Mitochondrie

Une bonne production d’énergie dans nos cellules peut, certes, nous rendre plus en forme mais aussi nous garder longtemps en santé.

Veillons donc sur nos mitochondries ! C’est essentiel.

Les mitochondries sont des organites capables de produire de l’énergie au sein de nos cellules. Leur performance est liée au bon fonctionnement de cellules aussi variées que celles :

– du foie, des reins,
– du cerveau, du coeur, des muscles,
– du système immunitaire, etc…

Tout va donc mieux avec des mitochondries en forme, et d’ailleurs, il est admis aujourd’hui que le vieillissement est corrélé à une baisse de performance de ces organites. L’enfant est plein d’énergie, alors qu’un sujet de 90 ans peut présenter 95% de mitochondries défectueuses dans ses cellules musculaires (1).

La bonne nouvelle, c’est qu’on peut gentiment stimuler et améliorer tout cela. Il s’agit même d’un des piliers de l’anti-âge.

La mitochondrie c’est quoi ?

MitochondrieNous ne rentrerons pas ici dans les détails complexes du fonctionnement des mitochondries au niveau atomique et moléculaire. Retenez simplement que ces organites dans nos cellules se comportent un peu comme des « chaudières », brûlant de l’oxygène (venant de notre respiration) avec des nutriments (surtout le glucose mais aussi des acides gras dans certaines situations comme la cétose, voire des acides aminés).

De cette combustion résulte de l’ATP ce précieux « carburant » de nos cellules, de l’eau résiduelle, et des radicaux libres que notre corps se doit de neutraliser rapidement, avant qu’une oxydation trop forte et délétère ne se propage.

Il faut retenir que nos mitochondries possèdent leur propre ADN, différent du nôtre, et qui peut s’abîmer. Des mitochondries abimées ou trop vieilles vont dégager beaucoup de radicaux libres, un peu comme un poêle qui s’encrasse et qui fume trop. D’un autre côté, cet ADN leur confère la capacité de se multiplier, entre autres avantages.

Pour plus de détail sur la structure et le fonctionnement des mitochondries >

Mitochondries et vieillissement

Voici qui nous intéresse plus particulièrement. Les mitochondries gèrent le bon fonctionnement des cellules en fournissant leur carburant (ATP). Elles gèrent aussi leur apoptose : le « suicide » de la cellule lorsqu’elle devient trop abîmée ou trop vieille. Elles évitent ainsi que des cellules sénescentes inutiles s’accumulent au sein de nos tissus (une des grandes causes du vieillissement).

Il a été montré que les maladies liées à l’âge sont associées à une diminution de la capacité des nos cellules à produire de l’énergie (2).

L’épuisement mitochondrial entraîne une baisse des défenses immunitaires, des troubles de production hormonale, une mauvaise digestion/assimilation, une détoxication hépatique insuffisante, la faiblesse musculaire, etc…

De plus, nombre de scientifiques considèrent que notre durée de vie est liée au nombre de nos mitochondries (3).

Les mitochondries peuvent se détériorer

En vieillissant, surtout en cas de phénomènes d’oxydation trop intenses, leur ADN peut plus facilement être lésé, et muter. Des mitochondries abimées produisent moins d’énergie, plus de radicaux libres que la normale, et favorisent l’inflammation, les maladies et le vieillissement.

Ainsi le mauvais fonctionnement des mitochondries peut conduire aux cancers, au vieillissement accéléré, aux maladies dégénérescentes, à l’inflammation chronique et à l’accumulation de toxines intracellulaires. Aussi, en anti-âge, veiller à conserver des mitochondries fonctionnelles et saines est particulièrement important.

Sachez que l’épigénétique, et donc notre mode de vie, influence l’ADN mitochondrial (4) et par la même occasion la division de nos cellules, et leur maintien en santé.

Elles savent aussi s’améliorer

Il se trouve que les mitochondries ont la capacité de se réguler dans une cellule pour améliorer leur production d’énergie, c’est à dire que pour augmenter au final le pourcentage de mitochondries saines et productives :
– plusieurs mitochondries peuvent se regrouper (fusion) pour générer une mitochondrie plus performante (cela est favorisé par la baisse d’apport en nutriments, un stress intense, le jeûne…).
– une mitochondrie peut se diviser en plusieurs mitochondries plus petites et moins performantes (fission). C’est le cas lorsque les apports en nutriments sont trop importants.

A ces processus de régulation, une fonction similaire à l’autophagie (la mitophagie) s’ajoute, permettant de réparer ou d’éliminer les mitochondries trop abimées. Elle est activée aussi par la restriction calorique.

Production d’énergie, un juste milieu est favorable

Au final, il semble que la production d’énergie soit plus efficace dans la restriction en nutriments que dans la sur-abondance (au moins jusqu’à un certain point).

Il faudrait d’ailleurs éviter de donner trop de nutriments aux mitochondries si l’on ne doit pas utiliser toute l’énergie produite, sous peine de générer inutilement de l’oxydation dans nos cellules. C’est justement le cas si on mange plus que nécessaire, en particulier le soir, alors que nos muscles vont être inactifs pendant la nuit.

En fait, s’occuper des mitochondries devient aujourd’hui une des priorités dans la lutte contre les effets du vieillissement, au même titre que la lutte contre l’oxydation, la glycation et l’accumulation des cellules sénescentes, ainsi que la régénération cellulaire par l’autophagie…

Activer ses mitochondries

Pour la médecine ayurvédique, stimuler les mitochondries ressemble fort à activer « ojas » l’énergie circulant dans notre corps, très liée à notre vitalité et à nos défenses immunitaires (voir notre article sur ojas pour comprendre ces similitudes).

Avant toute chose, il faudra éviter les toxiques capables de perturber la production énergétique. Les métaux lourds (plomb, mercure, nickel, cadmium, arsenic…), en particulier, perturbent le fonctionnement des mitochondries, même avec de faibles doses (5).

Ensuite, les études scientifiques nous ont montré qu’une clef majeure pour activer les mitochondries est d’augmenter le niveau de NAD+ dans nos cellules. Le NAD+ est une molécule fondamentale impliquée dans la production d’énergie. Pour ce faire, il y a des principes d’hygiène de vie que nous allons voir, et de nombreuses substances naturelles agissent aussi en ce sens.

Hygiène de vie

vélo fractionnéTout ce qui stimule la voie métabolique de l’AMPK, nous l’avons vu, va renforcer notre fonction mitochondriale. Nous avons là :

  • la restriction calorique (paradoxalement ici, manger moins procure plus d’énergie),
  • le jeûne intermittent (6),
  • l’exercice intermittent de haute intensité (HIIT, voir notre article), et l’exercice contre résistance comme la musculation (7)(8),
  • l’exposition au froid intense (8),
  • l’état de cétose (que l’on atteint par le jeûne ou avec le régime cétogène, très réduit en glucides)…

Le sommeil, indispensable, permet la restauration des mitochondries. Il faut donc veiller à en avoir suffisamment.

L’exposition au soleil (modérée et raisonnable), en plus de favoriser la production de vitamine D, peut nous amener de l’énergie. Si l’organisme est bien chargé en polyphénols (ces antioxydants présents en quantité dans les fruits et légumes frais), il en découlera une bonne production de mélanine qui stimule les mitochondries, en plus de nous donner un teint bronzé. Mais l’exposition aux infrarouges longs, soit générés artificiellement, soit dans la lumière du lever ou coucher du soleil, serait encore meilleure pour la fonction mitochondriale (9).

Massage profondIl a aussi été démontré que les massages favorisaient la multiplication des mitochondries (10). La méditation améliore leur fonctionnement.

La piste de la cétose

L’amélioration de la longévité est liée à une meilleure utilisation des graisses pour produire de l’énergie dans les mitochondries (plutôt qu’en « brûlant » le glucose comme à l’habitude), ce qui ce passe lors de la restriction calorique, et surtout dans l’état de cétose (11)(12). On obtient ce dernier avec le régime cétogène, c’est à dire hypoglucidique, limitant les sucres et les produits issus des céréales, et favorisant les bonnes graisses.

L’organisme privé de glucides va alors utiliser des graisses pour produire de l’énergie, comme lorsque nos ancêtres chasseurs-cueilleurs devaient partir en chasse le ventre vide, ayant épuisé leurs réserves de nourriture. Ce processus naturel de changement de carburant est presque oublié par notre corps dans notre époque de sur-alimentation et d’abondance de sucres. Lorsque le corps brûle ses graisses, les mitochondries semblent se régénérer, fusionner entre elles, ou bien se dupliquer, comme pour rétablir une production énergétique performante.

Nutriments et suppléments alimentaires

gelules en complément alimentaireDivers nutriments essentiels interviennent dans la production d’énergie mitochondriale. Il faut donc en priorité éviter leur carence. Il s’agit du magnésium, des vitamines B3, B2 et B1.

D’autres nutriments non essentiels sont aussi très impliqués, comme :

– les acides aminés suivants : la glycine (13), la carnitine, la taurine, la leucine, l’acétyl-cystéine (13), et en particulier la glucosamine qui stimule la biogénèse des mitochondries (14).

– le coenzyme Q10 (que l’on retrouve principalement dans les membranes des mitochondries), l’acide-alpha lipoïque (capable d’améliorer les performances cognitives du sujet âgé en cas de déficit mitochondrial (15)), le D-ribose, le butyrate (trouvé dans le ghee et les fibres alimentaires, et produit naturellement lors du jeûne et de la cétose)…

Citons encore le PQQ ou Pyrroloquinoline quinone (dont les dernières études le classent parmi les plus actifs (chez l’animal), et qui stimule la biogénèse de nouvelles mitochondries), le resvératrol (un puissant antioxydant qui améliore la fonction mitochondriale (16)), le malate, le nicotinamine riboside (intéressant mais cher et encore peu étudié chez l’homme)… Tous pourraient améliorer la production énergétique des mitochondries.

Enfin, certaines plantes, dont la plupart sont riches en antioxydants et utilisées depuis des millénaires en médecines traditionnelles), montrent une action stimulante et protectrice sur les mitochondries : le gotu kola, l’huile d’olive (par l’hydroxytyrosil), le berbéris (par sa berbérine), le thé vert (par son EGCG)(17), le curcuma (par sa curcumine), le gingko biloba (18)…

Notons ici que tout ce qui est antioxydant protège l’usure des mitochondries et les dégâts sur leur ADN.

Soyez vigilants par rapport aux derniers nutriments à la mode, dont une grosse promotion suit généralement la sortie de résultats d’une étude. Cette dernière est parfois faite par le fabricant du produit, parfois seulement chez l’animal, parfois elle est un peu enjolivée. J’ai essayé ici de mettre en avant les méthodes et substances ayant amené le plus de preuves de leur action.

En résumé, pour améliorer votre fonction mitochondriale

1. Eliminez ce qui perturbe les mitochondries

– les toxiques (tabac, alcool, médicaments…), pesticides et polluants (métaux lourds surtout)
– les aliments industriels transformés, le sucre et l’excès alimentaire (mangez léger)

2. Ayez une vie saine
– mangez régulièrement les antioxydants contenus dans les fruits et légumes colorés, pour protéger les mitochondries de trop d’oxydation
– ayez de l’activité physique régulière et mangez léger
– dormez suffisamment longtemps pour réparer les mitochondries

3. Gérez votre production énergétique
N’ayez pas de grandes dépenses énergétiques si vos mitochondries n’en produisent pas beaucoup. Et, à l’inverse, ne consommez pas trop d’aliments qui se transformeront en énergie (en particulier les glucides) si vous n’utiliser pas cette énergie rapidement. Sinon, vous augmentez inutilement l’effet délétère de l’oxydation.

Donnez les nutriments nécessaires à vos mitochondries : notamment magnésium (les carences sont fréquentes) et vitamines du groupe B, voire, si besoin : coenzyme Q10, acide alpha-lipoïque, carnitine, etc… comme vu plus haut, et à choisir selon chaque particulier, comme toujours.

1. Linnane AW, Kovalenko S, Gingold EB. The universality of bioenergetic disease: age-associated cellular bioenergetic degradation and amelioration therapy. Ann N Y Acad Sci. 1998 Nov 20;854:202-13.

2. Rebecca K. Lane, Tyler Hilsabeck, Shane L. Rea,The  role of mitochondrial dysfunction in age-related diseases, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, Volume 1847, Issue 11, 2015, Pages 1387-1400

3. Lanza IR, Nair KS. Mitochondrial function as a determinant of life span. Pflugers Arch. 2010 Jan;459(2):277-89.

4. Martin Stimpfel, Nina Jancar, and Irma Virant-Klun, “New Challenge: Mitochondrial Epigenetics?,” Stem Cell Reviews and Reports 14, no. 1 (February 2018): 13–26, https://doi.org/10.1007/s12015-017-9771-z

5. Paul B. Tchounwou et al., “Heavy Metal Toxicity and the Environment,” in Molecular, Clinical and Environmental Toxicology, Experientia Supplementum, vol. 101, ed. Andrea Luch (Basel, CH: Springer, 2012): 133–64

6. https://rupress.org/jcb/article/199/2/205/37060/Exploring-the-therapeutic-space-around-NAD

7. Menshikova EV, Ritov VB, Fairfull L, Ferrell RE, Kelley DE, Goodpaster BH. Effects of exercise on mitochondrial content and function in aging human skeletal muscle. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2006;61(6):534-540. doi:10.1093/gerona/61.6.534

8. Chung N, Park J, Lim K. The effects of exercise and cold exposure on mitochondrial biogenesis in skeletal muscle and white adipose tissue. J Exerc Nutrition Biochem. 2017;21(2):39-47. doi:10.20463/jenb.2017.0020

9. Sommer AP. Mitochondrial solar sensitivity: evolutionary and biomedical implications. Ann Transl Med. 2020;8(5):161. doi:10.21037/atm.2019.11.100

10. https://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120201141710.htm

11.https://www.cell.com/fulltext/S1550-4131(17)30612-5

12. Nutritional Ketosis and Mitohormesis: Potential Implications for Mitochondrial Function and Human Health

13. Cieslik KA, Sekhar RV, Granillo A, Reddy A, Medrano G, Heredia CP, Entman ML, Hamilton DJ, Li S, Reineke E, Gupte AA, Zhang A, Taffet GE. Improved Cardiovascular Function in Old Mice After N-Acetyl Cysteine and Glycine Supplemented Diet: Inflammation and Mitochondrial Factors. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2018 Aug 10;73(9):1167-1177. doi: 10.1093/gerona/gly034. PMID: 29538624; PMCID: PMC6093357.

14. Sandra Weimer et al., “D-Glucosamine Supplementation Extends Life Span of Nematodes and of Ageing Mice,” Nature Communications 5 (April 8, 2014): 3563

15. Liu J. The effects and mechanisms of mitochondrial nutrient alpha-lipoic acid on improving age-associated mitochondrial and cognitive dysfunction: an overview. Neurochem Res. 2008 Jan;33(1):194-203. doi: 10.1007/s11064-007-9403-0. Epub 2007 Jun 29.

16. Resveratrol Improves Mitochondrial Function and Protects against Metabolic Disease by Activating SIRT1 and PGC-1α, Cell, Volume 127, Issue 6, 2006

17. Oliveira MR, Nabavi SF, Daglia M, Rastrelli L, Nabavi SM. Epigallocatechin gallate and mitochondria-A story of life and death. Pharmacol Res. 2016 Feb;104:70-85. doi: 10.1016/j.phrs.2015.12.027. Epub 2015 Dec 29. PMID: 26731017.

18. Eckert A. Mitochondrial effects of Ginkgo biloba extract. Int Psychogeriatr. 2012 Aug;24 Suppl 1:S18-20. doi: 10.1017/S1041610212000531. PMID: 22784423.