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LE Magazine en février 2001

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Thérapie bioénergétique pour le vieillissement
Les mitochondries tiennent la clé sur la vie et mort cellulaire

Page 1 de 2

imageCoQ10 alimente la respiration cellulaire dans les « usines d'énergie » de la cellule, appelées les mitochondries. CoQ10 protège également des cellules et des lipides de sang contre des dommages oxydants.

Pendant que la science commence à se démêler les mécanismes de la vie et mort au niveau cellulaire, la recherche actuelle jette un projecteur sur les mitochondries. Les mitochondries soutiennent non seulement la vie en produisant de l'énergie, mais la vie de fin en déclenchant la mort cellulaire programmée (apoptosis). En effet la mort et la dégénérescence commencent dans les mitochondries pendant que la respiration cellulaire diminue et « le suicide cellulaire » augmente.

Cet article examine comment les mutations mitochondriques, la baisse bioénergétique et l'effort oxydant peuvent agir l'un sur l'autre pour provoquer la maladie vieillissante et dégénérative. Le pair mitochondrique d'agent de CoQ10-the excellence-émerge comme thérapie bioénergétique/antioxydante pour la maladie du vieillissement. Nous considérons alors deux familles importantes de la maladie relative à l'âge, le syndrome métabolique (qui provoque la maladie cardio-vasculaire et diabète) et cancer.

Vieillissement bioénergétique

Le vieillissement réduit la capacité bioénergétique et la capacité de répondre à effort-dans un mot, baisses de vitalité, au niveau de la cellule et de l'organisme. Ceci provoque une baisse progressive dans la fonction et la susceptibilité aux maladies relatives à l'âge.

Le scientifique australien Anthony Linnane a proposé une théorie de vieillissement qui tisse d'une manière élégante ensemble les fils les plus productifs de la recherche vieillissante en 1989. Linnane a commencé en observant que les mutations s'accumulent en ADN mitochondrique avec l'âge. Plusieurs ans après il pouvait prouver que moins de 5% de l'ADN mitochondrique du tissu de muscle d'un sujet de 90 ans était intact.

Les défauts mitochondriques d'ADN augmentent exponentiellement dans quelques tissus de corps après l'âge 30 ou 40. Le paquet minuscule de l'ADN dans les mitochondries est particulièrement vulnérable parce qu'il manque de certains des systèmes qui protègent et réparent l'ADN au noyau de cellules. Plus de défauts ont une occasion de s'accumuler dans l'ADN mitochondrique des cellules qui ne peuvent pas être remplacées dans le coeur (cardiomyocytes), le cerveau (neurones) et le muscle squelettique (myocytes). Nous ne savons pas exactement ces défauts se développent, mais l'effort et les erreurs oxydants dans la reproduction mitochondrique d'ADN semblent être des causes primaires. Une étude récente a constaté que le taux d'un défaut mitochondrique bien connu d'ADN (« la suppression commune ") correspond au niveau de la peroxydation de lipide dans les mitochondries et augmente avec l'âge.

CoQ10 a protégé l'ADN mitochondrique dans une étude des souris données une drogue qui produit des hauts niveaux d'effort oxydant. La drogue, doxorubicin, cause la peroxydation grave de lipide dans des mitochondries. Dans cette expérience, un tiers des souris données la drogue sans CoQ10 a développé une suppression mitochondrique d'ADN. Quand CoQ10 a été donné avec la drogue seulement 7% des souris a développé la suppression, et quand le dosage CoQ10 a été augmenté aucune des souris n'a développé la suppression mitochondrique d'ADN.

Selon la théorie de Linnane, comme défauts accumulez en ADN mitochondrique, production énergétique cellulaire tombe (voir le schéma 1). En d'autres termes, c'est la détérioration de l'ADN mitochondrique qui conduit la baisse bioénergétique pendant que nous vieillissons (des mutations mitochondriques voyez barre latérale « : Cause du vieillissement ? "). C'est logique puisque l'ADN mitochondrique tient une grande partie du modèle génétique pour le mécanisme de la respiration cellulaire. Quand le modèle est endommagé, la chaîne respiratoire cellulaire devient défectueuse. La technologie de beaucoup d'ans après a été développée pour examiner cette proposition, et encore Linnane était correct prouvé. En 1998 il pouvait démontrer une corrélation étroite entre les mutations mitochondriques et la production énergétique cellulaire dans différentes fibres musculaires humaines.

Les mutations aléatoires dans des mitochondries créent « une mosaïque bioénergétique. » Les cellules dans le même tissu produisent différentes quantités d'énergie selon leurs degrés de dommages mitochondriques. Quelques cellules en produisent relativement peu d'énergie, par quantité modérée et certaine un grand nombre d'une énergie. Dans de vieux tissus de cinq ans nous ne voyons pas cette mosaïque puisque la production énergétique est haute en presque toutes les cellules. Cependant un « effet de mosaïque » prononcé se développe après environ l'âge 40. Ceci se produit jusqu'à un degré différent dans différents tissus selon leurs taux de vieillissement bioénergétique. Certains tissus tels que le muscle squelettique semblent vieillir très rapidement d'un point de vue bioénergétique, alors que d'autres tel que l'âge de muscle cardiaque à un taux modéré, et d'autres tel que l'âge de tissu de foie tout à fait lentement. Cette ligne de recherche illustre également le fait que le vieillissement cellulaire procède à différents taux dans différentes personnes, puisque les gens du même âge montrent souvent les mosaïques nettement différentes de bioénergie.

La théorie de Linnane de la « universalité de la maladie bioénergétique » soutient que cette baisse bioénergétique motivée par la mutation est un facteur important dans les maladies dégénératives et la faiblesse générale de la vieillesse. Beaucoup de lignes de recherche récente convergent sur les mitochondries comme centres du vieillissement cellulaire. Si cette théorie mitochondrique de vieillissement est correcte, la base de la vitalité cellulaire se situe dans les mitochondries.

Renverser la baisse bioénergétique


Linnane a découvert une manière de reconstituer la vitalité cellulaire en améliorant la production énergétique et la résistance à l'effort en cellules sans ADN mitochondrique intacte. Au début des années 90 il a conçu une technique pour élever des cellules dans la culture après la suppression de leur ADN mitochondrique. Ces cellules ne pouvaient pas assembler le mécanisme de la respiration cellulaire. Au lieu de cela, le processus de croissance de ces cellules a été soutenu par une source d'énergie cellulaire alternative appelée la glycolyse. La glycolyse produit l'énergie à partir du glucose, comme se produit le plus nettement pendant l'exercice musculaire laborieux. Normalement, la glycolyse compte sur le rôle de transport d'électron de CoQ10 dans la chaîne respiratoire cellulaire. L'analyse de Linnane était que CoQ10 pourrait jouer le même rôle en dehors des mitochondries, dans la membrane cellulaire externe. Il a donc ajouté CoQ10 à la culture cellulaire de sorte que la glycolyse, au lieu de la respiration cellulaire, soutienne la croissance de cellules.

Linnane a alors prolongé ses résultats des cultures cellulaires aux animaux de laboratoire. Il a examiné sa technique chez les rats traités avec une drogue qui altère la fonction mitochondrique d'une manière dont imite le vieillissement. La drogue a divisé en deux la force musculaire que les jeunes rats pouvaient exercer pendant une période prolongée, reflétant une baisse en bioénergétique cellulaires. Cependant, rats donnés CoQ10 ou le CoQ10 CoQ10c analogue avec la drogue exécutée presque aussi bien que les rats non traités normaux. CoQ10 a ainsi renversé la baisse en bioénergétique cellulaires provoquées par l'affaiblissement mitochondrique. D'autres études par Linnane montrent comment CoQ10 reconstitue la capacité de répondre à l'effort qui est perdu avec l'âge (voyez la barre latérale « reconstituer Vital Response à l'effort ").

« La supplémentation diététique avec le coenzyme Q10 est ainsi indiquée comme traitement pour améliorer la qualité de vie des personnes âgées et pour assurer la protection contre des conditions relatives à l'âge tels que l'arrêt du coeur et la maladie neurodegenerative. »

D'Anthony W. Linnane et autres (1998).

CoQ10 opère ainsi trois niveaux pour stave la baisse bioénergétique. D'abord, les aides CoQ10 protègent l'ADN mitochondrique et la chaîne respiratoire cellulaire contre des dommages oxydants. En second lieu, CoQ10 augmente la respiration cellulaire, tirant la représentation maximale de la « mosaïque de bioénergie » qui se développe avec l'âge. Troisièmement, CoQ10 alimente une source d'énergie alternative dans la cellule que les aides compensent la respiration cellulaire en baisse.

Mort cellulaire programmée

Quand la production énergétique cellulaire diminue d'une manière progressive douce, les cellules peuvent s'adapter par les systèmes compensatoires tels que la glycolyse. Cependant, quand les forces cellulaires chutent plus brusquement, les cellules activent un processus appelé « la mort cellulaire programmée, » suicide ou apoptosis cellulaire également appelé. La mort cellulaire programmée démantèle la cellule d'une manière ordonnée avec des dommages minimaux au tissu environnant. Linnane a démontré cet effet par des cellules de cultivation avec un inhibiteur à chaînes respiratoire qui bloque la respiration cellulaire. Dans un délai de 12 à 18 heures, les cellules ont subi la mort cellulaire programmée.

Linnane a proposé ce suicide cellulaire par les chiffres énergie-affamés de cellules en évidence en pathologie des désordres âge-associés. Beaucoup de lignes de recherche médicale indiquent la mort cellulaire programmée répandue comme facteur important dans le vieillissement et les maladies dégénératives telles que la maladie cardiaque, le cancer et le neurodegeneration.

Les études récemment éditées fournissent la première photo détaillée de la façon dont la mort cellulaire programmée fonctionne. On l'établit maintenant que les mitochondries règlent ce de processus, déterminant si la cellule vit ou des matrices, et comment elle meurt. Tandis qu'il y a beaucoup de voies à la mort cellulaire, la « décision mitochondrique à mourir » semble jaillir en grande partie de l'échec bioénergétique, de l'effort oxydant et des écoulements d'ion. La nouvelle recherche démontre que CoQ10 empêche directement l'événement principal dans la mort cellulaire programmée, l'ouverture du « megachannel » mitochondrique ce met en marche l'autodestruction de la cellule (voyez « quand l'énergie cellulaire diminue » à la page 2).

Mutations mitochondriques :
Cause du vieillissement ?

Les sceptiques ont argué du fait que pas assez d'ADN mitochondrique est endommagée pour expliquer la fonction cellulaire en baisse vue dans le vieillissement. La recherche récemment éditée de Caltech examine l'ADN mitochondrique en cellules de tissu conjonctif (fibroblastes) des personnes de tous les âges, y compris les cellules stockées prises beaucoup d'années distantes. L'étude démontre des hauts niveaux des mutations relatives à l'âge dans une partie pivotalement de la partie ADN-le mitochondrique qui commande la reproduction (reproduction) de mitochondrique ADN-de quelques personnes. Par exemple, une mutation spécifique dans cette région génétique a été partagée à la majorité de personnes dans l'étude sur 65 ans, mais était absente dans de plus jeunes personnes. En outre, les documents sept d'étude d'autres mutations dans les personnes pluses âgé aux taches génétiques critiques pour la reproduction de l'ADN mitochondrique.

Puisque l'ADN mitochondrique subit le chiffre d'affaires continu en cellules renouvelables et non-renouvelables, les mutations dans les gènes commandant sa reproduction pourraient avoir des conséquences d'une grande portée. La large recherche complémentaire est nécessaire pour évaluer l'impact de telles anomalies génétiques sur la fonction mitochondrique. Il est raisonnable de présumer qu'ils pourraient mener non seulement à lancer des boules de neige des mutations car la réplique de mitochondries, mais également aux défauts dans le modèle génétique pour la respiration cellulaire, et l'effort oxydant accru (dû à la génération accrue d'oxydant pendant la respiration cellulaire ou les défenses antioxydantes compromises), qui endommagerait à leur tour plus oxydant l'ADN mitochondrique et à la chaîne respiratoire cellulaire. Un tel cercle vicieux est dépeint dans la barre latérale « un modèle du vieillissement bioénergétique. »

Ces résultats complètent des études de l'ADN indiquant des perturbations relatives à l'âge dans les gènes qui commandent la division cellulaire (mitose), qui mène généralement à la division cellulaire et à l'instabilité anormales de chromosome. Plus largement, les scientifiques présument un « phénotype de mutator » relatif à l'âge qui accélère l'accumulation des mutations génétiques. Dans cette vue, les dommages d'ADN, l'instabilité chromosomique et l'exposition chronique aux genotoxins tels que l'effort oxydant rétroagissent sur l'un l'autre, contribuant en particulier au développement de cancer.

Une des causes proposées du phénotype de mutator est réparation insuffisante d'ADN. La réparation fréquente d'ADN est sujette aux erreurs, en particulier quand les machines de réparation d'ADN ont été compromises par des dommages d'ADN. L'effort oxydant chronique pourrait saturer (accabler) des enzymes de réparation d'ADN. La nouvelle recherche indique que CoQ10 non seulement peut protéger l'ADN contre des dommages oxydants, mais augmente également l'activité des enzymes de réparation d'ADN. Cette étude des animaux a constaté que l'enrichissement CoQ10 protège l'ADN dans les lymphocytes contre des coupures de brin, et en outre accélère la réparation génétique. Les chercheurs ont découvert que CoQ10 augmente l'activité des enzymes de réparation d'ADN chez les animaux complétés.

Reconstitution de la réponse essentielle à l'effort

La capacité de répondre à l'effort diminue avec l'âge. De plus jeunes patients, par exemple, récupèrent plus rapidement d'une crise cardiaque ou d'une chirurgie cardiaque que des patients plus âgés. Linnane a examiné la base cellulaire pour la récupération de l'effort cardiaque, en collaboration avec le chercheur Franklin Rosenfeldt et d'autres de cardiologie. Ils ont comparé des spécimens de tissu de coeur des patients des différents âges qui avaient subi la chirurgie cardiaque. Ils ont soumis les spécimens à deux efforts : hypoxie (privation de l'oxygène) ou ischémie simulée (interruption de flux sanguin). Après 30 minutes d'effort, ils ont laissé les spécimens récupérer pendant encore 30 minutes. Les chercheurs ont alors mesuré la tension contractile des spécimens pour voir qu'à quel point ils ont récupéré de l'effort. Comme prévu, les tissus des patients plus âgés ont montré de manière significative moins de récupération suivant les efforts de l'hypoxie et de l'ischémie. En accord avec la théorie de Linnane, ils ont trouvé une corrélation significative entre l'intégrité de l'ADN mitochondrique et la capacité des tissus de récupérer de l'effort.

Dans une étude complémentaire complémentaire, ils ont incubé le tissu de coeur dans CoQ10 avant l'ischémie simulée, puis ont mesuré la tension contractile des spécimens. Tissu des patients soixante-dix ans ou plus récupérés sensiblement moins bien de l'ischémie que le tissu de plus jeunes patients, « mais de cette différence ont été supprimés par CoQ10 » (Pepe S et autres, 1999).

Après, Linnane et Rosenfeldt ont démontré que CoQ10 reconstitue la vitalité cardio-vasculaire chez de vieux rats. Ils ont mesuré deux bons indicateurs de cardio-vasculaire vitalité-comment beaucoup de travail le coeur peut faire pendant l'exercice d'aérobic simulé, et à quel point le coeur récupère de l'effort d'exercice. Linnane et Rosenfeldt ont enlevé les coeurs intacts des jeunes et des rats âgés et ont soumis les coeurs à l'effort simulé d'exercice. Ils ont constaté que les coeurs des rats âgés sont fonctionellement débilités une fois soumis à l'effort, montrant la capacité nettement réduite d'efficacité et de travail suivie de récupération pauvre d'effort par rapport à de jeunes rats. Les vieux rats ont traité avec CoQ10 pendant six semaines ont regagné la pleine capacité cardio-vasculaire : leurs coeurs exécutés et ont récupéré aussi bien que ceux de jeunes rats. En particulier, les coeurs de vieux rats de CoQ10-treated ont eu quatre fois la capacité de travail de rats non traités après exercice. Le traitement CoQ10 n'a exercé aucun effet sur la représentation ou la récupération des coeurs de jeunes rats.

Ces études vient aussi fin que la science peut à une définition mesurable de vitalité. Ils montrent comment la théorie mitochondrique de vieillissement explique la réponse d'effort dans le tissu de coeur, et comment CoQ10 reconstitue la récupération d'énergie et d'effort au coeur âgé aux niveaux jeunes. Le vieillissement mitochondrique épuise la vitalité, mais le rajeunissement mitochondrique peut aider à la reconstituer.

Suite à la page 2

 

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