Mitochondrien

Mitochondrien werden häufig als Kraftwerke der Zellen bezeichnet. Das passt gut, denn ohne sie könnten viele unserer Zellen nicht genügend Energie für ihre täglichen Aufgaben bereitstellen. Ob Dein Herz schlägt, Deine Muskeln arbeiten oder Nervenzellen Informationen weitergeben: All diese Vorgänge benötigen Energie, die zu einem großen Teil mithilfe der Mitochondrien verfügbar gemacht wird. Doch die kleinen Zellbestandteile können weit mehr. Sie beeinflussen unter anderem den Kalziumhaushalt, die Bildung bestimmter Hormone und den kontrollierten Abbau beschädigter Zellen. Auch in der Alternsforschung stehen sie seit Jahren im Mittelpunkt. Deshalb werden inzwischen zahlreiche Nahrungsergänzungsmittel und Behandlungen angeboten, die angeblich die Mitochondrien aktivieren oder die Zellenergie steigern sollen. Wir erklären Dir, wie Mitochondrien tatsächlich funktionieren, warum sie sich im Laufe des Lebens verändern und welche Möglichkeiten es gibt, ihre Funktion wissenschaftlich fundiert zu unterstützen.

Das Wichtigste in Kürze

Mitochondrien sind die Kraftwerke unserer Zellen. Sie wandeln die Energie aus Nährstoffen mithilfe von Sauerstoff in Adenosintriphosphat (ATP) um, das der Körper für zahlreiche lebenswichtige Vorgänge benötigt.

Neben der Energiegewinnung sind Mitochondrien am Kalziumhaushalt, an der Hormonbildung und am kontrollierten Abbau beschädigter Zellen beteiligt. Sie besitzen außerdem eine eigene Erbsubstanz, die normalerweise mütterlicherseits vererbt wird.

Genetisch bedingte mitochondriale Erkrankungen sind selten und können verschiedene Organe betreffen. Ihre Diagnose erfordert häufig spezialisierte Untersuchungen.

Regelmäßige Bewegung kann die Leistungsfähigkeit der Mitochondrien in der Muskulatur verbessern. Besonders Ausdauertraining fördert Anpassungen der zellulären Energiegewinnung.

Wie sind Mitochondrien aufgebaut?

Mitochondrien sind winzige Zellbestandteile, die von zwei Membranen umgeben werden. Dieser besondere Aufbau ermöglicht es ihnen, Nährstoffe zu verarbeiten und einen großen Teil des körpereigenen Energieträgers ATP herzustellen. Die äußere Membran grenzt das Mitochondrium vom restlichen Zellinneren ab. Sie enthält spezielle Kanäle, durch die kleinere Moleküle hindurchgelangen können. Zwischen der äußeren und der inneren Membran befindet sich ein schmaler Bereich, der sogenannte Intermembranraum.

Besonders auffällig ist die innere Membran. Sie bildet zahlreiche Einfaltungen, die als Cristae bezeichnet werden. Dadurch entsteht eine große Oberfläche, auf der die Eiweißkomplexe der Atmungskette sitzen. Gerade in Zellen mit hohem Energiebedarf, beispielsweise im Herzmuskel, sind diese Strukturen oft besonders ausgeprägt.

Die innere Membran ist für viele Stoffe nahezu undurchlässig. Moleküle können sie deshalb überwiegend nur mithilfe spezieller Transportproteine passieren. Diese Eigenschaft ist eine wichtige Voraussetzung für die Energiegewinnung.

Der von der inneren Membran umschlossene Raum heißt Matrix. Hier finden unter anderem der Citratzyklus und wesentliche Schritte des Fettsäureabbaus statt. Außerdem befinden sich dort die eigene Erbsubstanz und die Ribosomen der Mitochondrien, mit denen bestimmte Eiweiße hergestellt werden.

Wie entsteht Energie in der Atmungskette?

Damit Deine Zellen arbeiten können, benötigen sie Adenosintriphosphat, kurz ATP. Dieses Molekül stellt Energie für zahlreiche Vorgänge bereit, etwa für Muskelbewegungen, den Transport von Stoffen durch Zellmembranen und die Herstellung neuer Zellbestandteile. Mitochondrien gewinnen ATP aus der chemischen Energie unserer Nahrung. Dafür werden Kohlenhydrate, Fette und bei Bedarf auch Eiweiße über verschiedene Stoffwechselwege verarbeitet.

Ein wichtiger Schritt ist der Citratzyklus, der in der mitochondrialen Matrix abläuft. Dabei entstehen energiereiche Elektronenträger, darunter NADH, die reduzierte Form von Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD). Diese Elektronenträger geben ihre Elektronen anschließend an die sogenannte Atmungskette ab. Sie besteht aus mehreren Eiweißkomplexen in der inneren Mitochondrienmembran. Die Elektronen werden schrittweise weitergereicht, wobei unter anderem Coenzym Q10 als beweglicher Überträger dient.

Am Ende der Atmungskette nimmt Sauerstoff die Elektronen auf. Zusammen mit Wasserstoffionen entsteht dabei Wasser. Deshalb ist Sauerstoff für die Energieversorgung der meisten menschlichen Zellen so wichtig.

Wie entsteht daraus ATP?

Während die Elektronen durch die Atmungskette wandern, transportieren bestimmte Eiweißkomplexe Wasserstoffionen aus der Matrix in den Intermembranraum. Dadurch entsteht ein Unterschied in der elektrischen Ladung und der Konzentration dieser Ionen zwischen beiden Seiten der inneren Membran. In diesem Gefälle ist Energie gespeichert.

Ein spezielles Enzym, die ATP-Synthase, nutzt den Rückstrom der Wasserstoffionen, um ATP herzustellen. Diesen gesamten Vorgang bezeichnet man als oxidative Phosphorylierung. Da ATP im Körper ständig verbraucht und wieder neu gebildet wird, läuft dieser Prozess nahezu ununterbrochen. Der tägliche ATP-Umsatz kann dabei ein Vielfaches der tatsächlich im Körper vorhandenen ATP-Menge erreichen.

Warum brauchen wir Mitochondrien für Ausdauerleistungen?

Unsere Muskeln verfügen über verschiedene Möglichkeiten, ATP bereitzustellen. Bei sehr kurzen, intensiven Belastungen wird besonders viel Energie über das Kreatinphosphatsystem und die schnelle Verwertung von Glukose gewonnen. Bei längeren Belastungen gewinnt die oxidative Energiegewinnung in den Mitochondrien zunehmend an Bedeutung. Sie kann aus Nährstoffen deutlich mehr ATP bereitstellen als die alleinige Glykolyse. Die unterschiedlichen Energiesysteme arbeiten dabei immer zusammen. Ihre Anteile verändern sich je nachdem, wie intensiv und wie lange Du Dich bewegst. Gut trainierte Mitochondrien ermöglichen es der Muskulatur, Energie über längere Zeit effizient bereitzustellen. Deshalb passt sich die mitochondriale Ausstattung durch regelmäßiges Ausdauertraining an.

Warum haben Mitochondrien eine eigene Erbsubstanz?

Eine Besonderheit der Mitochondrien ist, dass sie eigene DNA besitzen. Diese sogenannte mitochondriale DNA (mtDNA) liegt außerhalb des Zellkerns und ist beim Menschen ringförmig aufgebaut. Sie enthält 37 Gene, die unter anderem für bestimmte Bestandteile der Atmungskette sowie für RNA-Moleküle benötigt werden, die an der Eiweißherstellung beteiligt sind.

Allerdings wird nur ein kleiner Teil der mitochondrialen Proteine durch diese DNA codiert. Die genetische Bauanleitung für die meisten mitochondrialen Eiweiße befindet sich im Zellkern. Die dort hergestellten Proteine werden anschließend in die Mitochondrien transportiert.

Woher stammen Mitochondrien ursprünglich?

Ihre eigene Erbsubstanz ist ein Hinweis auf die besondere Entstehungsgeschichte der Mitochondrien. Nach der wissenschaftlich breit anerkannten Endosymbiontentheorie gehen sie auf ursprünglich eigenständige Bakterien zurück. Vor sehr langer Zeit wurden diese von einer anderen Zelle aufgenommen und entwickelten sich im Laufe der Evolution zu festen Bestandteilen komplexer Zellen. Dafür sprechen mehrere Eigenschaften: die doppelte Membran, die ringförmige DNA, die bakterienähnlichen Ribosomen und die Fähigkeit, sich durch Teilung zu vermehren.

Wie wird mitochondriale DNA vererbt?

Im Normalfall wird die mitochondriale DNA ausschließlich über die Eizelle weitergegeben. Deshalb spricht man von einer mütterlichen Vererbung. Dabei ist eine Unterscheidung wichtig: Nicht jede genetisch bedingte mitochondriale Erkrankung wird mütterlich vererbt. Viele dieser Erkrankungen entstehen durch Veränderungen von Genen im Zellkern und können deshalb anderen Vererbungsmustern folgen.

Eine weitere Besonderheit ist die sogenannte Heteroplasmie. In einer Zelle können gleichzeitig unveränderte und genetisch veränderte Kopien mitochondrialer DNA vorkommen. Wie stark sich eine Veränderung auswirkt, hängt unter anderem davon ab, welcher Anteil betroffen ist und in welchen Geweben die Veränderung vorkommt. Deshalb können sich Erkrankungen der mitochondrialen DNA selbst innerhalb einer Familie sehr unterschiedlich äußern.

Welche Aufgaben haben Mitochondrien neben der Energiegewinnung?

Mitochondrien sind nicht nur an der Herstellung von ATP beteiligt. Sie übernehmen weitere Aufgaben, die für die normale Funktion unserer Zellen notwendig sind.

Kontrollierter Zelltod und Kalziumhaushalt

Eine wichtige Funktion betrifft den programmierten Zelltod, die sogenannte Apoptose. Wenn Zellen schwer beschädigt sind oder nicht mehr benötigt werden, kann der Körper ihren geordneten Abbau einleiten. Mitochondrien können diesen Vorgang unterstützen, indem sie bestimmte Eiweiße freisetzen, die eine Reihe weiterer Reaktionen auslösen. So trägt die Apoptose dazu bei, dass beschädigte oder überflüssige Zellen entfernt werden. Außerdem helfen Mitochondrien dabei, die Kalziumkonzentration innerhalb der Zellen zu regulieren. Sie können Kalzium vorübergehend aufnehmen und wieder abgeben. Dadurch beeinflussen sie verschiedene Signalvorgänge, beispielsweise bei der Muskelkontraktion und der Kommunikation zwischen Nervenzellen.

Hormonbildung und Immunreaktionen

In bestimmten Organen sind Mitochondrien auch an der Herstellung von Steroidhormonen beteiligt. In der Nebennierenrinde, den Eierstöcken und den Hoden wird Cholesterin mithilfe mitochondrialer Enzyme zunächst in Pregnenolon umgewandelt. Daraus entstehen anschließend unter anderem Kortisol und verschiedene Sexualhormone. Auch einige Schritte der Vitamin-D-Aktivierung finden mithilfe von Enzymen in Mitochondrien statt.

Darüber hinaus können Mitochondrien Signale an das Immunsystem senden. Werden Zellen geschädigt, kann mitochondriale DNA an Stellen gelangen, an denen sie normalerweise nicht vorkommt. Bestimmte Rezeptoren erkennen diese DNA dann als mögliches Gefahrensignal und können Entzündungsreaktionen auslösen.

Solche Vorgänge werden unter anderem in der Forschung zu Zellschäden, Entzündungen und Alterungsprozessen untersucht. Wie stark sie zu chronischen Erkrankungen beim Menschen beitragen, ist allerdings noch nicht vollständig geklärt.

Wie erneuern und vermehren sich Mitochondrien?

Mitochondrien sind keine starren Zellbestandteile. Sie verändern ständig ihre Form, verbinden sich miteinander und werden bei Bedarf wieder getrennt. Wenn zwei Mitochondrien miteinander verschmelzen, spricht man von Fusion. Dadurch können sie bestimmte Inhalte austauschen und ihre Funktionen aufeinander abstimmen.

Der umgekehrte Vorgang heißt Fission. Dabei teilt sich ein Mitochondrium in kleinere Einheiten. Das ist unter anderem für die Vermehrung der Organellen wichtig und kann helfen, beschädigte Bereiche vom übrigen mitochondrialen Netzwerk zu trennen.

Was sind Mitophagie und Biogenese?

Beschädigte Mitochondrien können gezielt abgebaut werden. Dieser Vorgang wird als Mitophagie bezeichnet. Dabei werden die betreffenden Strukturen von Membranen umschlossen und anschließend mithilfe zellulärer Abbauprozesse zerlegt. Viele ihrer Bestandteile lassen sich danach wiederverwenden.

Parallel dazu kann die Zelle ihre mitochondriale Ausstattung vergrößern. Diesen Prozess bezeichnet man als mitochondriale Biogenese. Dabei werden neue mitochondriale Bestandteile hergestellt und vorhandene Mitochondrien wachsen und teilen sich.

Beide Vorgänge gehören zur mitochondrialen Qualitätskontrolle. Zusammen mit Fusion und Fission sorgen sie dafür, dass sich die Organellen an veränderte Anforderungen anpassen und beschädigte Bestandteile entfernt werden können.

Wie beeinflusst Bewegung diese Prozesse?

Körperliche Aktivität löst in den Muskelzellen verschiedene Signale aus. Dazu gehören Veränderungen des Energiezustands und der Kalziumkonzentration. Diese aktivieren wiederum Prozesse, die den Aufbau und die Anpassung der Mitochondrien fördern.

Bei regelmäßigem Ausdauertraining kann die mitochondriale Ausstattung der Muskulatur innerhalb mehrerer Wochen zunehmen. Auch die Aktivität verschiedener Enzyme, die an der Energiegewinnung beteiligt sind, lässt sich dadurch verbessern.

Umgekehrt können längere Inaktivität oder Bettlägerigkeit dazu führen, dass die oxidative Leistungsfähigkeit der Muskulatur und ihre mitochondriale Ausstattung abnehmen.

Mitochondrien passen sich also fortlaufend daran an, wie stark die Muskulatur beansprucht wird. Diese Anpassungsfähigkeit erklärt einen wichtigen Teil der gesundheitlichen Vorteile regelmäßiger Bewegung.

Was hat oxidativer Stress mit Mitochondrien zu tun?

Bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien entstehen neben ATP auch reaktive Sauerstoffverbindungen. Dazu gehören bestimmte freie Radikale, die unter anderem entstehen können, wenn Elektronen vorzeitig mit Sauerstoff reagieren. Diese Stoffe sind nicht grundsätzlich schädlich. In kleinen Mengen dienen sie als Signalgeber, die beispielsweise Anpassungen an körperliche Belastung anstoßen. Auch das Immunsystem nutzt reaktive Sauerstoffverbindungen zur Bekämpfung von Krankheitserregern.

Problematisch wird es, wenn zu viele dieser Verbindungen entstehen und die körpereigenen Schutzmechanismen sie nicht mehr ausreichend regulieren können. Dann spricht man von oxidativem Stress. Um Schäden zu begrenzen, besitzt die Zelle verschiedene antioxidative Schutzsysteme. Dazu gehören Enzyme wie Superoxid-Dismutase und Glutathion-Peroxidase sowie körpereigene Stoffe wie Glutathion. Reicht dieser Schutz nicht aus, können Eiweiße, Zellmembranen und die Erbsubstanz geschädigt werden. Auch die mitochondriale DNA ist solchen Einflüssen ausgesetzt, verfügt jedoch über eigene Schutz- und Reparaturmechanismen.

Daraus entstand die Vorstellung, dass hohe Mengen zusätzlicher Antioxidantien besonders gesund sein müssten. Wissenschaftlich hat sich diese Annahme jedoch nicht bestätigt. Große Untersuchungen mit hoch dosiertem Vitamin E oder Beta-Carotin zeigten keinen allgemeinen gesundheitlichen Vorteil, teilweise sogar ungünstige Auswirkungen. Zudem können hohe Antioxidantiendosen bestimmte zelluläre Anpassungssignale nach dem Training beeinflussen. Ob sich dadurch tatsächlich Muskelaufbau oder Leistungssteigerungen verschlechtern, ist allerdings nicht eindeutig geklärt. Eine abwechslungsreiche Ernährung mit Gemüse, Obst und anderen pflanzlichen Lebensmitteln bleibt dagegen klar empfehlenswert.

Welche Rolle spielen Mitochondrien beim Altern?

In der Alternsforschung wird seit Langem untersucht, wie sich Mitochondrien im Laufe des Lebens verändern. Eine ältere Theorie ging davon aus, dass sich Schäden an der mitochondrialen DNA und der Atmungskette mit den Jahren ansammeln. Dadurch sollte die Energiegewinnung abnehmen, während gleichzeitig mehr schädliche Sauerstoffverbindungen entstehen.

Heute weiß man, dass der Alterungsprozess wesentlich komplexer ist. Dennoch gehören Veränderungen der mitochondrialen Funktion zu den biologischen Vorgängen, die mit dem Altern in Verbindung gebracht werden.

In vielen Untersuchungen zeigen ältere Menschen eine geringere mitochondriale Dichte in der Muskulatur, eine veränderte Aktivität bestimmter Enzyme und Unterschiede bei der mitochondrialen Qualitätskontrolle. Diese umfasst unter anderem den Abbau beschädigter Mitochondrien durch Mitophagie und den Aufbau neuer mitochondrialer Bestandteile durch Biogenese. Solche Veränderungen treten jedoch nicht bei allen Menschen gleichermaßen auf.

Ein Teil lässt sich möglicherweise durch das biologische Altern selbst erklären, ein anderer durch weniger Bewegung, Muskelabbau oder bestehende Erkrankungen. Untersuchungen zeigen beispielsweise, dass körperlich aktive ältere Menschen häufig eine bessere oxidative Leistungsfähigkeit ihrer Muskulatur aufweisen als gleichaltrige Personen mit wenig Bewegung. Regelmäßiges Training kann somit dazu beitragen, bestimmte altersbedingte Veränderungen abzumildern.

Ob sich dadurch das biologische Altern selbst verlangsamen lässt, ist eine andere Frage. Eine gute mitochondriale Funktion ist zwar für gesunde Zellen wichtig, aus ihr allein lässt sich jedoch keine Aussage über die Lebenserwartung ableiten.

Wie hängen Mitochondrien mit Ausdauer und Muskelkraft zusammen?

Unsere Muskulatur kann sich erstaunlich gut an körperliche Belastung anpassen. Besonders deutlich zeigt sich das beim Ausdauertraining. Menschen, die regelmäßig laufen, Rad fahren oder schwimmen, besitzen in ihren beanspruchten Muskelfasern häufig mehr mitochondriale Masse und eine höhere Aktivität bestimmter Enzyme der Atmungskette als untrainierte Personen.

Dadurch kann die Muskulatur bei längeren Belastungen mehr Energie mithilfe von Sauerstoff bereitstellen. Das trägt dazu bei, dass Ausdauerleistungen mit regelmäßigem Training besser werden und bei vergleichbarer Belastung häufig weniger Laktat im Blut anfällt.

Sowohl moderate Ausdauerbelastungen als auch intensiveres Intervalltraining können solche Anpassungen fördern. Bei moderatem Training lässt sich die Belastung meist über längere Zeit aufrechterhalten. Eine Möglichkeit dafür ist das Zone-2-Training, bei dem die Intensität so gewählt wird, dass längere Trainingseinheiten möglich bleiben. Intervalltraining setzt dagegen auf kürzere, intensivere Belastungsphasen mit Erholungspausen. Beide Ansätze können die mitochondriale Leistungsfähigkeit verbessern, ohne dass einer grundsätzlich überlegen wäre.

Krafttraining ergänzt diese Wirkungen. Es unterstützt den Aufbau und Erhalt der Muskelmasse, verbessert die Fähigkeit der Muskulatur, Glukose aufzunehmen, und kann ebenfalls Veränderungen der mitochondrialen Funktion auslösen. Gerade im höheren Alter ist diese Kombination sinnvoll, weil sowohl Ausdauer als auch Muskelkraft zur körperlichen Selbstständigkeit beitragen.

Welche Trainingsform für Dich geeignet ist, hängt von Deiner Fitness und möglichen Vorerkrankungen ab. Bei bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen solltest Du intensivere Belastungen vorab ärztlich abklären lassen.

Wann steckt eine echte mitochondriale Erkrankung dahinter?

Mitochondriopathien sind seltene, meist genetisch bedingte Erkrankungen, bei denen bestimmte Funktionen der Mitochondrien gestört sind. Besonders häufig betreffen sie Organe mit hohem Energiebedarf, etwa Muskulatur, Gehirn, Augen, Innenohr und Herz.

Die Beschwerden können sehr unterschiedlich ausfallen. Mögliche Hinweise sind ausgeprägte Muskelschwäche, ungewöhnliche Belastungsintoleranz, Augenmuskelstörungen, Hörverlust, Krampfanfälle oder Erkrankungen des Herzmuskels. Verdächtig kann auch sein, wenn mehrere Organsysteme gleichzeitig betroffen sind und sich dafür zunächst keine gemeinsame Ursache finden lässt.

Die Diagnose erfolgt häufig in spezialisierten Zentren. Je nach Verdacht werden Laboruntersuchungen, bildgebende Verfahren und genetische Tests eingesetzt. Dabei wird sowohl die mitochondriale DNA als auch die Erbsubstanz im Zellkern berücksichtigt. Ein erhöhter Laktatwert kann einen Hinweis liefern, ist aber unspezifisch. Umgekehrt schließt ein normaler Laktatwert eine Mitochondriopathie nicht aus. Eine Muskelbiopsie ist heute nicht in jedem Fall notwendig.

Was bedeutet mitochondriale Dysfunktion bei Erschöpfung?

Von einer genetischen Mitochondriopathie zu unterscheiden sind Veränderungen des Energiestoffwechsels, die bei verschiedenen anderen Erkrankungen untersucht werden. Dazu gehören beispielsweise ME/CFS, das Myalgische Enzephalomyelitis/Chronische Fatigue-Syndrom, und bestimmte Beschwerden nach Virusinfektionen.

Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen bei einigen Betroffenen Auffälligkeiten des zellulären Energiestoffwechsels. Welche Mechanismen dahinterstehen und wie relevant einzelne Befunde sind, ist jedoch noch nicht vollständig geklärt. Für den Nachweis einer allgemeinen mitochondrialen Dysfunktion bei Erschöpfung gibt es derzeit keinen ausreichend validierten Routinetest. Kommerzielle Untersuchungen, die eine eindeutige Diagnose versprechen, sollten deshalb kritisch betrachtet werden.

Besonders wichtig ist bei ME/CFS die sogenannte Post-Exertional Malaise (PEM). Dabei verschlechtern sich die Beschwerden nach körperlicher oder geistiger Anstrengung teilweise erheblich und oft zeitverzögert. Für Menschen mit PEM gelten die üblichen Empfehlungen zur schrittweisen Trainingssteigerung nicht. Eine Überlastung kann die Symptome verstärken. Stattdessen ist eine individuell angepasste Belastungssteuerung notwendig.

Anhaltende Erschöpfung sollte grundsätzlich ärztlich untersucht werden. Je nach Beschwerdebild kommen beispielsweise ein Eisenmangel, Vitamin-B12-Mangel, Schilddrüsenerkrankungen, Diabetes, Schlafapnoe oder Medikamentennebenwirkungen infrage. Auch ME/CFS und andere Erkrankungen mit Belastungsintoleranz sollten bei entsprechenden Symptomen frühzeitig berücksichtigt werden.

Was unterstützt die Funktion der Mitochondrien?

Am besten untersucht ist der Einfluss regelmäßiger körperlicher Aktivität. Besonders Ausdauertraining kann die mitochondriale Ausstattung der Skelettmuskulatur verbessern und ihre Fähigkeit zur Energiegewinnung steigern. Krafttraining ergänzt diesen Effekt durch den Erhalt beziehungsweise Aufbau von Muskelmasse und weitere Anpassungen des Stoffwechsels.

Daneben sind ausreichend Schlaf und Erholung wichtig für die allgemeine Gesundheit. Auch die mitochondrialen Stoffwechselprozesse unterliegen zeitlichen Rhythmen, wobei die genauen Zusammenhänge beim Menschen noch erforscht werden. Eine dauerhaft gute Schlafqualität ist deshalb sinnvoll, ohne dass sich daraus eine spezielle Methode zur Aktivierung der Mitochondrien ableiten lässt.

Immer wieder werden außerdem längere Essenspausen und Fastenphasen beworben. In Tiermodellen können solche Maßnahmen Prozesse wie die Mitophagie beeinflussen. Beim Menschen ist die Datenlage deutlich begrenzter. Ob Fasten unabhängig von einer möglichen Gewichtsabnahme einen zusätzlichen Nutzen für die mitochondriale Gesundheit bringt, ist bisher nicht ausreichend geklärt.

Welche Nährstoffe benötigen Mitochondrien?

Für die Energiegewinnung braucht der Körper verschiedene Vitamine und Mineralstoffe. B-Vitamine sind an zahlreichen Stoffwechselreaktionen beteiligt, Magnesium wird für die Nutzung von ATP benötigt, und Eisen sowie Kupfer sind Bestandteile wichtiger Enzyme der Atmungskette. Auch Coenzym Q10 wird benötigt, um Elektronen innerhalb der Atmungskette weiterzuleiten.

Eine ausreichende Versorgung mit diesen Nährstoffen ist deshalb wichtig. Besteht tatsächlich ein Mangel, kann dessen gezielte Behandlung gestörte Stoffwechselvorgänge verbessern. Bei Menschen, die bereits ausreichend versorgt sind, gibt es dagegen keine überzeugenden Belege dafür, dass zusätzliche hohe Mengen dieser Stoffe die mitochondriale Leistungsfähigkeit steigern.

Auch für spezielle Präparate zur angeblichen Verbesserung der Zellenergie ist die wissenschaftliche Grundlage häufig begrenzt. Das gilt beispielsweise für verschiedene NAD-Vorstufen, pflanzliche Polyphenole und Substanzen, die beim Abbau bestimmter Granatapfelbestandteile entstehen.

Einzelne Studien berichten über Veränderungen von Laborwerten oder bestimmten Muskelparametern. Ob daraus ein spürbarer gesundheitlicher Vorteil für gesunde Menschen entsteht, ist jedoch bislang nicht überzeugend nachgewiesen. Auch die rechtliche Einordnung unterscheidet sich zwischen den Stoffen: Manche sind in der Europäischen Union unter bestimmten Bedingungen als neuartige Lebensmittel zugelassen, andere unterliegen noch einer gesonderten Bewertung. Eine solche Zulassung ist außerdem kein Wirksamkeitsnachweis.

Wenn Du entsprechende Präparate einnehmen möchtest, solltest Du mögliche Vorteile und Risiken besonders bei bestehenden Erkrankungen oder regelmäßiger Medikamenteneinnahme ärztlich besprechen.

Was kostet eine Untersuchung der Mitochondrienfunktion?

Wenn Du unter anhaltender Erschöpfung oder ungewöhnlicher Muskelschwäche leidest, beginnt die medizinische Abklärung normalerweise mit einer gezielten Untersuchung möglicher Ursachen. Dazu können beispielsweise ein Blutbild, Eisenwerte, Schilddrüsenwerte und weitere Laboruntersuchungen gehören.

Bei entsprechender medizinischer Fragestellung werden solche Untersuchungen in Deutschland und Österreich grundsätzlich von der gesetzlichen Krankenversicherung übernommen. In der Schweiz gelten die Voraussetzungen der Grundversicherung einschließlich Franchise und Selbstbehalt.

Besteht ein begründeter Verdacht auf eine genetische mitochondriale Erkrankung, können weiterführende Untersuchungen in spezialisierten Zentren notwendig sein. Dazu gehören gegebenenfalls genetische Analysen, deren Kosten unter den jeweiligen versicherungsrechtlichen Voraussetzungen ebenfalls übernommen werden können.

Anders sieht es bei kommerziellen Testpaketen zur allgemeinen mitochondrialen Funktion aus. Diese sind in Deutschland, Österreich und der Schweiz in der Regel Selbstzahlerleistungen und kosten häufig einen mittleren bis oberen dreistelligen Betrag. Die tatsächlichen Preise hängen vom Anbieter und Untersuchungsumfang ab.

Die medizinische Aussagekraft solcher Tests ist bisher begrenzt. Ein auffälliges Ergebnis bedeutet nicht automatisch, dass eine behandlungsbedürftige mitochondriale Störung vorliegt. Deshalb ist eine ärztliche Abklärung bestehender Beschwerden meist sinnvoller als ein umfangreicher Test ohne konkrete Fragestellung.