Il mitocondrio è l'organello che fornisce la maggior parte dell'energia cellulare, sfruttando l'energia chimica dei legami presenti nelle sostanze nutritive.
Alla fine del 19° secolo Benda notò delle strutture intracellulari simili ai batteri, che funzionavano come organismi elementari; chiamò queste strutture “mitocondri”, formando la parola dalle parole greche “mitos” (filo) e “chondros” (granuli).
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Storicamente le disfunzioni mitocondriali erano attribuite a difetti genetici, quindi condizioni presenti alla nascita e non acquisite. Oggi invece sappiamo che le loro alterazioni acquisite sono corresponsabili di numerose patologie (ischemia, malattie neurodegenerative e psichiatriche, epatiche, polmonari, cardiache, metaboliche, reumatiche, autoimmuni, tumori). Queste malattie sono infatti caratterizzate da cellule che non riescono a produrre energia e quindi funzionare correttamente, o da difetti nella bioenergetica che alterano alcune funzioni come l'apoptosi, la morte cellulare programmata che è necessaria nelle cellule alterate per evitare la formazione di tumori.
Le disfunzioni mitocondriali sono legate a bioenergetica compromessa, stress ossidativo aumentato, omeostasi del calcio alterata e modifiche nelle dinamiche mitocondriali.
Quali sono le ragioni che portano i mitocondri a funzionare male?
Inversione del trasporto degli elettroni (che dovrebbe avvenire in un solo senso) legato all'eccesso di specie reattive (i famosi radicali liberi, ROS), l'accumulo di proteine alterate, l'accumulo di calcio, ROS e amiloide (nelle malattie neurodegenerative) che alterano la morfologia e la funzione, la formazione di pori che danno il via alla morte cellulare, alterazioni nella bioenergetica creano sbilanciamenti energetici e facilitano l'insorgere di insulinoresistenza, instabilità del genoma che porta alla produzione di proteine alterate e mitocondri malfunzionanti.
Anche la malattia COVID19 può essere dannosa per i mitocondri.
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Tra i supporti nutrizionali per i mitocondri, vitamina B2, creatina, carnitina, coenzima Q10. Anche la dieta chetogenica può essere d'aiuto.
In particolare, per ridurre lo stress ossidativo che si sviluppa durante le reazioni chimiche sono stati proposti coenzima Q10, MitoQ, nicotinamide riboside, N-acetil cisteina.
Questi interventi non hanno però verifiche sul lungo termine, compreso la dieta chetogenica che nel modello animale può favorire la fibrosi e può portare a sbilanciamenti nutrizionali.
"Allo stesso modo, l’efficacia clinica degli antiossidanti e dei composti mirati alla dinamica mitocondriale richiede un attento equilibrio, evitando interferenze con i meccanismi fisiologici di segnalazione dei ROS essenziali per l’omeostasi cellulare".
In pratica un eccesso di antiossidanti può essere problematico perché abbiamo necessità anche dei ROS e di (un po' di) stress ossidativo.
Il trapianto di mitocondri, l'inserimento di mitocondri giovani e funzionanti può essere un'altra prospettiva. Quello autologo (con mitocondri della persona stessa) può ridurre i rischi di rigetto immunitario.
Si tratta comunque di trattamenti ancora da approvare e sottoporre a rigorosi studi.
"La direzione futura delle terapie per la disfunzione mitocondriale risiede probabilmente nella medicina personalizzata, in cui la profilazione genetica e metabolica potrebbe adattare gli interventi alle esigenze dei singoli pazienti, migliorando sia l’efficacia che la sicurezza. Mentre il panorama terapeutico per la disfunzione mitocondriale continua a maturare, l’integrazione di strategie dietetiche, farmacologiche e preventive mantiene la promessa di un approccio più completo ed efficace alla gestione di queste malattie complesse. Lo sforzo di tradurre questi progressi nella pratica clinica sottolinea la necessità di uno sforzo multidisciplinare, colmando il divario tra intuizioni molecolari e innovazione terapeutica per tracciare un percorso verso risultati migliori per i pazienti nel campo della patologia mitocondriale.
Aggiornamento 21/8/2024
Le diete possono avere un effetto importante sulle dinamiche bioenergetiche influenzando i mitocondri, i nostri organelli produttori di energia che soffrono in caso di alterazioni.
"La disfunzione mitocondriale si verifica nei monociti durante l'obesità e contribuisce a uno stato infiammatorio di basso grado; pertanto, il mantenimento di buone condizioni mitocondriali è un aspetto chiave per il mantenimento della salute".
I ricercatori hanno mostrato che 3 tipi di diete di restrizione (dieta chetogenica, digiuno intermittente e restrizione calorica) insieme alla rifaximina influenzano il microbiota, riducendo LPS.
LPS è rilasciato dai batteri infiammatori ed entra in circolo tramite permeabilità intestinale. Riducendosi, non vengono stimolati alcuni recettori (TLR4) che inducono infiammazione nei monociti, migliorando la salute mitocondriale.
Questo riflette probabilmente un generale miglioramento della bioenergetica dell'organismo.
Aggiornamento 12/11/2024
Il coenzima Q10 ad alte dosi ha migliorato la steatosi epatica e le funzioni vascolare, cardiaca ed endoteliale in persone con MASLD (steatosi epatica associata a disfunzione metabolica), riducendo così il rischio cardiovascolare.
Aggiornamento 2/3/2025
Come fa il cibo a rappresentare una medicina per le persone con problemi renali?
"Diversi fattori sono associati alla progressione dell’insufficienza renale (CKD) e alle complicanze nei pazienti con insufficienza renale cronica, come lo stress ossidativo, la disfunzione mitocondriale, l’invecchiamento precoce, la disbiosi intestinale e la disfunzione endoteliale", e questi sono tutti fattori associati all'alimentazione e allo stile di vita.
"L’infiammazione cronica rappresenta un cambiamento patologico e implica direttamente il peggioramento della prognosi della CKD e degli esiti cardiovascolari. Diabete mellito, ipertensione, obesità, inattività fisica, età, dieta, anemia, acidosi metabolica, sistema immunitario alterato, disbiosi intestinale e uremia di per sé possono contribuire all’infiammazione. A livello cellulare, lo stress ossidativo, le cellule senescenti e la disfunzione mitocondriale sono direttamente coinvolti nell’infiammazione osservata nelle persone con insufficienza renale cronica".
La disfunzione mitocondriali, dovuta a mitocondri invecchiati e difettosi, genera specie reattive (ROS) che devono essere neutralizzate con i meccanismi antiossidanti, in caso contrario generano stress ossidativo e infiammazione. Una buona alimentazione stimola Nrf2 che promuove enzimi antiossidanti e detossificanti.
"Tutti questi sistemi possono essere repressi o inducibili e i nutrienti svolgono un ruolo cruciale nell’attivazione di NRF2 e nella repressione delle vie di segnalazione NF-κB e NLRP3, esercitando effetti terapeutici contro l’infiammazione. Le prove attuali indicano che molti composti bioattivi si trovano naturalmente negli alimenti, come gli isotiocianati nelle verdure crucifere, catechine nel cioccolato fondente, i polifenoli presenti nella frutta, nella propoli e negli alimenti fermentati, possono agire come modulatori dei fattori di trascrizione coinvolti nell’infiammazione e nello stress ossidativo, fornendo effetti antinfiammatori e antiossidanti nei soggetti affetti da insufficienza renale cronica. Pertanto, il concetto di “cibo come medicina” diventa particolarmente rilevante per la malattia renale cronica".
Gli studi indicano che diversi composti bioattivi, come curcumina, allicina, quercetina, sulforafano e catechine riducono l'espressione delle vie dell'infiammazione e migliorano quelle che proteggono dallo stress ossidativo.
"Date le informazioni di cui sopra, migliorare la qualità della dieta dei pazienti con insufficienza renale cronica, compresi alimenti sani ricchi di composti bioattivi come frutta, verdura, semi, noci, tè, cacao, caffè, cereali integrali e spezie come curcuma e cannella, può essere una potenziale strategia per prevenire e trattare l'infiammazione in questi individui".
Aggiornamento 24/3/2025
Le malattie neurodegenerative sono legate a difetti nella bioenergetica dei neuroni e circa il 30% delle persone, con una genetica favorevole, sono responsive a un trattamento dietetico
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