Mitochondrien – woher bekommen unsere Zellen eigentlich ihre Energie?

Zivilisationskrankheiten sind auf dem Vormarsch. Immer mehr Menschen leiden unter chronischen Gesundheitsproblemen aller Art. Der Facharzt für Innere Medizin und Umweltmedizin und Leiter des Diagnostik- und Therapiezentrums für Umweltmedizin in Rostock, Dr. Bodo Kuklinski, sieht die Lösung für viele dieser Leiden in der Therapie des Stoffwechsels, genauer, der Mitochondrien.
Ein Gastbeitrag von Dr. Bodo Kuklinski

Was sind Mitochondrien?

Innerhalb der Außenmembran befindet sich das Zellinnere, auch Zellplasma oder Zytoplasma genannt. In dieser gelartigen Flüssigkeit finden sehr viele chemische Reaktionen statt, der sogenannte Zellstoffwechsel. Dazu gehört auch die Phase 1 der Glukoseverwer­tung, die Glykolyse. Sie läuft komplett im Zellplasma ab. Es gibt aber auch Reaktionen, die nicht im Zellplasma ablaufen können, denn sie würden von der Umgebung oder von anderen Reaktionen gestört. Solche Stoffwechselwege haben die Zelle abgetrennt. Sie hat sozusagen dafür einen kleinen Raum in sich selbst geschaffen. Den hat sie wie­derum mit einer Membran abgegrenzt. So können darin ungestört jene empfindlicheren Stoffwechselprozesse vonstattengehen.

Ein solcher Extraraum in Zellen sind z. B. die Mitochondrien, die wir ab jetzt der Einfachheit halber als Mitos bezeichnen. Sie sind eben von jener Membran umgeben, die sie nach außen vom Zell­plasma trennt. Diese Trennmembran ist glatt. Direkt darunter liegt in den Mitos eine weitere Membran. Sie ist sehr stark aufgefaltet. So stark, dass sie mit sich selbst kleine Stapel bildet. Dadurch wird ihre Membranfläche viel größer als bei einer glatten Membran. Und das hat seinen Grund, denn in der inneren, aufgefalteten Membran fin­den wichtige chemische Reaktionen statt, und zwar sehr viele: Hier läuft die Atmungskette, also die Phase 3 der Glukoseverwertung ab, die Phase mit der meisten freiwerdenden Energie. An der inneren Membran aller Mitos entsteht das ATP, von dem jeder Mensch jeden Tag die Menge von etwa dem eigenen Körpergewicht braucht. Daher enthält ein Mito nicht nur eine, sondern etwa 10.000 Atmungsketten (Phase 3), die in der inneren Membran sitzen.

Eine Zelle enthält ca. 1.000 Mitos. Der Körper besteht aus ca. zwei Billionen Zellen (2.000.000.000.000). Unser Körper verfügt also in etwa über 10.000 x 1.000 x 2.000.000.000.000 = 20 x 1018 At­mungsketten. Und die laufen alle und ständig gleichzeitig ab und produzieren am Ende ATP.

Die Mitochondrien-Matrix

Im Inneren eines Mitos, innerhalb der stark aufgefalteten Membran, liegt eine ähnliche, gelartige Flüssigkeit wie die des Zellplasmas. Weil sie im Innern des Mitos liegt, wird sie Mitochondrien-Matrix genannt. Darin laufen ebenfalls viele chemische Reaktionen ab, z. B. die Phase 2 der Energieverwertung aus Glukose, der Zitronensäurezyklus.

Fast jede Zelle hat diese Mito-Kraftwerke. Eine Ausnahme sind die roten Blutkörperchen, die Erythrozyten. Sie sind die Sauerstofftrans­porter im Blut. Damit sie den Sauerstoff im Körper an jede Stelle trans­portieren können, müssen sie sich sehr klein machen können, um auch durch ganz kleine Blutgefäße (Kapillare) durchzupassen. Daher verzichten sie auf alles, was ihnen dabei hinderlich wäre. Sie haben auch keinen Zellkern, den sonst jede Zelle hat. Außerdem müssen sie besondere Vorkehrungen für sich selbst treffen, denn ihr Transportgut Sauerstoff kann für die Erythrozyten selbst gefährlich sein. Das sind die Hintergründe, warum diese Blutzellen bei ihrer Entwicklung zum fertigen roten Blutkörperchen auch die Mitos in sich entfernen.

Was ist Energie für die Zellen?

Wir kennen die Energie als Wärme der Sonne, als Benzin im Tank oder als Strom aus der Steckdose. Doch was ist Energie für eine Körperzelle? Energie in Zellen ist ein Stoff, der Energie in sich trägt, ähnlich wie die Glukose. Glukose setzt beim Zerlegen in ihre Einzel­teile ihre Energie frei. Aber nicht so, dass es warm wird, wie durch die Sonne, sondern die Energie wird in einem anderen Stoff gespeichert. Dieser Energiespeicherstoff ist das ATP bzw. das Adenosintriphosphat.

Man könnte also sagen, ATP ist ein kleiner Akku, der von der Energie der Glukose aufgeladen werden kann. Mit dieser Auf­ladung wandert das ATP dann an die Stellen, wo Energie ge­braucht wird, und gibt sie dort ab. Durch die Abgabe verändert sich der Akku ATP zum energieärmeren ADP (Adenosindiphosphat, es gibt ein Phosphat ab). ADP kann später wieder in der Atmungskette (Phase 3) oder auch an manchen anderen Stellen, an denen Energie frei wird, zu ATP aufgeladen werden. Manchmal, wenn besonders viel Energie bei einer Reaktion gebraucht wird, kann ATP sogar zwei P (Phosphate) abgeben und gleichzeitig besonders viel Energie. Heraus kommt dann AMP (Adenosinmonophosphat).

Wenn sehr viel Energie in einer Zelle fehlt, reagieren zwei energie­arme ADPs miteinander: Das eine gibt ein Phosphat ab, das andere nimmt eines auf: Heraus kommt ein vollgeladenes ATP, das wieder Energie in den Stoffwechsel einbringen kann, und ein AMP, das komplett abgebaut werden muss. Für diesen Vorgang braucht die Zelle unbedingt ausreichend Magnesium, sonst funktioniert das alles nicht. Und noch etwas: Der Abbau des AMP führt zu Harnsäure.

Wichtig für Personen über 60 Jahre

Wer also schon einmal bei einer Blutuntersuchung zu hohe Harnsäurewerte hatte, sollte sich an diese ADP-Umwandlung erinnern und für eine bessere Energieversorgung der Zellen sorgen. Das gilt ganz besonders für Menschen, die älter als 60 Jahre sind, da diese Stoff­wechselwege leider nicht mehr optimal ablaufen. Dauerhaft hohe Harnsäurewerte können zu Gicht führen.

ADP + ADP = ATP + AMP bei Energiemangel in der Zelle. ATP kann im Labor bestimmt werden und anzeigen, wie viel Ener­gie in Ihren Zellen steckt. Die Harnsäure-Bestimmung ist eine Standard-Blutuntersuchung und wird meist von den gesetzli­chen Krankenkassen bezahlt.

Stress für Zellen und Körper

Stress in den Zellen kann durch sogenannte Radikale entstehen. Radikale sind aggressive Teilchen, die alles in ihrem Umfeld angreifen. Damit schädigen oder zerstören sie Zellbestandteile wie Proteine, Fette, Kohlenhydrate, die DNA (das genetische Material im Zellkern) und natürlich auch die Mitos. Entstehen die Radikale aus Sauerstoff, werden sie Sauerstoffradikale genannt oder wissenschaftlich Reaktive Oxygen Spezies, ROS abgekürzt. Ob­wohl ROS so aggressiv sind, sind sie normal für den Körper.

Er nutzt sie z. B. bei der Abwehr von Infektionen, und in den Mitos in der Atmungskette sind sie für die Energieerzeugung unbedingt notwendig. Liegen jedoch über längere Zeit zu viele ROS im Körper vor, dann spricht man von oxidativem Stress. Etwa ein Anteil von fünf % des Sau­erstoffs im Körper darf als ROS vorliegen, das ist normal. Kommt es zu einer Ankurbelung der Energielieferung in den Mitos, wie es z. B. bei einem Marathon nötig ist, kann dieser Anteil schon mal kurzfristig auf 50 % ansteigen. Das ist sehr viel, aber der Körper ist auch darauf eingerichtet. Er hat spezielle Enzyme und Stoffe entwickelt, mit denen er sich vor ROS schützt.

Der Oxidative Stress

Glücklicherweise sind nicht nur die genannten Enzyme als Schutz vor den aggressiven ROS vorgesehen. Es gibt noch viele andere Stoffe, die gegen ROS wirksam sind, z. B. die Vitamine C und E. Vitamin C wirkt überall dort, wo es wässrig ist (z. B. im Zellplasma oder der Mito-Matrix), Vitamin E hingegen dort, wo es fettig ist (z. B. in allen Membranen). Auch Q10 wirkt antioxidativ in den Membranen, ganz besonders innerhalb der inneren Membran von Mitos, wo es als Teil der Atmungskette ja sowieso sitzt. Auch Glutathion (GSH), Alpha-Liponsäure und Taurin haben antioxidative Wirkungen. Reichen alle diese Schutzsysteme nicht aus, um die ROS-Mengen langfristig im normalen Bereich zu halten, entsteht, der Mitochondrien, Zellen, Gewebe und schließlich Organe schädigen und damit krank machen kann.

Mehr Entspannung

Stress, besonders wenn er andauernd da ist, belastet die Mitos. Vitamine und Mineralien werden durch ihn massenhaft verbraucht. Das wiederum fördert den Stress, die Nerven werden »dünn«. Wei­terhin wird durch Stress viel ATP verbraucht. Wer ein Problem mit der Energieerzeugung hat, ist auch da im Nachteil. Es entstehen also gleich mehrere Teufelskreise.

Wenn Stress für Sie ein Thema ist, soll­ten Sie sich unbedingt mit regelmäßiger Bewegung, die beruhigen und psychisch stabilisieren kann, und täglichen Entspannungsübun­gen wieder ins Gleichgewicht bringen: Meditation, Yoga, Garten­arbeit, Atemübungen, ein ruhiges Hobby – suchen Sie sich etwas, was zu Ihnen und Ihrem Alltag passt und wozu Sie auch Lust haben, es täglich zu machen. Und eines hilft immer: Sich keinesfalls selbst noch mehr Stress machen durch unsinnigen Perfektionismus oder ein Hineinsteigern in Probleme und Ärger.

Auch Nahrungsergänzungen können bei Stress helfen: Kalium, Magnesium, Vitamin C und Taurin sind eine gute Anti-Stress-Kombination. Diese Kombination sollten Sie, wenn Sie häufig unter Stress lei­den, immer einnehmen und nicht nach ein paar Wochen reduzieren, denn Sie brauchen es! Besteht eine ständige Anspannung und innere Unruhe, womöglich mit Ängstlichkeit und angespannten Muskeln im Nacken, im Bauch oder anderswo, können Sie sich noch zusätzlich mit S-Adenosylmethionin (SAM) und der Aminosäure Glycin unterstützen.

Auch guter Schlaf, ein gesunder Darm und viele weitere Punkte können hier sehr hilfreich sein.

Weitere Informationen über Mitochondrien finden sich in den Büchern von Bodo Kuklinski.

„Es ist höchste Zeit, die Gesundheit des Menschen als das Zusammenwirken komplexer Prozesse zu begreifen, die ganzheitlich funktionieren, anstelle streng geordnet nach Fachrichtungen zu diagnostizieren und zu behandeln.“ – Dr. Bodo Kuklinski

Dr. Bodo Kuklinski ist Facharzt für Innere Medizin, Umwelt- und Nährstoffmedizin.
Spezialisierungen: Stoffwechsel/Endokrinologie, Onkologie, Geriatrie, Gastroenterologie, Intensivtherapie, Ernährung, Vitamin- und Spurenelementenhaushalt, oxidativer Stress, Umweltmedizinische Diagnostik und Therapie. Er ist Autor von mehr als 150 Publikationen.

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