Mitochondriopathie im Kontext der Anti-Aging-Medizin und Longevity

Mitochondrien sind zentrale Organellen für oxidativen Energiestoffwechsel, Redoxregulation und programmierte Zellprozesse. Mit zunehmendem Alter entwickeln viele Zellen eine mitochondriale Dysfunktion, die als pathophysiologische Grundlage für multiple degenerative Erkrankungen gilt. Die Anti-Aging-Medizin verfolgt das Ziel, mitochondriale Strukturen und Funktionen gezielt zu erhalten oder zu reaktivieren, um biologische Alterung zu verlangsamen und die gesundheitsbezogene Lebensspanne zu verlängern [10].

Pathophysiologie der mitochondrialen Dysfunktion im Alter

• Abnahme der mitochondrialen Biogenese und Dichte
• Zunahme von Mutationen in der mitochondrialen DNA (mtDNA)
• Ungleichgewicht zwischen Fusion und Fission
• Störung der Mitophagie (Selektionsmechanismus für geschädigte Mitochondrien)
• Anstieg reaktiver Sauerstoffspezies (ROS)
• Abfall der Adenosintriphosphat (ATP)-Produktion
• Aktivierung pro-seneszenter Signalwege (z. B. über Sirtuin 1 (SIRT1), AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK), mechanistic target of rapamycin (mTOR)) [10]

Diagnostische Prinzipien

• Symptome: chronische Fatigue, Muskelschwäche, Belastungsintoleranz, neurokognitive Einschränkungen
• Labordiagnostik:
  • Lactat, Pyruvat, Alanin im Serum
  • Coenzym Q10 im Plasma
  • Mutationsanalyse mitochondrialer DNA (mtDNA)
  • Bestimmung des mitochondrialen Membranpotenzials in peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs)
• Spezialdiagnostik: Muskelbiopsie mit enzymhistochemischer Untersuchung

Mitochondriale Zielstrukturen in der Longevity-Medizin

• Mitophagie: Stimulation durch Spermidin, Fastenstrategien, mTOR-Inhibition [4, 10]
• Mitochondriale Biogenese: Aktivierung über SIRT1, AMPK und PGC-1α [2, 3, 9, 10]
• Redoxgleichgewicht: Einsatz von Mitoquinon (MitoQ), plastoquinonanalogen Substanzen (SkQ1), Alpha-Liponsäure [5, 10]
• Optimierung des Substratflusses: Coenzym Q10, L-Carnitin, Pyrrolochinolinchinon (PQQ) [1, 6, 7]

Nicotinamidadenindinukleotid (NAD+) und Vorstufensupplementierung

NAD+ ist ein essenzieller Cofaktor für Redoxreaktionen und Sirtuin-Aktivität. Der altersbedingte Abfall intrazellulärer NAD+-Spiegel trägt zur mitochondrialen Dysfunktion bei. Die Supplementierung mit NAD+-Vorstufen ist ein zentrales Element mitochondrientargetierter Therapien.

Therapeutische Optionen

• Coenzym Q10 – verbessert ATP-Produktion, reduziert oxidativen Stress [1, 10]
• Nicotinamid-Ribosid – fördert SIRT1-Aktivität, mitochondrialen Stoffwechsel [2]
• Nicotinamid-Mononukleotid – Verbesserung vaskulärer Elastizität und Muskelkraft [3]
• Spermidin – induziert Mitophagie über mTOR-Inhibition [4, 10]
• Alpha-Liponsäure – Redoxpuffer, Schutz vor mitochondrialem Stress [5, 10]
• L-Carnitin – verbessert Energieausbeute durch Fettsäuretransport [6]
• Pyrrolochinolinchinon – Stimulation mitochondrialer Genexpression [7]
• Kalorienrestriktion/Fasten – Aktivierung von SIRT1, AMPK, Inhibition mTOR [8]
• Ausdauer- und Intervalltraining – Steigerung mitochondrialer Dichte über PGC-1α [9]

Fazit

Die mitochondriale Dysfunktion ist ein zentraler Faktor für altersassoziierte Degeneration. Die kombinierte Anwendung von Substraten wie Nicotinamid-Ribosid, Nicotinamid-Mononukleotid, Coenzym Q10 und Spermidin sowie gezielte Lebensstilmodulation bietet eine vielversprechende Grundlage für mitochondrienbasierte Longevity-Konzepte. Weitere Langzeitstudien sind notwendig [10].

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© Deutsche Klinik für Prävention, Bad Münder

Literatur

1. Trammell SAJ, Schmidt MS, Weidemann BJ, Redpath P, Jaksch F, Dellinger RW et al.: Nicotinamide riboside is uniquely and orally bioavailable in mice and humans. Nat Commun. 2016;7:12948. https://doi.org/10.1038/ncomms12948
2. Zong Y, Li H, Liao P, Li L, Sun T, Guo Z et al.: Mitochondrial dysfunction: mechanisms and advances in therapy. Signal Transduct Target Ther. 2024;9(1):124. https://doi.org/10.1038/s41392-024-01839-8
3. Biţă A, Scorei IR, Ciocîlteu MV, Ion RM, Scorei ID. Nicotinamide Riboside, a Promising Vitamin B3 Derivative for Healthy Aging and Longevity: Current Research and Perspectives. Molecules. 2023;28(16):6078. https://doi.org/10.3390/molecules28166078
4. Madeo F, Eisenberg T, Pietrocola F, Kroemer G. Spermidine in health and disease. Science. 2018;359(6374):eaan2788. https://doi.org/10.1126/science.aan2788
5. Malaguarnera M. Carnitine derivatives: clinical usefulness. Curr Opin Gastroenterol. 2012;28(2):166–176. https://doi.org/10.1097/MOG.0b013e3283505a3b
6. Freeberg KA, Craighead DH, Martens CR, You Z, Chonchol M, Seals DR. Nicotinamide Riboside Supplementation for Treating Elevated Systolic Blood Pressure and Arterial Stiffness in Midlife and Older Adults. Front Cardiovasc Med. 2022;9:881703. https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.881703
7. Zhang M, Ying W. NAD⁺ Deficiency Is a Common Central Pathological Factor of a Number of Diseases and Aging: Mechanisms and Therapeutic Implications. Antioxid Redox Signal. 2019;30(6):890-905. https://doi.org/10.1089/ars.2017.7445
8. Aaseth J, Alexander J, Alehagen U. Coenzyme Q10 supplementation – in ageing and disease. Mech Ageing Dev. 2021;197:111521. https://doi.org/10.1016/j.mad.2021.111521
9. Espeland MA, Luchsinger JA, Neiberg RH, Vitolins MZ, Kritchevsky SB, Yadav DK et al.: Higher dietary intake of spermidine is associated with lower all-cause and cardiovascular disease mortality: The PREDIMED Study. Am J Clin Nutr. 2018;108(2):371–380. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqy102
10. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, Primessnig U, Stekovic S, Pendl T et al.: Cardioprotection and lifespan extension by the natural polyamine spermidine. Nat Med. 2016;22(12):1428-1438. https://doi.org/10.1038/nm.4222