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ストレス反応の継続で遺伝子が不安定化

ミトコンドリアのストレス応答が持続した場合は、どのような遺伝子のスイッチが入り、細胞はどのようになるのでしょうか?

ワーバーグ(ワールブルグ)は、発酵が盛んになるほど細胞の構造が崩れていく現象に気づいていました。

ミトコンドリアのストレス反応が続くと細胞の構造だけでなく、細胞の核の遺伝子が、より不安定になってきます。

遺伝子が不安定になるというのは、突然変異や染色体異常が起きやすくなる状態をいいます。

これは遺伝子(DNA)の異常を修復する酵素(APE1という修復酵素がその代表)そのものがミトコンドリアの機能(細胞内呼吸など)に依存しているからです。

またミトコンドリアのダメージでは、活性酸素腫(ROS:フリーラジカル)が増加しますが、この活性酸素が遺伝子にアタックすることで遺伝子変異を増加させます。

さらにカルシウムの細胞内濃度を一定に保つことは細胞が分裂する際に必須になっています。

このカルシウム濃度を一定に保つ働き(ホメオスターシス)は、ミトコンドリアの細胞内呼吸のエネルギーに依存しているので、ミトコンドリアの細胞内呼吸にダメージを受けると、カルシウム濃度調整に狂いが生じます。

その結果、細胞分裂時に異常(染色体異常)が生じます。

細胞分裂時に異常が起こると異数体と呼ばれる染色体の不足あるいは過剰になります。

これは不完全な染色体の分離によって引き起こされます。

通常、染色体は2本で対を成していますが、これが1本になるのが「モノソミー」、3本になるのが「トリソミー」などといわれ、ダウン症候群、エドワード症候群などの先天的異常を引き起こすのです。

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