН и доставляет их к внутренней мембране митохондрии. На этой внутренней мембране расположены крупные белковые комплексы дыхательной цепи. Электроны последовательно передаются от одного комплекса к другому. В самом конце цепи их встречает кислород, который присоединяет электроны вместе с ионами водорода, образуя метаболическую воду. Каждым вдохом мы доставляем кислород к финалу этой системы, давая электронам возможность завершить движение. Перемещение электронов по дыхательной цепи создает условия для синтеза АТФ.

Энергия требуется везде: для мышечных сокращений, передачи нервных импульсов, синтеза белков. Связь между сжиганием топлива и производством АТФ не всегда жесткая. Иногда митохондрии потребляют кислород и сжигают субстраты, но пускают высвобожденную энергию на рассеивание тепла, а не на накопление АТФ. Это явление называют разобщением дыхания. Именно так работает бурый жир для согревания организма. Сама дыхательная цепь работает с небольшими погрешностями. Часть электронов срывается с белковых комплексов раньше времени и реагирует с кислородом, образуя активные формы кислорода, включая перекись водорода. В малых дозах перекись служит сигнальной молекулой, но при избытке она начинает повреждать клеточные мембраны, белки и ДНК. Митохондрии не остаются статичными капсулами. Они постоянно сливаются в единую сеть или делятся на отдельные фрагменты.

Единая сеть проще распределяет поступающую энергию и защищает органеллы от локальных повреждений, тогда как разрозненные мелкие фрагменты функционируют заметно хуже.

Почему при диабете второго типа и инсулинорезистентности снижается функциональность митохондрий?


Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий

Биопсия мышц бедра показывает, что дыхательная активность митохондрий выше всего у стройных людей с хорошей чувствительностью к инсулину. При ожирении она снижается, а у людей с диабетом падает до минимума. Под электронным микроскопом видно, что митохондрии в мышечных клетках при диабете уменьшаются в размерах примерно на треть, особенно в пространстве прямо под внешней оболочкой клетки. Если оценить работу каждой отдельно взятой митохондрии, разница между здоровыми тканями и диабетическими практически исчезает. Отдельные органеллы не сломаны. Проблема в том, что их общее количество снижено, а сама сеть излишне фрагментирована.

В скелетных мышцах при диабете и выраженном лишнем весе подавляется выработка белка митофузина-2, который необходим для слияния митохондрий. Распад сети на фрагменты провоцируют особые жировые молекулы — керамиды. При накоплении керамидов в мышцах митохондрии быстро дробятся, снижают потребление кислорода и начинают выбрасывать больше перекиси водорода, усиливая окислительный стресс.

О чем говорят маркеры перегрузки митохондрий в крови?

Когда в ходе гликолиза пируват образуется быстрее, чем митохондрии успевают его принять, излишки превращаются в лактат и выходят в кровоток. Уровень лактата натощак в состоянии покоя отражает баланс между поступлением глюкозы и способностью клеток ее окислить. Рост утреннего лактата идет параллельно с ростом глюкозы и инсулина, указывая на повышенный риск развития диабета. Аналогичная перегрузка возникает и при работе с жирами.

Если жирные кислоты поступают быстрее, чем идет бета-окисление, недоокисленные жировые остатки покидают клетку в виде ацилкарнитинов. Повышение их уровня свидетельствует о том, что клетка перегружена жирными кислотами и не может довести их распад до конца. Высокий уровень инсулина заставляет клетки мышц захватывать глюкозу, блокируя при этом бета-окисление жиров. В то же время жировые клетки при инсулинорезистентности теряют чувствительность к инсулину и продолжают выбрасывать жирные кислоты в кровь. В мышцы одновременно поступают и глюкоза, и жиры, создавая затор в метаболических путях.

Насколько точны методы оценки работы митохондрий?

Большинство клинических анализов создавалось для выявления редких генетических аномалий, а не для оценки метаболических нарушений у обычных людей. Простой замер лактата натощак может давать погрешности из-за приема некоторых лекарств или слишком долго затянутого жгута при заборе крови.


Профессор Бен Бикман: главный миф о здоровье митохондрий

Соотношение лактата к пирувату точнее показывает движение электронов, но пируват крайне нестабилен и быстро разрушается в пробирке без специальных консервантов. Из-за этого лабораторные результаты часто искажают реальную картину. Более надежными маркерами стресса митохондрий выступают специфические сигнальные белки — митокины, такие как GDF15 и FGF21, концентрация которых ощутимо растет при перегрузке дыхательной цепи.

Какие популярные средства действительно влияют на митохондрии?

Метиленовый синий работает как искусственный переносчик электронов, позволяя им обходить первые белковые комплексы дыхательной цепи. В исследованиях разовый прием улучшал показатели рабочей памяти и внимания, хотя данные о влиянии на метаболизм пока ограничены. Уролитин А запускает процесс митофагии, при котором клетка утилизирует старые и поврежденные митохондрии. В клинических испытаниях добавка улучшала силовые показатели и снижала уровень недоокисленных ацилкарнитинов в плазме крови.

Коэнзим Q10 входит в естественный состав дыхательной цепи, помогая передавать электроны между комплексами. Мета-анализы показывают, что его прием дает умеренное снижение уровня глюкозы натощак. Красный и ближний инфракрасный свет поглощается финальным ферментным комплексом цепи, стимулируя синтез АТФ. Холодовые процедуры резко поднимают уровень регулятора PGC-1 альфа, который запускает создание новых митохондрий. Погружение в холодную воду после тренировки заметно усиливает выработку этого регулятора. Все эти методы оптимизируют движение электронов или помогают обновить органеллы, но они не решают проблему постоянного переизбытка топлива.

Что эффективнее всего восстанавливает энергетический баланс?

Физические упражнения остаются самым надежным способом увеличить объем митохондрий в мышцах.

В исследованиях простое ограничение калорий без тренировок снижало вес, но не меняло количество митохондрий, тогда как регулярные нагрузки напрямую повышали их плотность и усиливали окисление жиров. Снижение доли углеводов в рационе уменьшает избыточный приток глюкозы, останавливая накопление лишнего лактата. Падение уровня инсулина снимает блок с расщепления жиров, позволяя клетке свободно использовать жирные кислоты. При ограничении углеводов печень начинает вырабатывать кетоновые тела. Бета-гидроксибутират выполняет роль важного регуляторного сигнала. В жировой ткани он стимулирует дыхание митохондрий с разобщением цепи, заставляя их рассеивать излишки энергии в виде тепла. При анализе биопсии жира у людей в кетозе скорость поглощения кислорода возрастала более чем в два раза. В скелетных мышцах кетон действует иначе: он усиливает сопряжение окисления с выработкой АТФ и снижает образование перекиси водорода.

Одно и то же вещество заставляет жировую ткань сжигать запасы вхолостую, а мышечную — работать с максимальной отдачей. Любые биохакерские добавки и процедуры имеют смысл только как дополнение к регулярным тренировкам и контролю поступающего с пищей топлива.



Интересное в разделе «Наше здоровье»

Новое на сайте

Ссылка