Die Kraftwerke unserer Zellen: Mitochondrien & Energiegewinnung

Was sind Mitochondrien?

Mitochondrien sind Organellen (menschliche Zellstrukturen mit spezifischen Funktionen), die für die Energieumwandlung in Zellen verantwortlich sind. Sie können als die "Kraftwerke" unserer Zellen bezeichnet werden. Mitochondrien verfügen über eine eigene DNA und vermehren sich unabhängig von ihrer Mutterzelle.¹

Wichtigste Aufgabe der Mitochondrien ist die Bildung von Adenosintriphosphat (ATP). Dabei handelt es sich um ein Molekül in jeder Zelle unseres Körpers. Alle unsere Muskeln und Organe nutzen genau dieses Molekül als Energieversorgung. Allein unser Gehirn verbraucht bei der Energieumwandlung im neuronalen Bereich 25 % unserer Gesamtenergie. Darüber hinaus haben Mitochondrien auch andere Funktionen, beispielsweise sind sie für den Abbau von Fettsäuren zuständig.²

Warum sind sie so wichtig?

Viele zentrale Stoffwechselprozesse finden in Mitochondrien statt. Besonders bekannt ist die mitochondriale Atmungskette, die etwa 90 % der Energie unseres Körpers in Form von ATP (Adenosintriphosphat) liefert. Dieses energietragende Molekül kann kaum gespeichert werden. Die Menge an ATP, die täglich konsumiert wird, entspricht in etwa unserem eigenen Körpergewicht. Darüber wird beispielsweise die Flexibilität der muskulären Energiesysteme gesteuert, eine wichtige Voraussetzung für unsere Sportleistungen.³

Mitochondrien produzieren nicht nur Energie, sondern sind auch für verschiedene andere Aufgaben verantwortlich. Dies sind hauptsächlich:

  • Citrat-Zyklus
  • Fettsäuren β-Oxidation
  • Biosynthese beispielsweise von Membranlipiden, Steroidhormonen, Hämoglobin und Eisen-Schwefel-Protein
  • Teil des Harnstoffkreislaufs
  • Kalziumspeicherung in Zellen
  • Kontrolle der Apoptose beschädigter Zellen
  • mitochondriale Replikation und Transkription von DNA- und Proteinbiosynthese

Wie wird Nahrungsenergie zu ATP umgewandelt?

Mitochondrien produzieren in der inneren Membran ATP aus Sauerstoff und Acetyl-CoA – dem Metaboliten aus Fettsäuren, Glucose und auch z.T. Aminosäuren. Dazu ist der Einfluss einer ganzen Reihe von Enzymen notwendig. In einer sogenannten Atmungskette wird die Energieversorgung ständig unter Kontrolle gehalten und unserem Körper als ATP-Moleküle bereitstellt. Geschwächt werden kann diese Energie durch falsche Ernährung, Fehlfunktionen wie Insulin Resistenz, mangelnde Nährstoffe, Stress, negative Gefühle und Gedankengänge.⁴

Mitochondrien als Basis unserer Gesundheit?

Prof. Dr. rer. nat. Brigitte König ist Professorin am Universitätsklinikum Leipzig, im Institut für Medizinische Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie und gehört als externe Professorin dem Lehrstuhl der Medizinischen Fakultät an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg an. Sie leitet auch ein Speziallabor in Magdeburg (z.B. Forschung im Bereich mutierte DNA) Ein spezielles Forschungsgebiet von ihr ist die Mitochondrienforschung.

Im folgenden Video beschreibt Prof. Dr. König im Interview mit Dr. med. Dirk Wiechert die zentrale Bedeutung der Mitochondrien für unsere Gesundheit.



Problem: Fehlfunktion der Mitochondrien?

Schwache oder geschädigte Mitochondrien führen die Atmungskette nicht mehr richtig aus oder kommen anderen zentralen Aufgaben nicht mehr nach. Diese Mitochondrien können den aktuellen Energiebedarf unserer Zellen mit der biochemisch gespeicherten Energie ATP nicht mehr erfüllen. Anstelle von Energie in den Zellen produzieren sie oxidativen Stress. Dadurch entstehen freie Radikale, die gesunde Mitochondrien angreifen!

Prof. Dr. Brigitte König beschreibt, dass die Bestimmung der Funktion bzw. einer Fehlfunktion unserer Mitochondrien einen zentralen Stellenwert u. a. als Biomarker für die Aktivität einer Vielzahl von inflammatorisch bedingten Krankheiten, darunter neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Multiple Sklerose, Parkinson), Diabetes, Krebs und Herz-Kreislauferkrankungen besitzt. So können unsere Mitochondrien als Frühwarnsystem fungieren.⁵

Mitochondriale Dysfunktionen können sich im gesamten Organismus auf vielfältige Weise in Form chronischer Krankheiten manifestieren. Darunter zum Beispiel das Chronisches Fatique Syndrom (CFS), auch Chronische Müdigkeits Syndrom. Dabei handelt es sich um eine chronische Erschöpfung mit einem sehr komplexen Beschwerdebild. Die Ursachen können u. a. durch eine Störung der Mitochondrienfunktion ausgelöst werden.⁶

Die folgende Grafik zeigt den Multisystemcharakter mitochondrialer Erkrankungen:

 

Mitochondriale_Erkrankungen

Quelle: DGM, "Mitochondriale Erkrankungen: Ein Patientenratgeber", http://mitonet.org/fileadmin/Redaktion/Statische_Inhalte/Handbuch_Mitochondriale_Erkrankungen_2017, Seite 5, 2017


Wie können wir unsere Mitochondrien unterstützen?

Über eine ausgewogene Ernährung mit mitotropen Substanzen (Stoffe, die für die Energiebildung in den Mitochondrien nötig sind), Sport darunter Krafttraining, guten Schlaf, Bewegung an der frischen Luft, Kältetraining, Intervallfasten, ketogene Diät u. a. lassen sich unsere Mitochondrien aktiv stärken.⁷

Die Alternativmedizin geht davon aus, dass mehr als 150 Krankheiten durch erworbene sekundäre Mitochondrienfunktionsstörungen verursacht werden. Darunter u. a. chronische Entzündungen, Depressionen, Fibromyalgie, Immunschwächen u. v. w. Ob eine mitochondriale Erkrankung vorliegt, lässt sich über eine Blutprobe feststellen.

◊ Exkurs Sekundäre Mitochondriopathie

Mitochondriopathien sind Erkrankungen, die durch abnormale oder beschädigte Mitochondrien verursacht werden. Sie manifestieren sich darin, dass sie die Fähigkeit menschlicher Zellen verringern, Energie (in Form von ATP) bereitzustellen. Es gibt einen Unterschied zwischen den beiden Formen mitochondrialer Erkrankungen: vererbte (primäre) und sekundäre mitochondriale Erkrankungen, die durch Umwelteinflüsse oder chronische Entzündungsprozesse erworben wurden. Die Diagnostik ist durch die Messung des intrazellulären ATPs in aus dem Blut gewonnenen Leukozyten möglich. Die Untersuchungen werden in ausgewählten Institutenund Laboratorien vorgenommen.

Passend dazu erklärt Prof. Dr. Brigitte König im folgenden Video wie die Blutuntersuchung erfolgt und welche Stellgrößen unserer Energieproduktion wir nutzen können.


Wir können unsere Mitochondrien mit sogenannten mitotropen Substanzen unterstützen. Dazu zählen verschiedene Mikronährstoffe, Antioxidantien, Vitamine, Spurenelemente, Enzyme, die für unsere tägliche Ernährung unverzichtbar sind. Sie steuern unsere wichtigen Funktionen und halten uns gesund. Aufgrund von Stress, falscher Ernährung und daraus resultierenden Mitochondriopathien kann eine Zufuhr an mitropen Substanzen über spezielle Nahrungsergänzungsmittel sinnvoll sein.

Unser Fazit: Mitochondrien sind die „Kraftwerke“ unserer Zellen und liefern uns lebensnotwendige Energie. Mit ausgewählten mitotropen Substanzen in hochwertigen Nahrungsergänzungen wie Q10, NADH, Ribose, B12r können wir die Arbeit unserer Mitochondrien ankurbeln. Zusätzlich können funktionale Omega-3-Fettsäuren wie DHA & EPA (Funktionalität der Mitochondrien-Membran) und gut resorbierbares Magnesium als wichtiger Kofaktor der Enzyme im Energiestoffwechsel wichtig sein.

Wichtiger Hinweis

Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen. Alle zu den Stoffen getroffenen Aussagen beschreiben Eigenschaften und physiologische Wirkungen, die bei Konsumenten natürlicherweise unterschiedlich ausfallen können und stellen keine Heil- oder Gesundheitsversprechen dar.


Quellen

[1] Vgl. OM & Ernährung: "Mitochondriale DNA – Welche Informationen stecken in Ihrer Sequenz", Prof. Dr. rer. nat. Brigitte König, 2018
[2] Vgl. DGM, "Mitochondriale Erkrankungen: Ein Patientenratgeber", http://mitonet.org/fileadmin/Redaktion/Statische_Inhalte/Handbuch_Mitochondriale_Erkrankungen_2017, Seite 1, 2017
[3] Vgl. OM & Ernährung: " Flexibilität der muskulären Energiesysteme – die Voraussetzung für Sportleistungen", Prof. Dr. rer. nat. Brigitte König, 2018
[4] Vgl. vitalogic: "Was kann Energie schwächen?", https://vitalogic.com/mitochondrien-die-kraftwerke-unserer-zellen/?v=fa868488740a, 2020
[5] Vgl. OM & Ernährung: "Bioenergetik – der Goldstandard zur Beurteilung einer mitochondrialen Dysfunktion", Prof. Dr. rer. nat. Brigitte König, 2016
[6] Vgl. DGM, "Mitochondriale Erkrankungen: Ein Patientenratgeber",  http://mitonet.org/fileadmin/Redaktion/Statische_Inhalte/Handbuch_Mitochondriale_Erkrankungen_2017, , 2017
[7] Vgl. Braineffect, "SO VERMEHRST DU DEINE MITOCHONDRIEN - GANZ NATÜRLICH!", https://www.brain-effect.com/magazin/mitochondrien-zellkraftwerke#optimierung, 2020
[8] Vgl. Vgl. Mitochondriopathien, https://www.mitochondriopathien.de/tag

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