Lang unterschätzt: Wie Mitochondrien Ihre Gesundheit beeinflussen

Mitochondrien sind als Kraftwerke der Zellen für die Energiegewinnung zuständig. Warum sie so wichtig sind und wie mitochondriale Erkrankungen entstehen können, erfahren Sie in diesem jameda Gesundheitstipp.

Winzige Organe innerhalb der Zelle mit eigener DNA

Fast alle Lebewesen, außer Bakterien und Ur-Bakterien, besitzen in ihren Zellen Mitochondrien. Diese Organellen sind wenige Mikrometer groß, sie variieren in ihrer Form von rund bis länglich-oval und bilden untereinander Netzwerke. Sie sind für die Energiegewinnung verantwortlich und ihre Anzahl passt sich dem Energieverbrauch der Zelle an.

Viele Mitochondrien befinden sich z. B. in Muskel-, Nerven- und Sinneszellen. Mitochondrien besitzen eine eigene DNA (mtDNA), die nur von der mütterlichen Seite auf die Nachkommen übertragen wird. Da sich das mitochondriale Erbgut relativ langsam verändert, kann man mit seinem Nachweis Abstammungsverhältnisse klären, dies wird z. B. in der Stammbaum- und Evolutionsforschung angewandt.

Citratzyklus und Atmungskette in den Mitochondrien liefern Energie in Form von ATP

In den Mitochondrien wird chemische Energie aus der Nahrung umgewandelt und als ATP (Adenosintriphosphat) gespeichert. Ausgangsstoffe sind dabei Abbauprodukte aus Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen, die als aktivierte Essigsäure in den Citratzyklus eintreten. In der sich anschließenden Atmungskette entsteht unter Sauerstoffverbrauch das Molekül ATP, das den Zellen die gespeicherte Energie wieder zur Verfügung stellt.

Weitere biochemische Vorgänge in den Mitochondrien sind der Abbau (β-Oxidation) von Fettsäuren und die Bildung von Eisen-Schwefel-Komplexen, die bei der Energieübertragung gebraucht werden. Auch Calcium kann zur Erhaltung des Elektrolytgleichgewichtes in den Mitochondrien gespeichert werden. Beim Ablauf der Apoptose, dem programmierten Tod von nicht mehr gebrauchten Zellen, spielen die Mitochondrien ebenfalls eine Rolle.

Was passiert, wenn Mitochondrien nur eingeschränkt arbeiten?

Ist die Funktion der Mitochondrien eingeschränkt, leidet die Energieversorgung der Zellen und Organe. Es gibt eine Reihe von Mitochondriopathien, die vererbt werden und durch falsch codierte Gene zu Enzymdefekten führen. Diese Erkrankungen werden mit dem Erbgut der Mutter weitergegeben, der Grad der Ausprägung hängt dabei vom Alter des Patienten, vom Sauerstoffbedarf der betroffenen Zellen und davon ab, wie viele mutierte neben gesunden Genen vorliegen. Von den Störungen betroffen sind oft das Gehirn, Nervensystem, Muskeln, Leber, Niere und Sinnesorgane.

Zu den vererbbaren Mitochondriopathien gehören z. B. das MELAS-Syndrom (Myopatie, Enzephalopathie, Laktatazidose, Schlaganfall-ähnliche Episoden), das MERRF-Syndrom (Myoclonic Epilepsy with Ragged Red Fibers), CPEO (Chronisch progressive externe Ophthalmoplegie), LHON (Lebersche hereditäre Optikusneuropathie), Friedreich‘s Ataxie und MTS (Mohr-Tranebjaerg-Syndrom). Es wird vermutet, dass Mitochondriopathien z. B. auch durch Umweltgifte erworben werden können. Außerdem kann im Zuge neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson und bei Diabetes, Adipositas oder Krebs, die Funktion der Mitochondrien eingeschränkt sein.

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