【仮説】ラジカル=ミトコンドリアセンサー仮説【フェリチン、排出効率】

今年も残すところ2日ちょっととなりました。
お正月モード、に入りたいところですが、色々やることがあります。
とにもかくにも、御礼を申し上げます。

とりあえず生化学的な部分を含めて、
恒常性にどのような部分で狂いが生じるのか
より詳細な仮説を立ててみました。
一応機序的には矛盾はありません、
放射線によるラジカル産生に着目し、
なおかつミトコンドリアのラジカル産生を核としました。
大まかには間違っていないような気がしますが、
意図せずに今までの積上げが
全部ノセになってしまっています。

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■カリウム40は0.012％833個に一個である、
多いのか少ないのかは別として、結構な数であるとは言え
めったに破裂しない。(半減期11億2000万年か何か)

でも体内には3000bqから4000bqもある、
そしてその98％は細胞内、それも心筋や筋肉神経細胞内に集中します。
そのために、安全と言う人もいれば危険と言う人もいる。

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■中にはミトコンドリアはカリウム40のベータ線などから
エネルギーを得る、
原子力発電を人間は持っている!!!なんて意見もありますが
ちょっと嘘くさいので保留している(苦笑)

■ただ、β線=電子であるから
ミトコンドリアの性質を考えれば、
電子伝達系が回るエネルギーとして働くことは
十分に考えられなくもない、と思う。
ただ、多分｢回らなくもない｣程度ではないかと推測する。


ミトコンドリアにとっては飢えている時に使うエネルギー程度ではないかと推測する。
どこからともなく飛んでくる、あるいはミトコンドリアに入り込んだカリウムから飛んでくる
β線は、合成機構の回転軸ごと回すが破壊すると思う。


カリウム40によるミトコンドリアのエネルギー産生があるとしても
言ってみれば風力発電の羽にバスケットボールを
ぶん投げて羽を回すようなもの
多分風力発電の羽か、軸受けが破損する。
紛れもない酸化ストレス、ラジカルの発生源だと推測する。
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ミトコンドリアの構造である

酸素を使ってATPを生み出すミトコンドリアは
水素イオンでいっぱいの危険な物質だ。


細胞に害があるとされる
カルシウムプールとしても活躍しているし
カルシウム量によって、ミトコンドリアの体積も変わり
いわゆるATPの発電量が変わってくる。
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■激しい運動が活性酸素を生み出す、と言うように
ミトコンドリアのオーバーロードは、
ラジカル産生のメカニズムであって
酸素がたっぷりの環境下=細胞内
に共生したミトコンドリアにとってはカリウム40は
多分余計な存在で、水しかないなら仕方なく飲む
見たいなそんな意味合いを有していると考えられる。


■よって「ミトコンドリアセンサー」とは、
ラジカルの産生量であり、
・ATP産生に伴うラジカル発生(運動、活動による)
+放射線(ベータ線など)によるラジカル発生(おまけ)
そのように考えれば、一番分かりやすい。

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■さて、カルシウム量がATPの触媒作用のスピードを左右するということは
過度にカルシウムが増えれば、余計なラジカルが発生する。
しかも、触媒の一つとして鉄を使うため、
制御に失敗すれば加速度的にラジカルが増えてしまい、細胞はネクローシスへと向かう。

■しかし心筋や神経細胞は基本分裂をしないから
死んでは困る細胞です。そこでブレーキ機構として登場するのが

ミトコンドリアATP感受性K^+チャネルによる心筋細胞死抑制のメカニズム (2002) です

ミトコンドリアATP感受性K^+(mitoK_)チャネルによる虚血心筋保護のメカニズムをミトコンドリアCa^過負荷軽減とアポトーシス抑制の両面から検討し,以下の実験結果を得た。(1)単離したラット心室筋細胞にCa^感受性蛍光色素であるrhod-2-AMと膜電位感受性色素であるJC-1をそれぞれloadingし,ミトコンドリア内Ca^濃度と膜電位を測定した。心筋細胞にouabainを作用させると,ミトコンドリア内Ca^濃度は増加した。MitoK_チャネル開口薬であるdiazoxide存在下にouabainを作用させた場合,ミトコンドリア内Ca^濃度の増加が有意に抑制された。このdiazoxideの効果はmitoK_チャネル遮断薬である5-hydroxydecanoate(5-HD)により完全に消失した。一方,ouabain存在下にdiazoxideを作用させるとミトコンドリア内膜電位が脱分極し,JC-1の蛍光強度は投与前の89%まで有意に減少した。この変化は5-HDにより消失した。(2)MitoK_チャネル開口薬であるニコランジルとミノキシジルを使って同様の実験を行なったところ,ニコランジル,ミノキシジルともにouabainによるミトコンドリアCa^過負荷を軽減した。



■カルシウムが多すぎる時、カリウムを一時的に取り入れて
オーバーロードによるアポトーシスを防止する、そういう機構です。
もちろん800個に1個カリウム40が紛れていますが、
はじける確率はそれほど高くはないと考えていいでしょう。

このブレーキをかけているときにそこらじゅうでカリウム40が
はじけていると(細胞がカリウムを取りすぎている)ブレーキの邪魔なので
カリウムを排出せよと、酸化ストレス防衛の為に
心臓が、アルドステロンやANP,BNPを産出して、
利尿を行っていると考えることができます。
心臓はホルモン産出器官でもあります



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■虚血心疾患時にもその力は発揮されるようで
中国の軍の研究では、ミトコンドリアカリウムチャネルは
ミトコンドリアのATP産生を押さえることで、
酸欠時のラジカル防止を阻止する
原子炉における、トラブル時の緊急注水みたいなものですね。
ミトコンドリアATP感受性カリウムチャンネル開口薬,ジアゾキシドの前処理はラットの虚血障害後の心筋ミトコンドリアの機能を保護する


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2011年12月29日
心筋におけるミトコンドリアと老化、そしてフェリチンまで関ってくる(汗)

■ところが問題は「鉄」と言う触媒の都合上、ミトコンドリアにもフェリチン
｢ミトコンドリア･フェリチン｣があり


しかしその一方で、鉄はその強力な触媒作用で有害物質です。



■つまりしっかりつかんで、「裸のまま」ではなく
しっかりタンパクに包んで管理します。


■ところがフェリチンは鉄以外も、取り込んでしまいます。
例えば、セシウムとか


■以前カリウムチャネルに対するセシウムの透過性が
15％～25％前後と言うことに触れていますが

排出も15％～20％程度のため、
計算ではセシウムは細胞内と外共に蓄積しました


細胞内の場合で一日摂取量の約70倍ほどです
カリウムと一緒に取り込まれたセシウムがあれば、ミトコンドリアの中か外かは別として
フェリチンに捕獲されてしまう可能性が強いというわけです。

■せっかくラジカルの産生を抑えるために、カリウムを吸いいれたのに
セシウム134や137が紛れて入ってきては、
カリウム40と類似の放射線を起こして
ミトコンドリアでのラジカル産生が減りません。

■酸化ストレスの発生である以上、カリウム40を減少させる=利尿
ANP,BNPの産生＋アルドステロンバランス指示ですが

セシウムの排出は非常に悪い(カリウムチャネルの透過性不良)ので、
カリウムは見た目減っているのに
放射線量が減らない=セシウムが捕獲されているから＆排出不良
このようなセシウム濃縮＆カリウム恒常性移動がスタートするというのが
本節の概要です。

セシウムの蓄積が減らなければ、
ホルモンバランスが大きく崩れて
やがて副作用で体調を崩し、
人によっては低カリウム血症を起こして死に至る
と言うのが基本的な考え方になります。

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ミトコンドリアに限らず、カルシウムの著しい増加は細胞にとって毒である。
その為、ATP感受性カリウムチャネルは、様々な場所でカリウムをいっせいに取り入れることで
酸欠時の燃料供給を穏やかにして、クールダウンすることによって
細胞自体がアポトーシスすることをどうも防いでいるようです。

ATP感受性カリウムチャネルの基礎






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ミトコンドリアATP感受性カリウムチャネルの神経保護作用


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ミトコンドリアのATP感受性K^+チャネルの構造と機能

またこのチャネルが内向き整流チャネルとかかわりがある
(セシウムが集中しやすい細胞)


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と言うことで、細胞内にまでセシウム族が入り込みやすい環境があり
細胞外の排出能力の低さ(1％前後)もあいまって、
恒常性によって、放射性セシウム濃縮は逆に濃縮され、
むしろ恒常性を崩す可能性を指摘しています。