Mitochondrien- “Kraftwerke” der Zelle
Ohne Mitochondrieren keine Energie - ohne Energie kein Leben!
Die Mitochondrien sind die zentralen Organellen in unserem Organismus auch „Kraftwerk“ der Zelle genannt. Sie sind die Haupt-Energieproduzenten in den Zellen. Sie stellen energiereiche Phosphate namens Adenosintriphosphat (ATP) in der Atmungskette her. Diese gewonnene Energie wird in zahlreichen biochemischen Prozessen im Körper genutzt.
Dabei werden die Makronährstoffe aus unserer Nahrung, wie Proteine, Kohlenhydrate und Fette über den Citrat-Zyklus, unter Verbrauch von Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, um ATP zu erzeugen. Dieser Energie ist essenziell für alltägliche Aktivitäten wie Atmen, Denken, Laufen und Essen – kurz gesagt, für unser Überleben! Daher ist eine einwandfreie Funktion der Mitochondrien von entscheidender Bedeutung für die Gesundheit.
Aufgaben von Mitochondrien
Mitochondrien haben neben der Energieproduktion auch noch viele weitere wichtige Funktionen im Organismus, um hier einige zu nennen: wie z.B. die Calcium-Speicherung, die Synthese von Neurotransmittern, die Regulation des Immunsystems, die Produktion von schützenden ROS (Reactive Oxygen Species), die Beteiligung am Harnstoffzyklus sowie die Steuerung von Autophagie und Apoptose. Mitochondrien sind in unserem Körper in allen Zellen vorhanden, außer in den roten Blutkörperchen.
Mitochondrienanzahl hängt vom jeweiligen Organ ab
Der Mensch ist im Grunde eine riesige Zellkolonie, und die Anzahl der Mitochondrien in einer Zelle hängt vom jeweiligen Organ ab. Organe, die viel Energie benötigen, haben mehr Mitochondrien zur Energieproduktion. Zum Beispiel kann eine einzelne Nervenzelle bis zu 5.000 Mitochondrien enthalten, das Herz besteht zu einem Drittel aus Mitochondrien, und die größte menschliche Zelle, die Eizelle, besitzt rund 40.000 Mitochondrien. Der Energiebedarf variiert je nach körperlicher oder geistiger Anstrengung. Nerven- und Muskelzellen benötigen besonders viel ATP.
Unsere Mitochondrien, arbeiten kontinuierlich. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass keine Energievorräte angelegt werden können, da das frisch synthetisierte ATP sofort für konkrete Aufgaben in der Zelle verwendet wird. Gesunde Mitochondrien produzieren täglich etwa 1 Kilogramm ATP pro Kilogramm Körpergewicht.
Mitochondrienschädigung hängt von verschiedenen Faktoren ab
Wenn es jedoch zu Fehlfunktionen oder Schäden innerhalb der Mitochondrien kommt, wird es schwierig, ausreichend Energie für die Zellen und Organe bereitzustellen. Verschiedene Faktoren können diese Schädigung verursachen, darunter:
- Stress (sowohl psychischer als auch physischer),
- Fehlernährung (z.B. reich an Kohlenhydraten und Nitraten),
- Verarbeiteter Lebensmittel,
- Freie Radikale in den Zellen (oxidativer und nitrosativer Stress),
- Alkohol und Drogen,
- Traumata,
- Bewegungsmangel oder exzessiver Sport
- Toxine und Umweltgifte (Rauchen, Schwermetalle, Pestizide, Insektizide, Haushaltschemikalien),
- Störungen der Darmflora und Darmerkrankungen,
- Chronische Entzündungen,
- Chronische Infektionen,
- Medikamente ect.
Geschädigte Mitochondrien liefern zu wenig Energie und sind mit verschiedene Krankheitsbildern assoziiert!
Geschädigte Mitochondrien haben Schwierigkeiten, die Atmungskette in vollem Umfang auszuführen, und die bereitgestellte Energie in Form von ATP wird für die Zelle nur verzögert geliefert. Zudem kann es zu einem Rückgang der Anzahl von Mitochondrien innerhalb der Zelle kommen, was letztendlich zu einer Verringerung der Bereitstellung von ATP führen kann. Diese können zu verlangsamten Körperfunktionenen führen, und der Mensch leidet unter verringerter Energie, Belastbarkeit und Ausdauer.
Komplexe und chronische Krankheiten, die mit einer Dysfunktion der Mitochondrien verbunden sind, stellen ein zunehmendes Gesundheitsproblem dar. Die ersten Anzeichen einer Mitochondrienstörung, bei der die Zelle nicht mehr ausreichend Energie produzieren kann und Stoffwechselprozesse auf ein Minimum reduziert werden, äußern sich in körperlicher und geistiger Schwäche, Müdigkeit, Erschöpfung und können zu Krankheitsbildern wie Migräne, Diabetes Mellitus, Herzproblemen, erhöhter Anfälligkeit für Infektionen, Demenz, Alzheimer, Parkinson, Epilepsie, Depression, Burnout-Syndrom, Chronisches Erschöpfungssyndrom (CFS), ADHS, Konzentrationsstörungen, Übergewicht, Metabolisches Syndrom, Krebs, Schlaganfall, und beschleunigten Alterungsprozessen führen, um nur hier einige zu nennen.
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Quellen:
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- Beatrice Golomb, Nature Precedings, (2012). Oxidative Stress and Mitochondrial Injury in Chronic Multisymptom Conditions: From Gulf War Illness to Autism Spectrum Disorder.
- Dean P. Jones, John J. Lemasters, Derick Han, Urs A. Boelsterli and Neil Kaplowitz, (2010). Mechanisms of Pathogenesis in Drug Hepatotoxicity Putting the Stress on Mitochondria.
- John Neustadt and Steve R. Pieczenik, (2008) Molecular Nutrition & Food Research, Medication-induced mitochondrial damage and disease
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- Derek M. McKay,Nicole L. Mancini, Jane Shearer, and Timothy Shutt, (2020). Perturbed mitochondrial dynamics, an emerging aspect of epithelial-microbe interactions.