Mitokondriot on tunnustettu yhä useammin tärkeiksi toimijoiksi ikääntymisprosessissa. Useimmissa ikääntymiseen liittyvissä sairauksissa, erityisesti neurodegeneratiivisissa sairauksissa, on mukana mitokondrioita. PubMed-haku hakusanalla mitokondriot and aging listaa 704 artikkelia vuonna 2018. Tämä ei ole yllättävää, sillä mitokondriot eivät osallistu ainoastaan energiantuotantoon oksidatiivisen fosforylaation kautta, vaan niillä on myös tärkeä rooli solunsisäisessä homeostaasissa, kalsiumtasapainossa sekä ravintosubstraattien, rasvojen, proteiinien ja hiilihydraattien, aineenvaihdunnassa ja keskinäisessä muuntumisessa syötyinä ja paastotiloissa. Niillä on tärkeä rooli aineenvaihduntatilanteen signaloinnissa ytimeen ja muille soluille stressin vaikutuksesta. Mitokondrioilla on oma proteiinisynteesilaitteistonsa ja ne monistavat itseään, ja nämä reitit häiriintyvät helposti sairauksissa ja ikääntymisessä. Ne osallistuvat jatkuvasti fuusio- ja fissiotapahtumiin, joiden tasapaino on solujen terveyden kannalta olennainen. Nämä organellit osallistuvat apoptoosiin, tuottavat suurimman osan solun vapaista radikaaleista ja ovat ratkaisevan tärkeitä synnynnäisen immuniteetin kannalta. Mitokondrioiden DNA:lla on arviolta 10 kertaa suurempi mutaatioaste kuin ydin-DNA:lla ja heikompi korjauskapasiteetti, ja tällä on tärkeä rooli ikääntymisessä ja syövässä. Ympäristötekijät ja myrkyt vaikuttavat mitokondrioihin, ja erilaiset mtDNA-haploryhmät, jotka ovat alun perin sopeutuneet maantieteellisesti erilaiseen alkuperään, vaikuttavat merkittävästi sairauksien taustalla. Koska mitokondrioilla on kriittinen aineenvaihdunnallinen rooli kaikissa elinjärjestelmissä, sairaudet vaikuttavat erityisesti niihin ja vaikuttavat itse ikääntymisprosessiin. Tämän erikoisliitteen kutsutut katsausartikkelit kattavat useimmat yleisimmät ikääntymiseen liittyvät sairaudet. Innostuksen tähän Biologyn erikoisliitteeseen herätti mahdollisuus tarkastella nykyistä tietämyksen tasoa mitokondrioiden roolista ikääntymisprosessissa. Kansainväliseen kirjoittajaryhmään kuuluu monia alansa johtavia asiantuntijoita.
Tässä erikoisnumerossa keskustellaan aluksi mitokondrioiden roolista useissa kriittisissä elinjärjestelmissä; alkaen immuunijärjestelmästä, solujen vaaravasteesta ja paranemisesta, ihon ikääntymisestä, koentsyymi Q:n ja D-vitamiinin roolista, mitokondrioista ja verkkokalvosta sekä lääkkeiden myrkyllisyydestä geriatrisessa väestössä. Sen jälkeen keskitytään ikääntymisen erityissairauksiin mitokondrioiden rooliin diabeteksessa, syövässä, sydän- ja verisuonitaudeissa ja neurodegeneratiivisissa sairauksissa; amyotrofinen lateraaliskleroosi (ALS), multippeliskleroosi, Parkinsonin tauti ja Alzheimerin tauti. Lopuksi lihakseen ja ikääntymiseen keskittyvässä tärkeässä artikkelissa korostetaan liikunnan tärkeää terapeuttista roolia.
Mitokondrioiden roolia synnynnäisessä immuniteetissa on tutkittu yhä enemmän, mutta kuten Peter McGuire toteaa, mitokondrioiden toimintahäiriöiden merkitystä ikääntymisessä ja immuniteetissa käsitellään vähemmän. Hän antaa yleiskatsauksen ikääntymisen kolmesta tärkeimmästä vaikutuksesta tähän järjestelmään, tulehduksesta ikääntymisen myötä, alttiudesta virusinfektioille ja T-solujen toiminnan heikkenemisestä. Hän korostaa mitokondrioiden vaurioihin liittyvien molekyylimallien (mtDAMP) merkitystä, sillä kun niitä vapautuu mitokondrioista stressin, apoptoosin tai nekroosin seurauksena, ne laukaisevat kaspaasi-1:n aktivaation, jolloin vapautuu tulehdusta edistäviä sytokiineja. Hän käsittelee iäkkäiden aikuisten lisääntynyttä alttiutta virusinfektioille ja mitokondrioiden roolia synnynnäisessä immuuniviestinnässä viruksia vastaan ja suojaavien tyypin I interferonien tuotannossa. Lopuksi hän käsittelee hypoteesia, jonka mukaan T-solujen toimintahäiriö ikääntyessä johtuu mitokondrioiden toiminnan heikkenemisestä.
Robert Naviaux käsittelee kokonaisvaltaista uutta mallia epätäydellisestä paranemisesta ja sen roolista ikääntymisessä. Hän tarkastelee mitokondrioiden roolia paranemisprosessissa ja ikääntymisen vaikutuksia. Hän huomauttaa, että paranemiseen liittyy solun vaaravaste ja että metabolinen ristikkäiskeskustelu mitokondrioiden ja ytimen välillä sekä naapuri- ja kaukana sijaitsevien solujen välillä signaloivien metabokiinien välityksellä säätelee paranemisen täydellisyyttä. Hän käsittelee solustressin syitä ja mitokondrioiden roolia solun vaaravasteessa ja huomauttaa purinergisten ja sfingolipidien signaalireittien kriittisestä roolista. Lopuksi tässä artikkelissa käsitellään sitä, että solujen pysähtyminen solun vaaravasteen eri vaiheissa johtaa kroonisiin tulehdus- ja kipuoireyhtymiin, alttiuteen bakteeri- ja virusinfektioille, erilaisiin ikääntymiseen liittyviin sairauksiin sekä autoimmuunisairauksiin ja hermoston rappeutumissairauksiin.
Isabella Peixoto de Barcelos ja Richard H. Haas tarkastelevat translaationäkökulmasta CoQ10:n ja ikääntymisen yhteyttä koskevia tietoja. He keskustelevat koentsyymi Q:n pitoisuuksien muutoksista ikääntymisprosessin aikana ja sen oletetusta osuudesta ikääntymissairauksiin monien erilaisten aineenvaihdunnallisten roolien kautta. CoQ10 toimii koko solun kalvoissa, joissa antioksidantti- ja signalointitehtävät ovat hallitsevia. He tarkastelevat kasvavaa näyttöä siitä, että oksidatiivinen stressi on tärkeä osa solujen vanhenemista, monitekijäistä prosessia, johon liittyy DNA-, proteiini- ja lipidivaurioita sekä ikääntymiseen liittyvien signaalireittien aktivoituminen. He keskustelevat todisteiden tilanteesta, jonka mukaan CoQ10-lisäyksestä voi olla apua ikääntymiseen liittyvissä sairauksissa ja itse ikääntymisessä.
Roisin Stout ja Mark Birch-Machin tarkastelevat lisääntyvää näyttöä siitä, että mitokondrioiden toimintahäiriöt ja oksidatiivinen stressi vaikuttavat ihon ikääntymiseen. He keskustelevat mitokondrioiden tärkeästä roolista ja energiantuotannosta solujen signaloinnissa, haavojen paranemisessa, pigmentaatiossa, verisuoniston homeostaasissa ja hiusten kasvussa sekä puolustautumisessa infektioita vastaan. He tutkivat vapaiden radikaalien teoriaa ihon ikääntymisestä ja huomauttavat, että mtDNA:n poistumat lisääntyvät ikääntyneessä UV-säteilylle altistuneessa epidermiksessä. He tarkastelevat kalorirajoituksen merkitystä ihon ikääntymismalleissa ja mitokondrioiden roolia ikääntymisen pigmenttimuutoksissa. Lopuksi he käsittelevät mitokondrioiden roolia valovanhenemisessa, saasteiden vaikutuksia, stressin aiheuttamaa ihon ryppyjen muodostumista sekä hiustenlähtöä ja harmaantumista.
Sunil J. Wimalawansa tutkii D-vitamiinin ja sen metaboliittien roolia ikääntymisprosessissa. Hän käsittelee D-vitamiinin äskettäin tunnistettuja tehtäviä systeemisen tulehduksen, oksidatiivisen stressin ja mitokondrioiden hengitystoiminnan säätelijöinä. Hän tarkastelee aktiivisen metaboliitin 1,25(OH)2D:n roolia geenien säätelijänä, joka estää NF-κB:n ilmentymistä, jolla uskotaan olevan merkitystä monissa ikääntymiseen liittyvissä häiriöissä, kuten tulehduksessa ja syövässä. Hän tarkastelee näyttöä siitä, että D-vitamiini moduloi mitokondrioiden toimintaa ja toimii tehokkaana antioksidanttina. Hän huomauttaa, että D-hypovitaminoosi lisää useiden hapetusstressiin liittyvien ikääntymiseen liittyvien yleissairauksien ja aineenvaihduntahäiriöiden, kuten lihavuuden, insuliiniresistenssin, tyypin 2 diabeteksen, verenpainetaudin, raskauskomplikaatioiden, muistihäiriöiden, osteoporoosin, autoimmuunisairauksien, tiettyjen syöpien ja systeemisten tulehdussairauksien, esiintyvyyttä ja vakavuutta. Lopuksi korostetaan maailmanlaajuisen D-vitamiinilisän merkitystä.
Janis T. Eells tarkastelee mitokondrioiden roolia yhdessä elimistön bioenergisimmistä elimistä, verkkokalvolla. Silmä altistuu näkyvälle valolle, ja sillä on laajat antioksidanttiset suojamekanismit. Ikääntyvien verkkokalvon pigmenttiepiteelisolujen mitokondriotoiminta on heikentynyt ja reaktiivisten happilajien tuotanto lisääntynyt. Hän toteaa, että ikääntymiseen liittyvä mitokondrioiden toimintahäiriö aiheuttaa lisääntyneitä oksidatiivisia vaurioita, jotka yhdessä heikentyneiden korjausmekanismien kanssa johtavat verkkokalvon toimintahäiriöihin ja verkkokalvon solukatoon, mikä puolestaan heikentää näköä. Janis T. Eells käsittelee kehittyneissä maissa yleisintä ikääntymiseen liittyvän sokeutumisen syytä eli ikääntymiseen liittyvää makuladegeneraatiota. Hän käsittelee mitokondrioiden toiminnan ja komplementtitekijä H:n välistä suhdetta, jonka mutaatiot ovat ikään liittyvän makuladegeneraation oletettu riskitekijä. Lopuksi hän käsittelee mitokondrioiden toimintahäiriön roolia diabeettisessa retinopatiassa ja glaukoomassa.
Yvonne Will, Jefry E. Shields ja Kendall B. Wallace yhdistävät laajan akateemisen ja farmaseuttisen tutkimuskokemuksen keskustellakseen mitokondrioiden roolista lääkkeiden myrkyllisyydessä iäkkäillä ihmisillä. Tämä on liian vähän tutkittu aihe sen suuresta merkityksestä huolimatta. He toteavat, että ”lääkkeiden aiheuttamaa mitokondriotoksisuutta on kuvattu monien eri lääkeryhmien osalta, ja se voi johtaa maksa-, lihas-, munuais- ja keskushermostovaurioihin ja harvoissa tapauksissa kuolemaan”. He keskustelevat mitokondrioiden toiminnan asteittaisesta heikkenemisestä iän myötä ja mitofagian vähenemisestä soluvalvontajärjestelmän häiriönä. He huomauttavat, että lääkkeiden mitokondriotoksisuutta ei ole useinkaan havaittu prekliinisissä tutkimuksissa, koska on käytetty nuoria terveitä eläimiä eikä ikääntyneitä eläimiä, joiden mitokondriot ovat herkempiä. Monien lääkeryhmien osalta voidaan osoittaa, millä lääkkeillä on vakavimmat mitokondriotoksiset vaikutukset, kun solut pakotetaan käyttämään mitokondriohengitystä in vitro -järjestelmissä. Iäkkäiden ihmisten monilääkitys yhdistettynä mitokondriotoimintaa estävien reseptivapaiden lääkkeiden saatavuuteen pahentaa mitokondriotoksisuuden ongelmaa. Yleisesti käytetyistä lääkkeistä ja niiden mitokondriovaikutuksista on laadittu erittäin hyödyllinen taulukko. Lopuksi käsitellään elämäntapojen ja ruokavalion tärkeitä vaikutuksia mitokondriotoksisuudelle alttiuteen.
Magdalene K Montgomery tarjoaa arvokkaan katsauksen mitokondrioiden roolista lihavuudessa ja tyypin 2 diabeteksessa. Keskustelussa mitokondrioiden roolista diabeettisissa elinvaurioissa keskitytään diabeettiseen kardiomyopatiaan. Katsauksessa mitokondrioiden roolista insuliiniresistenssissä todetaan, että vaikka useimmat diabeteslääkkeet lisäävät mitokondrioiden biogeneesiä ja parantavat samalla insuliinin tehoa, erityisesti ne lääkkeet, jotka moduloivat peroksisomeja aktivoivia reseptoreita, monilla diabeteslääkkeillä on mitokondriotoksisia vaikutuksia. Lopuksi hän tutkii mitokondrioiden, mitokondrioiden DNA:n ja mitokondriofragmenttien solujenvälisen vaihdon hyödyllistä tai haitallista roolia eksosomien vaihdon ja nanoputkien kautta.
Jason Duran, Armando Martinez ja Eric Adler käsittelevät mitokondriosairauksien kardiovaskulaarisia ilmenemismuotoja ja mitokondrioiden roolia sydänlihaksen iskemiassa ja diabeettisessa sydänlihastumapatiassa. Kardiomyosyytit ovat elimistön energiariippuvaisimpia soluja. He tarkastelevat ikääntymisen myötä tapahtuvia mitokondrioiden muutoksia ja niiden vaikutuksia sydämeen. Sen jälkeen käsitellään kanonisten mitokondrio-oireyhtymien sydän- ja kardiovaskulaarisia ilmenemismuotoja. Näissä sairauksissa hypertrofiset ja laajentuneet kardiomyopatiat ovat yleisiä, ja erilaiset sydämen johtumishäiriöt voivat olla hengenvaarallisia. Keskustelussa mitokondrioiden toimintahäiriöstä sydämen iskemiassa käsitellään yksityiskohtaisesti mitokondrioiden toimintahäiriön ja oksidatiivisen stressin merkitystä reperfuusiovauriossa, joka lisää sydäninfarktin kokoa nekroosin ja mitokondriovälitteisen apoptoosin kautta. Lopuksi käsitellään mitokondrioiden roolia diabeettisessa kardiomyopatiassa.
Jatkossa Nima B. Fakouri, Thomas Lau Hansen, Claus Desler, Sharath Anugula ja Lene Juel Rasmussen käsittelevät mitokondrioiden ja syövän vuorovaikutusta. Kirjoittajat keskittyvät katsauksessaan genomiseen epävakauteen, soluenergian säätelyhäiriöihin ja mitokondrioiden toimintaan. He toteavat, että reaktiivisten happi- ja typpilajien tuottaman oksidatiivisen stressin aiheuttamat DNA-vauriot aktivoivat DNA-vauriovasteen (DDR), joka on energiasta riippuvainen prosessi. Sitten he keskustelevat tyylikkäästi siitä, miten DDR voi sekä aktivoida että heikentää mitokondrioiden toimintaa, jälkimmäinen poly(ADP-riboosi)polymeraasientsyymin hyperaktivaation kautta. Seuraavaksi he käsittelevät mitokondrioiden ja ydinsignaalien roolia ikääntymisessä ja syövässä sekä ROS:n roolia. Mitokondrioilla on epigeneettinen rooli, ja syövässä mtDNA-mutaatiot liittyvät huonoon ennusteeseen – ja he toteavat, että mitokondrioiden hengityksen, sytosolisten dNTP-varastojen ja kromosomien epävakauden välillä on yhteys. Yhteenvetona voidaan todeta, että mitokondrioiden ja syövän välinen yhteys on monimutkainen, mutta kuten kirjoittajat toteavat, ”syövän tunnusmerkkeihin kuuluvat genominen epävakaus, soluenergian säätelyhäiriöt ja mitokondrioiden toimintahäiriöt, jotka ovat myös yleisiä reittejä, jotka ovat tärkeitä solujen ikääntymisen kannalta”.
Neurodegeneratiivisiin sairauksiin siirryttäessä Veronica Granatieron ja Giovanni Manfredin katsauksessa käsitellään mitokondrioiden toimintahäiriön roolia tuhoisassa sairaudessa, amyotrofisessa lateraaliskleroosissa (ALS). He toteavat, että neuronit ovat hyvin riippuvaisia energiasta, ja mitokondrioiden kuljetus ja vaihtuvuus ovat kriittisiä neuronien ja aksonien terveyden kannalta. Sekä geneettisessä ALS:ssa että 90 prosentissa sporadisista tapauksista mitokondrioiden toimintahäiriö ilmenee muutoksina fuusiossa, fissiossa ja kuljetuksessa. Nämä proteiinien ”moottorit” ovat ATP:stä riippuvaisia. He toteavat, että ALS:ssä sekä mikrotubulaarinen kinesiinin anterogradinen mitokondriokuljetus että dyneiinin retrogradinen kuljetus ovat häiriintyneet. ATP/ADP-suhde on tärkeä osa mitokondriokuljetuksen signaalijärjestelmää. Keskustellaan hypoteesista, jonka mukaan ALS:n proteiiniaggregaatit sitoutuvat mitokondrioihin ja vaurioittavat niitä aiheuttaen toimintahäiriöitä. ALS:ään liittyvät geenimutaatiot osallistuvat mitokondrioiden laadunvalvontaan. Kirjoittajat toteavat, että tuore tutkimus osoittaa, että aktiinisytoskeletonilla on merkitystä vaurioituneiden mitokondrioiden eristämisessä muusta verkostosta. Mitofagia lisääntyy ja Parkin-tasot vähenevät eläinmalleissa ja ihmisen ALS:ssa, mikä viittaa siihen, että Parkin-proteiinin väheneminen liittyy mitofagiaan. Se, onko mitokondrioiden toimintahäiriö ALS:ssa syy vai seuraus, on edelleen epäselvää, mutta mitokondrioiden fuusiolla, fissiolla ja kuljetuksella on tärkeä rooli tässä taudissa.
Isabella Peixoto de Barcelos, Regina M. Troxell ja Jennifer S. Graves keskustelevat mitokondrioiden roolista multippeliskleroosissa (MS). Hapettavan fosforylaation ja mitokondriokuljetuksen väheneminen on dokumentoitu. MS-tauti on tulehduksellinen sairaus, jolla on akuutti ja krooninen vaihe, johon liittyy sekä mitokondrioiden synnynnäinen immuniteetti että krooninen tulehdus, jota seuraa neurodegeneraatio. He toteavat, että mitokondrioiden toimintahäiriö on seurausta tulehduksesta ja oksidatiivisesta stressistä, johon liittyy ROS-tuotanto. Seurauksena on nukleiinihappo-, proteiini- ja lipidivaurioita. ATP:n tuotannon väheneminen käynnistää lopulta mitokondriovälitteisen apoptoosin. Mitokondriaalinen stressi heikentää oligodendrosyyttien toimintaa. Ihmisen aivokuorella tehdyt tutkimukset vahvistavat mtDNA-mutaatioiden lisääntyneen määrän, mtDNA:n köyhtymisen ja kompleksi I:n ja III:n entsyymiaktiivisuuden heikkenemisen. Eläinmalleissa tapahtuneita mitokondriomuutoksia tarkastellaan. Kokeellinen autoimmuuni enkefalomyeliitti, MS-taudin eläinmalli, osoittaa mitokondrioiden turvotusta ja toimintahäiriöitä, ja jonkin verran on viitteitä antioksidanttipelastuksesta. Kirjoittajat toteavat, että joillakin pistemutaatioista johtuvilla mtDNA-sairauksilla, kuten Leberin perinnöllisellä optisella neuropatialla, voi olla MS-fenotyyppi, ja MS-tautia muistuttavaa demyelinoivaa tautia on raportoitu useiden mitokondrio-ydingeenien, kuten PolG:n ja OPA1:n, vikojen yhteydessä. Suurissa väestötutkimuksissa ei ole onnistuttu vahvistamaan mtDNA-mutaatioiden lisääntynyttä esiintyvyyttä MS-populaatiossa, vaikka JT-haploryhmällä on lisääntynyt MS-riski. Lopuksi kirjoittajat käsittelevät mitokondriohoitojen merkitystä MS-taudin hoidossa.
Chun Chen, Doug M. Turnbull ja Amy K. Reeve esittävät ajankohtaisen katsauksen mitokondrioiden roolista Parkinsonin taudissa. Todisteet mitokondrioiden osallisuudesta ulottuvat 40 vuoden taakse. He keskustelevat Parkinsonin tautiin liittyvistä mitokondrioreiteistä ja tiedon nopeasta kasvusta, joka on seurausta perhetapausten genomisesta sekvensoinnista. Käsitellään todisteita kompleksi I:n puutteesta eläinmalleissa ja ihmisten sairauksissa. Substantia nigran neuroneissa havaitaan runsaasti mtDNA:n klonaalisia deletioita normaalissa ikääntymisessä ja Parkinsonin taudissa, ja ROS on todennäköinen vaikuttava tekijä. Tämä ikääntymiseen liittyvä mtDNA-patologia substantia nigrassa vaikuttaa todennäköisesti alttiuteen sairastua Parkinsonin tautiin, ja alfa-synukleiini voi lisätä mitokondrioiden kalvojen läpäisevyyttä, ROS-tuotantoa ja solukuolemaa. Kirjoittajat käsittelevät viimeaikaisia tietoja sytosolisen kalsiumin värähtelyistä kalsiumin tuonnin kanssa mitokondrioihin, millä on todennäköisesti merkitystä solukuolemassa. Mutaatiot kahdessa geenissä VSP35 ja CHCHD2, jotka heikentävät mitokondrioiden toimintaa, ovat vastuussa autosomaalisesti dominoivasta PD:stä. Näitä sekä PINK1:n ja Parkinin mutaatioiden roolia mitofagiassa käsitellään. Lopuksi käsitellään yksityiskohtaisesti mitokondrioiden liikevaihtoa ja dynamiikkaa sekä proteiinien aggregaation oletettua roolia PD:ssä. Kirjoittajat päättelevät, että mitokondriokompleksi I:n puutteella on keskeinen rooli Alzheimerin taudissa, ja todennäköisiä syitä käsitellään tyylikkäästi.
Ian Weidling ja Russell H. Swerdlow tarkastelevat näyttöä mitokondrioiden roolista Alzheimerin taudissa (AD). He lähtevät liikkeelle aivojen hypometaboliaa koskevista pitkäaikaisista todisteista ja käsittelevät löydöksiä mitokondriaalisten elektroninkuljetusentsyymien puutteista ja erityisesti sytokromioksidaasin (COX) puutteesta Alzheimerin aivoissa. Viimeaikaiset tutkimukset vahvistavat Alzheimerin taudin aivojen mitokondrioiden rakenteelliset poikkeavuudet, jotka ovat todennäköisesti seurausta fuusio-fission toimintahäiriöstä, joka voi liittyä amyloidi-beetan kertymiseen. Keskustellaan mielenkiintoisesta vastavuoroisesta suhteesta mtDNA:n deleetioiden ja ikääntymisen välillä, joka on havaittu Alzheimerin taudin aivoissa, ja tarkastellaan näyttöä lisääntyneestä oksidatiivisesta vauriosta Alzheimerin taudin aivoissa verrattuna iänmukaiseen kontrolliryhmään. AD:n mtDNA:sta luodut sykridit osoittavat samanlaisia muutoksia kuin aivoissa, joissa on COX-puutos. Keskustellaan mitokondrioiden vuorovaikutuksesta Alzheimerin proteiiniaggregaattien kanssa. Mitokondriotoksiinit voivat aiheuttaa AD:n kaltaisten Tau-muutosten muodostumisen, ja hiirimalleissa mitokondrioiden toimintahäiriö edeltää amyloidiplakkien kertymistä. Kirjoittajat toteavat, että on epäselvää, ovatko mitokondriomuutokset syy vai seuraus epänormaalista proteiinikertymästä Alzheimerin taudissa. Amyloidi-beeta estää COX-aktiivisuutta, ja Tau-kertymä häiritsee mitokondrioiden kuljetusta. ApoE4:n yliekspressio heikentää elektroninkuljetuskomplekseja. Tarkastellaan mitokondrioiden roolia proteiiniaggregaattien puhdistamisessa. Lopuksi käsitellään mitokondrioiden toimintahäiriön ja integroidun stressivasteen (joka aktivoituu Alzheimerin taudissa) moninaisia vaikutuksia geeniekspressioon. Kirjoittajat päättelevät, että kun otetaan huomioon moninaiset todisteet mitokondrioiden toimintahäiriöstä Alzheimerin taudissa – tämä on järkevä terapeuttinen kohde.
Tämä mitokondrioiden toimintahäiriötä ikääntymisessä käsittelevä erikoisjulkaisu päättyy hoitoon liittyvään keskusteluun. Sarkopenia on ikääntymisen väistämätön seuraus. Mats I Nilsson ja Mark A Tarnopolsky käsittelevät yksityiskohtaisesti liikunnan roolia mitokondriaalisen ikääntymisen hoitomuotona. Katsaus mitokondrioiden evoluutioon johtaa keskusteluun mitokondrioiden homeostaattisesta tehtävästä ja niiden roolista puolustautumisessa kolmea tärkeintä ikääntymismuutosta, hapettumisvaurioita, proteiinien aggregaatiota ja tulehdusta vastaan. Kehitetään kokonaisvaltainen ikääntymishypoteesi, jossa mitokondriot ovat keskeisessä asemassa. Mitokondriaalisten ROS-arvojen roolia käsitellään, ja kirjoittajat huomauttavat, että oksidatiivisen fosforylaation väheneminen on ikääntymisilmiö kaikilla lajeilla yhdessä erilaisten rakenteellisten ja toiminnallisten mitokondriomuutosten kanssa. Ikään liittyvä proteiinien aggregaatio ja lipofuskiinin kertyminen johtavat lysosomaalisen ja proteasomaalisen hajoamisen läpäisemättömän solujätteen kertymiseen. Tutkitaan mitokondrioiden roolia ikääntymiseen liittyvässä kroonisessa tulehduksessa. Tämän jälkeen kirjoittajat käsittelevät liikunnan roolia ikääntymisen aiheuttaman solujen rappeutumisen korjaamisessa. Kirjoituksessa esitetään vakuuttavia todisteita liikunnan hyödyistä, jotka hidastavat ikääntymiseen liittyviä muutoksia, kuten solunsisäisten vaarasignaalien vähentäminen, mitokondrioiden nuorentaminen, solunsisäisen roskanpoiston avustaminen ja ikääntymiseen liittyvän tulehduksen vähentäminen.