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Lo Que Necesita Saber Sobre la Disfunción Mitocondrial y el Corazón

La Teoría Mitocondrial del Envejecimiento

La teoría mitocondrial del envejecimiento (MTA, por sus siglas en inglés) y la teoría de los radicales libres del envejecimiento (FRTA, por sus siglas en inglés) están estrechamente relacionadas y, de hecho, fueron propuestas por el mismo investigador con una diferencia de 20 años entre sí. Ambas teorías sugieren que los radicales libres dañan el ADN con el tiempo, causando que uno envejezca, mientras que el MTA simplemente agrega las mitocondrias y su producción de radicales libres en la ecuación. Estas teorías y la comprensión que tenemos ahora de los radicales libres son la razón por la que los antioxidantes son suplementos y temas de discusión tan populares hoy en día.

La Paradoja

Las mitocondrias son como pequeñas células dentro de nuestras células (ver la figura 1). Son los orgánulos productores de energía del cuerpo. Cuanta más energía requiera un determinado tejido, como el cerebro y el corazón, más mitocondrias contienen esas células. Lo que hace que las mitocondrias sean interesantes es que tienen su propio conjunto de ADN. Lo que las hace paradójicas es que cuanto más energía producen, más radicales libres dañinos para el ADN producen. El daño del ADN mitocondrial parece ser causado por los subproductos naturales de la producción de energía o ATP, lo que significa que el proceso que está destinado a mantener la vida es lo que eventualmente causa la disfunción y la muerte de la célula. ¡Las mitocondrias pueden ser la clave para el funcionamiento y la disfunción, y en última instancia para la vida y la muerte! Piénselo de esta manera: todas las células, tejidos y, por lo tanto, partes del cuerpo requieren ATP, o energía, para funcionar correctamente. Si el ADN tiene el modelo para la función adecuada de una célula, cualquier cambio en el modelo cambiará la forma en que funciona la célula. Si las mitocondrias no funcionan correctamente, entonces no pueden cumplir su función de producir energía, lo que significa que la célula perderá su capacidad para funcionar adecuadamente.

Muchos Mecanismos

Se han propuesto disfunciones de las mitocondrias en el desarrollo de toda una serie de enfermedades degenerativas, como diabetes, hipertensión arterial, enfermedad de Alzheimer, neurodegeneración y cáncer4. Los investigadores se han centrado principalmente en aquellos relacionados con el corazón y el cerebro porque requieren grandes cantidades de oxígeno y energía, y son tan densas en la mitocondria, lo que significa que la disfunción mitocondrial tiene un gran impacto en el funcionamiento de estos órganos.

Lo Que Sabemos Actualmente

Diabetes, Disfunción Endotelial, Presión Arterial y Reducción del Óxido Nítrico

En la diabetes, el alto nivel de azúcar en la sangre y los lípidos elevados en la sangre que se han oxidado o glucosionado afectan la función de las enzimas mitocondriales, lo que resulta en una sobreproducción de radicales libres. Estos radicales libres dañan el ADN mitocondrial, hacen que las mitocondrias sean disfuncionales y alteran varias vías en las células endoteliales que inician la arterosclerosis y la cardiomiopatía (enfermedad del músculo cardiaco)1. Estas también reducen la actividad de la sintase de óxido nítrico en las células endoteliales, lo que reduce la producción de óxido nítrico y la vasodilatación dependiente del endotelio, que resulta en presión arterial alta2,3. Este efecto se ha demostrado en las arteriolas de sujetos con diabetes tipo 2 versus controles sin la enfermedad. En las personas con diabetes, la función endotelial se deterioró, la densidad mitocondrial fue menor, la dilatación mediada por flujo (una medida de la capacidad de respuesta de los vasos sanguíneos a la presión sanguínea) fue menor y la producción de superóxido mitocondrial (un radical libre) fue mayor.

¡Grasa Tóxica!

Las mitocondrias también están involucradas en el metabolismo de los lípidos. Si las mitocondrias son disfuncionales, entonces el metabolismo de los lípidos se desequilibra. Se sugiere que esta asociación disfuncional puede complicar la diabetes tipo 1 a través de la disfunción mitocondrial en las células beta pancreáticas que producen insulina, interrumpiendo el metabolismo de las grasas y los azúcares. En la diabetes tipo 2, se cree que la disfunción mitocondrial también ocurre en las células grasas, inhibiendo el metabolismo adecuado de las grasas. Esto permite que las grasas en exceso circulen y sean absorbidas por otras células como las células beta pancreáticas, lo que resulta en lipotoxicidad (toxicidad de la grasa) y perpetúa la disfunción mitocondrial. En los humanos, se ha demostrado que una dieta alta en grasas aumenta la producción mitocondrial de radicales libres en los músculos, y cuando se limitó la producción de radicales libres con un fármaco dirigido, se preservó la sensibilidad a la insulina6.

Regulación del Calcio

Las mitocondrias disfuncionales también son un sello distintivo de la remodelación del músculo cardíaco en la enfermedad. Ahora se piensa que las mitocondrias ayudan a regular el flujo de calcio en las células del corazón, ayudando a regular su función7,8. El calcio es necesario para la contracción de los músculos, incluido el corazón. Si las mitocondrias son disfuncionales, su capacidad de amortiguar el calcio y de suministrar energía al corazón se ve muy comprometida.

Posibles Opciones de Tratamiento Bajo Estudio

Ejercicio Para la Disfunción Endotelial y Mitocondrial

Se sabe que el ejercicio puede estimular la multiplicación de las mitocondrias en el tejido muscular. Esto tiene sentido porque si los músculos requieren más energía, el cuerpo tendrá que asegurarse de que haya maquinaria para hacer que esa energía adicional esté disponible. También sabemos que el ejercicio mejora la función endotelial. Un estudio encontró que en pacientes con enfermedad arterial coronaria (EAC), el 33% de ellos tenía disfunción mitocondrial. Ese 33% tendía a tener niveles más bajos de actividad física, lo que se asoció con una mayor disfunción endotelial. Lo contrario también fue cierto10. Esto demuestra que los niveles más bajos de actividad física están asociados con una mayor disfunción mitocondrial y disfunción endotelial en pacientes con CAD, que una mayor actividad física podría reducir la disfunción mitocondrial y la endotelial, ¡y que ambos tipos de disfunción podrían estar relacionados!

Soporte Nutricional Para las Mitocondrias

1. Ácido Lipoico y Acetil-L-Carnitina

La calcificación de los vasos sanguíneos es una preocupación importante hoy en día porque conduce al endurecimiento de las arterias. Se sabe que el ácido alfa lipoico es un antioxidante mitocondrial que preserva o mejora la función mitocondrial. Sin embargo, ahora también se ha demostrado in vitro y en un estudio en animales que el ácido lipoico puede prevenir la calcificación arterial, y que la calcificación arterial incluso puede estar relacionada con la disfunción mitocondrial12. Dado que el ácido lipoico es tan importante para la salud mitocondrial, los métodos están en estudio para aumentar la producción de ácido lipoico sintasa, la enzima responsable de producir ácido lipoico en el cuerpo11.   Un estudio en humanos con pacientes con EAC ha proporcionado una prueba más de la relación entre la disfunción endotelial, la disfunción mitocondrial y la enfermedad cardíaca. Los pacientes con EAC recibieron ácido lipoico y acetil-L-carnitina durante 8 semanas y luego un placebo durante 8 semanas. La L-Carnitina ayuda a transportar los ácidos grasos a las mitocondrias para producir energía. Se encontró que el tratamiento relajaba los vasos sanguíneos en todos los pacientes. En pacientes con presión arterial más alta y en aquellos con síndrome metabólico, la presión arterial disminuyó ¡en 9 mmHg!13 Esto muestra que el tratamiento de la disfunción mitocondrial puede mejorar la función de los vasos sanguíneos y, por lo tanto, la presión arterial. ¡Este es ciertamente un enfoque novedoso!

Figura 1. Muchas mitocondrias se encuentran dentro de una sola célula. Las mitocondrias utilizan sustratos de grasa y azúcar para producir energía (ATP) a través del ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones. Las mitocondrias también tienen su propio conjunto de ADN.

2. Coenzima Q10

CoQ10 es quizás la enzima mitocondrial y antioxidante más popular. Ya se sabe que los medicamentos de estatinas tomados para el colesterol alto reducen severamente los niveles de CoQ10, que irónicamente provoca otros efectos secundarios cardiovasculares negativos. Sin embargo, un estudio en humanos con pacientes con EAC ahora ha demostrado que más de 8 semanas de suplementación con 300 mg de CoQ10 revirtió la disfunción mitocondrial (medida por la reducción de la relación lactato: piruvato) y mejoró la función endotelial (medida por un aumento de la dilatación mediada por el flujo)14.

3. Otros Antioxidantes Mitocondriales

Otros compuestos naturales que han demostrado tener efectos antioxidantes en las mitocondrias incluyen el resveratrol, que se encuentra en el vino y las uvas, la curcumina de la cúrcuma y el EGCG, que se encuentran abundantemente en el extracto de té verde. Sin embargo, no se han realizado estudios en humanos para estos compuestos en la disfunción mitocondrial16,18.

Un Nuevo Nombre

Tan reconocida es la función de la disfunción mitocondrial en muchas enfermedades que se ha acuñado un nuevo término para este fenómeno: disfunción bioenergética15. Ahora se sabe que la disfunción bio-energética está relacionada con una gama de enfermedades que incluyen diabetes, hipertensión, calcificación arterial, enfermedad de Alzheimer, e incluso el autismo (ver la figura 2)4,16,17. La investigación más reciente está aplicando el conocimiento actual de la disfunción bioenergética a los tratamientos para el cáncer, incluidas las quimioterapias16.

Mitocondria de Calidad es Igual a Salud de Calidad

No solo la cantidad de mitocondrias, sino la calidad de esas mitocondrias es importante para la buena salud. El ejercicio puede aumentar el número de mitocondrias, pero la salud de esas mitocondrias debe preservarse con antioxidantes mitocondriales dirigidos. De lo contrario, se pueden producir mutaciones en el ADN mitocondrial. Las mitocondrias deben estar funcionando lo suficientemente bien como para destruir la maquinaria dañada o mutada (mitofagia) para mantenerse saludables. De hecho, este proceso de reciclaje regulado es esencial para alargar la vida útil de acuerdo con la dieta de restricción calórica (que, por cierto, es el único método comprobado para alargar la vida útil y la salud)15. La conclusión es que toda la evidencia apunta a que las mitocondrias tienen la clave de la salud.

Referencias

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