Overproductie Waterstofsulfide H2S
Door intestinale overgroei van
waterstofsulfide (H2S) producerende
bacteriën wordt er
teveel H2S geproduceerd.
H2S bindt zich aan het
mitochondriale enzym 'cytochroom-C-oxidase', dat deel uitmaakt
van de electronentransportketting en tempert met deze binding de
ATP-productie.
(cyt C in animatie
ademhalingsketen) Zie ook
CVS ME aantoonbaar
Vitamine B12
Vitamine B12 in de vorm Adenosylcobalamin (AdoB12) is vereist in
de enyzme methylmalonyl mutase Co-enzym A (MUT). MUT is
betrokken bij de stofwisseling van koolhydraten, het omzetten
van methylmalonyl-CoA (MMI-CoA), de co-enzym A koppeling van
methylmalonic zuur (MMA), in Barnsteenzuur-CoA (Su-CoA). Het
maakt deel uit van de citroenzuurcyclus.
De vitamine B12 injecties (10 mg.) dienen tweemaal per week
toegediend te worden in de vorm van methylcobalamine of
hydroxycobalamine (de meeste B12-spuiten bevatten slechts 1
mg.). B12 is in staat stikstofoxide te neutraliseren, wat leidt
tot minder brainfog (hersenmist) en een betere doorbloeding naar
de extremiteiten. De binding van B12 met ONOO- (is geoxideerd NO
en is een sterke vrij radikaal) is een belangrijke troef in de
behandeling van een groot deel van de ME-patiënten.
De meeste huisartsen kennen vitamine B12 alleen als indicatie
voor vitamine B12-deficiëntie; hier wordt het gebruikt als
middel om een zeer sterk vrij radikaal te neutraliseren.
Waarom ATP gebruiken en geen glucose voor energie in de cel?
Het afbreken van glucose geeft teveel energie voor cel
reacties en produceert teveel warmte.
Bij het maken van ATP uit glucose komt 38% van de energie in de
ATP en 72% raakt verloren
als warmte. Samen met het gebruik van ATP is dit waarom je het
warm krijgt als je veel beweegt.
De hoeveelheid ATP wat op voorraad is is slechts genoeg om 25
meter te lopen. Het moet steeds aangemaakt worden.
Melk zuur bij zuurstoftekort
Als er tekort zuurstof aanwezig is in de ademhalingsketen dan
kan glucose maar voor een klein deel omgezet worden in ATP,
het
pyruvaat
wordt niet meer de mitochondria in getransporteerd, maar
wordt omgezet in laktaat. Dit
laktaat is zuur (melk zuur), waardoor het bloed en de weefsels
kunnen verzuren waardoor dan
vele functies van de organen verstoord kunnen raken
ADP + Pi + Energie > ATP
+ = waterstofprotonen(h+)
ATP is Adenosine Tri
Phosphate
Vetten en carnitine
De meeste mensen hebben voldoende vet op voorraad. Het probleem
kan er in zitten dat het transport van het vet naar de
mitochondria niet goed verloopt. De stof carnitine transporteert
het vet door de wand van de mitochondria. Bij een tekort aan
carnitine kan er vermoeidheid optreden.
Pyruvate dehydrogenase
Suiker (Glucose) wordt eerst omgezet in een pyruvaat, .
Daarna wordt het
door binnenste
mitrachondriale membraan de matrix in getransporteerd en
vormt met zuurstof en coenzym A
CO2 acetyl-CoA en NADH
(CoA staat voor co-enzym A). Deze omzetting wordt
gedaan door een enzym: het Pyruvaat-Dehydrogenase-Complex (PDHc).
Vetzuur-oxidatie
Van vet worden vetzuren gemaakt, deze moeten om verbrand te
kunnen worden ook eerst het
mitochondrion in getransporteerd worden. In het
mitochondrion worden vetzuren door het
stofwisselingsproces van vetzuur-oxidatie (ook wel
bèta-oxidatie genoemd) omgezet in
Acetyl-CoA Propionyl-CoA en Succinyl-CoA. vetzuren zijn
een grotere bron van energie
dan glucose
Stofwisselings-processen
In deze mitochondria vinden heel veel stofwisselings-processen
plaats, waarbij vele
honderden stappen van de stofwisseling uitgevoerd worden.
Enzymen DNA en stofwisselingsziektes
Enzymen zijn heel belangrijke stoffen bij de stofwisseling. Een
enzym is een bepaalde
stof die in staat is een stofwisselingsreactie te veroorzaken.
De informatie die nodig is om een
enzym te kunnen maken ligt opgeslagen in het erfelijk materiaal,
op het DNA. Een “gen” op
dat DNA is de code die nodig is om een dergelijke stof te kunnen
maken. Op het menselijk
DNA, dus op de menselijke chromosomen, ligt de code voor
ongeveer 30.000 van deze
genen. De meeste erfelijke stofwisselingsziektes (dus ook
mitochondriale ziektes) worden
veroorzaakt door het niet werken van één van deze enzymen. Om
een idee te hebben hoe
belangrijk de mitochondria zijn: 10% van ons DNA is alleen voor
de mitochondria!
Behandeling mitochondriale
dysfunctie
Verbetering van de energieproductie in de mitochondriën kan
worden bewerkstelligd met o.a.de volgende middelen:
-Acetylcarnitine ( of eventueel carnitine ): bevordert het
transport en de verbranding van vetzuren in de mitochondriën.
Veel ME-patiënten hebben een carnitine tekort, dat d.m.v.
bloedonderzoek kan worden aangetoond.
-Coënzym Q10: belangrijk bij de vorming van ATP.
-NADH: idem. Naast het effect op de energieproductie kan NADH
ook de stemming verbeteren en een grotere helderheid in het
hoofd bewerkstelligen.
-Adenosinemonofosfaat (AMP): voorloper van ATP , het universele
energiemolecuul. Bovendien heeft AMP een anti- herpesvirus-effect.
-Cocarboxylase (thiaminepyrofosfaat): belangrijk onderdeel van
een enzym, dat voorkómt dat brandstoffen anaëroob (zonder
zuurstof) worden verbrand. Aerobe verbranding levert 18 maal
zoveel energie op, dan anaërobe verbranding. Cocarboxylase kan
spierverzuring en spierverzwakking tegengaan en een gunstig
effect uitoefenen bij fibromyalgie.
Andere stoffen, die de energieproductie in de mitochondriën
verbeteren, zijn magnesiummalaat, magnesiumaspartaat, zwavel (MSM),
ijzer, koper, vitamine B-complex en creatine.
Transport
video cell
muscle contration
muscle contration
Bewegen/trainen 1 uur 2 maal per week en effect op de
mitochondrien:
In hun onderzoek vergeleken de onderzoekers Simon Melov en Mark
Tarnopolsky de spierkracht van een groep 65-plussers (gemiddeld
70 jaar) met die van een groep volwassenen van 20 tot 35 jaar (gemiddeld
26 jaar). Bij de eerste meting lag de spierkracht van de ouderen
59% lager dan die van de jongere deelnemers. Na zes maanden
hadden de senioren een flinke inhaalslag gemaakt: hun
spierkracht was met bijna 50% toegenomen! Daardoor bedroeg het
verschil met de jongeren nog maar 38%.
Trainingsprogramma
Hoe ze dat deden? Simpelweg door twee keer per week een uur lang
spieroefeningen te doen op klassieke fitnesstoestellen. Met heel
eenvoudige bewegingen werden zo de verschillende spiergroepen
van het lichaam gestimuleerd. Het ging om de basisoefeningen die
beginners van alle leeftijden in iedere willekeurige sportschool
voorgeschoteld krijgen, namelijk: drie series van tien
oefeningen voor benen, armen, schouders, buik, rug en borst.
Daarnaast stonden er nog tien armoefeningen en een serie
strekoefeningen op het programma. Om spierblessures te voorkomen,
werden er voor en na elke training rekoefeningen gedaan.
Zelfs op hoge leeftijd resultaat
De resultaten bevestigen dat ook ouderen daadwerkelijk hun
spieren kunnen versterken en dus optimaal kunnen profiteren van
de oefeningen. Opvallend genoeg neemt de lichamelijke reactie op
training niet af met het ouder worden. In 1990 bleek al uit
Australisch onderzoek onder 90-jarigen (de oudste was 96 jaar!)
dat het lichaam zelfs op heel hoge leeftijd nog profijt heeft
van krachtoefeningen. Na slechts acht weken gingen de
spierkracht, het spiervolume en de functionele mobiliteit van de
mensen er sterk op vooruit. Deze training had bovendien een
gunstig effect op de gezondheid in het algemeen. Het kwam
onomstotelijk vast te staan dat deelnemers aan dergelijke
trainingsprogramma's minder vaak ziek werden dan anderen.
Genetische verjonging door mitochondriën
Hebben Melov en Tarnopolsky dus iets bewezen, wat we eigenlijk
al wisten? Nee. Wat hun onderzoek zo bijzonder maakt, is dat er
voor het eerst is gekeken naar de invloed van lichaamsbeweging
op de genen. Vooral de mitochondriën, de piepkleine 'energiecentrales'
in het hart van onze cellen, zijn onder de loep genomen. Uit
eerdere onderzoeken was al het vermoeden gerezen dat een storing
in die mitochondriën de spierafbraak bij ouderen veroorzaakt.
Dat vermoeden is nu sterker geworden. Nog belangrijker: de
onderzoekers ontdekten dat die storing opgeheven kan worden door
de spieren te stimuleren. Ze namen voor en na de
trainingsperiode een staaltje van de spiercellen van de
proefpersonen. Na bestudering van de activiteiten van zo'n 600
genen kwamen ze tot de conclusie dat de aan mitochondriën
gekoppelde genen van ouderen weer even actief kunnen worden als
diezelfde genen van jongere mensen. Een beetje alsof het vuurtje
in de energiecentrales van de spieren, dat door de leeftijd half
gedoofd was, weer opgestookt wordt door te trainen
Joggen en krachttraining
De resultaten hebben zelfs de onderzoekers verrast. Ze dachten
dat de genenprofielen bij ouderen vrij stabiel zouden blijven.
Dat hun genenactiviteit zo spectaculair opleefde, versterkt het
idee dat lichaamsbeweging niet alleen goed is voor de gezondheid,
maar ook helpt om verouderingsprocessen om te keren. Tot voor
kort dacht men dat ouderen vooral baat hadden bij 'aerobische'
training, zoals joggen, fietsen en andere niet te intensieve
duursporten. Want die verbeteren de conditie van hart en longen.
Maar het onderzoek van Melov en Tarnopolsky bewijst duidelijk
dat ook een niet-aerobische spierversterkende training veel
positieve effecten heeft. Sporten is dus wel degelijk het beste
middel tegen veroudering.
Moeheid en
de rol van mitochondriën:
Oxidatieve
stress belangrijkste factor bij
verminderde mitochondrien werking.
Tijdens de
verbranding van voedingsstoffen voor
de energievoorziening door zuurstof
gebeurt er ook iets met zuurstof
zelf. Ook zuurstof is bij de
elektronenoverdracht betrokken en
ontvangt één of meer elektronen. Er
ontstaan daarbij voortdurend
toxische stoffen in kleine
hoeveelheden, die men samenvat met
de benaming R.O.S. (reactive oxygen
species). Dit zijn krachtige
oxidatiemiddelen, oftewel uiterst
actieve vrije radicalen. Als ze niet
worden weggevangen, beschadigen ze
diverse celstructuren, eiwitten en
DNA, wat uiteindelijk tot een
vernietiging van de cellen leidt.
Als bescherming tegen deze vrije
radicalen bevatten alle cellen
antioxidanten. Dit zijn stoffen, die
normaal gemakkelijk met oxiderende
stoffen reageren en daardoor andere
stoffen tegen oxidatie beschermen.
Belangrijke antioxidanten in het
lichaam zijn vitamine A , C en E,
coenzym Q10, creatine, alpha-liponzuur
en glutathion (24). Onder gezonde
omstandigheden bestaat er een balans
tussen oxiderende stoffen als
zuurstof en antioxidanten. Maar bij
een enorme flinke lichamelijke
inspanning met veel spieractiviteit
raakt men ook enorm moe en soms
uitgeput met grote biologische
consequenties, o.a.
melkzuur(lactaat)vorming en een
verhoogde productie van vrije
radicalen. De verloren geraakte
energie in de energielichaampjes van
de spieren wordt elders vandaan
gehaald, o.a. uit de hersenen. De
balans slaat door naar een
overheersing van de oxiderende
stoffen. Evenals u het begrip wel
kent van lichamelijke of psychische
stress, spreken we in dit geval van
‘oxidatieve stress'. Oxidatieve
stress speelt bijvoorbeeld ook een
belangrijke rol bij het Chronisch
Vermoeidheidsyndroom, waarbij tevens
neurologische symptomen om de hoek
komen kijken.
Steeds meer
onderzoeksgegevens wijzen er op, dat
deze oxidatieve schade, ongeacht
welk mechanisme daar aanleiding toe
heeft gegeven, op zijn beurt via
ontstane defecten in de
energielichaampjes ontstaat.
Bepaalde giftige stoffen hechten
zich in de energielichaampjes aan
een bepaald complex (I, II, III, IV
en/of V), m.n. in complex I, en
leiden tot stroomstoringen bij de
elektronenoverdracht. Daardoor gaat
er bij de energiewinning energie
verloren, terwijl de ontstane R.O.S.
niet in voldoende mate kunnen worden
weggevangen. Deze stoornissen kunnen
erfelijk bepaald zijn en vooral in
families voorkomen. Ook kunnen er
van buiten af via de voeding of het
milieu stoornissen in de
energielichaampjes ontstaan door
ongewenste stoffen. Oxidatieve
stress in de ontregelde
energielichaampjes blijkt de
grootste risicofactor bij
veroudering en hersenaftakeling te
zijn, omdat ongelukkigerwijs de
belangrijkste antioxidanten in het
lichaam, coenzym Q 10 en glutathion,
die de R.O.S. wegvangen, bij het
ouder worden sterk afnemen.
.
Antioxidanten
Bepaalde natuurlijke
antioxidanten kunnen op een
verschillende wijze de verstoorde
energiestofwisseling in de
energielichaampjes en daarmee
lichamelijke moeheid doen
verminderen. Ze verhogen de
productie van energie in onze
energielichaampjes met name stoffen
als coenzym Q10
, acetyl-L-carnitine,
creatine, alfa-liponzuur,
nicotinamide en
glutathion. Ook andere
vitaminen en mineralen zijn
belangrijk bij de energiewinning in
de energielichaampjes.
Coenzym Q 10
Er bestaan
twee vormen voor coenzym Q 10.
Ubiquinon is de geoxideerde en
ubiquinol de gereduceerde vorm met
een elektron meer en daarmee de
biologisch actieve vorm. Van
ubiquinon, heeft u voor een zelfde
effect meer nodig dan van ubiquinol,
omdat ubiquinon nog geen elektron
ontvangen heeft in de
energielichaampjes. Dat kost energie.
Vandaar, dat een inname van
ubiquinol de voorkeur heeft.
Behalve
coenzym Q10 kunnen ook andere
stoffen, die bij het doorgeven van
elektronen in de
elektronenetransportketen betrokken
zijn, zoals NADH (vitamine B3) in
eiwitcomplex I en FAD (flavinen,
bijv. riboflavine (vitamine B2) in
complex II neuroprotectief werken.
Accel CoQ10 is
ubiquinol - niet Ubiquinon.
CoQ10 is first of all an
amazing antioxidant that appears to
specialize in cleaning the arteries
and keeping them healthy. It also
provides the heart muscles with the
energy-sourcing fatty acids that
promote the healthy pumping of
blood; plus it appears to assist in
reducing insulin resistance, which
is one of the primary triggers for a
life-threatening inflammatory
condition that you often find at the
root of most heart problems.
CoQ10 assists in balancing the
cholesterol levels in your body.
The Primal Force Accel CoQ10 also
promotes optimal DNA and cell
function, which becomes critical
with every passing year of our
lives. Experiments carried out by
the eminent researcher and pioneer
in anti-aging studies Dr Mae (Japan)
has amply pointed to the vital role
this compound has on reversing
age-related effects on the body.
The question that we have to
ask then is "Why is Primal Force
Accel CoQ10 so good? All said and
done why should you choose only the
Primal Force Accel CoQ10?"
The answer is simple. This is
because ordinarily the capacity of
the body to absorb CoQ10 is very
low. This means that you would need
to consume a very high dosage at
least about 200 mg if not more to
enjoy the best benefits. This would
make CoQ10 prohibitively expensive.
Primal Force Accel CoQ10 is
engineered to enhance maximum
absorption by the body through the
use of a substance and form called
Ubiquinol.
(Acetyl)-L-carnithine,
een vitamineachtige stof (voorheen
bekend als vitamine B1), die in de
energielichaampjes voorkomt, kan
soms goed helpen tegen zowel
lichamelijke als mentale vormen van
moeheid, vooral na lichamelijke
uitputting. Dit middel kan dan de
productie en opstapeling van
melkzuur in de spieren uitstellen en
daarmee ook de ontstane moeheid. Dit
geldt m.n. ook bij
uithoudingssporten. De stof heeft
veel functies in het lichaam. In de
energielichaampjes is het onmisbaar
bij de omzetting van vet in energie
en bij de verwijdering van de
ontstane afbraakproducten uit de
vetzuurstofwisseling. Het middel kan
drastische effecten hebben op de
energieproductie en verhoogt onze
afweer door stimulering van ons
immuunsysteem. Tevens is het een
krachtig antioxidant.
Alpha-liponzuur is een
z.g. "universeel" antioxidant. Deze
stof heeft het voordeel, dat het
niet alleen in water, maar ook in
vet oplosbaar is en daardoor op
meerdere plaatsen in een cel en
energielichaampjes antioxidatief kan
werken, zowel in plasma als
membranen.Opmerkelijk is het
vermogen van deze stof om de bloed -
hersenbarrière te passeren. Dit
betekent, dat de stof gemakkelijk in
staat is om de energielichaampjes in
onze hersencellen te bereiken. De
stof speelt een essentiële rol bij
de energieproductie in de
energielichaampjes en kan moeheid
verminderen. Voorts is alpha-liponzuur
betrokken bij de bescherming tegen
aftakeling van hersencellen, die
geheugenfuncties sturen, vooral in
combinatie met andere mitochondriale
stoffen als coenzym Q10 en L-carnithine.
Ook remt alpha-liponzuur het
ontstaan van een glutathiontekort en
beschermt daarmee de activiteit van
het mitochondriale complex 1. Alpha-liponzuur
kan de activiteit van sleutelenzymen
als catalase en superoxide
dismutase.
Glutathion (GSH) deze
antioxiderende stof is bij veel
vitale functies betrokken.
Alpha-liponzuur kan het ontstaan van
een glutathion tekort in
hersencellen afremmen. Onlangs
bleken synthetische potente
antioxidanten, de z.g.
bisaryliminen
toegediend in zeer lage
concentraties - in de orde van
nanomolair - ook een beschermende
werking uit te oefenen op het
mitochondriale eiwitcomplex I in de
hersencellen door toxische stoffen
als een overmaat aan glutamaat , een
overmaat aan metalen, m.n. ijzer of
een glutathiontekort en daarmee op
het overleven van deze dopaminerge
cellen. Vooral het membraan van de
energielichaampjes wordt door deze
organische moleculen beschermd tegen
een oxidatie van de vrije radicalen.
Er is een
verband aangetoond met het
glutathiongehalte in skeletspieren
en moeheid
Glutathionbehandeling bleek potent
om oxidatieve stress tegen te gaan
door toxiciteit als gevolg van
dopamine zelf en afgeleide dopamine
quinonen via een proteosomale
remming.
|
Suppose that the demand for ATP is higher than the
rate at which it can be recycled. This happens to athletes
during the 100 meters sprint. The muscle cells go into anaerobic
metabolism where each glucose molecule is converted into 2
molecules of lactic acid. This process is very inefficient (5.2%
energy production compared to the 100% of complete oxidation)
and can last for only a few minutes. The increased acidity leads
to muscle pain. Also, when the concentration of ADP in the
cytosol increases and the ADP cannot be recycled quickly enough
to ATP, another chemical reaction takes place. This becomes
important if there is any mitochondrial dysfunction. Two
molecules of ADP interact to produce one of ATP and one of AMP
(adenosine monophosphate). The AMP cannot be recycled
and thus half of the potential ATP is lost. This takes some days
to replenish and may account for the post-exertional malaise
symptom experienced by patients 21.12
·
ATP Exits the Mitochondria via an ATP-ADP
Translocase ook wel
adenine nucleotide carrier
Figure 21.32
· Outward
transport of ATP (via the ATP/ADP translocase) is favored by the
membrane electrochemical potential.
ATP, the cellular energy
currency, must exit the mitochondria to carry energy throughout
the cell, and ADP must be brought into the mitochondria for
reprocessing. Neither of these processes occurs spontaneously
because the highly charged ATP and ADP molecules do not readily
cross biological membranes. Instead, these processes are
mediated by a single transport system, the ATP-ADP
translocase. This protein tightly couples the exit of ATP
with the entry of ADP so that the mitochondrial nucleotide
levels remain approximately constant. For each ATP transported
out, one ADP is transported into the matrix. The translocase,
which accounts for approximately 14% of the total mitochondrial
membrane protein, is a homodimer of 30-kD subunits. Transport
occurs via a single nucleotide-binding site, which alternately
faces the matrix and the cytosol (Figure 21.32). It binds ATP on
the matrix side, reorients to face the cytosol, and exchanges
ATP for ADP, with subsequent movement back to the matrix face of
the inner membrane.
Outward Movement of ATP Is
Favored over Outward ADP Movement
The charge on ATP at pH 7.2 or so
is about -4, and the charge on ADP at the same pH is about -3.
Thus, net exchange of an ATP (out) for an ADP (in) results in
the net movement of one negative charge from the matrix to the
cytosol. (This process is equivalent to the movement of a proton
from the cytosol to the matrix.) Recall that the inner membrane
is positive outside, and it becomes clear that outward movement
of ATP is favored over outward ADP transport, ensuring that ATP
will be transported out (Figure 21.32). Inward movement of ADP
is favored over inward movement of ATP for the same reason.
Thus, the membrane electrochemical potential itself controls the
specificity of the ATP-ADP translocase. However, the
electrochemical potential is diminished by the ATP-ADP
translocase cycle and therefore operates with an energy cost to
the cell. The cell must compensate by passing yet more electrons
down the electron transport chain.
What is the cost of ATP-ADP exchange relative to the
energy cost of ATP synthesis itself? We already noted that
moving 1 ATP out and 1 ADP in is the equivalent of one proton
moving from the cytosol to the matrix.
Synthesis of an ATP results from the
movement of approximately three protons from the cytosol into
the matrix through Fo×.
Altogether this means that approximately four protons are
transported into the matrix per ATP synthesized. Thus,
approximately one-fourth of the energy derived from the
respiratory chain (electron transport and oxidative
phosphorylation) is expended as the electrochemical energy
devoted to mitochondrial ATP-ADP transport.
http://www.biochemj.org/bj/376/0757/3760757.pdf
Disfunctioning of human mitochondria is found in a rapidly
increasing number of patients. The mitochondrial system for
energy transduction is very vulnerable to damage by genetic and
environmental factors. A primary mitochondrial disease is caused
by a genetic defect in a mitochondrial enzyme or translocator.
More than 60 mitochondrial enzyme deficiencies have been
reported. Secondary mitochondrial defects are caused by lack of
compounds to enable a proper mitochondrial function or by
inhibition of that function. This may result from malnutrition,
circulatory or hormonal disturbances, viral infection,
poisoning, or an extramitochondrial error of metabolism. Once
mitochondrial ATP synthesis decreases, secondary mitochondrial
lesions may be generated further, due to changes in synthesis
and degradation of mitochondrial phospholipids and proteins, to
mitochondrial antibody formation following massive degradation,
to accumulation of toxic products as excess acyl-CoA, to the
depletion of Krebs cycle intermediates, and to the increase of
free radical formation and lipid peroxidation.
http://www.springerlink.com/content/l6m1954g64761297/
The matrix is the space enclosed by the inner membrane. It
contains about 2/3 of the total protein in a mitochondrion. The
matrix is important in the production of ATP with the aid of the
ATP synthase contained in the inner membrane. The matrix
contains a highly-concentrated mixture of hundreds of enzymes,
special mitochondrial ribosomes, tRNA, and several copies of the
mitochondrial DNA genome. Of the enzymes, the major functions
include oxidation of pyruvate and fatty acids, and the citric
acid cycle.
Lipoic acid Liponzuur
http://biochemgen.ucsd.edu/mmdc/ep-3-10.pdf |