Mitochondrien und Inflammaging: Wie Zellschäden Entzündungen antreiben
Veröffentlicht am: 10.10.2026 um 05:39 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Mitochondriale Fehlfunktionen fungieren im menschlichen Körper nicht nur als Begleiterscheinung des Älterwerdens, sondern treten als aktive Organisatoren des zellulären Verfalls auf.
Eine Übersichtsarbeit der Forscher Nesci von der Universität Bologna und Algieri von der Link-Universität Rom in der Fachzeitschrift GeroScience beschreibt diese Dysfunktionen als mechanistisches Bindeglied zwischen bioenergetischem Versagen, zellulärer Seneszenz und chronischen altersassoziierten Entzündungsprozessen, dem sogenannten Inflammaging.
Bioenergetischer Kollaps und das Schwellenmodell der mtDNA
Im Zentrum der mitochondrialen Alterung steht eine Beeinträchtigung der oxidativen Phosphorylierung (OXPHOS), die mit dem Verlust des Membranpotenzials einhergeht. An den Proteinkomplexen I und III der Atmungskette kommt es zu einem Elektronenleck, wodurch vermehrt reaktive Sauerstoffspezies (ROS) entstehen. Diese aggressiven Sauerstoffverbindungen schädigen im Gegenzug Proteine der Atmungskette, Lipide sowie die mitochondriale DNA (mtDNA).
Für das Verständnis der funktionellen Ausfälle verweisen die Autoren auf ein Heteroplasmie-Schwellenmodell: Pathogene Mutationen der mtDNA verhalten sich zunächst rezessiv und führen erst dann zu messbaren Einschränkungen der Atmungskette, wenn ein gewebe- und mutationsspezifischer Schwellenwert überschritten wird. Über die Lebensspanne hinweg sorgt eine klonale Expansion mutierter mtDNA dafür, dass dieser Schwellenwert in vulnerablen Geweben erreicht wird.
Belegt wird dieser Zusammenhang unter anderem durch eine im Review aufgeführte Untersuchung an 207 Personen im Alter von 17 bis 78 Jahren, bei der eine fortschreitende Alterung mit einer höheren Frequenz klonal expandierter mtDNA-Mutationen sowie dem Auftreten atmungskettendefizienter Krypten im Darmgewebe verknüpft war.
DAMPs und die Aktivierung von Entzündungskaskaden
Neben dem bioenergetischen Defizit wirken Mitochondrien als Signalplattformen für unterschiedliche Formen des Zelltods, darunter Apoptose, Nekroptose, Pyroptose und Ferroptose. Zugleich fungieren geschädigte Zellorganellen als Quelle für schadensassoziierte molekulare Muster (DAMPs).
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Werden Moleküle wie mtDNA, reaktive Sauerstoffspezies, Cardiolipin oder N-Formylpeptide freigesetzt, aktivieren sie übergeordnete Immun- und Entzündungswege wie Toll-like-Rezeptoren (TLRs), das NLRP3-Inflammasom sowie die cGAS-STING-Signalkaskade.
Einen wesentlichen Treiber bildet hierbei die sogenannte mitochondriale dysfunktionsassoziierte Seneszenz (MiDAS). In seneszenten Fibroblasten führt eine unvollständige Permeabilisierung der äußeren mitochondrialen Membran – im Fachjargon als Minority MOMP bezeichnet – über BAX- und BAK-abhängige Prozesse zur Freisetzung von mtDNA, was in der Folge direkt den cGAS-STING-Signalweg triggert und entzündliche Signale aufrechterhält.
Erste Einblicke in therapeutische Ansätze
Die Erkenntnisse über mitochondriale Signalwege werfen auch Fragen nach gezielten Interventionen auf. Die Übersichtsarbeit diskutiert in diesem Kontext bestehende Studien zu senolytischen und mitochondrial wirksamen Substanzen.
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In einer weiteren Phase-I-Untersuchung an fünf Probanden mit früher Alzheimer-Erkrankung wurde die Kombination der Wirkstoffe Dasatinib und Quercetin geprüft, wobei sich das Regime als machbar und verträglich erwies. Die molekulare Kartierung mitochondrialer Signalwege liefert damit die theoretische Grundlage, um künftige pharmakologische Strategien gegen Seneszenz und entzündliche Alterungsprozesse präziser auszurichten.
