Wie eine Mitochondrien-Transplantation zwischen lebenden Zellen kranke Organe retten kann

In den vergangenen Jahrzehnten konnten wesentliche Fortschritte in der Langlebigkeitsforschung erzielt werden, insbesondere im Hinblick auf die Identifizierung molekularer Mechanismen, die das Altern und altersbedingte Erkrankungen beeinflussen. In diesem Kontext konnte nachgewiesen werden, dass chronische Entzündungen eine zentrale Rolle im Alterungsprozess einnehmen und als bedeutender Risikofaktor für eine Vielzahl von Krankheiten gelten. In diesem Kontext wurden insbesondere der ERK-, AMPK- und mTORC1-Signalweg untersucht. Diese regulieren eine Vielzahl zellulärer Prozesse, darunter den Stoffwechsel, das Zellwachstum sowie die Zellalterung. Aktuell rückt das Zytokin Interleukin-11 (IL-11), ein Teil der IL-6-Familie, zunehmend in den Fokus der Forschung. IL-11 ist dafür bekannt, dass es proinflammatorische und profibrotische Eigenschaften aufweist. Es wurde mit verschiedenen pathologischen Prozessen in Verbindung gebracht, darunter Fibrose. Die potenzielle Rolle von IL-11 im Alterungsprozess, insbesondere in Bezug auf die Modulation von Gesundheits- und Lebensspanne, ist jedoch bisher noch wenig erforscht. Die vorliegende Studie untersucht erstmals systematisch, ob eine Hemmung des IL-11-Signalwegs das Potenzial hat, sowohl die Gesundheitsspanne als auch die Lebensspanne von Säugetieren zu verlängern. Die Resultate könnten weitreichende Implikationen für die Entwicklung innovativer therapeutischer Ansätze zur Bekämpfung altersbedingter Erkrankungen haben.

Bakterielle Infektionen kommen bei Kindern häufig vor. Oftmals sind sie schon in der klinischen Untersuchung gut zu erkennen; maßgeblich für den Behandlungserfolg ist allerdings eine sichere und genaue Diagnose. Das vorliegende Themenheft behandelt Erreger und Übertragungswege, informiert über Klinik und Diagnostik und gibt Hinweise zu topischen und systemischen Therapien.

Mitochondrien stellen essentielle Organellen in Neuronen dar, welche für die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP) sowie die Pufferung von Calciumionen (Ca²⁺) verantwortlich sind. Aufgrund des hohen Energiebedarfs sowie der komplexen Struktur von Neuronen ist eine präzise regulierte mitochondriale Biogenese von entscheidender Bedeutung.

Die intermittierende Hypoxie-Hyperoxie-Therapie (IHHT) stellt eine innovative Methode dar, die zunehmend in der medizinischen Praxis Beachtung findet. Ursprünglich als intermittierende Hypoxietherapie (IHT) eingeführt, wurde sie insbesondere zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Athleten eingesetzt. Die wiederholte Exposition gegenüber Hypoxie, gefolgt von normoxischen oder hyperoxischen Phasen, induziert eine Anpassungsreaktion des Körpers, die sowohl auf systemischer als auch auf zellulärer Ebene signifikante physiologische Veränderungen hervorruft.

In den vergangenen Jahren hat sich die IHHT als vielversprechende nicht-pharmakologische Intervention zur Prävention und Behandlung diverser Erkrankungen erwiesen. Die Anwendungsgebiete dieser Therapieform umfassen kardiovaskuläre, pulmonale und metabolische Erkrankungen sowie neurodegenerative Störungen und geriatrische Patienten. Die vorliegende Übersichtsarbeit hat zum Ziel, die Wirksamkeit der IHHT bei verschiedenen Pathologien zu evaluieren und dabei sowohl ihre potenziellen Vorteile als auch Risiken zu diskutieren.

Forschungshintergrund

Prebiotika sind aus dem medizinischen Alltag nicht mehr wegzudenken. Die klinischen Anwendungsbereiche werden vielfältiger, was nicht zuletzt auf die enormen Forschungsfortschritte im Bereich des Mikrobioms zurückzuführen ist. Innerhalb des komplexen Ökosystems des menschlichen Mikrobioms spielen Prebiotika eine bedeutende Rolle, indem sie selektiv das Wachstum und die Aktivität vorteilhafter Mikroorganismen fördern. Mit diesem Hintergrund sind Prebiotika zu unverzichtbaren Werkzeugen geworden, um das Gleichgewicht des Mikrobioms zu unterstützen und damit verbundene pathologische Zustände zu modulieren. Prebiotisch wirkende Substanzen, die oft in Form von nicht verdaulichen Kohlenhydraten vorliegen, haben das Potenzial, die Darmgesundheit zu verbessern, entzündliche Prozesse zu mildern und sogar die metabolische Gesundheit und das Körpergewicht zu beeinflussen. (1,2,3,4,5)

Die Rolle der mehrfach ungesättigten Omega-3-Fettsäuren für die körperliche Gesundheit ist hinlänglich bekannt. Wissenschaftliche Studien zeigen eindeutig, dass Omega-3-Fettsäuren auch zur effektiven Unterstützung der psychischen Gesundheit großes Potenzial besitzen. In der heutigen modernen und schnelllebigen Zeit, in der Stress und psychische Belastungen beträchtliche Auswirkungen auf das individuelle Wohlbefinden und die Lebensqualität ausüben, nimmt der individuelle Omega-3-Status eine besondere Stellung ein. Zudem hat die Prävalenz psychischer Belastungen (z. B. Depressionen und Angststörungen) auch durch die anhaltende COVID-19-Pandemie stark zugenommen.

Die Omega-3-Fettsäuren EPA (Eicosapentaensäure) und DHA (Docosahexaensäure) sind an der Bildung und Wirkung von Neurotransmittern wie Serotonin, Noradrenalin und Dopamin beteiligt und regulieren deren intrazelluläre wie synaptische Signaltransduktion. Dadurch werden grundlegende Prozesse wie das Gedächtnis, Kognition, Emotionen, aber auch der Schlafrhythmus entscheidend moduliert. (8) Die Erkenntnisse der BIOGENA Good Health Study verdeutlichen einmal mehr, dass eine gute Versorgung mit Omega-3-Fettsäuren für viele Aspekte der psychischen Gesundheit von entscheidender Bedeutung ist. Die Daten zeigen, dass die Höhe des Omega-3-Index den entscheidenden Faktor darstellt. Ein Wert von mindestens 10 % wirkt sich nachweislich positiv auf das psychische Wohlbefinden, Depressionen, Stress, Resilienz und Schlaf aus.

Das Stressempfinden sank um 25,2 %, das Risiko für Depressionen reduzierte sich um 9,8 %, und die Resilienz sowie die Lebensqualität stiegen jeweils um 4,1 %. Damit einher gingen auch ein um 6 % erholsamerer Schlaf sowie eine um 3,7 % bessere generelle Schlafqualität.

Diese Daten zeigen klar, dass ein ausreichender Omega-3-Status sowohl für die körperliche als auch für die geistige Gesundheit unerlässlich ist. Dies ist insofern von Relevanz, als die globale Versorgung mit Omega-3-Fettsäuren alles andere als optimal ist. Aufgrund dieser Tatsache raten immer mehr Expert:innen zur gezielten Einnahme von Omega-3-Fettsäuren, beispielsweise in Form von Supplementen. In der Auswertung der Good Health Study zeigte sich insgesamt eine mangelhafte Omega-3-Versorgung: 87,6 % der untersuchten Menschen waren unzureichend versorgt und zeigten einen Omega-3-Index von unter 8 % (62). Die vegane Personengruppe schnitt am schlechtesten ab und wies durchschnittliche Werte von nur 4,4 % auf. Nach heutiger Ansicht sind die meisten präventiven Effekte aber erst im Bereich von 8–11 % zu erwarten (3, 60).

Wie wichtig Omega-3-Fettsäuren für die kognitive Gesundheit sind, zeigt sich am Beispiel der ausgleichenden Wirkung auf das Stressnervensystem. Mehrere Studien haben gezeigt, dass psychische Erkrankungen wie Depressionen mit einem niedrigen Omega-3-Spiegel zusammenhängen. Depressionen können jeden treffen, in fortgeschrittenem Alter ist das Risiko besonders groß. Dies ist sowohl von gesellschaftlicher als auch individueller Bedeutung, da bereits leichte kognitive Funktionsstörungen die Lebensqualität älterer Personen beeinträchtigen und somit zu einer erhöhten Belastung der Betroffenen führen können. International publizierte Studien bestätigen das immense Potenzial von Omega-3-Fettsäuren regelmäßig, und auch in der vorliegenden Good Health Study spiegelte es sich deutlich wider. Die Ergebnisse erlauben erstmals einen tieferen Einblick in die zahlreichen Eigenschaften fernab der kardioprotektiven Wirkungen und zeigen klar: Die Verbesserung bzw. Anpassung des individuellen Omega-3-Status bietet ganz neue Möglichkeiten, um das psychische Wohlbefinden und die Resilienz zu steigern sowie einer erhöhten Stressbelastung und somit der Entwicklung einer Depression erfolgreich entgegenzuwirken. Ein optimaler Omega-3-Status stellt im Rahmen der persönlichen Gesundheitsvorsorge folglich eine wichtige Präventionsmaßnahme dar.