Ohne Energie läuft im Gehirn, das ja ein enormer Energiefresser ist, gar nichts. Denn, so Prof. Thomas Klopstock1, die einwandfreie Energieproduktion der Mitochondrien, der Kraftwerke der Zellen, ist Voraussetzung für sämtliche mentale Leistungen wie Denken, Lernen, Erinnern. Dabei entstehen freie Sauerstoffradikale; Abfallprodukte, die bei einem Zuviel erhebliche Schäden an den Zellen anrichten können (oxidativer Stress). Bestimmte Schutz-Proteine, die in den Mitochondrien gebildet werden, sind die natürlichen Gegenspieler der freien Radikale. Haben diese Proteine ihre Arbeit erledigt, werden sie automatisch abtransportiert und entsorgt. Aber mit dem Alter wird die körpereigene Müllabfuhr immer langsamer. Folge: Die Zelle wird zur Abraumhalde für Proteinschrott, sie altert schneller und die mentale Leistungsfähigkeit lässt nach. Genau hier setzt jetzt die Forschung an: „Die Suche nach Faktoren, die den Proteinabbau im Alter fördern, ist in vollem Gange”, so Prof. Christian Behl. Denn die Anhäufung der Alterungsproteine geht einher mit Einschränkungen der Zellfunktion bis hin zum Zelltod.
Erinnern Sie sich an das letzte Mal, als Sie Ihre Mittagspause verschieben mussten und Ihnen der Magen bereits sprichwörtlich in den Kniekehlen hing? - Konzentration und Leistungsfähigkeit lassen bei Energiemangel rasch nach. Kein Wunder, denn die Energiegewinnung erfolgt durch einen von Natur aus ausgeklügelten Stoffwechselprozess (Wissenschaftler sprechen hier vom mitochondrialen Energiestoffwechsel): Sie produzieren Energie aus Bausteinen der Nahrung und aus Sauerstoff. Im menschlichen Organismus versorgen Mitochondrien so 10 Billionen Körperzellen. Doch genauso essenziell wie die Mitochondrien auf der einen Seite auch sind, so sind sie auf der anderen Seite genauso sensibel. „Beim mitochondrialen Energiestoffwechsel fallen auch zahlreiche Sauerstoffradikale an, die DNA, Eiweiße und andere Zellbestandteile angreifen und schädigen”, erläutert Prof. Klopstock.„Aus diesem Grund leiden Mitochondrien und die mitochondriale DNA (mtDNA) in ganz besonderem Maße.”
Wissenschaftler sehen diese Schädigung als eine von 5 dominierenden Erklärungen für das Altern, dessen Auswirkungen zwar hinlänglich bekannt, die molekularen Ursachen aber bis heute nicht entschlüsselt sind. Aus neurologischer Sicht ist die mitochondriale Alterungshypothese, die eine immer größere Aufmerksamkeit in der Fachwelt erlangt, von besonderer Bedeutung. Sie basiert auf der Annahme, dass sich oxidativer Stress, Schäden an den mitochondrialen Proteinen und Schäden an der DNA gegenseitig verstärken. Im Fachjargon spricht man hier von einem molekularen Teufelskreis. „Gehirn und Muskel sind von diesem Teufelskreis besonders betroffen, da geschädigte Zellen nicht in relevantem Umfang erneuert werden können”, so Prof. Klopstock. Aber welche Auswirkungen hat das?