Коррекция питания для улучшения функций митохондрий

Митохондрии считаются «электростанциями» клеток, вырабатывающими энергию в форме аденозинтрифосфата, которая необходима для обеспечения энергетических потребностей организма человека. Функция митохондрий во многом зависит от диетических предпочтений, которые могут как способствовать повреждению митохондрий, так и улучшать митохондриальную функцию.

• Диета с высоким содержанием жиров относится к диете, в которой не менее 30–35% от общего количества калорий получаются из ненасыщенных и насыщенных жиров. Существуют данные, что такая диета приводит к ожирению и способствует инсулинорезистентности.
  
  Длительная приверженность питанию с высоким содержанием жиров приводит к митохондриальной дисфункции из-за включения адаптационных механизмов для производства АТФ. Митохондриальная дисфункция приводит к нарушениям, особенно в тканях с высоким потреблением энергии, таких как мозг и миокард.

• Ограничение калорийности питания является подходом к питанию, которое обеспечивает снижение суточного потребления калорий, не приводя к недоеданию. Обычно рекомендуется снижение на 20–30% потребления энергии от стандартного потребления калорий. Несколько исследований было посвящено изучению влияния ограничения калорий на митохондриальную функцию.
  
  Результаты оказались противоречивыми: было показано, что ограничение калорийности рациона улучшает метаболический статус (уровень глюкозы, холестерина, гликированного гемоглобина), положительно влияет на функционирование скелетных мышц, но не приводит к значимому улучшению функции митохондрий. 

• Кетодиета включает ограничение содержания углеводов, высокое содержание в рационе жиров и умеренное содержание белков. Существуют исследования, что кратковременное следование такому типу питания позволяет улучшить производительность митохондрий и активирует антиоксидантные механизмы.
  
  Некоторые результаты показывают, что краткосрочное питание в формате кетодиеты может способствовать улучшению митохондриального биогенеза и/или изменять митохондриальную функцию в определенных тканях, при этом скелетные мышцы более восприимчивы к изменениям, вызванным кетодиетой. 

• Голодание определяется как воздержание от еды в течение определенных, повторяющихся периодов времени, продолжительностью от 10-12 часов. Несколько исследований показывают, что потенциальное улучшение здоровья из-за кратковременного голодания включает в себя модуляцию энергетических субстратов, адаптивную клеточную реакцию на стресс, стимуляцию сигнальных путей, которые улучшают здоровье митохондрий и аутофагию. Тем не менее, в исследованиях не было стандартизации и качественной оценки безопасности протоколов голодания, что не позволяет рекомендовать какую-либо унифицированную схему голодания для улучшения функции митохондрий.

Средиземноморская диета для коррекции функции митохондрий

• Средиземноморская диета в своей традиционной форме берет свое начало в районах, населяющих территории близкие к Средиземному морю, и имеет тесную связь с социальным поведением и образом жизни людей, населяющих данные регионы. ЮНЕСКО признала средиземноморскую диету «нематериальным культурным наследием». 
  
  
• Основными компонентами модели средиземноморской диеты являются:
  - оливковое масло в качестве основного кулинарного жира и высокое потребление растительных продуктов (фруктов, овощей, бобовых, орехов и семян, а также цельнозерновых злаков);
  - умеренное потребление красного вина; и умеренное потребление морепродуктов и молочных продуктов, таких как йогурт и сыр.
  
  Средиземноморская диета предполагают умеренное потребление птицы и яиц и низкое потребление красного мяса. 
  
  
• Данный тип питания не исключает определенные источники пищи и не определяет лимит калорийности, а вместо этого больше фокусируется на частоте, с которой следует потреблять каждый продукт. 
• Было обнаружено, что средиземноморская диета снижает прогрессирование и в ряде случаев предотвращает развитие рака, сердечно-сосудистых заболеваний, депрессии, ожирения и сахарного диабета. Было проведено множество исследований in vitro и in vivo для того, чтобы продемонстрировать влияние средиземноморской диеты на митохондриальную физиологию. 
  
  
• Было показано, что феруловая кислота, присутствующая во фруктах и овощах, таких как томаты, сладкая кукуруза и рис, улучшает митохондриальный биогенез посредством индукции ключевых сигнальных путей. 
  
  
• Средиземноморская диета может ограничивать выработку свободных радикалов, будучи богатой полифенолами, снижать выработку активных форм кислорода и за счет этого улучшать митохондриальную функцию. 
  
  
• Дельфинидин (флавоноид, присутствующий в красном вине и ягодах) восстанавливает уровень митохондриального дыхания, способствует увеличению содержание митохондриальной ДНК.  
  
  
• Ресвератрол и ликопин, присутствующие в грейпфрутах и томатах, оказывают противовоспалительное действие, модулируя митохондриальные ферменты. 
  
  
• Нордическая диета считается модификацией средиземноморской диеты и состоит преимущественно из цельных, свежих, сезонных, местных продуктов скандинавского региона. Нордическая диета богата цельнозерновыми продуктами, ягодами, фруктами, овощами, рыбой и молочными продуктами. Нордическая диета изменяет экспрессию генов, связанных с функцией митохондрий, способствуя улучшению функции митохондрий. 

Окислительный стресс

Окислительный стресс является одним из основных факторов, способствующих повреждению митохондрий. Исследования показывают, что антиоксиданты могут снижать уровень окислительного стресса и защищать митохондрии. Ключевые антиоксиданты включают:

• Коэнзим Q10. Исследования показали, что коэнзим Q10 улучшает функцию митохондрий, увеличивая их эффективность в производстве энергии.
  
  
• Альфа-липоевую кислоту: способствует восстановлению других антиоксидантов и защищает митохондрии от окислительного повреждения.
  
  
• Полиненасыщенные жирные кислоты: играют важную роль в поддержании структуры и функции клеточных мембран, включая митохондриальные мембраны.
  
  
• Полифенолы чая, особенно катехины, обладают мощными антиоксидантными свойствами. Они могут снижать окислительный стресс, защищать митохондриальную ДНК и улучшать митохондриальный биогенез.
  
  
• Куркумин обладает антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Он может стимулировать митохондриальную биогенез и защищать митохондрии от повреждений.

Для поддержания и коррекции функции митохондрий также важен достаточный уровень витаминов и минералов.  

• Витамины группы В (B1, B2, B3, B5, B6, B12) участвуют в цикле Кребса и цепи переноса электронов, играя ключевую роль в производстве энергии. 

• Магний является кофактором для многих ферментов, участвующих в энергетическом метаболизме.

• Витамины Е и С является мощными антиоксидантами, которые защищают мембраны митохондрий от окислительного повреждения.

Коррекция функции митохондрий посредством приема нутрицевтиков и приверженности определенному типу питания является перспективным подходом для улучшения здоровья и замедления процессов старения. 

1. Kyriazis ID, Vassi E, Alvanou M, et al. The impact of diet upon mitochondrial physiology (Review). Int J Mol Med. 2022;50(5):135. doi:10.3892/ijmm.2022.5191

2. Lemos GO, Torrinhas RS, Waitzberg DL. Nutrients, Physical Activity, and Mitochondrial Dysfunction in the Setting of Metabolic Syndrome. Nutrients. 2023;15(5):1217. Published 2023 Feb 28. doi:10.3390/nu15051217