U svakoj pojedinoj stanici tvoga tijela rade sitne organele čiji je zadatak pretvoriti kemijsku energiju u oblik koji tvoj metabolizam može koristiti: adenozintrifosfat, skraćeno ATP. Te organele zovu se mitohondriji. Veličine su između 0,5 i 1 mikrometra, posjeduju vlastitu DNA i evolutivno potječu od bakterija koje su se prije otprilike dvije milijarde godina stopile s prastanicama u procesu endosimbioze.
To endosimbiotsko podrijetlo više je od biološke fusnote. Objašnjava zašto mitohondriji u mnogim aspektima funkcioniraju drugačije od ostatka stanice. Dijele se neovisno, nasljeđuju se po majčinoj liniji i, kako opisuju Borcherding i Brestoff u časopisu Nature 2023., mogu se čak prenijeti između stanica. Taj proces autori nazivaju „intercellular mitochondria transfer" — određene vrste stanica otpuštaju mitohondrije i prenose ih na stanice sasvim drugačijeg razvojnog podrijetla.
Klasična uloga ostaje proizvodnja energije. Oksidativnom fosforilacijom na unutarnjoj membrani mitohondrija nastaje najveći dio staničnog ATP-a. Harrington i sur. u časopisu Physiological Reviews 2023. sažimaju da su mitohondriji, osim toga, uključeni u sintezu metaboličkih prekursora, regulaciju kalcija, nastanak reaktivnih kisikovih vrsta, imunološke signale i programiranu staničnu smrt. Time nisu samo elektrana, nego i upravljački centar.
Odrasla osoba dnevno obrne količinu ATP-a otprilike jednaku vlastitoj tjelesnoj masi — oko 60 do 75 kilograma za osobu od 70 kg. Budući da tijelo u nijednom trenutku ne sadržava više od oko 250 grama ATP-a, svaki molekul mora se prosječno reciklirati nekoliko stotina puta na dan. Tu enormnu stopu prometa ostvaruju mitohondriji.
Druga velika tema je stanična smrt. Bock i Tait opisuju u Nature Reviews Molecular Cell Biology 2020. kako permeabilizacija vanjske mitohondrijske membrane (MOMP) daje signal za pokretanje apoptoze: oslobađa se citokrom c, aktiviraju se kaspaze i stanica umire na kontroliran način. Noviji radovi iste skupine autora pokazuju da MOMP ne vodi isključivo do stanične smrti, nego može pokrenuti i proupalne signale. Za medicinu je to zanimljivo jer se ovdje naziru polazišta za terapije neurodegenerativnih bolesti, autoimunih procesa i raka.
Odnos između mitohondrija i raka zaokuplja istraživače još od opažanja Otta Warburga prije gotovo jednog stoljeća. Kenny i Birsoy u Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 2024. zaključuju da su funkcionalni mitohondriji nužni za proliferaciju stanica raka. Utječu na anabolizam, unutarstaničnu signalizaciju i mikrookoliš tumora. Na temelju toga mitohondriji se sve više istražuju kao terapijska meta.
Na sučelju između temeljnih istraživanja i klinike stoji ideja o izravnoj izmjeni ili transplantaciji mitohondrija. Li i sur. daju u Signal Transduction and Targeted Therapy 2025. pregled dviju strategija: mitohondrijskog genskog uređivanja i umjetnog prijenosa mitohondrija. Oba pristupa temelje se na opažanju da oštećeni mitohondriji imaju ulogu ne samo u nasljednim mitohondrijskim bolestima, nego i u procesima starenja, oksidativnim poremećajima, upalnim bolestima i raku.
Ono što istraživanja do sada ne pokazuju jest da bi se broj ili učinkovitost mitohondrija kod zdravog čovjeka dala ciljano i mjerljivo povećati određenom namirnicom. Često navođeni kandidati poput aerobnog treninga, kalorijske restrikcije ili određenih biljnih tvari istražuju se, ali navedeni pregledni radovi iz toga ne izvode konkretne prehrambene preporuke. Tko traži pouzdane tvrdnje o pojedinim tvarima, trebao bi pogledati odgovarajuću primarnu literaturu.
Čovjek u sebi nosi procijenjenih 10 bilijardi mitohondrija, raspoređenih u otprilike 30 bilijuna stanica. Jedna stanica srčanog mišića sadržava nekoliko tisuća mitohondrija, stanica jetre oko 1.000 do 2.000, a zrelo crveno krvno zrnce nijedno. Ta neravnomjerna raspodjela objašnjava zašto organi s visokim energetskim potrebama — srce, mozak, skeletni mišići, bubrezi — posebno osjetljivo reagiraju kada je mitohondrijska funkcija narušena.
Mitohondriji dakle nisu ni hranjiva tvar ni aktivna tvar, nego organele. Ne mogu se progutati. Pojam se u svijetu prehrane pojavljuje uglavnom u dva konteksta: prvo, kod tvari koje u staničnim eksperimentima utječu na mitohondrijske enzime (primjerice koenzim Q10, kreatin ili određeni polifenoli), i drugo, u pitanju kako tjelesna aktivnost i prehrana utječu na mitohondrijsku biogenezu. U oba područja istraživanja su u tijeku — s daleko više upitnika nego što popularne prezentacije daju naslutiti.
Poznato i kao
Stanične elektrane
