თქვენი სხეულის თითქმის ყველა უჯრედში არსებული მიტოქონდრიები იმ ენერგიის ლომის წილს გამოიმუშავებენ, რომელიც გადარჩენისთვის გჭირდებათ. თუმცა, როგორც ირკვევა, მათი როლი ამით არ შემოიფარგლება. მკვლევრები სულ უფრო მეტად რწმუნდებიან, რომ ეს პაწაწინა, კაფსულის ფორმის სტრუქტურები უდიდეს გავლენას ახდენენ ჩვენს ჯანმრთელობასა და მრავალი დაავადების განვითარებაზე.
მიტოქონდრიები ორგანელებია – სპეციფიკური ფუნქციების მქონე სტრუქტურები უჯრედის შიგნით. მეცნიერები მათ ხშირად უჯრედის “ენერგეტიკულ სადგურებს” უწოდებენ, რადგან ისინი იმ ენერგიის დაახლოებით 90%-ს აწარმოებენ, რომელიც უჯრედებს ფუნქციონირებისთვის სჭირდება. ეს ენერგია ქიმიურ ნივთიერება ატფ-ში (ATP) ინახება, როგორც ელექტროენერგია ბატარეაში, სანამ მისი გამოყენების დრო არ დადგება.
რაც უფრო მეტი ენერგია სჭირდება უჯრედს, მით მეტი მიტოქონდრია აქვს მას. ენერგიის დიდი მომხმარებლები, როგორებიცაა კუნთის, ნერვული ან ღვიძლის უჯრედები, შესაძლოა, ასობით ან ათასობით ასეთ პაწაწინა გენერატორს შეიცავდეს.
მიტოქონდრიებს სხვა ორგანელებისგან არაერთი უნიკალური თვისება გამოარჩევს:
- ეს ერთადერთი ორგანელაა, რომელსაც საკუთარი გენომი – 37 გენისგან შემდგარი ნაკრები – გააჩნია.
- გენეტიკურად ის მხოლოდ დედისგან, კვერცხუჯრედის მეშვეობით გადაეცემა.
- კრიზისულ მომენტებში უჯრედებს შეუძლიათ, მიტოქონდრიები ერთმანეთს “გაუზიარონ” ან “მოიპარონ”, როგორც ამას კიბოს უჯრედები აკეთებენ.
- ისინი აწარმოებენ სასიგნალო მოლეკულებს, რომლებსაც სისხლის მიმოქცევის გზით მთელ სხეულში ფუნქციების კონტროლი შეუძლიათ.
- სტრესის დროს მათ შეუძლიათ გაყოფა ან ფორმის შეცვლა.
ენერგიის გარდა, მიტოქონდრიები სხვა ფუნქციებსაც ასრულებენ. მათ შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ნეირონების მუშაობაზე და წამოიწყონ დაზიანებული უჯრედების თვითგანადგურების პროცესი, რომელსაც აპოპტოზი ეწოდება. სწორედ ამ მრავალფეროვანი როლის გამო, მკვლევრები თვლიან, რომ მიტოქონდრიების დისფუნქცია მრავალი დაავადების განვითარებას უდევს საფუძვლად, რაც მათ ახალი მკურნალობის მეთოდების პოტენციურ სამიზნედ აქცევს.
ენერგია კუნთებისთვის
მეცნიერებმა მიტოქონდრიების შესახებ ბევრი რამ იშვიათი გენეტიკური დაავადებების, “მიტოქონდრიული აშლილობების” შესწავლით გაიგეს. ეს დაავადებები ზოგჯერ მიტოქონდრიის საკუთარ გენომში არსებული მუტაციითაა გამოწვეული, ზოგჯერ კი – უჯრედის მთავარ გენომში არსებული იმ გენების მუტაციით, რომლებიც მიტოქონდრიებთან დაკავშირებულ ცილებს აკოდირებენ.
მიტოქონდრიული აშლილობები თითქმის ყოველთვის იწვევს კუნთებისა და ხშირად, ნერვული სისტემის პროგრესირებად დაზიანებას.
“ესენი ორგანიზმის ყველაზე ენერგომოყვარული უჯრედებია”, – ამბობს დოქტორი ბრაიან გლენსი, რომელიც კუნთებში მიტოქონდრიებს იკვლევს. “ტვინი ჩვენი სხეულის მცირე ნაწილია, მაგრამ ენერგიის უზარმაზარ წილს მოიხმარს. ხოლო თუ მოძრაობას ან ვარჯიშს ვიწყებთ, ჩვენს კუნთებს ენერგეტიკული მოთხოვნის 90%-მდე ათვისება შეუძლიათ”.
როდესაც მიტოქონდრიები ამ ენერგიას ვერ აწვდიან, პრობლემები კუნთების დაღლილობითა და სისუსტით იწყება და შესაძლოა, მხედველობისა და სმენის დაკარგვით, ან დამბლითა და სიკვდილითაც კი დასრულდეს.
თუმცა, მიტოქონდრიების დაზიანება მხოლოდ გენეტიკური დაავადებებით არ შემოიფარგლება. დღეს ცნობილია, რომ მათი დისფუნქცია შესაძლოა, ისეთი განსხვავებული მდგომარეობების მიზეზი იყოს, როგორიცაა დიაბეტი, გულისა და ღვიძლის დაავადებები და დემენცია.
ასაკის მატებასთან ერთად მიტოქონდრიების ფუნქცია ზოგადად მცირდება. “მაგრამ ეს დაბერების ბრალია, თუ იმის, რომ ასაკთან ერთად ნაკლებად აქტიურები ვხდებით? ამ ორის გამიჯვნა რთულია”, – აღნიშნავს გლენსი. მიუხედავად იმისა, მიზეზია თუ შედეგი, მიტოქონდრიების ფუნქციის გაუმჯობესება მრავალი დაავადების მკურნალობის პერსპექციულ სტრატეგიად განიხილება.
გლენსის ლაბორატორია სწავლობს, თუ როგორ შეიძლება უჯრედის შიგნით მიტოქონდრიების ფიზიკური მდებარეობის შეცვლა. მრავალი დაავადების დროს მიტოქონდრიები ტოვებენ თავიანთ ჩვეულ ადგილს და გადადიან იქ, სადაც ენერგიის წარმოება ნაკლებად ეფექტურია. “მიტოქონდრიები დამოუკიდებლად არ ფუნქციონირებენ. მათი მდებარეობა განსაზღვრავს, რამდენად კარგად ურთიერთქმედებენ ისინი უჯრედის სხვა ნაწილებთან”, – ამბობს ის.
ენერგია ტვინისთვის
ტვინის, ზურგის ტვინისა და პერიფერიული ნერვული სისტემის ნეირონები ასევე უამრავ ენერგიას მოიხმარენ. კლინიკური კვლევები ამოწმებს, შეუძლია თუ არა ტვინში მიტოქონდრიების ენერგიის წარმოების გაძლიერებას ალცჰაიმერის დაავადების სიმპტომების შემსუბუქება.
მიტოქონდრიები, როგორც ჩანს, გადამწყვეტ როლს თამაშობენ პარკინსონის დაავადების განვითარებაშიც. ამ დროს ტვინში კვდება ნეირონები, რომლებიც ქიმიურ ნივთიერება დოფამინს გამოიმუშავებენ, რაც მოძრაობის პრობლემებს, კანკალს, კოგნიტურ და გუნება-განწყობის სირთულეებს იწვევს.
რადგან ნეირონები უამრავ ენერგიას მოიხმარენ, მკვლევრები იკვლევენ, ხომ არ უწყობს ხელს მათ მიტოქონდრიებთან დაკავშირებული პრობლემები ისეთი ნევროლოგიური დაავადებების განვითარებას, როგორიცაა ალცჰაიმერისა და პარკინსონის დაავადება. ფოტო: CI Photos / Shutterstock
“ჩვენ ჯერ არ გვაქვს თერაპია, რომელსაც დაავადების მიმდინარეობის შეცვლა შეუძლია”, – განმარტავს დოქტორი ლორი სანდერსი, დიუკის უნივერსიტეტის მკვლევარი. ახლა უკვე ცნობილია, რომ პარკინსონის დაავადებას მრავალი სხვადასხვა მიზეზი შეიძლება ჰქონდეს და მათ სხვადასხვა მკურნალობა სჭირდება.
ერთ-ერთი ასეთი მიზეზი მიტოქონდრიული დისფუნქციაა. სანდერსმა და მისმა გუნდმა შეიმუშავეს ტესტი Mito DNADX, რომელიც მიტოქონდრიული დნმ-ის (mtDNA) დაზიანებას ავლენს. მათ პარკინსონის მქონე პაციენტების სისხლის უჯრედებში mtDNA-ის დაზიანების მაღალი დონე აღმოაჩინეს. იმედოვნებენ, რომ ასეთი ტესტები მომავალში დაეხმარება იმ პაციენტების შერჩევაში, რომლებისთვისაც მიტოქონდრიული დნმ-ის დაზიანების პრევენციაზე მიმართული ახალი წამლები ყველაზე ეფექტური იქნება. “ჩვენი მიზანია, სწორ პაციენტებს სწორი წამლები შევუსაბამოთ”, – ამბობს სანდერსი.
სხვა მკვლევრები სწავლობენ, თუ როგორ მოქმედებს მიტოქონდრიები ფსიქიკურ ჯანმრთელობაზე. “ჩვენ ვიცით, რომ არსებობს „სტრესი-დაავადების კასკადი“”, – ამბობს დოქტორი მარტინ პიკარდი კოლუმბიის უნივერსიტეტიდან. “სტრესის ზემოქმედებამ შეიძლება „კანქვეშ შეაღწიოს“ და გამოიწვიოს ქრონიკული პრობლემები, როგორც ფიზიკური, ისე ფსიქიკური”. მისი სამუშაო ჰიპოთეზა ასეთია: “თუ სტრესი არ აღემატება თქვენს ენერგეტიკულ შესაძლებლობებს და თქვენი მიტოქონდრიების ჯანმრთელობას, მაშინ პრობლემა არ გექნებათ. მაგრამ თუ სტრესი აჭარბებს სისტემის ენერგიის წარმოების უნარს, ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს ფსიქიკურ და ფიზიკურ ჯანმრთელობაზე”.
ვირუსული დაზიანება
ინფექციებმა ასევე შეიძლება დააზიანოს მიტოქონდრიების ფუნქცია. ბევრი მკვლევარი თვლის, რომ ვირუსებით გამოწვეული მიტოქონდრიული დაზიანება იმ სამედიცინო მდგომარეობების ახსნის გასაღებია, რომლებიც ათწლეულებია, მეცნიერებისთვის გამოცანას წარმოადგენს.
ერთი ასეთი მდგომარეობაა მიალგიური ენცეფალომიელიტი/ქრონიკული დაღლილობის სინდრომი (ME/CFS), რომელიც ხშირად ინფექციის გადატანის შემდეგ ვითარდება. იმის გამო, რომ მდგომარეობის მთავარი სიმპტომი ქრონიკული დაღლილობაა (ენერგიის ნაკლებობა), მკვლევრები დიდი ხანია, ეჭვობენ მიტოქონდრიული დისფუნქციის როლს. 2023 წელს მეცნიერთა ჯგუფმა ME/CFS-ს დაუკავშირა ცილა WASF3, რომლის ჭარბი რაოდენობაც არღვევს მიტოქონდრიების ენერგიის წარმოებას. უჯრედულ ექსპერიმენტებში WASF3-ის ბლოკირებამ მიტოქონდრიებს ენერგიის ნორმალურად წარმოების საშუალება მისცა. მკვლევრები ახლა კლინიკურ კვლევას გეგმავენ.
ეს ტაქტიკა შესაძლოა, სხვა პოსტ-ვირუსულ სინდრომებსაც დაეხმაროს, მათ შორის ხანგრძლივ კოვიდს (Long COVID). “ჩვენ გვაქვს მტკიცებულება, რომ WASF3 შესაძლოა, მომატებული იყოს ხანგრძლივი კოვიდის ზოგიერთ პაციენტშიც”, – ამბობს დოქტორი პოლ ჰვანგი.
SARS-CoV-2 ვირუსს მიტოქონდრიების დაზიანება სხვა გზითაც შეუძლია. ბოლო კვლევამ აჩვენა, რომ ვირუსი ინფექციის დროს ბლოკავს მიტოქონდრიების ენერგიის წარმოებას. ეს ცვლის უჯრედის მდგომარეობას ისე, რომ ის უფრო მეტად აწარმოებს ნივთიერებებს, რომლებიც ვირუსს გამრავლებისთვის სჭირდება. ზოგიერთ ადამიანში კი მიტოქონდრიები ისეთ ორგანოებში, როგორიცაა გული, თირკმელი, ღვიძლი და ლიმფური კვანძები, ვირუსის ორგანიზმიდან გასვლის შემდეგაც კი ვეღარ აღიდგენენ ფუნქციას.
ჯანმრთელი მიტოქონდრიებისთვის
სანამ მკვლევრები აგრძელებენ იმის შესწავლას, თუ როგორ მოქმედებს მიტოქონდრიები ჯანმრთელობაზე, არსებობს მარტივი გზები ამ უჯრედული სადგურების სიჯანსაღის შესანარჩუნებლად.
“ვარჯიში ერთ-ერთი მთავარია”, – ამბობს გლენსი. “და ეს არ უნდა იყოს მაინცდამაინც სპორტდარბაზში ვარჯიში. ეს შეიძლება იყოს მუშაობა ბაღში, სეირნობა თქვენს სამეზობლოში. უბრალოდ, ამოძრავეთ თქვენი სხეული”.
“ვარჯიში ტვინისთვისაც კარგია”, – განმარტავს სანდერსი. “ის თქვენი ტვინის მიტოქონდრიებსაც დაეხმარება”. ასევე სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია კარგი ძილი. “ძილი ჩვენს ტვინს საშუალებას აძლევს, გაიწმინდოს ნარჩენებისგან, და ეს ჩვენს მიტოქონდრიებსაც შველის”.
დიეტასაც შეუძლია, გააუმჯობესოს ჩვენი მიტოქონდრიების ჯანმრთელობა. “ზედმეტის არჭამა და დამატებული შაქრისთვის თავის არიდება სასარგებლოა”, – ამბობს პიკარდი. როდესაც სხეული შიმშილს გრძნობს, ეს უჯრედებისთვის სიგნალია, ჩაატარონ მიტოქონდრიების ხარისხის კონტროლი და მოიშორონ დაზიანებულები. “ეს მხოლოდ მაშინ ხდება, როცა გშიათ. ეს არ ხდება, როცა ზედმეტად ნაყრდებით”.
“ძირითადად”, – ასკვნის სანდერსი, “ყველა რჩევა, რომელსაც ჯანსაღი ცხოვრების წესის შესახებ ვიღებთ, ჩვენს მიტოქონდრიებსაც დაეხმარება”.
ასევე დაგაინტერესებთ:
მეცნიერებმა ქრონიკული დაღლილობის სინდრომის გენეტიკური კვალი აღმოაჩინეს
