Mitochondrien erfüllen eine Reihe wichtiger Funktionen für die Gesundheit und Funktionsweise unseres Körpers. Eine der vielleicht wichtigsten ist die Rolle dieser Organellen, die in fast allen unseren Zellen zu finden sind, bei der Energieerzeugung. Unsere Mitochondrien helfen, die Nahrung, die wir essen, in jene Energie umzuwandeln, welche die Aktivitäten unserer Zellen und unseres Körpers antreibt. Diese essentiellen Organellen sind auch an anderen kritischen Prozessen wie Zellkommunikation oder Signalübertragung beteiligt. Diese Prozesse, die bei den Aufgaben der Mitochondrien involviert sind, sind ziemlich komplex und das Timing ist ein wichtiges Element. Die medizinische Wissenschaft hat nun eine Beziehung zwischen circadianen Rhythmen und der Funktion der Mitochondrien entdeckt.
Was Mitochondrien sind, und was sie tun
Mitochondrien befinden sich in Zellen und werden als Organellen klassifiziert, ein Wort, das im Grunde winzige Organe bedeutet. Diese winzigen Organe haben typischerweise eine Größe von etwa 0,75 bis 3 Mikrometern und erfordern eine Färbung, um mit einem Mikroskop gesehen zu werden. Obwohl sie zu den Zellorganellen gezählt werden, unterscheiden sich Mitochondrien von den anderen Organellen dadurch, dass sie eine innere und eine äußere Membran haben, und nicht die für andere Organellen typische einzelne Membran.
In der inneren Membran der Mitochondrien wird hauptsächlich Adenosintriphosphat (ATP) gebildet, ein Molekül, das an der Speicherung und Übertragung der aus der Nahrung gewonnenen Energie beteiligt ist. Die chemischen Wechselwirkungen und Prozesse im Zusammenhang mit der Umwandlung der Energie aus der Nahrung in eine Form, die die Zellen nutzen können, finden an den Oberflächenfalten der inneren Membran statt. Mitochondriale DNA befindet sich in dem von der inneren Membran umschlossenen Bereich. Die äußere Membran beherbergt eine Vielzahl essentieller Enzyme und erleichtert gleichzeitig die Bewegung von Proteinen.
Die Anzahl der in einer Zelle gefundenen Mitochondrien hängt vom spezifischen Zelltyp ab, wobei einige Zellen, wie z. B. Leberzellen, weit mehr als andere Zelltypen haben. Im Allgemeinen haben Zelltypen, die ein höheres Energieniveau benötigen, um ihre Funktionen auszuführen, eine höhere Anzahl von Mitochondrien. Das bezieht sich auf die Rolle der Mitochondrien bei der Energiegewinnung der Zelle.
So wichtig Energieerzeugung und -übertragung auch sind, sie sind bei Weitem nicht die einzigen lebenswichtigen Aufgaben, die von den Mitochondrien wahrgenommen werden. Kalziumspeicherung, Zellsignalisierung, Wärmeerzeugung und die Identifizierung von Zellen, die beschädigt oder alt genug sind, um den Zelltod zu erfordern, und die Unterstützung bei der Erfüllung dieser Aufgabe sind einige der anderen wichtigen Funktionen der Mitochondrien.
Beziehung zwischen circadianen Rhythmen und Mitochondrien
Laut einer in Frontiers in Genetics veröffentlichten Studie beeinflussen circadiane Rhythmen den Rhythmus der mitochondrialen Aktivitäten. Es gibt jedoch auch das sogenannte „Übersprechen“ – das besser als chemische Wechselwirkungen begriffen werden kann, wenn man bedenkt, dass chemische und elektrische Impulse die Kommunikationsmittel innerhalb von Körper und Geist sind – zwischen Mitochondrien und circadianen Uhren, die den 24-Stunden-Rhythmus beeinflussen können. Mit anderen Worten, es gibt eine funktionierende Beziehung zwischen Mitochondrien und circadianen Rhythmen, die jeweils einen gewissen Einfluss auf die anderen haben.
Einige der Aktivitäten von Mitochondrien, die vom circadianen Rhythmus gesteuert werden, umfassen solche, die struktureller Natur sind, wie Fusion, Spaltung und die Erzeugung neuer Mitochondrien, einige der Prozesse, die an der Zellsignalisierung beteiligt sind, die eine Rolle bei der Zellreparatur spielt, und andere essentielle Prozesse und mitochondriale Atmung. Mitochondrien sind von zentraler Bedeutung für zahlreiche jener Vorgänge, die an der eigentlichen Mechanik beteiligt sind, wie die Zellen in unserem Körper funktionieren. Daher sollte es nicht überraschen, dass eine Störung des Timings dieser tiefgreifenden, hochkomplexen Prozesse durch eine Störung des circadianen Rhythmus negative Auswirkungen auf Gesundheit und Wohlbefinden haben kann.
Typ-2-Diabetes ist eine häufige Stoffwechselerkrankung, die mit einer chronischen Störung des circadianen Rhythmus einhergeht. Als Stoffwechselstörung weist es auf ein Problem mit dem Stoffwechsel oder dem Prozess der Umwandlung von Nahrung in Energie hin – dem Wirkungsgebiet der Mitochondrien. Eine Störung des 24-Stunden-Rhythmus kann die Synchronisierung der circadianen Uhr und der inneren Uhr stören, das Timing verschiedener Prozesse und Aktivitäten stören, die mitochondriale Aktivitäten betreffen und beeinflussen, und kann sogar Schäden an den Mitochondrien verursachen. Beschädigte oder funktionsgestörte Mitochondrien können dazu führen, dass den Zellen Energie fehlt. Zahlreiche Krankheiten sind mit schlecht funktionierenden oder nicht funktionierenden Mitochondrien verbunden, darunter das chronische Erschöpfungssyndrom, die Parkinson-Krankheit, Alzheimer und bipolare Störung.
Ein unglaublich komplexes System
Mitochondrien sind ein Teil des unglaublich komplexen Systems, aus dem der menschliche Körper besteht. Dieses hochkomplexe System entwickelte sich im Rhythmus von hell und dunkel, Tag und Nacht. Dieser ungefähr 24-Stunden-Zyklus, der circadiane Rhythmus, ist der Grundrhythmus unseres Lebens und beeinflusst unzählige Prozesse, die an der tiefen mechanischen Funktionsweise unseres Körpers und Geistes beteiligt sind.
Dies hat sich auch in der vergleichsweise kurzen Zeit nicht geändert, in der wir die natürlichen Tag- und Nachtmuster durch künstliche Beleuchtung und andere Elemente des modernen Wohnens stören konnten. Wir sind immer noch fest mit diesem alten Rhythmus verdrahtet. Respektieren Sie diesen Rhythmus. Seien Sie proaktiv, um einen gesunden circadianen Rhythmus aufrechtzuerhalten, damit Sie eine optimale körperliche Gesundheit und geistiges Wohlbefinden unterstützen.
