Энергия мозга. Теория развития всех психических заболеваний, объясняющая их общую причину

Роль митохондрий в регуляции нейромедиаторов гораздо шире, чем просто их участие в синтезе, высвобождении и повторном поглощении. У этих органелл на самом деле имеются рецепторы для некоторых нейромедиаторов, что указывает на наличие цикла обратной связи между нейромедиаторами и митохондриями. Кроме того, они содержат некоторые ферменты, участвующие в распаде нейромедиаторов, например моноаминоксидазу. Они участвуют в регуляции высвобождения ГАМК и фактически хранят ГАМК в себе (15). Наконец, известно, что некоторые нейромедиаторы регулируют работу, производство и рост митохондрий. Очевидно, что нейромедиаторы – это не просто проводники между клетками, влияющие на наше настроение. Они являются важнейшими регуляторами обмена веществ и самих митохондрий. Я вернусь к этому позже.

Митохондрии помогают регулировать работу иммунной системы

Митохондрии также играют важную роль в работе иммунной системы (16) – сюда относится не только борьба с вирусами и бактериями, но и низкоуровневое воспаление, которое в той или иной степени наблюдается при большинстве метаболических и психических расстройств. Эти органеллы помогают регулировать взаимодействие иммунных клеток с иммунными рецепторами. Когда клетки испытывают сильный стресс, они часто высвобождают компоненты митохондрий, которые служат сигналом опасности для остального организма, активизирующим хроническое низкоуровневое воспаление (17).

В одном исследовании рассматривались особые типы иммунных клеток под называнием «макрофаги» с целью увидеть, как они координируют сложные восстановительные процессы при заживлении ран. Эти клетки выполняют различные функции на разных этапах заживления. До этого исследования не было достоверно известно, как клетки узнают, когда и как переходить от одной фазы к другой. Было обнаружено, что митохондрии особым образом контролируют эти процессы (18).

Митохондрии помогают регулировать стрессовую реакцию

Теперь нам известно, что митохондрии помогают контролировать и координировать стрессовую реакцию в человеческом организме. Сюда входят как физические, так и психические факторы стресса. К физическим факторам стресса относятся голодание, инфекция или недостаток кислорода. Психические факторы – это все, что угрожает или создает нам трудности (как это обсуждалось в предыдущей главе).

Когда клетки подвергаются физическому стрессу, они запускают процесс, называемый интегрированной реакцией на стресс. Это скоординированная попытка клетки адаптироваться к неблагоприятным обстоятельствам и выжить в них путем изменения обмена веществ, экспрессии генов и других адаптаций. Многие исследования показывают, что митохондриальный стресс сам по себе приводит к интегрированной стрессовой реакции (19). Если клетка не в состоянии справиться со стрессом, происходит одно из двух: либо она запускает процесс собственной смерти под названием «апоптоз», либо переходит в «зомбиподобное» состояние, которое ассоциируется со старением и многими проблемами со здоровьем, такими как рак.

Вплоть до недавнего времени было неизвестно, как различные аспекты реакции на психологический стресс координируются в теле и мозге. Оказывается, митохондрии играют здесь критически важную роль! Это показало одно блестящее исследование доктора Мартина Пикара и его коллег, название которого говорит само за себя: «Митохондриальные функции модулируют нейроэндокринные, метаболические, воспалительные и транскрипционные реакции на острый психологический стресс» (20). Исследователи изучали мышей и генетически манипулировали их митохондриями, чтобы увидеть, какое влияние эти манипуляции оказывают на стрессовую реакцию. Они занимались только четырьмя различными генами – двумя, расположенными в самих митохондриях, и двумя, расположенными в клеточном ядре, которые кодируют белки, используемые исключительно в митохондриях. Каждая генетическая манипуляция приводила к различным нарушениям нормальной функции митохондрий. Тем не менее даже при использовании только четырех манипуляций было обнаружено, что все факторы стрессовой реакции были затронуты, включая изменение уровня кортизола, симпатической нервной системы, уровня адреналина, воспаления, маркеров обмена веществ и экспрессии генов в гиппокампе. Исследователи пришли к выводу, что митохондрии принимают непосредственное участие в контроле всех этих стрессовых реакций и, если они не функционируют должным образом, эти стрессовые реакции изменяются.

Митохондрии участвуют в производстве, высвобождении гормонов и реагировании на них

Митохондрии являются ключевыми регуляторами гормонов. Клетки, вырабатывающие гормоны, требуют больше энергии, чем многие другие. Они синтезируют гормоны, упаковывают их и высвобождают, подобно тому, как это было описано мной для нейромедиаторов. Для этого требуется большое количество АТФ, и митохондрии обеспечивают его доставку.