Zaburzona praca mitochondriów jako czynnik sprawczy autyzmu regresywnego

Aby dobrze zrozumieć zagadnienie związane z pracą mitochondriów należy w pierwszej kolejności skupić się na ich roli oraz wpływie na funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego

Mitochondria są to małe fabryki energii,  przekształcają substraty energetyczne czyli glukozę w energię użyteczną dla organizmu, zmagazynowaną w postaci cząsteczek ATP. Rozmieszczenie mitochondriów w organizmie nie jest przypadkowe i zależy od stopnia zapotrzebowania na energię  danego narządu. Myślę, że nikogo zatem nie zdziwi, że mózg odznacza się największą koncentracją tych mikrofabryk. Procesy zachodzące w mózgu są bardzo energochłonne zatem wydajne funkcjonowanie mitochondriów jest w tym miejscu szczególnie istotne.

Czy każde dziecko będzie miało problem z mitochondriami?

Zdecydowanie nie, chociaż kilka badań pokazuje, że problem z prawidłowo funkcjonującymi mitochondriami  posiada około 50% dzieci z ASD. Jednak są pewne objawy u dziecka z autyzmem, które jednocześnie mogą wskazywać na problem z mitochondriami. Są nimi:

  • Wystąpienie regresji czyli nagłej utraty zdobytych już zdolności językowych
  • Zaburzenia motoryczne w postaci obniżonego napięcia mięśniowego- hipotonii 
  • Zmęczenie na skutek niewielkiej aktywności fizycznej
  • Problemy neurologiczne w postaci drgawek czy epilepsji
  • Występowanie zaburzeń żołądkowo-jelitowych (refluks, bóle brzucha czy naprzemienne zmiany rytmu wypróżnień biegunka i zaparcia)

Jak usprawnić pracę mitochondriów, bez przeprowadzania badań i wdrażania skomplikowanej terapii?

  • Zadbaj o prawidłowe zbilansowanie diety dziecka. Niedobór witamin i składników mineralnych bardzo poważnie zaburza pracę mitochondriów. Jeśli dotrwasz do końca artykułu, zobaczysz jak duża  ilość związków jest zaangażowana w procesy pozyskiwania energii. Niestety, ze względu na dużą wybiórczość akceptowanych przez dziecko artykułów spozywczych, czasami  potrzebna jest odpowiednia suplementacja.
  • Popraw stopień nawodnienia dziecka . Ciało składa się w 80%  z wody, więc dobra hydratacja jest kluczem do integralności komórki. Aby witaminy i składniki mieneralne mogły się „przedostać” do mitochondriów, niezbędne jest odpowiednie funkcjonowanie błony mitochondrialnej, które zależy w dużej mierze od nawodnienia organizmu.
  • Unikaj substancji toksycznych oraz metali ciężkich. Ekspozycja na metale ciężki może pochodzić z wypełnień amalgamatowych, dużych ryb drapieżnych (tuńczyk, łosoś),  starych farb i rur instalacyjnych, a także z warzyw, które rosły na glebie o dużej zawartości metali ciężkich.
  • Unikaj niektórych leków. Porozmawiaj z lekarzem dziecka o unikaniu leków wpływających na funkcje mitochondrialne. Leki, które upośledzają ich pracę  to paracetamol oraz risperidon.
  • Dbaj o odporność dziecka. O ile to możliwe, staraj się unikać choroby lub narażenia na choroby. Gorączka może być dużym zagrożeniem dla zdrowia mitochondrialnego.
  • Unikaj ekstremalnych temperatur otoczenia. Ciało nie będzie musiało zużywać tak dużo energii, aby ochłodzić lub ogrzać ciało.
  • Zachęć dziecko do  umiarkowanej aktywności fizyycznej. Ćwiczenia  zwiększają liczbę mitochondriów w komórkach.

Dysfunkcja mitochondriów w autyzmie stanowi bardzo poważny problem z dwóch powodów:

  1. Po pierwsze zmniejsza zaopatrzenie mózgu dziecka w energię
  2. Po drugie zwiększa produkcję wolnych rodników tlenowych, które uszkadzają struktury nerwowe.

Oba te czynniki wpływają niekorzystnie na funkcjonowanie układu nerwowego, przyczyniając się do wielu innych złożonych dysfunkcji charakterystycznych dla dzieci z autyzmem.

  1. Zmniejszenie zaopatrzenia mózgu dziecka w energię.

Podstawowymi składnikami niezbędnymi do pracy mózgu są: tlen i glukoza. To ich przemiany stanowią główne źródło energii dla nieustanie pracujących komórek nerwowych. Stała podaż energii jest warunkiem właściwego funkcjonowania układu nerwowego a jej niedobór skutkuje poważnymi dysfunkcjami neurologicznymi oraz hamuje proces prawidłowego rozwoju dziecka.

Auto na pełnym baku pojedzie zdecydowanie dalej niż na rezerwie, podobnie jest w przypadku dostawy energii do mózgu. Jeżeli dysponujemy dużymi nakładami  wszystkie procesy zachodzą z największą efektywnością , jeśli ciągniemy na rezerwie zachodzą jedynie te które są niezbędne do przeżycia neuronów. Co zrobić, żeby zwiększyć zaopatrzenie mózgu w energię, czyli kolokwialnie mówiąc zalać bak do pełna?

  1. Zidentyfikować, na którym etapie generowania energii zachodzi problem.
  2. Wyeliminować czynniki, które upośledzają produkcję energii
  3. Dostarczyć odpowiednich mikro i makroskładników niezbędnych do przeprowadzania konkretnych reakcji.

Niestety proces pozyskiwania energii z substratów jest bardzo skomplikowany Ogólnie można go podzielić na 3 etapy. W każdym z nich dochodzi do wytworzenia związków pośrednich, które są wykorzystywane w kolejnym etapie na zasadzie „kumulowania energii” aby ostatecznie wygenerować możliwie jak największą ilość energii w postaci ATP. Dlatego przerwanie tej kaskady reakcji na jakimkolwiek etapie będzie prowadziło docelowo do zmniejszenia produkcji energii.

Proces ten jest niezwykle skomplikowany i wymagający specjalistycznych badań. Jednak w kilku badań klinicznych oceniono wysoką skuteczność zastosowania następujących związków w poprawie funkcjonowania dziecka z problemami mitochondrialnymi. Należą do nich:

  • Koenzym Q10
  • Karnityna
  • Witaminy B complex
  • Glutation

Jeśli chodzi o szczegółową diagnostykę sprawa wygląda następująco:

Przyjrzyjmy się zatem poszczególnym etapom

  1. Pierwszy etap to glikoliza

W tym etapie dochodzi do przekształcenia glukozy w pirogronian. Przemianom tym towarzyszy wytwarzanie energii niestety w niewielkich ilościach. Kluczową rolę w tym etapie jako „akumulatora energii” stanowi pirogronian, który wykorzystywany jest do kolejnego etapu, żeby wytworzyć jeszcze większą ilość energii. Kiedy dochodzi do zaburzenia już w pierwszym etapie generowania energii, mamy do czynienia jedynie z pozyskiwaniem energii na drodze oddychania beztlenowego , który w bilansie energetycznym wypada blado, co obrazuje poniżej zamieszczona tabela

Rodzaj pozyskiwania energii Ilość energii

(Mierzona ilością cząsteczek ATP)*

Oddychanie beztlenowe 2
Oddychanie tlenowe 36

*W przeliczeniu na 1 g glukozy

Jak można rozpoznać, że u dziecka problem występuje już na samym początku?

Przede wszystkim znaczne trudności motoryczne. Dochodzi wtedy do silnego zakwaszenia mięsni a co za tym idzie nietolerancja nawet niewielkiego wysiłku fizycznego oraz ból.

Jakie wskaźniki laboratoryjne wskażą na problem na tym etapie:

  • Obniżenie stężenia pirogranianiu
  • Zwiększenie stężenia kwasu mlekowego- jest to główny produkt oddychanie beztlenowego
  • Zwiększony stosunek mleczanu do pirogranianu
  • Podwyższone enzymy wątrobowe (ALT, AST) oraz marker świadczący o uszkodzeniu mięśnia sercowego, kinaza kreatyninowa (CK). Dzieję się to ze względu na to, że zarówno wątroba jaki i serce, są narządami o wysokim stopniu zapotrzebowania na energię, a ich niedobór może przyczynić się do ich stopniowego uszkodzenia

Jakie kroki suplementacyjne należy podjąć aby poprawić funkcjonowanie enzymu i zwiększyć wydajność procesu?

W przypadku zwiększenia stężenia pirogranianu ( wskazującego na niedobór kompleksu enzymu dehydrogenazy pirogronianowej.  Zalecana jest suplementacja następującymi składnikami: Witaminy:B1, B5 , kwas alfa liponowy, koenzym A

W przypadku nadmiaru mleczanu– należy rozważyć suplementację: KoenzymQ10, witaminy: B1, B2 B3,Bkwasu alfa liponowego oraz biotyny.

Jeśli  występuje nadmiar mleczanu bez towarzyszącego wzrostu pirogranianu należy rozważyć suplementację CoQ10.

 

  1. Drugi etap przemian nazywany jest cyklem Krebsa.

Tutaj dochodzi do szeregu przekształceń kwasów organicznych mających na celu wyprodukowanie swoistych akumulatorów energii w postaci NADH, które wykorzystywane są w ostatnim etapie jako największe źródło energii.  Jak ustalić czy problem występuje na tym etapie? Tutaj z pomocą przychodzą testy organiczne z moczu.

Podwyższone stężenie cytrynianu

Uwaga:  Bardzo często w badaniu podstawowym może być niepokojące niskie pH oraz stężeniem jonów wodorowęglanowych (HCO3).

  • Należy zmniejszyć narażenie na metale ciężkie takie jak: rtęć i arsen
  • Rozważyć suplementację kofaktorów – żelazo, glutation
  • Wprowadzenie dodatkowej suplementacji w postaci: glutationu, NAC, magnezu oraz L-glutaminy, oraz L-argininy.

Uwaga: Należy również uważać na fałszywie dodatnie wyniki. Kiedy możemy mieć z nimi do czynienia?

Przede wszystkim na skutek wysokiego spożycia kwasu cytrynowego , którego znajdziemy w owocach  oraz jako środek konserwujący ukrywający się pod symbolem E330 , Dlatego najlepiej dwa dni przed badaniem wyeliminować wszystkie jego źródła.

Podwyższone stężenie izocytrynianiu

  • Zmniejszenie narażenia na aluminium
  • Rozważenie suplementacji jak wyżej dodatkowo rozszerzoną o witaminę B3, magnez oraz mangan.

Podwyższone stężenie bursztynianiu, fumaranu i jabłczanu

  • Suplementacja: CoQ10, witaminy B2, magnezu i żelaza

Obniżone stężenie  bursztynianiu, fumaranu i jabłczanu

  • Niski bursztynian- suplementacja aminokwasami leucyną, izoleucyną oraz witamina B12
  • Niski fumaran- suplementacja aminokwasami -tyrozyną, fenyloalaniną
  • Niski jabłczan– suplementacja aminokwasami leucyną, izoleucyną, tyrozyną, fenyloalaniną.

 

  1. Trzeci etap, czyli Łańcuch oddechowy

Jest już ostatnim etapem generowania energii, przy czym wydajność tych procesów jest najwyższa w stosunku do dwóch poprzednich. Podczas niego dochodzi do wykorzystania energii zmagazynowanej w swoistych „akumulatorach” jakimi są cząsteczki NADH i przekształcenia jej w energię użyteczną dla organizmu w postaci ATP.

Łańcuch oddechowy to kompleks białek odpowiedzialnych za transport elektronów. To on właśnie napędza produkcję energii. To jest newralgiczny etap nie tylko z punktu widzenia generowania energii dla mózgu ale również ze względu na  produkcję dużej ilości wolnych rodników tlenowych, które jak wcześniej napisałam są destrukcyjne dla  bardzo wrażliwej tkanki nerwowej.

Co zrobić żeby zwiększyć na ostatniej prostej produkcję energii?

Na etapie procesów końcowych  w postaci łańcucha oddechowego ważna jest dostawa kilku ważnych składników:

  • karnityna
  • kwas pantotenowy czyli witamina B
  • Witamina B1
  • NAD

Uwaga: U niektórych dzieci po zwiększeniu efektywności ostatniego etapu oddychania komórkowego może dojść do przejściowej nadpobudliwości. Jest to naturalny proces leczenia, który jest związany z większą dostępnością energii dla mózgu. Oczywiście jest to przemijające, a w dłuższej perspektywie wpływa na poprawę funkcjonowania dziecka w społeczeństwie.

Co zrobić aby  zabezpieczyć mózg przed szkodliwym działaniem wolnych rodników tlenowych?

Kiedy dochodzi do blokady przepływu elektronów występuje zwiększone prawdopodobieństwo  uszkodzenia mitochondriów na skutek zwiększonej produkcji wolnych rodników tlenowych. Okazuje się, że dzieci z zaburzeniami autystycznymi odznaczają się niższym stężeniem przeciwutleniaczy, czyli związków neutralizujących szkodliwe działanie wolnych rodników tlenowych.

Jeśli chodzi o diagnostykę zaburzeń na etapie łańcucha oddechowego jest ona bardzo trudna a w naszych warunkach raczej niemożliwa do przeprowadzenia. Obejmuje ona:

  • Badanie histopatologiczne włókien mięśniowych w celu oceny mitochondriów pod mikroskopem. Chociaż coraz częściej odchodzi się od tego typu badań ze względu na jego dużą inwazyjność.
  • Badania genetyczne obejmujące DNA mitochondrialne, które dostarczą informacji na temat jakie dokładne dysfunkcję występują w obrębie mitochondriów. Niestety bardzo drogie i mało dostępne w Polsce.

Ale czy można działać bez drogich badań?

Oczywiście a nawet trzeba. Równocześnie ze wsparciem produkcji energii przez mitochondria, należy je równocześnie chronić przed szkodliwymi produktami ubocznymi tych reakcji czyli wolnymi rodnikami tlenowymi. Co może pomóc w ochronie? Bardzo silne przeciwutleniacze w postaci:

  • Glutationu
  • Witaminy A,C,E
  • KoenzymQ10

Piśmiennictwo:

  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21263444/
  • https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/186999?hc_location=ufi
  • https://www.fasebj.org/doi/abs/10.1096/fj.08-128926
  • https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3402/mehd.v26.27458@zmeh20.2015.26.issue-s1
  • https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1471-4159.2011.07189.x
  • https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3179978/
Please follow and like us:
0

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *