Mitochondriale Therapie

Die mitochondriale Medizin ist ein Ansatz der Komplementärmedizin, der sich mit der Funktionsweise, Diagnostik und Therapie der Mitochondrien beschäftigt.

Mitochondrien sind Zellorganellen, die Energie in Form von ATP produzieren, welches für alle Stoffwechselprozesse und Vorgänge im Körper (z.B. Muskelkontraktionen, Gehirnleistungen, Verdauung, Immunsystem etc.) benötigt wird.

Dabei leisten die Mitochondrien beachtliches: sie produzieren pro Tag ca. 70 kg ATP pro Tag.

Damit spielen sie also eine zentrale Rolle für unsere Gesundheit und Genesung.

Je nach Energiebedarf besitzt eine einzige Zelle (außer die Erythrozyten) 1000 bis 7000 Mitochondrien.

Die Entstehung der Mitochondrien

Ursprünglich entstanden sind die Mitochondrien laut der Endosymbiontentheorie aus einer Fusion von anaeroben (d.h. ohne Sauerstoff lebenden) Aracheabakterien und den aeroben (mit Sauerstoff lebenden) Proteobakterien.

Es erfolgte ein Austausch von genetischem Material zwischen Archaea- und Proteobakterien, was für die Funktion der Mitochondrien und der Zelle von erheblicher Bedeutung ist:
die Mitochondrien können unter bestimmten Bedingungen von der sauerstoffabhängigen Energiegewinnung auf die anaerobe Energiegewinnung durch die Vergärung von Zucker umschalten.

Wie Bakterien verfügen Mitochondrien über eine eigene DNA (mtDNA) und teilen sich alle 4-5 Tage.

Störungen der Mitochondrien

Für die Begründer der mitochondrialen Medizin wie Rolf Luft und Dr. Heinrich Kremer ist eine gestörte Mitochondrienfunktion eine der Hauptursachen für Erkrankungen.

Nach dieser Lehre sind die häufigsten Zivilisationskrankheiten wie Herzinfarkt, Schlaganfall, Arteriosklerose, Hypertonie, Diabetes mellitus, Migräne, chronische Erschöpfungssyndrome etc. eine Folge von gestörten Zellleistungen, bei denen die Mitochondrien eine zentrale Rolle spielen.

Diese können durch chronische Entzündungen, Nährstoff-mängel, Schwermetallbelastungen, Ernährungsfehler, Toxine und Umweltgifte, chronische Infektionen, Zahnherde, Dauer-stress, Sauerstoffmangel, Elektrosmog, Bewegungsmangel, Darmstörungen (z.B. Dysbiose, Leaky Gut oder Pankreas-schwäche) und genetische Einschränkungen wie z.B. pathologische Polymorphismen und z.B. eine dadurch eingeschränkte Entgiftungsleistung entstehen.

Die mitochondriale Therapie zielt darauf ab, die Leistungsfähigkeit der Mitochondrien und damit die aerobe Energieproduktion wieder zu verbessern und mitochondriale Störfaktoren zu beseitigen.

Dabei wird der Mensch in seiner Gesamtheit erfasst und individuell behandelt.

Dazu werden über Laboranalysen spezielle Funktionsparameter gemessen, welche zur Einschätzung der Mitochondrienfunktion dienen.

„Chronische Krankheiten entstehen meist durch Funktionsstörungen der Mitochondrien und können durch die Mitochondriale Medizin behandelt werden.“

PD Dr. Bodo Kuklinski

Für alle Interessierten, die es noch ganz genau wissen wollen, gehe ich im Folgenden im Detail auf die Energiegewinnung in den Mitochondrien ein.

Die mitochondriale Energiegewinnung ist ein wahnsinnig komplexer Prozess, mit Glukose als Ausgangsstoff und ATP, der Energieträger unseres Körpers, als Endprodukt.

Lassen Sie mich diesen Prozess Schritt für Schritt erläutern:

Zunächst wird Glukose (aus Kohlenhydraten sowie aus glucogenen Aminosäuren) zu Pyruvat umgewandelt.
Dieser anaerobe (d.h. ohne Sauerstoff) Prozess wird Glykolyse genannt und findet außerhalb der Mitochondrien, im sogenannten Zytoplasma statt.

Dabei entsteht Energie in Form von 2 ATP sowie 2 NADH.

NADH ist ein Elektronencarrier, kann also 2 Elektronen binden, für eine Zeit speichern und es bei Bedarf abgeben. Dies geschieht dann später bei der Energieerzeugung an der inneren Mitochondrien-Membran. Doch dazu später mehr.

Das Pyruvat aus der Glykolyse wird dann in die Mitochondrien transportiert, wo die eigentliche Energieproduktion stattfindet.

Die Pyruvatdehydrogenase, kurz PDH, ist ein Enzymkomplex, der Pyruvat zu Acetyl-CoA umsetzt.

Währenddessen wird ein NAD+ zu NADH reduziert.

Damit die Reaktionen der Pyruvatdehydrogenase korrekt ablaufen kann, werden 5 Coenzyme benötigt:

Thiaminpyrophosphat (Phosphatester von Vitamin B1) Liponsäure (α-Liponsäure)
Coenzym A
FAD
NAD+

Wird die Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-CoA gehemmt, kommt es zu einer Vermehrten Bildung von Laktat (Milchsäure), was auf Dauer zu einer Übersäuerung (Laktatazidose) und Schmerzen führen kann.

Das Acetyl-CoA ist jedoch nicht nur ein Endprodukt aus der Glykolyse, sondern kann auch durch den Abbau von Fettsäuren gewonnen werden:

durch die sogenannte β-Oxidation der Fettsäuren wird Acetyl-CoA gewonnen, welches dann von der Aminosäure Carnitin in die Mitochondrien transportiert wird.

Damit der Körper Carnitin bilden kann, werden die Aminosäuren Methionin und Lysin sowie die Cofaktoren Eisen, Vitamin B3, Vitamin B6 und Vitamin C benötigt.

Das Acetyl-CoA wird dann in einen komplexen Kreislauf eingeschleust: den Citratzyklus.

Seine wichtigste Funktion ist die Produktion von Elektronen für die Atmungskette, die in Form von NADH/H+ (wird aus Niacin = Vitamin B3 gebildet) FADH2 (wird aus Riboflavin = Vitamin B2 gebildet) oder GTP (besteht unter anderem aus Guanin und Ribose) gespeichert werden.

Damit der Citratzyklus richtig ablaufen kann, werden folgende Cofaktoren benötigt:
α-Liponsäure, Vitamin B1, B2 und B3, Biotin, Eisen, Mangan und Magnesium.

Die erzeugten Elektronen werden dann durch die entsprechenden Transporter entlang der inneren Mitochondrienmembran transportiert.

Hier findet die Atmungskette statt, die Endstufe des Energiestoffwechsels, welche die Zellatmung darstellt. Diese besteht aus 5 Komplexen. Für die gesamte Atmungskette wird Sauerstoff benötigt. Es handelt sich um eine Elektronentransportkette, bei der Schrittweise ein Protonen-Gradient aufgebaut wird.

Komplex I der Atmungskette

An Komplex I gibt zunächst NADH zunächst seine Elektronen ab. Die Elektronen werden dann auf das Coenzym Q10 (Ubichinon) übertragen, welches sich in der inneren Mitochondrienmembran befindet und zu Ubichinol reduziert wird. Das reduzierte Coenzym Q10 transportiert die Elektronen dann zum Komplex III der Atmungskette.

Benötigte Cofaktoren an Komplex I

Q10
Vitamin B2
Vitamin B3
Eisen
Schwefel

Komplex II der Atmungskette

Der Komplex II ist ein Enzym des Citratzyklus. Es entsteht FADH2, ebenfalls ein Elektronenüberträger, was seine Elektronen auf Eisen-Schwefel-Komplexe überträgt, von dort auf ein Molekül Ubichinon, das dadurch zu Ubiquinol reduziert wird.

Benötigte Cofaktoren an Komplex II

Q10
Vitamin B2
Eisen
Schwefel

Komplex III der Atmungskette

An Komplex III der Atmungskette werden die zuvor reduzierten Ubichinol-Moleküle wieder zu Ubichinon oxidiert, wobei die Elektronen von dem Elektronencarrier Cytochrom-C aufgenommen werden.

Benötigte Cofaktoren an Komplex III

Q10
Vitamin B2
Eisen
Schwefel

Komplex IV der Atmungskette

Die mit Elektronen beladenen Cytochrom-C-Moleküle gelangen zum Komplex IV der Atmungskette, der diese wieder oxidiert und dabei ein Elektron auf den Komplex überträgt. An dieser Stelle vollzieht sich der Reduktionsvorgang mit dem höchsten Redox-Potential. Nach der Übertragung von vier Elektronen kann ein Sauerstoffmolekül zu zwei Wassermolekülen reduziert werden. Die dabei benötigten vier Protonen werden aus der Matrix entzogen. Dieser als Knallgasreaktion bezeichnete Vorgang ist von allen Reduktionen in der Atmungskette der, der am meisten Energie freisetzt. Als Überträger der Elektronen dienen dem Komplex IV Kupfer- und Hämkomplexe. Für die Arbeit des Komplexes IV ist Sauerstoff als finaler Elektronenakzeptor unersetzlich. Dies ist der Hauptgrund, warum Lebewesen Sauerstoff zum Leben brauchen und warum ein zu geringes Angebot von Sauerstoff nicht mit dem Leben vereinbar ist.

Benötigte Cofaktoren an Komplex IV

Vitamin C
Kupfer
Magnesium

Komplex V der Atmungskette

An allen Komplexen (außer Komplex II) wird die freigesetzte Energie in Form von Protonen in den Intermembranraum gepumpt.

So entsteht ein Protonen-Gradient. Damit die Protonen in die Mitochondrienmatrix zurückfließen können, wird ein Kanalprotein benötigt.

Dieses bildet den Komplex V der Atmungskette. Der Komplex V ist das Kanalprotein ATP-Synthase.

Wenn die angestauten Protonen durch die ATP-Synthase aus dem Membranzwischenraum zurück in die Mitochondrienmatrix fließen, wird die ATP-Synthase wie eine Turbine angetrieben.

In dieser wird dann ADP zu ATP umgewandelt, unserem Energie-Molekül. Hier wird aus mechanischer Energie biochemische Energie.

Diesen Vorgang nennt man oxidative Phosphorylierung.

Neben ATP fallen noch Wasser und freie Radikale als Endprodukte der Atmungskette an, welche der Körper durch Antioxidanzien wieder neutralisieren muss, damit keine Zellschäden entstehen.

Zusammengefasst ermöglicht die Atmungskette den kontinuierlichen Elektronenfluss, bei dem Energie in Form eines Protonengradienten aufgebaut wird.

Diese Energie wird dann von der ATP-Synthase genutzt, um ATP zu erzeugen.

Die genannten Prozesse der Glykolyse, des Citratzyklus und der Atmungskette können nur dann richtig ablaufen, wenn alle notwendigen Cofaktoren vorhanden sind.

Bestehen Nährstoffmängel, kann dies zu erheblichen Einschränkungen der Energieproduktion führen.

Durch die Glykolyse entstehen pro Glukose-Molekül 2 ATP, im Citrat-Zyklus ebenfalls 2 ATP und in der Atmungskette 34 ATP.

Die mitochondriale Energiegewinnung mit Sauerstoff ist also deutlich ertragreicher als die anaerobe Energiegewinnung durch die Glykolyse.

Auch wenn die Mitochondrien in ihrer Funktion gestört sind (z.B. durch freie Radikale, Nitrostress, Umweltgifte oder auch Medikamente) können sie nicht die maximale Menge an ATP - Energie - produzieren.

Mit dem Ergebnis: man fühlt sich schlapp, energielos und der Körper kann schlecht regenerieren.