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Die essenzielle Dynamik der Mitochondrien

Unser Gehirn ist ein Höchstleistungsorgan, das in jeder Sekunde unseres Lebens Unmengen von Informationen verarbeitet. Damit es hierzu in der Lage ist benötigt es rund um die Uhr Energie, ein Leben lang. Energielieferant sind die Mitochondrien, die Kraftwerke unserer Zellen. Sie finden sich in fast allen Körperzellen. Die Anzahl der Mitochondrien ist abhängig vom Energiebedarf der jeweiligen Zelle. Normale Körperzellen enthalten wenige hundert bis ca. 2000 Mitochondrien. Eine der höchsten Mitochondriendichten weisen Hirnzellen auf, da diese einen sehr hohen Energieumsatz haben. Seit vielen Jahren verdichten sich die Hinweise, dass eine mitochondriale Dysfunktion bei der Hirnalterung und der Alzheimerkrankheit eine Schlüsselrolle spielt. Dieser liegt ein Ungleichgewicht zwischen der Bildung von Energie und von ROS (Reactive Oxygen Species) zugrunde.

Mitochondrien sind nicht – wie lange geglaubt - statische Strukturen, sondern sehr dynamisch: Sie bilden ein sich ständig wandelndes Netzwerk, in dem sich Mitochondrien teilen und anschliessend wieder miteinander fusionieren. Dabei ist ihre räumliche Struktur dafür verantwortlich, wie effektiv sie Energie liefern können. Gerät diese Dynamik aus Fusions- und Teilungsprozessen aus dem Gleichgewicht, kann dies zu Krankheiten führen, wie z.B. alters-assoziierten neurodegenerativen Erkrankungen. Neue Befunde der Arbeitsgruppe von Prof. Eckert zeigen, dass die Tageszeit, d.h. unsere innere Uhr,  die Gestalt des mitochondrialen Netzwerks bestimmt, und dieses beeinflusst wiederum die Energiekapazität der Zellen.

Diese Befunde können bei der Entwicklung von therapeutischen Strategien eine Rolle spielen, zum Beispiel für Erkrankungen, bei denen sowohl Störungen der inneren Uhr als auch eine beeinträchtigte mitochondriale Funktion eine Rolle spielen wie bei Alzheimer. Im Rahmen des Vortrages von Prof. Anne Eckert soll die Schlüsselrolle der Mitochondrien bei Hirnalterung und Demenz sowie die Bedeutung unserer inneren Uhr vor allem mit molekulargenetischen Methoden aufgezeigt werden.