Митохондрии известны как "электростанции" клетки, поскольку они производят в организме основной источник химической энергии: аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ), но они также глубоко вовлечены в широкий спектр других необходимых клеточных функций, например, выработке нейромедиаторов, гормонов и производства РНК/ДНК. 

Поскольку мы стареем, митохондриальная плотность (число митохондрий в клетке) и митохондриальное качество (её генетическая и структурная целостность) снижаются. Хотя это естественный процесс, но он может быть значительно ускорен в результате чрезмерного стресса, экологического, радиационного и химического воздействия (в том числе с помощью фармацевтических препаратов), дефицита питательных веществ, дисбалансов и/или несоответствий и дефектов митохондриальной ДНК, которая наследуется по материнской линии.

В новом исследовании под названием "Возраст-ассоциированное снижение митохондриального биогенеза минимизируется с помощью физических упражнений» ученые выбрали животных, которые осуществляли физическую тренировку, состоящую из бега на беговой дорожке со скоростью в 60% от первоначального показателя vo2max (также известного, как максимальная аэробная мощность, которая показывает максимальную возможность тела человека транспортировать и использовать кислород во время физической нагрузки). Результатом таких физических занятий стали "...обращение назад или ослабление уменьшения митохондриальной массы при влиянии возраста…», а также широкий спектр дополнительных митохондриальных изменений, например, увеличение активности SIRT1, AMPK, COX 4 и др.

Ученые обобщили свои выводы: "Физические упражнения также сократили разрыв между молодыми и старыми животными по другим измеряемым параметрам, включая уровни NRF1, TFAM, Fis1, Mfn1 и полинуклеотидной фосфорилазы (PNPase). Из этого мы сделали вывод, что физические упражнения могут помочь минимизировать ущерб от уменьшения объема мышц из-за старения организма путем повышения влияния на качество митохондриального белка и его биогенез."

Митохондриальный биогенез - процесс, посредством которого в клетке образуются новые митохондрии, и вообще считается, что чем больше количество митохондрий (или митохондриальной массы), тем более защищена сама клетка. Большинство исследований в последние 40 лет проводились на мышечных митохондриях, чтобы больше изучить темы связанные с сопротивлением усталости и увеличения прочности мышц. Самое высокая митохондриальная плотность находится в клетках мышц сердца, потому что сердце никогда не перестает работать, и в таких клетках находится в 10-100 раз больше митохондрий, чем в клетках скелетных мышц (примерно 50 митохондрий в мышцах против 5,000 в сердце). 

Из этого вывода становится понятным, почему применение лекарственных препаратов под названием – статины, которые снижают функцию митохондрий сердца, настолько нелогично для первичной профилактики заболеваний сердца. Известный побочный эффект - myotoxicity (повреждения мышечных тканей) является одним из свойств этого класса химических препаратов может объяснить, почему применение статинов было связано с таким большим перечнем патологий (известно не менее 300 побочных эффектов статинов).

Это, по сути, первое исследование, которое показало зависимость между физическими упражнениями и митохондриальным биогенезом. В 2011 году исследование, опубликованное в журнале «Прикладной физиологии» показало, что физические упражнения повышают митохондриальный биогенез в мозге у мышей, позволив открыть дверь к пониманию того, что физические упражнения могут сократить или даже обратить вспять снижения когнитивных функций связанных с возрастом, особенно у тех людей, которые имеют низкую физическую активность.

Еще одно исследование, опубликованное в журнале «Нейронаука» в октябре 2012 года под названием "Физические упражнения стимулируют митохондриальный биогенез в мозгу крыс после ишемии» установило, что "...физические упражнения могут способствовать митохондриальному биогенезу после ишемического повреждения (связанных с инсультом), что может служить связью между физическими упражнениями и ремонтом мозга». 

Наконец, в 2011 году исследование, опубликованное в журнале «Прикладная физиология, питание и метаболизм», рассмотрело роль физических тренировок в индукции митохондриального биогенеза в тканях за пределами скелетных мышц, а именно, в жировой ткани, в печени, мозги и в почках.

Поговорка "двигаться или умереть", говорит о многом потому, что подразумевает выводы из исследований митохондриального биогенеза, где общий вывод звучит, как митохондриальная дегенерация подразумевает отсутствие физических упражнений. Иными словами, физические упражнения могут быть не столько «волшебной пилюлей» против болезней, а являться препаратом, который не дает умереть нашему телу.

В заключение можно отметить и несколько природных веществ, которые могут усиливать митохондриальный биогенез, но стоит помнить, что нет ничего сильнее, что могло бы превосходить влияние на наше здоровье здорового рациона питания, правильного образа жизни и достаточной физической нагрузки:
• Полифенолы виноградных косточек: способствуют увеличению мышечного митохондриального биогенеза и уменьшению возрастной атрофии мышц у старых крыс.
• Ягода Acai: она была изучена с помощью модели плодовой мушки по содействию здоровому старению и снижению оксидативного стресса, при этом заметно увеличивая уровень активности генов, вовлеченных в митохондриальный биогенез.
• Ресвератрол: способен активизировать митохондриальный биогенез в модели крысы.
• Кверцетин: увеличивает митохондриальный биогенез в мышцах и мозге животных. 

Источники информации:

Возраст-ассоциированного снижения Митохондриального Биогенеза и белка контроль качества факторы сводятся к минимуму за счет физических тренировок. АМ Дж Физиология Регул Интег Сост Физиол. Наук. 2012 9 мая. Формат Epub 2012 9 Мая. PMID: 22573103

эффекты аторвастатина на функцию митохондрий сердца и содержание кофермента Q в эксперименте. Bratisl Лек Листи. 2011 ;112(11):603-4. PMID: 22180983

упражнение увеличивает Митохондриальный Биогенез в мозге. Дж Заявл Физиология Растений. 4 авг 2011. 4 Авг 2011 В Формате Epub. PMID: 21817111

упражнение индуцирует митохондриальный биогенез после ишемии мозга у крыс. Неврология. 8 янв 2012. 8 Янв 2012 В Формате Epub. PMID: 22266265

Скелетные мышцы и далее: роль упражнений в качестве медиатора системного митохондриального биогенеза. Заявл Физиология Нутрь Metab. 2 сен 2011. 2 Сен 2011 В Формате Epub. PMID: 21888528

полифенолы печени снизилась активность nadph-оксидазы, повышением мышечного митохондриального биогенеза и снизилась икроножной возраст-зависимой аутофагии в возрасте крысы. Бесплатные Радич Рез. 18 Мая 2012. Формат Epub 2012 18 Мая. PMID:22607117

Ботанический, содержащий лиофилизированный мякоти асаи способствует здоровому старению и сокращает окислительные повреждения в сод1 нокдаун мух. Возраст (Dordr). 2012 26 мая. Формат Epub 2012 26 Мая. PMID: 22639178

Ресвератрол индуцирует митохондриальный биогенез и способствует более благоприятному течению Анг-II в-индуцированной кардиальной ремоделирования в крови трансгенных пресс. Июнь 2010;19(3):196-205. PMID: 20429690 крыс укрывательство человека генов ренина и ангиотензиногена.

Кверцетин повышает мозговую и мышечную митохондриального биогенеза и толерантность к физической нагрузке. АМ Дж Физиология Регул Интег Сост Физиол. Наук. Апрель 2009;296(4):R1071-7. 11 Фев 2009 В Формате Epub. PMID: 19211721