Mitochondriën zijn de energiecentrales van onze cellen: via de citroenzuurcyclus zetten ze voedingsstoffen om in ATP, de energierijke brandstof waarmee vrijwel elk celproces wordt aangedreven. Wanneer mitochondriën niet goed functioneren, ontstaan vooral problemen in weefsels met een hoog energieverbruik, zoals hersenen, skeletspieren en hart. Nieuw onderzoek van het Karolinska Institute, gepubliceerd in Science Advances, laat zien dat het verhogen van het aantal kopieën van het mitochondriale DNA (mtDNA) de werking van mitochondriën kan verbeteren – een veelbelovende aanzet voor nieuwe behandelstrategieën bij mitochondriale disfunctie.
Wat veroorzaakt mitochondriale disfunctie?
Elke cel bevat vaak duizenden kopieën van mitochondrieel DNA, los van het DNA in de celkern. Mitochondriale disfunctie ontstaat doorgaans door mutaties: genetische veranderingen in dit mtDNA. Zo’n mutatie geeft pas klachten wanneer het aandeel gemuteerde kopieën een kritische drempel overschrijdt. In de praktijk komen gemuteerde en normale mtDNA-kopieën meestal naast elkaar voor in dezelfde cel, waardoor de ernst van de klachten sterk kan verschillen tussen personen en zelfs tussen verschillende weefsels binnen één lichaam. Juist omdat energiebehoeftige organen als hersenen, spieren en hart het gevoeligst zijn voor een tekort aan bruikbare energie, uiten mitochondriale ziekten zich vaak eerst in vermoeidheid, spierzwakte of neurologische klachten.
Meer mtDNA-kopieën verbetert de mitochondriale functie
De onderzoekers van het Karolinska Institute gebruikten een muizenmodel met een pathologische mtDNA-mutatie. Door de expressie van het eiwit TFAM – dat het aantal mitochondriale kopieën regelt – te verhogen of juist te verlagen, brachten ze in kaart welk effect een hoge of lage hoeveelheid mtDNA-kopieën had op de algehele conditie van de dieren en op moleculaire veranderingen in verschillende organen. De conclusie: het kunstmatig verhogen van het aantal mtDNA-kopieën verbeterde de mitochondriale functie en verminderde de symptomen van mitochondriale ziekte bij de dieren. Dat opent perspectief op nieuwe behandelstrategieën voor aandoeningen die worden veroorzaakt door disfunctionerende mitochondriën, al is vervolgonderzoek bij mensen nodig om te bepalen of eenzelfde aanpak ook klinisch toepasbaar is.
Meer lezen over de wetenschappelijke achtergrond van dit type onderzoek kan via PubMed, waar diverse publicaties over mtDNA-kopieaantallen en mitochondriale ziekte te vinden zijn.
PQQ als ondersteuning voor de mitochondriën
Naast het verhogen van mtDNA-kopieën is er nog een andere, direct toepasbare route om verzwakte mitochondriën te ondersteunen: de inzet van pyrroloquinolinequinon (PQQ), een aan B-vitamines verwante verbinding. PQQ stimuleert de aanmaak van nieuwe mitochondriën (mitochondriale biogenese) en is essentieel voor een goede werking ervan. Het stofje komt van nature voor in onder meer groene paprika, kiwi, papaja, peterselie, tofu en groene thee, en kan daarnaast als supplement worden ingezet.
Onderzoek laat zien dat suppletie met PQQ de energieproductie kan verbeteren doordat het direct ingrijpt op sleutelenzymen in de mitochondriën. PQQ fungeert als co-enzym bij reductie-oxidatiereacties: het beschermt mitochondriën tegen oxidatieve stress, wekt fosforylering op en activeert de citroenzuurcyclus. Zo draagt dit stofje op meerdere manieren tegelijk bij aan een betere mitochondriale functie, wat het interessant maakt als aanvullende ondersteuning naast reguliere behandeling.
Van anaerobe naar aerobe verbranding
Tot slot is het voor de mitochondriale gezondheid van belang om te kijken of er sprake is van een chronisch actief immuunsysteem. In dat geval schakelt het lichaam over op een anaerobe, cytoplasmatische verbranding (fermentatie), waarbij veel vrije radicalen vrijkomen die de mitochondriën verder beschadigen. Voor de therapeut is het dan – naast eventuele inzet van PQQ – van belang om het immuunsysteem tot rust te brengen, zodat een cliënt weer overwegend mitochondrieel, oftewel aeroob, kan gaan verbranden. Een combinatie van ontstekingsremmende leefstijladviezen, gerichte voeding en eventueel PQQ-suppletie kan zo bijdragen aan herstel van de mitochondriale functie op langere termijn.
Samen laten deze inzichten zien dat mitochondriale disfunctie op meerdere fronten is aan te pakken: van het beïnvloeden van het aantal mtDNA-kopieën tot gerichte voeding en leefstijl. Dit artikel is gebaseerd op een nieuwsitem uit het NWP Magazine 2019 en biedt therapeuten concrete aanknopingspunten om de mitochondriën en daarmee de energiehuishouding van cliënten te ondersteunen.
