Mitochondriale Funktionsstörung

Mitochondiriale Medizin

ist eine Disziplin in der modernen biologischen Medizin. Sie fokussiert sich auf die Funktionsweise der Energieproduzierenden Zell-Elemente, den Mitochondrien. Zelluläre Energie ist für den Organismus lebensnotwendig, für den Erhalt unser Gesundheit, unserer Leistungsfähigkeit und der dafür notwendigen Regenerations- und Regulations-Prozesse. Bei der Energiebildung in den Mitochondrien entstehen gleichzeitig auch Sauerstoffradikale, freie Radikale, die in Form von oxidativen Stress zeltschädigend (Cytotoxisch) wirken. Sie sollten deshalb möglichst schnell recycelt werden. Dafür benötigt der Organismus wiederum Energie und eine Menge Mikronährstoffe.

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Meistens kommt vieles zusammen

Mitochondriale Funktions-Störungen sind häufig multifaktoriell. Alleine die Tatsache, dass wir Altern, führt zu Funktions-Störungen der Mitochondrien neben all den lebensbedingten Faktoren wie u. a. körperliche und psychische Stressbelastung/Überlastung/Übertraining, Toxine wie Umweltgifte und fehlerhafte Ernährung. Auch bakterielle, virale und parasitäre Infektionen , gehören dazu. Bereits geschädigte Mitochondrien sind irreparabel. Bei unzureichender Mitophagie entstehen vermehrt Toxine, diese verbrauchen wiederum vermehrt Mikronährstoffe, um regeneriert werden zu können.

Mitochondrien sind in allen somatischen Zellen enthalten und übernehmen die gesamte Energieproduktion. Für die Energieversorgung ist die Anzahl und die Funktionalität der Mitochondrien entscheidend. Strukturelle und funktionelle Schädigungen an den Mitochondrien führen zu erheblichen Einschränkungen. Langfristig können sich diese in einem dauerhaften Energiemangel manifestieren, welcher auch häufig bei chronischen Verläufen von Infektionen (z.B. mit Borrelien, Epstrein-Barr-Virus, SARS-CoV-2) beobachtet wird.

Genau so komplex wie die Aufgaben und Wirkungsweise der Mitochondrien auf unseren gesamten Organismus Einfluss nehmen, so komplex können sich auch ihre Funktionsstörungen anfühlen. Den meisten chronischen Erkrankungen liegt eine Mitochondriale Funktionsstörung zu Grunde. Fehlt Energie, um notwendige Stoffwechsel-Prozesse adäquat ablaufen lassen zu können, oxidative Zellschädigungen auszugleichen, Detox-und Recycling-Prozesse zu initiieren, entstehen Krankheiten und beschleunigte Alterung.

Die Energiebereitstellung

Energiereiche Verbindungen aus unserer Ernährung (Kohlenhydrate, Fettsäuren und Proteine) durchlaufen verschiedene Stoffwechsel-Wege (Metabolismus), um mit den dafür benötigten Mikronährstoffen, Energie für alle physiologischen Vorgänge bereit stellen zu können. Die Energiebereitstellung (ADP zu ATP) erfolgt über zwei Mechanismen, die Glykolyse und den Citratzyklus. Für eine effektive und zuverlässige Energiebereitstellung ist es wichtig, dass beide Wege funktionieren.

Die Energiebereitstellung über die Glykolyse findet im Cytoplasma der Zellen statt und kann unter aeroben und anaeroben Bedingungen gleichermaßen ablaufen Dies spielt dann eine wichtige Rolle, wenn beispielsweise bei starker Muskelbeanspruchung mehr Sauerstoff verbraucht wird als in die Zellen transportiert werden kann. Dann muss die Zelle ihre Energie kurzfristig ausschließlich aus der anaeroben Glykolyse beziehen. Und im Gegensatz zur Atmungskette wird dabei kein Sauerstoff (O2) verbraucht. Metabolite der Glycolyse = Pyruvat, des Citratzyclus = alpha-Ketoglutarat und Isocitrat.

Aber ohne effektiv funktionierenden Citratzyklus kommt die Energiebereitstellung über die Glykoloyse schnell zum Erliegen. Denn bei der Energiebereitstellung von ATP fallen auch freie Radikale an, die wiederum unter Sauerstoffverbrauch über die Atmungskette re-oxidiert werden müssen Nur dann steht wieder NAD+ für die Glykolyse und den Citratzyklus zur Verfügung.

Die Energiebereitstellung über den Citratzyklus findet unter aeroben Bedingungen in den Mitochondrien statt. Mitochondrien sind besonders zahlreich in Geweben mit hohem Energiebedarf vorhanden, wie z.B. in den Muskelzellen, Sinnesorganen und dem Gehirn (bis zu 2000 Mitochondrien pro Zelle). Bei der Energiesynthese entstehen gleichzeitig, physiologisch und kontinuierlich freie Radikale (ROS - reaktive oxygen species, Oxidation), die wiederum anhand der mitochondrialen Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) regeneriert werden. Diesen Vorgang wird durch Co-Enzym Q 10 und NADH induziert.

Weitere Funktionen der Mitochondrien

In der mitochondrialen Matrix werden Fettsäuren im Rahmen der β-Oxidation abgebaut. Bevor dieser Prozess in Gang gesetzt werden kann, müssen die Fettsäuren durch Coenzym A (= ADP und Pantothensäure B5 und Cystein) aktiviert und anschließend mithilfe von L-Carnitin in das Mitochondrium transportiert werden Die mitochondriale Fettsäure-Synthese ist essentiell für die Zellatmung und die mitochondriale Biogenese. Co Enzym A ist direkt an dem Fettstoffwechsel beteiligt und indirekt an dem Kohlenhydrat -und Proteinstoffwechsel.

Die Mitochondrien induzieren die Apoptose. Dies ist ist ein lebenswichtiger Mechanismus, um potenziell gefährliche oder nicht benötigte Zellen zu zerstören. Durch die Ausschüttung von Cytochrom C aus den Mitochondrien in das Zytoplasma wird die Apoptose unumkehrbar eingeleitet.

Mitochondrien sind Calcium Speicher und tragen zur Calcium Homöostase der Zelle bei.

Eisen-Schwefel-Clustern werden von Mitochondrien synthetisiert, diese werden von vielen Enzymen der Atmungskettebenötigt.

Die innere Membran der Mitochondrien besitzt bestimmte Enzyme, die für die Herstellung von Steroidhormonen wie Cortisol oder Sexualhormonen benötigt werden. Eine hormonelle Balance wird auch über die Mitochondrien reguliert.

Mitochondrien können Veränderungen in der Umgebung der Zelle erkennen und durch verschiedene Signalübertragungen Zell-Prozesse durch Genexpression beeinflussen.

ROS und NO -

Oxidativer Stress

Damit die ROS-Bildung und ihre Neutralisierung durch antioxidative Enzyme in Balance gehalten werden kann, ist eine gesunde und stressfreie Lebensweise erforderlich. Eine hohe Produktion von ROS und die damit einhergehende Entstehung von oxidativem Stress wirkt Cytotoxisch.

Faktoren wie ein Überangebot aus hochkalorischer Nahrung, eine Aktivierung von Immunzellen durch Entzündungen oder Infektionen verstärken die ROS-Bildung. Eine eingeschränkte ROS-Neutralisation durch Glutathion-Defizite und/oder Einschränkungen der Glutathion-Transferase erhöht den ROS-Spiegel. Ein hoher Stress Level, eine hohe körperliche, mentale und/oder metabolische Belastung können eine hohe ROS-Bildung induzieren.

Besteht in diesen Phasen gleichzeitig ein Q10 Mangel, führt dies in Folge direkt zu Energie-Synthese-Defiziten und zu einer weiteren verstärken ROS-Bildung.

Nitrosativer Stress

Die Gefahr struktureller Schäden an den Mitochondrien durch Superoxidradikale wird zusätzlich durch eine zeitgleiche Akkumulation erhöhter Mengen des Stickstoffmonoxid-Radikals NO-potenziert. Daraus entstehen weitere Schädigungen an Mitochondrien. Diese hochgradig reaktiven Verbindungen NO- und weitere Derivaten zählen zu denn itrosativen Species, NOS.

Was tun?

Mikronährstoffe, Orthomolekulare Medizin, Nutritive Medizin, Osteopathische Medizin, Mentale Arbeiten, moderate Bewegung, Umweltfaktoren, Lebensstil, Individuelle, genaue & ganzheitliche Labor Diagnostik

Hochdosierte und gezielte Mikronährstoffgaben in Form von Infusion, oraler Substitution und einer vitalstoffreichen, vollwertigen Ernährung, sorgen für eine gute Regulation und Regeneration. Die Orthomolekulare Therapie, die Nutritive Medizin, die Osteopathische Medizin sowie Mentale Arbeiten wie Imagination, konsequente Bewusstseinsarbeit und moderate Bewegungs-Konzepte sind integrative Tools, um Stressbelastungen zu minimieren, weitere Schädigungen an Mitochondrien aufzuhalten, Ressourcenaufzubauen und Detox-Systeme zu initiieren. Durch eine genaue &ganzheitliche Diagnostik können die individuell zugrundeliegenden Ursachen der Mitochondrien-Funktionsstörung gefunden und behandelt werden.

Der Plan

Gewichtsreduktion

Moderates körperliches Training
Mentalte Gesundheit

Ernährung

Insulin Low, Kalorienrestriktion (KR), antioxidative, vollwertige Ernährung
intermitierendes Fasten/Fasten -CAVE Detox!
Fruktose-Glukosezufuhr reduzieren

Schadstoffbelastung reduzieren

Alkohol, Tabak, Medikamente, Pestizide etc.
an Schwermetall-Belastung und Ausweitung denken
Lebensstilanpassen

Die Mitochondrien-Funktion sowie eine optimale Zell-Homöostase sind von der Verfügbarkeit bestimmter Mikronährstoffe (Vitamine, Mineralstoffe, Fettsäuren)abhängig. Durch die Zufuhr dieser Wirkstoffe über die Ernährung und der Supplementierung können verschiedene Rezeptoren und Enzyme in ihrer Funktion unterstützt und/oder initiiert werden.

Mikronährstoffe

Reservatrol, Sirtuine = Mitophagie, Wirkung wie bei KR, Mito-Biogenese, Antioxi

Spermidin = starken Einfluss auf Mitophagie, (Weizenkeime, Soja, Hülsenfrüchte)

Epiverde, Phytophenole, Quercentin, Curcumin, Berberin, = mitochondriale Fettverwertung wird verbessert, Mito-Biogenese (weißer, grüner, schwarzer Tee, Kakao, Oolong, Erdnüsse, Gemüse, Beeren, Granatapfel, Oliven, Tomaten)

PQQ Pyrrolochinolinchinon = Mitochondrien Genese, Reproduktion, Wachstum und Alterung, Modulation der Laktat-Dehydrogenase, Modulation der Mito-Funktion (fermentiertes Soja Natto, Tempeh, Kiwi, grüner Pfeffer, grüner, schwarzer Tee, Petersilie)

Alpha-Liponsäure = Co-Faktor der mitochondrialen alpha-Ketosäure-Dehydrogenase Redox-Coenzym, sodass CO2 bei der Zellatmung ausgeatmet/ausgestoßen werden kann, bei der Verstoffwechselung von Glucose, Verbessert Elektronentransport im Mitochondrium, Aktivierung der Atmungskette, antioxidativ Induktion der Synthese von antioxi Enzymen, Regeneration von Antioxidantien, Regulation von NF-KB dies führt zur Reduktion der gesamten Produktion von ROS und zytotoxischen Zytokinen, glutathion-Synthese (Gemüse wie Spinat, Brokkoli, Tomaten)

Niacin B3 =Co-Faktor - Ausgangsverbindung für NADH+ (Nicotinamid-Adenindinukleotid) in seiner oxidierten Form, Redox-Reaktion Glucose-Stoffwechsel, antioxidativ, KR Wirkung, (Erdnüsse, Pilze, Fisch)

B2 Riboflavin Co-Faktor für FAD (Flavinadenindinukleotid) Redox-Reaktion Glucose-Stoffwechsel, antioxidativ

B5 Pantothensäure essentieller Bestandteil des Co-Enzym A für den Glucose-Stoffwechsel, Fettsäure-Stoffwechsel und Protein-Stoffwechsel essentiell

B Vitamine (B1, B2, B3, B5, B6, B7) wichtige Co-Faktoren im mitochondrialen Stoffwechsel

Sonderstellung B9 und B12 (NO Radikalfänger), Ery Neubildung O2 Versorgung, Regeneration von Glutathion

Vitamin C, Bio-Synthese von L-Carnitin, Cofaktor Synthese von Katecholaminen, stimulieren Oxidation von Kohlenhydraten zur Energiegewinnung

Vitamin D Mitochondrien Homöostase, wirkt antioxidativ

Selen,, fördert die Expression von antiinflammatorischen Zytokinen ist essentiell bei der Immunantwort, wichtiger Bestandteil der antioxidantischen Redox-Enzyme, der Glutathion-Synthese und Thioredoxin-Reduktasen, die eine schädliche Anhäufung von ROS im Cytosol als auch in den Mitochondrien verhindern, Bioaktivität von Thyroxin reguliert, Thyroxin stimuliert Mito-Biogenese, erhöht die Mito-Masse, die mitochondriale Atmung, die oxidative Phosphorylierung, die Enzymaktivitäten, Mito-Protien-Synthese, ein Mangel erhöht oxidativen Stress zusätzlich durch verringerte Glutathion-und Thyroxin-Wirkung und beeinträchtigt die Immunantwort.

Magnesium essentieller Bestandteil der ATP Synthase in der Atmungskette, optimiert die Glukose-Verwertung zu Pyruvat und die mitochondriale ATP-Produktion

Vitamin E = antioxi

Zink antioxidative Wirkung, DNA-Synthese, Zellproliferation, Proteinsynthese und Integrität der Zellmembran, Mito-Biogenese, Mitophagie, Apoptose.Bei Mangel erhöht sich die mitochondriale Permeabilität, was zu Mito-Degeneration, CAVE Unter-aber auch Überversorgung führen zu Einschränkung der Enzyme für die Glykolyse und führt zu verminderter ATP-Produktion

Eisen, Bestandteil Hämoglobin, Sauerstofftransport, Mangel = ATP Synthese low, Schädigung von Mitochondrien bei Eisenmangel!

Co Faktor der mitochondrialen Atmungskette = NADH (Nicotinamidadenindinukleotid) in reduzierter Form antioxidantische Wirkung

Membranphospholipide = stakte Wirkung auf mitochondriale Funktionalität, sie können bereits beschädigte, hauptsächlich oxidierte Membranstrukturen ersetzten, (Soja, Weizenkeime, Erdnüsse) - Omega 3 DHA und EPA, Cholin Saaten, Lecithin Cholin

Co-Enzym Q10 = ein Bestandteil der Atmungskette, es reguliert den Elelktronentransfer von NADH und FADH2, essentiell bei der Regulierung von oxidativen Stress und der Immunfunktion in den Mitochondrien, Stimulation der mitochondrialen Biogenese, in der reduzierten Form starke antioxidantische Wirkung, wirkt an der zellulären Signalweiterleitung im Metabolismus,

Alphaketoglutarat, re-oxidiert, Zwischenprodukt im Citratzyklus,