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

Давно известно, что митохондрии необходимы для роста и дифференциации клеток. Большинство исследователей полагали, что дело просто в их энергетической функции, поскольку для этих процессов необходима энергия. Между тем последние исследования убедительно свидетельствуют о гораздо более активной роли митохондрий. Обеспечиваемая ими регуляция уровня кальция и других сигнальных путей также имеет важное значение (31). Судя по всему, в результате слияния органелл друг с другом генерируются сигналы, которые активируют определенные гены в ядре. Когда митохондрии не могут сливаться друг с другом, клетки развиваются неправильно (32). Другие исследования показали, что рост и созревание митохондрий необходимы для правильной дифференциации клеток (33). Было доказано, что митохондрии играют непосредственную и очень важную роль в развитии клеток мозга (34). Суть в том, что клетки не развиваются нормально, если эти органеллы не выполняют должным образом свои функции.

Митохондрии помогают обслуживать существующие клетки

В предыдущей главе я рассказал об аутофагии и обслуживании клеток. Оказывается, митохондрии тоже принимают непосредственное участие в этом процессе. Они генерируют многие сигналы, такие как РФК и иные метаболические факторы, которые играют ключевую роль в аутофагии. Они также взаимодействуют с другими частями клетки, такими как лизосомы, которые также участвуют в этом процессе. Для обслуживания клеток необходима энергия и строительные блоки, и митохондрии предоставляют и то и другое.

Митохондрии находятся в сложном цикле обратной связи с аутофагией, поскольку дисфункциональные органеллы могут быть удалены и заменены здоровыми в процессе, известном как митофагия. Таким образом, митохондрии сами получают пользу от аутофагии, одновременно играя свою роль в ее стимулировании для всей клетки (35).

Митохондрии устраняют старые и поврежденные клетки

Клетки умирают каждый день. Существует два хорошо известных типа клеточной смерти – некроз и апоптоз. Некроз происходит, когда клетка погибает внезапно, например, когда клетки сердца умирают во время сердечного приступа. Некроз – это плохо. Апоптоз происходит, когда клетки стареют или повреждаются. Это запланированный процесс, который часто называют запрограммированной клеточной смертью: сигнал к смерти исходит от самой клетки. В целом апоптоз считается чрезвычайно полезным для здоровья и выживания человека. Он позволяет заменять старые клетки новыми, уничтожать поврежденные клетки, которые иначе могли бы переродиться в раковые.

Каждый день порядка 10 миллиардов клеток в человеческом организме умирают и заменяются новыми (36).

Раньше считалось, что гены в ядре контролируют апоптоз. Теперь же мы знаем, что на самом деле этим занимаются митохондрии. Когда органеллы испытывают высокий уровень стресса и накапливают большое количество РФК, они начинают разрушаться, в результате чего высвобождается белок под названием цитохром c, который затем активирует так называемые «ферменты-убийцы» – каспазы. Эти ферменты разрушают все в клетке, пока она не умрет. Многие ее компоненты подлежат повторному использованию.

Аутофагия и апоптоз в некоторой степени похожи между собой, но это разные процессы. Аутофагия обычно связана с восстановлением и заменой отдельных компонентов клетки, но сама клетка при этом, как правило, остается живой. Апоптоз – это гибель всей клетки. Тем не менее и аутофагия, и апоптоз необходимы для здоровья и долголетия, и митохондрии играют определенную роль в обоих процессах.

На самом деле существуют и другие типы клеточной смерти, однако они выходят за рамки данной книги. Тем не менее в одном из обзоров было показано, что все они связаны с работой митохондрий (37).

Подведем итог

Изменения даются с трудом. Модели, практики и концептуальные основы трудно изменить. Но что, если наши представления об управлении клетками были ошибочными?