3. Проблемы микробиома. Здоровый микробиом кишечника, питающийся полезными продуктами и защищенный от вредных для него химических веществ, производит тысячи «постбиотических» соединений, которые попадают в наш организм из кишечника и действуют как важные сигнальные молекулы; часть их непосредственно влияют на митохондрии. Постбиотические соединения, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), необходимы для правильного функционирования митохондрий и защиты их от окислительного стресса. При дисбалансе микробиома, называемом дисбиозом, производство этих полезных химических веществ нарушается, что лишает митохондрии информации и поддержки. Дисбактериоз может быть вызван избытком сахара и ультрапереработанной пищи, пестицидами, лекарственными препаратами, такими как нестероидные противовоспалительные средства (НПВС), антибиотиками, хроническим стрессом, недостатком сна, употреблением алкоголя, слабой физической активностью, курением, инфекциями и другими факторами.

4. Сидячий образ жизни. Малоподвижность может привести к снижению функции митохондрий и уменьшению их количества и размера. Движение – это мощный сигнал клеткам, говорящий, что им необходимо производить больше энергии для работы мышц. Физическая активность положительно влияет на функцию и количество митохондрий в клетках благодаря регуляции нескольких генов и гормональных путей. Кроме того, упражнения стимулируют выработку организмом антиоксидантов. Когда мы ведем сидячий образ жизни, нам труднее защищаться от свободных радикалов, которые могут повредить митохондрии, а положительные сигналы для митохондрий отсутствуют, что приводит к ухудшению их функций.

5. Хронический стресс. Длительный стресс может привести к дисфункции митохондрий несколькими путями. Во-первых, он активизирует выделение гормона стресса кортизола, который является стероидным гормоном, способным напрямую повреждать митохондрии. Известно, что кортизол подавляет экспрессию генов, участвующих в производстве новых митохондрий, тем самым уменьшая количество митохондрий в клетке, а это приводит к снижению выработки энергии. Избыток кортизола также способствует увеличению количества свободных радикалов, частично подавляя выработку антиоксидантов.

6. Лекарства и наркотики. Многие лекарства нарушают работу митохондрий. К ним относятся некоторые антибиотики, химиотерапевтические препараты, антиретровирусные препараты, статины, бета-блокаторы и лекарства от высокого давления, называемые блокаторами кальциевых каналов. Алкоголь и наркотики также могут негативно влиять на митохондрии.

7. Депривация сна. Низкое качество и количество сна сопровождается широким спектром побочных эффектов, которые повреждают митохондрии. Недостаток качественного сна приводит к гормональному дисбалансу, в том числе к изменению уровня кортизола, инсулина, гормона роста и мелатонина, а они все взаимодействуют с митохондриями. Кроме того, он нарушает экспрессию генов, участвующих в производстве и репликации митохондрий. Как и стресс, бессонница увеличивает количество свободных радикалов за счет активации клеточного механизма и подавления выработки антиоксидантов.

8. Токсины и загрязнители окружающей среды. Многие синтетические промышленные химикаты, попавшие в продукты, воду, воздух и потребительские товары за последнее столетие, разрушают митохондрии. В неполный список входят пестициды, полихлорированные бифенилы (ПХБ), фталаты, содержащиеся в пластмассах и ароматизированных продуктах, перфторалкильные и полифторалкильные вещества (ПФАС) в антипригарной посуде, пищевой упаковке и многих других товарах, бисфенол А (БПА) в пластмассах и смолах, диоксины и др. Некоторые природные вещества, например тяжелые металлы, попавшие в окружающую среду, также могут напрямую нарушать работу митохондрий. К ним относятся свинец, ртуть и кадмий. Кроме того, химические соединения в сигаретном дыме являются одними из самых сильных токсинов, опасных для митохондрий. Вы когда-нибудь задумывались, почему сигареты так вредны для нашего здоровья? Одна из главных причин заключается в том, что химические вещества, содержащиеся в сигаретном дыме (цианид, альдегид и бензол) напрямую создают плохую энергию: нарушают функцию митохондрий, вызывают мутацию митохондриальной ДНК и структурные изменения митохондрий (например, их набухание). Алкоголь тоже считается токсичным для митохондрий – он, как было показано, изменяет их форму и функцию, повреждает митохондриальную ДНК, вызывает окислительный стресс и нарушает образование новых митохондрий.

9. Искусственный свет и нарушение циркадного ритма. С появлением цифровых устройств мы постоянно подвергаемся воздействию искусственного синего света, который – как прямо, так и косвенно – способствует развитию митохондриальной дисфункции. Яркий свет в темное время суток влияет на циркадные ритмы и метаболические пути, которые должны активироваться в определенных фазах суточного цикла – когда наши глаза (а значит, и мозг) подвергаются воздействию света. К тому же мы сейчас мало времени проводим на свежем воздухе, лишая себя возможности смотреть на прямой солнечный свет рано утром, а ведь он является одним из лучших сигналов, которые мы можем дать мозгу, чтобы укрепить естественные циркадные ритмы.

10. «Термонейтральность». Большую часть времени мы проводим в помещении при относительно стабильной температуре. Такова отличительная черта современной индустриальной жизни, назовем ее термонейтральностью. Интересно, что колебания температуры благоприятно сказываются на работе митохондрий, поскольку холод стимулирует организм вырабатывать больше тепла, повышая активность митохондрий и стимулируя выработку и использование АТФ. Было доказано, что воздействие тепла активирует белки теплового шока (HSP) в клетках, которые защищают митохондрии от повреждений и помогают поддерживать их функцию. HSP также могут стимулировать производство новых митохондрий и повышать их эффективность в производстве АТФ.

Когда митохондрии повреждены перечисленными выше факторами, они не могут должным образом выполнять свою работу по преобразованию энергии пищи в клеточную энергию. Они становятся неэффективными механизмами, что приводит к сбоям, а это большая проблема.

В норме продукты распада жиров и глюкозы транспортируются в митохондрии, где перерабатываются в АТФ – и расходуются. В идеальных, здоровых условиях наши энергетические потребности удовлетворяются потребляемой пищей, митохондрии не повреждаются десятью вышеупомянутыми факторами окружающей среды и весь процесс протекает как надо.

Но в обычных, неидеальных условиях все происходит иначе. Когда митохондрии не работают должным образом, преобразование жиров и глюкозы в АТФ нарушается и эти сырьевые материалы откладываются внутри клетки в виде вредных жиров. Любая клетка, не являющаяся жировой, но заполненная жирами, представляет собой источник проблем, поскольку нормальная клеточная деятельность, о которой мы говорили ранее: передача клеточных сигналов и транспортировка элементов по клетке, обеспечивающая нормальное функционирование клеток, – блокируется. Это пробка внутри клетки, вызванная избытком жира. Один из путей клеточной сигнализации, заблокированный, когда клетка заполнена токсичным жиром, – это инсулиновая сигнализация, которая оказывает огромное влияние на уровень сахара в крови, циркулирующего в организме.

В нормальных условиях, когда после приема и переваривания богатой углеводами пищи в крови резко возрастает количество сахара, из поджелудочной железы выделяется гормон инсулин, который перемещается по организму, связываясь с инсулиновыми рецепторами на клетках и подавая сигнал клеткам, чтобы те активировали транспортеры глюкозы изнутри клетки на клеточную мембрану и пустили глюкозу внутрь. Но когда клетка заполнена жиром, этот процесс инсулиновой сигнализации нарушается; каналы для транспортировки глюкозы не доходят до клеточной мембраны, и глюкоза не попадает в клетку – она блокируется. Эта блокировка, называемая инсулинорезистентностью, – способ, которым клетка защищает себя от чрезмерной бомбардировки энергией, поступающей с пищей (глюкозой). Клетка «знает», что из-за проблем с митохондриями она не может преобразовать сырье (глюкозу) в клеточную энергию, поэтому она блокирует поступление глюкозы в клетку. Из-за инсулинорезистентности глюкоза в избытке попадает в кровь, что вызывает целый ряд проблем.