한눈에 보는 정보
- 미토콘드리아는 상호 연결된 네트워크 안에 존재하는데, 이것은 미토콘드리아가 여러분의 신체의 세포를 통해 빠르게 소통하고 에너지를 분배할 수 있게 해줍니다
- 여러분의 신체에 있는 거의 모든 세포 안에는 미토콘드리아 ‘전력망’이 있습니다
- 전력망의 일부가 작동을 멈추면 회로 차단기와 같은 역할을 하는 메커니즘이 있기 때문에 전력망의 나머지 부분에서 결함이 있는 부분을 차단하여 계속 작동할 수 있습니다
Dr. Mercola
미토콘드리아는 여러분의 세포 안에 있는 작고 특별한 구조이며 여러분의 세포의 발전기입니다. 미토콘드리아는 여러분의 세포의 에너지 ‘화폐’인 ATP(아데노심산임산)를 생성하는 과정에서 지방과 당으로부터 전자를 산소로 전달하며 작용합니다.
미토콘드리아는 주로 (핵 DNA와는 다른) 그들의 전자전달계에 고유한 단백질에 대한 그들만의 유전자 코드를 가지고 있고, 미토콘드리아는 (세포의 시간표와는 다른) 그들의 시간표에 따라 분열하고 복제합니다. 또한, ATP를 생산하는 데 사용되는 두 개의 막(내부와 외부)을 가지고 있습니다.
이 막들은 여러분의 미토콘드리아가 배터리와 비슷하게 에너지를 저장하고, 이 에너지를 미토콘드리아가 ATP의 형태로 에너지를 생성하기 위해 사용하는 과정인 산화적 인산화에 사용하도록 합니다.
2015년, 메릴랜드주 베데스다의 국립보건원(National Institutes of Health)의 연구원들은 미토콘드리아가 ATP 생성을 위해 저장된 에너지를 사용할 뿐만 아니라 주요 에너지원으로도 사용한다는 것을 밝혔습니다. 사실 이 연구는 이것이 ‘골격근 에너지 분배를 위한 지배적인 경로’일 수도 있다는 것을 밝혔습니다.
이 발견은 이후 연구원들을 미토콘드리아가 여러분의 세포에서 일종의 세포 ‘전력망’을 형성하는 것에 대한 의심으로 이끌었습니다. 연구원들은 셀 리포트(Cell Reports) 저널에 발표된 2017년의 한 연구로 이를 확인했습니다.
미토콘드리아 '전력망'에는 회로 차단기가 내장되어 있습니다
미토콘드리아는 상호 연결된 네트워크 안에 존재하는데, 이것은 미토콘드리아가 여러분의 몸의 세포를 통해 빠르게 소통하고 에너지를 분배할 수 있게 해줍니다.
연구진이 지적한 이 연결의 단점은 “이러한 연결은 손상된 요소가 전체 네트워크를 위태롭게 할 수 있기 때문에 에너지 변환 체계를 위험에 빠뜨린다.”는 것입니다.
하지만 여러분의 심장과 골격근 안에는 이에 대한 안전장치로서 작은 하위 네트워크를 포함하는 일종의 미토콘드리아 ‘전력망’이 있습니다. 전력망 일부가 작동을 멈추면 회로 차단기와 같은 역할을 하는 메커니즘이 있어 망의 나머지 부분에서 결함이 있는 부분을 차단하여 계속 작동할 수 있습니다.
연구원들은 새로운 발견을 드러내기 위해서 3D 이미지를 연구하고 빛으로 활성화된 탐침(광 활성 프로브)을 사용하여 생쥐의 심근과 골격근 세포를 살펴보았는데, 미토콘드리아를 연결하는 미토콘드리아 간 접합부(IMJs) 또한 결함 있는 미토콘드리아를 빠르게 차단하여 전체 전력망의 완전성을 보존할 수 있다는 것을 밝혀냈습니다. 그들은 다음과 같이 설명했습니다.
"심장과 골격근[SKM] 하위 네트워크 모두에서 미토콘드리아 간 접합부(IMJ)의 분리 및 긴 미토콘드리아가 응축된 구조로 수축하는 것과 일관되게 오작동하는 미토콘드리아의 전기적, 물리적 빠른 분리가 발생합니다.
손상된 미토콘드리아의 동적 단절은 남은 미토콘드리아가 단 몇 초 안에 정상적인 기능을 재개할 수 있도록 하는 반면, 국부적 미토콘드리아 하위 네트워크는 국소 기능 장애의 세포 영향을 제한합니다."
미토콘드리아 기능 장애를 다루기 위한 새로운 경로
이 연구는 심장 질환과 미토콘드리아 질환에 대한 이해를 높일 수 있는 길을 열어주고, 여러분의 신체에서 생체 에너지 흐름을 조작하는 것이 여러분의 건강에 긍정적으로 영향을 미칠 수 있다는 전제하에 움직이는 생체에너지학이 점점 더 중요해지고 있다는 것을 강조합니다.
연구원들이 영국 약학 저널(British Journal of Pharmacology)에 썼듯이, 여러분의 신체 안의 에너지 대사 경로는 상호 연결되어 있는데, 이것은 하나의 생명 에너지 흐름을 조작하는 것이 일반적으로 다른 것들에 변화를 일으킬 것이며 이것은 좋은 것일 수 있다는 것을 의미합니다. 연구진은 다음과 같이 계속했습니다.
"생체 에너지 의학에 기초한 개입은 이미 일부 질병을 위해 존재하며, 생체 에너지 의학 개입은 현재 실행 가능하기 때문에 일부 신경 퇴행성 질환과 암을 포함한 특정 조건을 치료하기 위한 새로운 접근법이 실험실에서 진료소로 전환되기 시작하고 있습니다."
이것이 미토콘드리아와 무슨 상관인가요? 여러분이 의심할 수 있듯이, 미토콘드리아 기능 장애는 종종 생체 에너지 기능 장애와 함께 발생하며, 전자는 종종 후자를 유발합니다.
영국 약학 저널의 검토에 따르면, 대부분의 생체 에너지 흐름은 미토콘드리아 내에서 발생하며, 따라서 조작은 일반적으로 미토콘드리아에 영향을 미치고 질병을 치료하기 위한 다음과 같이 새로운 경로를 엽니다.
"데이터에 따르면 미토콘드리아 외부에 있는 생체 에너지 경로를 조작하거나 미토콘드리아를 통과하는 경로를 미토콘드리아 외부에 있는 단계에서 조작함으로써 미토콘드리아를 간접적으로 조작하거나 미토콘드리아 부전의 영향을 완화할 수 있습니다.
현재 실현 가능한 전반적인 전략은 세포의 전반적인 생체 에너지 상태를 모니터링하고 반응하는 유전자의 발현뿐만 아니라 미토콘드리아가 아닌 생체 에너지 매개 변수에도 영향을 미칩니다. 이러한 효과는 근본적으로 세포의 건강과 생존력에 영향을 미칠 수 있습니다."
많은 암이 미토콘드리아 건강과 관련이 있습니다
여러분의 미토콘드리아의 건강은 암을 포함한 많은 만성 질환에서 주요한 역할을 합니다. 암은 유전적인 질병이 아니라 대사적인 질병입니다. 일부 암에서 관찰된 유전자 돌연변이는 미토콘드리아의 에너지 대사 결함으로 인한 흐름을 따른 효과입니다.
이것은 악성 세포의 신진대사를 발견한 공로로 1931년 노벨 생리학·의학상을 받은 오토 워버그(Otto Warburg) 박사에 의해 처음 언급되었습니다. 워버그 효과(Warburg Effect)는 암세포가 많은 양의 포도당을 소비하고 산소 없이 이를 대사하면서 그들의 신진대사를 변화시킨다고 말합니다.
워버그 박사는 암이 실제로 세포의 세포 에너지 대사 결함으로 인해 발생한다는 것을 발견했는데, 이것은 주로 미토콘드리아의 기능과 관련이 있습니다. 워버그의 시대에는 미토콘드리아가 잘 알려지지 않았지만, 오늘날 우리는 미토콘드리아가 어떻게 작용하는지 훨씬 더 잘 이해하고 있습니다.
이 정보는 암뿐만 아니라 다른 많은 질병들을 치료할 수 있는 기회를 열어주는 전환점입니다. 왜냐하면 대부분의 심각한 질병의 핵심에서 미토콘드리아 기능 장애를 발견하기 때문입니다.
보스턴 대학(Boston College)의 생물학 교수인 토마스 사이프리드(Thomas Seyfried)는 워버그 박사의 연구에서 비롯된 치료법인 암에 대한 영양 케토시스 적용의 선구자 중 한 명입니다.
만약 결함이 있는 미토콘드리아가 암의 기원에 책임이 있고, 결함이 있는 에너지 대사가 여러분이 보는 질병의 관찰 가능한 특징들, 즉 대부분의 표현형을 책임진다면, 그 병을 어떻게 예방하고 심지어 치료할 수 있을까요? 이는 효율적인 지방 태우기를 함으로써 미토콘드리아의 건강을 최적화하며 이루어질 수 있습니다.
미토콘드리아 건강을 증진시키기 위해 식단을 사용하는 방법
미토콘드리아는 일련의 전자전달계를 가지고 있는데, 이 전자전달계는 궁극적으로 물을 형성하기 위하여 여러분이 먹는 음식의 축소된 형태로부터 전자를 전달하고 여러분이 숨 쉬는 공기의 산소와 결합합니다.
이 과정은 미토콘드리아 막을 가로질러 양성자를 움직이는데, 이는 ATP를 재충전합니다. 하지만 이 과정은 또한 세포와 미토콘드리아 DNA에 해를 끼치는 활성산소종과 같은 부산물을 만들어낸 후 핵 DNA로 옮겨집니다.
신체는 또한 과도한 활성산소종의 해로운 측면 때문에 노화가 되는데, 이것은 신체가 얼마나 빨리 노화하느냐가 미토콘드리아가 얼마나 잘 작동하고 얼마나 많은 손상을 식단 최적화로 최소화할 수 있는지에 크게 좌우되는 이유입니다.
식단을 통해 미토콘드리아 기능을 향상시키려면 중요한 것은 여러분의 신체가 설탕 대신 지방을 주요 연료로 태울 수 있는 방식으로 먹는 것입니다.
키토제닉(케토제닉) 식단, 즉, 건강에 좋은 지방이 많고, 단백질이 적당하며, 순 탄수화물(총 탄수화물에서 섬유소질을 뺀 것)이 적은 이 식단은 간헐적인 단식과 마찬가지로 매우 효과적입니다.
신체가 지방을 연료로 태울 수 있을 때, 간은 탄수화물보다 훨씬 더 효율적으로 태우는 케톤이라고 불리는 수용성 지방을 만들어 내고, 따라서 여러분의 세포와 미토콘드리아 세포막, 단백질, DNA를 손상시킬 수 있는 활성산소종과 2차 활성산소를 더 적게 만들어 냅니다.
이것이 효율적인 지방 태우기가 최적의 건강을 위해 중요한 이유입니다. 케톤은 또한 포도당 대사 개선과 염증 감소를 포함하는 칼로리 제한(단식)의 수명 연장의 특성과 흡사합니다.
키토제닉 식단을 시작을 위한 간단한 방법
키토제닉 식단을 이행하기 위해서 포장된 가공식품을 제거하세요. 진정한 자연식품, 많은 양의 건강한 지방, 그리고 가능한 한 적은 양의 순 탄수화물에 중점을 둡니다. 이것은 보통 모든 곡물과 설탕이 많은 음식, 특히 과당을 극적으로 줄이거나 일시적으로 제거하는 것을 포함하나 또한 첨가되고 자연적으로 발생하는 갈락토스(우유에서 발견)와 다른 설탕들도 여기에 포함합니다.
일반적으로 순 탄수화물을 하루에 20g에서 50g 이하로 줄이고, 단백질이 제지방 체중량의 kg당 1g으로 제한하는 것이 좋습니다.
실제로 여러분의 영양 요구 사항을 충족시키고 이상적인 영양소 비율을 유지하도록 확실히 하기 위해서는 www.cronometer.com/mercola와 같은 영양소 추적기가 매우 귀중한 도구가 될 수 있습니다. 필자의 영양 계획표처럼, 이 영양제 추적기도 완전히 무료입니다.
이 영양소 추적기는 영양 케토시스를 위해 만들어져 있습니다. 여러분이 입력한 키, 몸무게, 체지방 비율, 허리둘레와 같은 기본 매개변수에 기초하여 여러분의 신체가 설탕 대신 지방을 주요 연료로 태우며 여러분의 미토콘드리아 기능을 최적화시키는 영양 케토시스에 빠지게 하기 위해 자동적으로 순 탄수화물, 단백질 그리고 건강한 지방(오메가-3와 오메가-6의 비율 포함)의 이상적인 비율을 계산할 것입니다.
일단 연료를 위해 지방을 태울 수 있게 되면, 여러분은 케토시스를 순환시키면서 100g에서 150g의 건강한 탄수화물을 섭취하는 것이 좋습니다. 왜냐하면 케토시스를 계속 지속하는 것은 건강에 좋지 않은 관행이기 때문입니다.
식사의 타이밍도 중요합니다. 수면은 신진대사가 가장 낮은 상태이기 때문에 특히 잠자기 최소 3시간 전에 마지막 식사를 하는 것이 중요합니다.
신체는 잠을 잘 때 가장 적은 양의 칼로리를 사용하기 때문에, 취침 시간에 먹는 것을 피하는 것이 좋습니다. 왜냐하면 이때 과도한 연료를 추가하면 조직에 손상을 주고 노화를 가속화하며 만성 질환의 원인이 될 수 있는 과도한 활성산소가 생성되기 때문입니다.
이러한 이유로 필자는 종종 아침과 점심으로 여러분의 식사를 제한하는 것을 제안합니다. 매일 16시간 이상 금식할 수 있게 해주는 ‘절정 단식’ 전략입니다.
미토콘드리아 건강을 증진시키는 또 다른 방법은 무엇일까요?
만약 만성 질환과 노화의 비율을 줄이는 것에 관심이 있다면, 미토콘드리아 건강을 최적화하는 것에도 관심이 있을 것입니다. 위에 설명된 식사 변화 외에도, 하루 종일 거의 연속적인 움직임을 포함한 운동이 중요합니다. (장시간 앉아있는 것도 피해야 합니다)
운동할 때, 신체는 높아진 에너지 요구량을 따라잡기 위해 더 많은 미토콘드리아를 만들어냄으로써 반응할 것입니다. 운동은 또한 손상된 미토콘드리아를 제거하는 데 도움을 주면서 오토파지(자식 작용)를 자극합니다. 간단히 말해서 운동은 미토콘드리아 기능을 최적화하는 것뿐만 아니라 미토콘드리아 수를 증가시키는 것을 돕습니다.
영양 측면에서, 캘리포니아 라호야에 있는 솔크 생물 과학 연구소(Salk Institute for Biological Sciences)의 생물의학 과학자이자 연구원인 론다 패트릭(Rhonda Patrick) 박사는 미토콘드리아 효소가 제대로 기능하는 데 필요한 중요한 보조 요인인 다음 영양소의 중요성을 강조합니다.
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피부에 받는 햇빛은 미토콘드리아에 있는 시토크롬 c 산화효소에 영양을 공급하여
ATP 생산을 증가시킵니다. |
지방산을 미토콘드리아로 이동시키는 L-카르니틴 |
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높은 수치의 마이크로파 방사선이 퍼옥시나이트레이트 생산을 증가시킴으로써 미토콘드리아에 독이 되기 때문에 여러분의 머리로부터 약 0.6m보다
더 가까이 휴대폰을 들고 있는 것을 피하세요. |
마그네슘 |
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리보플라빈, 티아민, B6를 포함한 모든 비타민 B군 |
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알파리포산(ALA) |
코큐텐(CoQ10) 또는 유비퀴놀(환원형) |
라운드업(Roundup) 제초제의 활성 성분인 글리포세이트와 같은 환경 독소를 피하는 것 또한 미토콘드리아를 보호하는 데 중요합니다.
글리포세이트는 산화적 손상으로부터 미토콘드리아를 보호하는 데 중요한 미네랄인 망간의 흡수를 방지합니다. 라운드업은 또한 미토콘드리아 막에 영향을 줌으로써 ATP 생산을 방해하는 것으로 밝혀졌습니다.
미토콘드리아 건강의 중요성을 알고 있으면, 미토콘드리아가 안전 메커니즘이 내장된 전력망에 존재하고 있으며 결함이 있는 미토콘드리아는 차단되고 나머지 기능은 보존된다는 점이 더욱 호기심을 자극할 것입니다.
하지만 지방을 태우는 식이 전략을 채택함으로써 전반적으로 미토콘드리아 손상을 줄일 수 있고, 따라서 건강을 상당히 향상시킬 수 있습니다.
