Mitochondrien – Leben und Tod der Zelle

Wusstest du, dass Mitochondrien – vielen geläufig als die „Kraftwerke“ der Zelle – nicht nur Energie liefern, sodern auch über Leben und Tod der Zelle entscheiden können? Unsere Forscherin Ana García-Sáez untersucht diesen spannenden Vorgang!

Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Aus Sauerstoff und Nährstoffen wie Glukose bilden sie Adenosintriphosphat (ATP), das als wichtigster Energieträger des Körpers für fast alle lebenswichtigen Prozesse in der Zelle genutzt wird. Wo besonders viel Energie gebraucht wird – zum Beispiel im Herz, im Gehirn und in den Muskeln – finden sich auch besonders viele Mitochondrien. Allein eine Eizelle besitzt etwa 100.000 Stück!
 
Mitochondrien liefern aber nicht nur die notwendige Energie, damit die Zelle funktionieren und überleben kann, sie können auch über deren Tod entscheiden. Wenn eine Zelle nicht mehr gebraucht wird, sie irreparabel geschädigt oder sogar gefährlich ist, werden „Todessignale“ ausgelöst. Diese kommen an den Mitochondrien an, werden von bestimmten Proteinen geprüft und führen letztendlich dazu, dass die Zelle ihre eigene Zersetzung einleitet – Selbstmord sozusagen. Diesen programmierten, also planmäßigen, Zelltod nennt man Apoptose.
 
Pro Minute sterben Millionen von kranken oder nicht mehr benötigten Zellen und neue gesunde Zellen entstehen. Durch Apoptose erneuert sich ein Organismus so stetig und passt sich an die aktuellen Anforderungen an.
 
Als Mechanismus, der mit dem Sterben von Zellen zusammenhängt, ist die Apoptose bereits seit den 1970er Jahren ein beliebter Forschungsschwerpunkt. Denn die Menschheit sucht seit jeher Antworten darauf, warum wir altern und ob wir in Zukunft einmal ewig leben könnten. Damit verbunden möchten Forschende vor allem die Entstehung und den Fortschritt von Krankheiten verstehen, um diese besser behandeln zu können.

Warum werden beispielsweise bei Krebserkrankungen gefährliche, alte oder fehlerhafte Zellen nicht zerstört? Oder im Gegenteil: Warum werden gesunde, nützliche Zellen bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson fälschlicherweise abgebaut?
 
Mit der Untersuchung von an der Apoptose beteiligten Proteine in den Mitochondrien und deren Funktionsweise könnten unsere Forschenden in Zukunft Antworten liefern.