Är du en livslängdsentusiast som skulle vilja veta mer om de intrikata processer som sker i våra celler? Är orden ”mitokondriell teori om åldrande” och ”oxidativ stress” bekanta för dig? Jättebra!
Fortsätt läsa och ta reda på vad AMPK- och mTOR-vägarna är, och vad är deras koppling till livslängd. Slutligen, ta reda på vilka kosttillskott som påverkar livslängdsvägarna.
Mitokondriell teori om åldrande
Du har säkert hört uttrycket ”dog av ålderdom”, vilket i ärlighetens namn brukar låta bättre än att drabbas av en svår sjukdom eller en hemsk olycka. Men vad innebär det egentligen att ”dö av ålderdom”? Är det att dö av en åldersrelaterad sjukdom eller av konsekvenserna av att leva?
Vad uttrycket egentligen står för är ackumuleringen av åldersrelaterade processer i våra kroppar, och deras nedbrytning när de inte kan fungera på samma sätt längre. Med tiden verkar det som om vår förmåga att bekämpa infektioner, dela våra celler och hindra vårt DNA från att mutera och orsaka problem inte fungerar som den en gång brukade. Och det händer mer och mer för varje dag som går när vi åldras.
Det finns många rörliga delar i en levande cell som måste samordnas och fungera korrekt, för att inte tala om i hela organismen. Men cellernas kraftverk, mitokondrierna, spelar en viktig roll i åldrandet.
Det är där energiproduktionen sker, åtminstone huvuddelen av den. Den energimolekyl som de producerar kallas adenosintrifosfat eller kort och gott ATP. Det är också här som det mesta av den oxidativa stressen i cellen kommer ifrån. Även om oxidativ stress och reaktiva syreföreningar (ROS) är viktiga för att reglera vissa andra processer, kan de vara mycket skadliga i större mängder (1).
Hur länge lever mitokondrierna i människan?
Livslängden för mitokondrier, eller rättare sagt en mitokondrie, kan vara allt från ett par dagar till ett par månader. Vår kropp bestämmer hur länge de ska leva beroende på typ av cell, vävnad eller organ. Det betyder inte att mitokondrierna inte kan dela sig eller att vi kommer att förlora dem alla. Mitokondriell biogenes, eller processen där nya mitokondrier skapas, sker ständigt i våra celler.
Men när vi åldras kan vi generera färre och färre av dessa nytillverkade mitokondrier. Kroppen kan inte heller reparera eller avlägsna skadade mitokondrier genom mitofagi lika snabbt längre. Steg för steg minskar deras antal och därmed också deras viktiga funktioner.
Här är ett jämförande exempel:
- Ung, frisk individ: Hos en 25-åring kan mitofagi rensa bort skadade mitokondrier på några timmar till ett par dagar, vilket upprätthåller hög cellulär effektivitet och metabolisk hälsa.
- Äldre individ: Hos en 70-åring kan samma process ta betydligt längre tid, potentiellt flera dagar till veckor, vilket leder till en ansamling av skadade mitokondrier och nedsatt cellulär funktion.
Mitofagi är en del av den allmänna processen autofagi, där celler tar bort och återanvänder gamla och förstörda delar av cellen. Denna process kan ökas genom fasta, och du kan läsa mer om detta här:
Nedgång i mitokondrierna - symtom
Några symtom på mitokondriell nedgång (eller problem med mitokondriell funktion) hos barn och vuxna kan vara
- nedsatt syn,
- hörselnedsättning,
- hämmad tillväxt,
- onormala hjärtslag,
- neurologiska störningar,
- muskelsjukdomar,
- diabetes.
Vad är molekylära vägar?
Levande celler utför en hel rad funktioner samtidigt för att se till att de kan växa, har tillräckligt med energi och håller sig borta från infektioner och mutationer. Signalvägar är namn på en viss grupp av biokemiska reaktioner i en cell som resulterar i en eller flera funktioner. Dessa vägar kan ofta utlösas av en plötslig ökning av koncentrationen av en molekyl, t.ex. glukos, eller av extracellulär signalering.
Ett exempel på en signalväg kan vara frisättningen av insulin från betacellerna i bukspottkörteln. När vi äter bryts maten långsamt ned till sockerarten glukos, som börjar cirkulera i blodet. Betacellerna i bukspottkörteln kan känna av denna ökning av glukoskoncentrationen och frisätter insulin som en signal till andra celler att ta upp glukosen.
Naturligtvis sker själva vägen genom en myriad av enskilda reaktioner. Oftast korsas olika vägar eller har samma utlösande reaktioner. Ibland leder dessa reaktioner till samma resultat i slutändan.
Vad är AMPK-vägen?
AMPK-vägen står för ”AMP-activated protein kinase” -vägen. Kommer du ihåg energimolekylen ATP? AMP liknar den, men det är en adenosinmonofosfat istället för trifosfat. AMP aktiverar ett specifikt protein, kallat proteinkinas. Denna aktivering sker när cellen har låg energiförbrukning, vilket innebär att den har mer AMP än ATP, vilket utlöser reaktionen.
Det AMP-aktiverade proteinkinaset kommer sedan att aktivera en hel rad funktioner för att se till att cellen börjar producera mer energi direkt. Det kommer också att stoppa energikrävande reaktioner från att ske.
AMPK-vägen för lång livslängd
AMPK-vägen är ett intressant mål för lång livslängd eftersom den utgör en koppling mellan energiproduktionen i cellerna och alla funktioner som är beroende av denna energi. Genom att aktivera AMPK-vägen kan du öka energinivåerna och reglera:
- metaboliska processer,
- cellulär homeostas,
- stressresistens,
- cellöverlevnad och celltillväxt,
- celldöd,
- autofagi,
Många nya vetenskapliga studier har upptäckt att en ökning av AMPK-vägen förlänger bananflugornas livslängd (2). Denna väg minskade också oxidativ stress hos råttor, möss och maskar (3, 4, 5).
Vad är mTOR-vägen?
En annan funktionell väg som är av stort intresse för livslängden är mTOR-vägen. Namnet står för proteinkinaset som är det ”mekanistiska målet för rapamycin”, eftersom det upptäcktes som målet för läkemedlet rapamycin hos däggdjur.
Denna väg är en annan grupp av komplexa funktioner, som mestadels är involverade i att kontrollera celldelning och celldöd. mTOR-vägen kontrollerar:
- celldelning och celltillväxt,
- cellöverlevnad,
- ämnesomsättning,
- autofagi,
- Immunförsvar.
Denna signalväg påverkas vanligtvis vid många sjukdomar, t.ex. artrit, diabetes, cancer och neurologiska sjukdomar.
mTOR-vägen för lång livslängd
Som en central punkt för många beslut som en cell måste fatta är mTOR-vägen ett populärt mål för lång livslängd. Men till skillnad från AMPK-vägen måste mTOR-vägen hämmas för att förlänga livslängden. När mTOR hämmas fortsätter celldelningen, och celldöd och proteinnedbrytning saktar ner. Den exakta mekanismen för hur detta sker är dock inte helt klarlagd ännu.
Vetenskapliga studier har visat att när rapamycin hämmar mTOR förlängs livslängden hos jästceller, maskar, bananflugor och möss (6). Mycket av kunskapen om mTOR kom från studier som undersökte cancer, så mycket av forskningen om dess roll i livslängden saknas.
Kosttillskott för lång livslängd
AMPK-vägen har kända aktiverande molekyler, och några av dem är kända kosttillskott. Dessa är metformin, berberin och resveratrol, och de testas för närvarande för livslängdseffekter i kliniska prövningar på människor. Intressant nog är kalorirestriktion (och fasta) och regelbunden motion också kända aktivatorer av AMPK-vägen (7).
Kalorirestriktion och regelbunden motion hämmar också mTOR-vägen, vilket förlänger livslängden. Rapamycin är naturligtvis en annan hämmare av mTOR-vägen och en känd substans för förlängning av livslängden.
Ett annat tillskott som är en potent aktivator av AMPK-vägen och en hämmare av mTOR-vägen är berberin. Detta är en speciell antioxidant isolerad från berberinväxten, som är ett populärt kosttillskott för viktminskning, kardiovaskulära problem och polycystiskt ovariesyndrom. Forskning på djur- och cellmodeller visar också att den kan vara till nytta för att förlänga vår livslängd (8).
Men många av dessa molekyler har status som läkemedel (t.ex. metformin mot diabetes), och det saknas fortfarande ordentlig forskning om tillskott för att förlänga livslängden i kliniska prövningar på människor.
Litteraturkällor:
- Hwang AB, Jeong DE, Lee SJ. Mitochondria and organismal longevity. Curr Genomics. 2012 Nov;13(7):519-32. doi: 10.2174/138920212803251427.
- Ulgherait M, Rana A, Rera M, Graniel J, Walker DW. AMPK modulates tissue and organismal aging in a non-cell-autonomous manner. Cell Rep. 2014 Sep 25;8(6):1767-1780. doi: 10.1016/j.celrep.2014.08.006.
- Ning YC, Cai GY, Zhuo L, Gao JJ, Dong D, Cui S, Feng Z, Shi SZ, Bai XY, Sun XF, Chen XM. Short-term calorie restriction protects against renal senescence of aged rats by increasing autophagic activity and reducing oxidative damage. Mech Ageing Dev. 2013 Nov-Dec;134(11-12):570-9. doi: 10.1016/j.mad.2013.11.006.
- Greer EL, Dowlatshahi D, Banko MR, Villen J, Hoang K, Blanchard D, Gygi SP, Brunet A. An AMPK-FOXO pathway mediates longevity induced by a novel method of dietary restriction in C. elegans. Curr Biol. 2007 Oct 9;17(19):1646-56. doi: 10.1016/j.cub.2007.08.047.
- Senesi P, Montesano A, Luzi L, Codella R, Benedini S, Terruzzi I. Metformin Treatment Prevents Sedentariness Related Damages in Mice. J Diabetes Res. 2016;2016:8274689. doi: 10.1155/2016/8274689.
- Papadopoli D, Boulay K, Kazak L, Pollak M, Mallette FA, Topisirovic I, Hulea L. mTOR as a central regulator of lifespan and aging. F1000Res. 2019 Jul 2;8:F1000 Faculty Rev-998. doi: 10.12688/f1000research.17196.1.
- Stancu AL. AMPK activation can delay aging. Discoveries (Craiova). 2015 Dec 31;3(4):e53. doi: 10.15190/d.2015.45.
- Neag MA, Mocan A, Echeverría J, Pop RM, Bocsan CI, Crişan G, Buzoianu AD. Berberine: Botanical Occurrence, Traditional Uses, Extraction Methods, and Relevance in Cardiovascular, Metabolic, Hepatic, and Renal Disorders. Front Pharmacol. 2018 Aug 21;9:557. doi: 10.3389/fphar.2018.00557.
1 kommentar
Buenos días, quiero empezar a suplementarme y no sé por donde empezar. Me podéis ayudar? Gracias