Onze mitochondriën zijn de minuscule energiefabriekjes die in elke lichaamscel voorkomen. Ze zorgen er voor dat de energie die de cel heeft opgenomen in de vorm van vetten of glucose, kan worden omgezet in bruikbare energie. In feite zorgen ze dus voor de energiesynthese in de cel.
Afhankelijk van de energiebehoefte in de cel, zitten er één of meerdere mitochondriën in de cel. De manier waarop deze boonvormige organellen werken, bepaalt voor een groot deel onze gezondheid en de mate waarin we sneller of langzamer verouderen. Het is dus heel belangrijk om te zorgen dat je mitochondria goed functioneren, zodat je altijd bent voorzien van de optimale hoeveelheid energie en natuurlijk zo lang mogelijk jong en vitaal blijft.
Wat zijn mitochondriën?
Mitochondriën zijn gespecialiseerde celstructuren die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor het omzetten van het voedsel dat we consumeren in cellulaire energie als adenosinetrifosfaat (ATP). De ATP die ze produceren, levert de benodigde energie om de celprocessen aan te sturen.
De mitochondria zijn een soort organel – een gespecialiseerde cellulaire structuur – die breed scala van processen voor hun rekening nemen in de cellulaire functie. Zoogdiercellen bevatten een groot aantal mitochondriën, die vaak maar een kwart van het volume van een cel innemen.
De belangrijkste functie van deze mitochondria is het genereren van celenergie. Het cellulaire metabolisme zet koolhydraten, vetten en eiwitten om in energie. Binnen de mitochondriën vinden de belangrijkste processen plaats om voedingsstoffen om te zetten in energie.
Naast het energiemetabolisme vervullen de mitochondria nog vele andere rollen, waaronder:
- Regulering van calciumgehaltes in de cel
- Dragen bij aan de warmteontwikkeling (thermogenese) in bruin vet
- Dragen bij aan immuniteit en werken ontstekingsremmend
- Spelen een belangrijke rol in celoverleving en celdood.
Het gezond houden van mitochondriën is van essentieel belang voor cellen om optimaal te werken en de veroudering zo veel mogelijk te vertragen. Wanneer de cellen gezond zijn, blijven de weefsels die ze vormen ook gezond. Als alle weefsels samen op hun beurt ook gezond zijn, beschikken we over een gezond lichaam dat minder snel veroudert.
Wanneer je dit proces van micro naar macro bekijkt, kun je dus stellen dat mitochondriale gezondheid de algehele gezondheid bevordert. Gezondheid van de energievoorziening in de cellen is essentieel voor onze gezondheid in het algemeen. Daarom is het geen verrassing dat het verlies van mitochondriale functie een kenmerk is van veroudering en veel leeftijdsgerelateerde aandoeningen, terwijl het behoud van mitochondriale fitheid is gekoppeld aan een verhoogde gezondheid en een langere levensduur.
Mitochondriële disfunctie en veroudering
De afgelopen decennia hebben we grote inzichten verworven in hoe het verouderingsproces van ons lichaam werkt. Ook hebben we geleerd welke factoren veroudering in de hand werken en welke het proces juist afremmen.
Veroudering kun je grofweg zien als een verslechtering van de cellulaire functie die wordt veroorzaakt door de vergroting van cellulaire schade. De factoren die van grootste invloed zijn op veroudering zijn:
genomische instabiliteit: de mutaties die plaatsvinden in de genomica (delen van de genen) door omgevingsfactoren. In feite valt deze factor dus voornamelijk onder de epigenetica.
gedereguleerde nutriëntendetectie: de cel is verminderd in staat om te bepalen aan welke nutriënten behoefte is en in welke mate deze moeten worden opgenomen.
celveroudering: vindt voornamelijk plaats onder invloed van stress van zowel binnen als buiten het lichaam. Voorbeelden van stressfactoren zijn abnormale celgroei, oxidatieve stress, autofagie etc.
Een ander kenmerk dat een grote rol speelt in het verouderingsproces en dat meestal wordt geassocieerd met deze kenmerken, is de mitochondriale disfunctie. Mitochondriën zijn meestal het eerste deel van de cel dat disfunctioneel raakt, vooral in de metabolisch actieve weefsels die grote hoeveelheden cellulaire energie vereisen, zoals de hersenen, het hart en de spieren.
Waarom zijn mitochondriën belangrijk?
Een enkele cel kan honderden tot duizenden mitochondriën hebben. Het is dit netwerk dat samenwerkt en van cruciaal belang is voor de cellulaire gezondheid. Deze structuren vormen de basis van het leven en zorgen dat we gezond ouder kunnen worden.
Binnen elke cel verandert het mitochondriale netwerk voortdurend omdat het zich aanpast aan onze levensstijl en de omgevingsfactoren. Naarmate we ouder worden reduceert het netwerk en neemt ook in kwaliteit af. Het resultaat is dat de mitochondrien minder energie gaan produceren om onze cellen en weefsels in stand te houden. Alles is er dus aan gelegen om de mitochondriele functie zo optimaal mogelijk te houden voor goede energieniveaus en kwalitatieve cellulaire functies.
De grootste invloed op de mitochondriale netwerken zijn voeding, levensstijl en omgeving. We kunnen dus voor een groot deel zelf de keuze maken hoe snel we willen verouderen en hoeveel we er voor over hebben om langer jong en energiek te blijven.
ATP, ADP: energieproductie in de cel
ATP staat voor adenosine trifosfaat en wordt vaak beschreven als “een moleculaire munteenheid voor intracellulaire energieoverdracht. Zoals eerder uitgelegd vormen de organische stoffen zoals koolhydraten, eiwitten en vetten de brandstofbron. Na vertering van deze voedingsmiddelen in het spijsverteringsstelsel komen deze bouwstenen terecht bij de cellen. Met behulp van zuurstof worden glucose en vetten in de mitochondriën van de cellen afgebroken en omgezet in energie.
Wanneer glucose direct wordt verbrand, komt er veel energie tegelijk vrij. Een deel van deze energie komt vrij als warmte. Bij de directe afbraak van 1 gram glucose komt zoveel energie vrij dat je daarmee de temperatuur van 1 liter water 4 graden Celsius kan laten stijgen. Je kan je voorstellen dat dit in het lichaam niet wenselijk is, zeker niet gezien de hoeveelheden suiker die we dagelijks verorberen.
Om deze temperatuurstijging te voorkomen slaat het lichaam deze energie op als ATP. In feite zijn de ATP-moleculen dus de energie-accu’s van de cel, zodat deze de energie kan aanspreken op het moment dat daaraan behoefte is. Op dat moment wordt ATP afgebroken tot ADP (adenosine difosfaat), zodat de opgeslagen energie vrijkomt.
Autofagie: opruimen van beschadigde mitochondriën
Autofagie (letterlijk ‘zelfetend’) is het proces waarbij de cel zijn eigen inhoud, met name de beschadigde eiwitten en organellen afbreekt en recyclet voor cellulaire renovatie en homeostase.
De toenemende schade van de cellen is een van de voornaamste oorzaken van veroudering. Door de celresten op te ruimen en te voorkomen, helpt autofagie de cellen relatief jonger te houden.
Mitofagie (mitochondriale autofagie) is een specifiek type autofagie dat beschadigde mitochondriën selectief afbreekt. Hierbij blijven de goed functionerende mitochondriën gespaard. Het is een strak gereguleerd proces dat werkt op organellair niveau. De afbraakproducten komen beschikbaar voor cellulair metabolisme.
Gewoontes voor gezonde mitochondria
Ketogeen dieet – Een ketogeen dieet is rijk aan vetten en zeer arm aan koolhydraten en eiwitten. Steeds meer mensen ontdekken deze leefstijl om duurzaam af te vallen, meer energie te krijgen en betere mentale prestaties te leveren.
Ketonen, de energie die de lever aanmaakt op het moment dat de glucosevoorraad op is, zijn de alternatieve brandstofbron die ook een gunstige impact hebben op de mitochondriën1
Vasten – Periodiek vasten is een andere manier om de celgezondheid te bevorderen. Door middel van intermittend fasting gaan de cellen door calorische onthouding nieuwe mitochondria aanmaken. Bij intermittend fasting eet je dagelijks binnen een vast tijdframe, dus bijvoorbeeld 4 uur eten, 20 uur vasten of 6 uur eten, 18 uur vasten. Lees meer over intermittend fasting.
HIIT training – HIIT training is een intensieve manier van sporten waarin je jezelf in korte tijd bijzonder druk maakt. Een paper uit 2017 in het vaktijdschrift Cell Metabolism liet zien dat HIIT training ervoor zorgde dat cellen meer eiwitten aanmaakten voor de mitochondriën, waardoor de energiefabriek van de cel robuuster werd. HIIT zorgde voor een toename van de mitochondriale capaciteit van 49% voor jonge, gezonde volwassenen in het onderzoek: de oudere vrijwilligers zagen een toename van 69%.2
Slaapgewoontes – Voldoende en vooral kwalitatieve slaap zijn essentieel voor gezonde mitochondria. Het cellulaire energiemetabolisme volgt namelijk het ritme van de circadiaanse klok. Een studie van de Universiteit van Bazel heeft aangetoond hoe dit werkt door voor het eerst de relatie tussen het circadiaanse ritme en het mitochondriale netwerk in kaart te brengen.
Talloze genetisch gecontroleerde klokken tikken in verschillende delen van ons lichaam, zoals de lever, de nieren en het hart. Ze initiëren onder meer veel stofwisselingsprocessen en zorgen ervoor dat deze op het optimale tijdstip van de dag plaatsvinden. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de orgaanklok uit de Chinese geneeskunde.
De mitochondria volgen precies het 24-uurs circadiaanse ritme en stemmen het energiemetabolisme daarop af. Regelmaat, het aantal uren slaap en de diepte van de slaap zijn alle zeer belangrijk om de energievoorziening in de cellen optimaal te kunnen laten verlopen.3
In de onderstaande animatievideo van Harvard University wordt de werking van de mitochondrien uitgelegd.
