Mitochondriale Dysfunktion und ihre Bedeutung bei Krebs

Zusammenfassung des erschienenen Artikels: Luo, Y.; Ma, J.; Lu, W. The Significance of Mitochondrial Dysfunction in Cancer. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5598.

Einleitung

Mitochondrien sind essentielle Organellen in eukaryotischen Zellen, die eine zentrale Rolle im Zellstoffwechsel, der Energieproduktion und der Apoptose spielen. Eine mitochondriale Dysfunktion wurde mit der Entstehung verschiedener Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Krebs. Eine Anhäufung von Beweisen deutet darauf hin, dass mitochondriale Dysfunktion ein Kennzeichen von Krebs ist und zur Entstehung und Progression der Krankheit beitragen kann.

Mitochondriale Dysfunktion

Mitochondriale Dysfunktion kann durch eine Vielzahl von Faktoren verursacht werden, darunter genetische Mutationen, oxidativer Stress und veränderte Signalwege. Diese Faktoren können zu einer Störung der mitochondrialen Atmungskette, einer verminderten ATP-Produktion und einer erhöhten Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) führen. ROS können die mtDNA schädigen und weitere mitochondriale Dysfunktionen verursachen.

Die Rolle der mitochondrialen Dysfunktion bei Krebs

Mitochondriale Dysfunktion wurde bei verschiedenen Krebsarten beobachtet und es wird angenommen, dass sie eine Rolle bei der Entstehung und Progression der Krankheit spielt. Eine mitochondriale Dysfunktion kann das Tumorwachstum fördern, indem sie den Zellstoffwechsel verändert, das Redoxgleichgewicht stört und zur Resistenz gegen Apoptose und Therapien führt. Darüber hinaus kann eine mitochondriale Dysfunktion auch zur genetischen Instabilität beitragen, die ein Kennzeichen von Krebs ist.

TCA-Zyklus-Enzymdefekte

Der TCA-Zyklus, auch bekannt als Krebs-Zyklus oder Zitronensäurezyklus, ist eine Reihe von chemischen Reaktionen, die verwendet werden, um Acetyl-CoA zu erzeugen, das für die oxidative Phosphorylierung verwendet wird. Defekte in den Enzymen des TCA-Zyklus können zu einer mitochondrialen Dysfunktion und Krebs beitragen. Mutationen in den Genen, die für die TCA-Zyklus-Enzyme Isocitrat-Dehydrogenase (IDH) und Succinat-Dehydrogenase (SDH) kodieren, wurden bei verschiedenen Krebsarten gefunden. Diese Mutationen können zu einer Anhäufung von Metaboliten führen, die Onkogene aktivieren und das Tumorwachstum fördern können.

Genetische Mutationen der mitochondrialen DNA

Mitochondrien haben ihr eigenes Genom, die mitochondriale DNA (mtDNA), die für Proteine kodiert, die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligt sind. Genetische Mutationen in der mtDNA können zu einer mitochondrialen Dysfunktion und Krebs beitragen. Mutationen in der mtDNA wurden bei verschiedenen Krebsarten gefunden, darunter Brustkrebs, Darmkrebs und Leukämie. Es wird angenommen, dass diese Mutationen zur Entstehung und Progression von Krebs beitragen, indem sie die mitochondriale Atmungskette stören und die ROS-Produktion erhöhen.

Fehlfunktion der mitochondrialen Atmungskette

Die mitochondriale Atmungskette ist eine Reihe von Proteinkomplexen, die an der oxidativen Phosphorylierung beteiligt sind. Eine Fehlfunktion der mitochondrialen Atmungskette kann zu einer mitochondrialen Dysfunktion und Krebs beitragen. Defekte in den Komplexen der Atmungskette können zu einer verminderten ATP-Produktion und einer erhöhten ROS-Produktion führen. Darüber hinaus kann eine Fehlfunktion der Atmungskette auch zur Freisetzung von mitochondrialen Proteinen in das Zytoplasma führen, die Apoptose auslösen können.

Oxidativer Stress

Oxidativer Stress ist ein Ungleichgewicht zwischen der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) und der Fähigkeit des Körpers, diese zu entgiften. Oxidativer Stress kann zu einer mitochondrialen Dysfunktion und Krebs beitragen. ROS können Zellkomponenten wie DNA, Proteine und Lipide schädigen. Eine Schädigung der mtDNA kann weitere mitochondriale Dysfunktionen verursachen und einen Teufelskreis erzeugen, der zur Entstehung und Progression von Krebs beiträgt.

Therapeutische Implikationen

Mitochondriale Dysfunktion ist ein vielversprechendes therapeutisches Ziel bei Krebs. Derzeit werden verschiedene Strategien entwickelt, um die mitochondriale Dysfunktion bei Krebs zu bekämpfen, darunter die gezielte Bekämpfung von mitochondrialen Stoffwechselwegen, die Wiederherstellung der mitochondrialen Funktion und die Verringerung von oxidativem Stress.

Ausblick

Mitochondriale Dysfunktion ist ein Kennzeichen von Krebs und trägt zur Entstehung und Progression der Krankheit bei. Das Verständnis der Rolle der mitochondrialen Dysfunktion bei Krebs ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer therapeutischer Strategien zur Bekämpfung der Krankheit.

Die Rolle der IHHT Therapie bei Krebs

Der Artikel zeigt auf, dass mitochondriale Dysfunktionen an der Entstehung von Krebs beteiligt sind. Die IHHT Therapie setzt bei den Mitochondrien an, so dass Dysfunktionen therapiert werden können. Während die Zellen sich so regenerieren können und das Immunsystem hochgefahren wird, ist es jedoch wichtig auch die Auslöser einer mitochondrialen Dysfunktion anzugehen. Dazu gehören eine gesunde antioxidative und basische Ernährung, regelmässige sportliche Aktivität, Reduktion von Stress, Reduktion von Giftstoffen (Umwelt, Lebensmittel), usw.

Referenz

Luo, Y.; Ma, J.; Lu, W. The Significance of Mitochondrial Dysfunction in Cancer. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5598.