Ook gebrek aan energie ?

5 feb6 minuten om te lezen

Bijgewerkt op: 10 feb

Dan heb je waarschijnlijk schade aan je mitochondriën.

Mitochondriale Disfunctie en de Positieve Impact van Moleculair Waterstof

Mitochondriën, vaak aangeduid als de “energiecentrales” van de cel, spelen een cruciale rol in het produceren van ATP (adenosinetrifosfaat), de primaire energiebron voor celactiviteiten. Naast hun rol in energieproductie, zijn mitochondriën ook betrokken bij andere belangrijke cellulaire processen zoals regulatie van de cellulaire levenscyclus, apoptose (geprogrammeerde celdood) en de homeostase van calcium. Mitochondriale disfunctie verwijst naar de verstoring van deze functies, wat kan leiden tot een breed scala aan ziekten en aandoeningen, van neurodegeneratieve ziekten tot cardiovasculaire problemen. De opkomst van moleculair waterstof (H₂) als een potentieel therapeutisch middel biedt nieuwe inzichten in hoe we mitochondriale disfunctie kunnen aanpakken en herstel van mitochondriale functies kunnen bevorderen.:

Functies van mitochondriën

ze maken energie (ATP) aan uit glucose, vetzuren en aminozuren
ze regelen de concentratie van glucose, vetten, lactaat, calcium, ijzer, enz. in de cel
ze leveren bouwstoffen voor RNA, DNA, aminozuren, eiwitten, vetten, cholesterol, ketonen, glucose, heem (een ijzer bevattend, zuurstofbindend onderdeel van hemoglobine)
ze maken neurotransmitters en hormonen aan
ze maken zuurstofradicalen aan, regelen oxidatieve stress
ze verwerken en verwijderen metabole afvalproducten, zoals lactaat, ammoniak, zuurstofradicalen en waterstofsulfide
ze communiceren met de celkern, de andere organellen en de omgeving rond de cel
ze regelen welke genen geactiveerd worden, en welke celfuncties geactiveerd moeten worden om de cel te beschermen tegen alle mogelijke vormen van stress of schade
ze regelen de zelfvernietiging van cellen (apoptose)
ze regelen de celdeling (groei, proliferatie) en de uitrijping van cellen (differentiatie)
ze communiceren met het centraal zenuwstelsel, het immuunsysteem, het metabolisme, het microbioom, en het circadiaans systeem

Wat is Mitochondriale Disfunctie?

Mitochondriale disfunctie treedt op wanneer mitochondriën niet effectief functioneren, wat resulteert in verminderde energieproductie en verhoogde productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), oftewel vrije radicalen. Deze vrije radicalen kunnen cellen en weefsels beschadigen, wat leidt tot oxidatieve stress, ontsteking en veroudering. Mitochondriale disfunctie wordt in verband gebracht met verschillende aandoeningen zoals:

Neurodegeneratieve ziektes: zoals de ziekte van Alzheimer en Parkinson, waarbij de hersencellen ernstig worden aangetast.
Hart- en vaatziekten: Door verminderde energieproductie kunnen de hartspiercellen niet optimaal functioneren, wat leidt tot hartfalen.
Diabetes type 2: Verminderde mitochondriale werking speelt een rol in de ontwikkeling van insulineresistentie.
Veroudering: Oxidatieve schade door disfunctionele mitochondriën wordt gezien als een belangrijke factor in het verouderingsproces.

De oorzaken van mitochondriale disfunctie kunnen variëren, van genetische mutaties tot omgevingsfactoren zoals voedingstekorten, toxines, stress en het normale verouderingsproces.

Moleculair Waterstof als Potentieel Therapeutisch Middel

Moleculair waterstof (H₂) is een relatief nieuwe speler in de wereld van antioxidanten en therapeutische moleculen. In tegenstelling tot andere antioxidanten, die vaak specifieke reactieve zuurstofsoorten (ROS) neutraliseren, blijkt moleculair waterstof bijzonder effectief te zijn in het verminderen van schadelijke ROS, zoals hydroxylradicalen (OH•) en peroxynitriet (ONOO−). Dit maakt waterstof bijzonder waardevol in de context van mitochondriale disfunctie, waar deze vrije radicalen een belangrijke rol spelen in de schade aan cellen en weefsels.

Studies hebben aangetoond dat moleculair waterstof niet alleen de productie van ROS kan verminderen, maar ook de mitochondriale functie kan verbeteren. Dit kan door een aantal mechanismen, zoals het verbeteren van de energieproductie in mitochondriën en het bevorderen van de mitochondriale biogenese (de aanmaak van nieuwe mitochondriën).

Positieve Impact van Moleculair Waterstof op Mitochondriale Functie

Reductie van Oxidatieve Stress: Moleculair waterstof heeft de unieke eigenschap dat het selectief schadelijke ROS zoals hydroxylradicalen neutraliseert zonder het natuurlijke antioxidantensysteem van de cel te verstoren. Dit helpt de oxidatieve stress die vaak gepaard gaat met mitochondriale disfunctie te verminderen. Wanneer de mitochondriën goed functioneren en minder ROS produceren, worden cellen minder beschadigd en blijft hun energieproductie efficiënter.
Verbetering van de Mitochondriale Energieproductie: Onder normale omstandigheden worden mitochondriën continu belast door de productie van ATP. Bij mitochondriale disfunctie kan dit proces verstoord raken, wat leidt tot verminderde energieproductie en verhoogde vermoeidheid. Moleculair waterstof kan de werking van mitochondriale enzymen ondersteunen en de ATP-productie verbeteren, wat een directe invloed heeft op het energieniveau van cellen en weefsels.
Bevordering van Mitochondriale Biogenese: Er is steeds meer bewijs dat moleculair waterstof de biogenese van mitochondriën stimuleert, wat inhoudt dat het de aanmaak van nieuwe mitochondriën bevordert. Dit is van cruciaal belang wanneer bestaande mitochondriën niet goed functioneren, omdat het herstel van gezonde mitochondriën kan helpen de algehele cellulaire energievoorziening te verbeteren.
Versterking van Mitochondriale Functie bij Ziekten: Studies hebben aangetoond dat waterstoftherapie gunstige effecten kan hebben bij ziekten die geassocieerd worden met mitochondriale disfunctie, zoals neurodegeneratieve aandoeningen (bijv. de ziekte van Parkinson), hartziekten en diabetes. In diermodellen is waterstof gebruikt om de mitochondriale functie te herstellen, en het heeft aangetoond neuroprotectieve effecten te hebben door de mitochondriën in hersencellen te ondersteunen.
Anti-inflammatoire Effecten: Mitochondriën spelen ook een rol in ontstekingsreacties. Disfunctie van mitochondriën kan leiden tot verhoogde ontstekingsniveaus, wat de schade aan weefsels verergert. Moleculair waterstof heeft krachtige anti-inflammatoire effecten die kunnen helpen de ontsteking te verminderen die vaak gepaard gaat met mitochondriale disfunctie.

Klinische Toepassingen en Onderzoek

Er is een toenemende hoeveelheid klinisch onderzoek dat de voordelen van moleculair waterstof bij mitochondriale disfunctie onderzoekt. Dit onderzoek heeft veelbelovende resultaten opgeleverd, vooral bij ziekten zoals Parkinson, diabetes type 2 en hartziekten. De therapieën variëren van het inademen van waterstofgas tot het drinken van waterstofrijk water. De veiligheid en effectiviteit van deze behandelingen worden momenteel verder onderzocht, maar de vroege resultaten zijn veelbelovend.

Conclusie

Mitochondriale disfunctie is een kernprobleem bij veel chronische ziekten en het verouderingsproces. Moleculair waterstof heeft zich gepositioneerd als een veelbelovende benadering voor het herstellen van de mitochondriale functie en het verminderen van de schadelijke effecten van oxidatieve stress. Door de reductie van vrije radicalen, het verbeteren van de energieproductie en het bevorderen van de mitochondriale biogenese, kan moleculair waterstof een belangrijke rol spelen in het herstel van mitochondriale gezondheid. Verdere klinische studies zijn nodig om de volledige reikwijdte van de therapeutische voordelen van moleculair waterstof te bevestigen, maar het biedt veelbelovende perspectieven voor de behandeling van aandoeningen die verband houden met mitochondriale disfunctie.

Studies :

*Molecular hydrogen is a novel antioxidant to efficiently reduce oxidative stress with potential for the improvement of mitochondrial diseases

Shigeo Ohta 1 Biochim Biophys Acta

. 2012 May;1820(5):586-94.

doi: 10.1016/j.bbagen.2011.05.006. Epub 2011 May 20

*Molecular hydrogen suppresses superoxide generation in the mitochondrial complex I and reduced mitochondrial membrane potential

Genki Ishihara 1, Kosuke Kawamoto 2, Nobuaki Komori 3, Toru Ishibashi 4 Biochem Biophys Res Commun

. 2020 Feb 19;522(4):965-970.

doi: 10.1016/j.bbrc.2019.11.135. Epub 2019 Dec 4.

*Korovljev, D., et al., Molecular hydrogen affects body composition, metabolic profiles, and mitochondrial function in middle-aged overweight women. Ir J Med Sci, 2017.

*Shimminju, Effects of H2-Rich Water Consumption on Oxidative Stress, PBMC Profiles and Their Transcriptome: A Randomized, Double-blind, Controlled Study (Doctoral dissertation,). 2018.

*Ito, M., et al., Open-label trial and randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover trial of hydrogen-enriched water for mitochondrial and inflammatory myopathies. Medical Gas Research, 2011. 1(1): p. 24.

*Molecular hydrogen has a positive impact on pregnancy maintenance through enhancement of mitochondrial function and immunomodulatory effects on T cells

Chieko Aoki 1, Kenji Imai 2, Teruyuki Mizutani 3, Daisuke Sugiyama 4, Rika Miki 5, Yoshihiro Koya 5, Tomoko Kobayashi 1, Takafumi Ushida 1, Yukako Iitani 1, Noriyuki Nakamura 1, Taro Owaki 1, Hiroyoshi Nishikawa 6, Shinya Toyokuni 7, Hiroaki Kajiyama 1, Tomomi Kotani 1