Die Bedeutung der Mitochondrien für die Gesundheit hat man schon vor Jahrzehnten erkannt. Man geht davon aus, dass quasi alle chronischen Erkrankungen mehr oder minder stark mit einer mitochondrialen Dysfunktion einhergehen.
Mitochondriale Diagnostik und ATP-Bestimmungen sind aber ein vergleichsweise schwieriges, störanfälliges Unterfangen. So waren aufgrund von methodischen Schwächen und präanalytischen Fehlern die Befunde in der Vergangenheit teilweise von nicht ausreichender Validität.
In den letzten Jahren ist glücklicherweise ein Quantensprung im Bereich dieser speziellen Diagnostik zu verzeichnen- insbesondere aufgrund der Forschungen und diagnostischen Weiterentwicklungen von Frau Prof. Dr. Brigitte König von der MMD (Magdeburg Molecular Detections). So stehen mittlerweile eine Reihe hochinteressanter und zuverlässiger Analyseverfahren zur Verfügung, mit denen eine sehr differenzierte Mitochondrien-Diagnostik möglich ist und mitochondriale Probleme erkannt werden können.
Ein sehr aussagekräftiger Test der Mitochondrienleistung ist der “Bioenergetischer Gesundheitsindex”, im Englischen „Bioenergetic Health Index“ (BHI) genannt. Die Analyse der mitochondrialen Energieströme stellt einen empfindlichen Indikator für den BHI von Mitochondrien, Zellen und Organen dar. Ein hoher BHI signalisiert funktionstüchtige Mitochondrien, ein niedriger BHI zeigt funktionsuntüchtige Mitochondrien an.
Der Bioenergetische Gesundheitsindex setzt sich aus folgenden Parametern zusammen:
- Die Basalatmung (Basal Respiration) ist diejenige Sauerstoffverbrauchsrate, unterhalb der die aktuelle Energienachfrage der Zelle nicht befriedigt werden kann.
- Die ATP-gekoppelte Atmung (ATP-linked Respiration) ist ein Maß für die Kapazität der Zelle, ihre aktiven energetischen Nachfragen mittels mitochondrialer ATP-Produktion zu leisten.
- Das Protonenleck (Proton leak) ist ein Maß für den Protonenfluss an der inneren Membran der Mitochondrien, der nicht zur ATP-Synthese beiträgt.
- Die maximale Atmungskapazität (Maximal Respiratory Capacity) ist die maximal mögliche Atmung, die die Mitochondrien unter Verwendung der durch den Zellmetabolismus bereitgestellten Atmungssubstrate leisten können.
- Die Reservekapazität (Reserve Capacity) gibt Auskunft über die Fähigkeit der Mitochondrien, die Energiebedürfnisse der Zelle bei einer Nachfrage /Anforderung zu befriedigen.
- Die nicht mitochondriale Atmung (non-mitochondrial respiration) ist ein Maß von sauerstoffverbrauchenden Prozessen, die unabhängig von den Mitochondrien ablaufen (z. B. prooxidativ, proentzündliche Vorgänge).
Durch die Bestimmung dieser (und ggf. weiterer) definierter bioenergetischer Parameter gewinnt man schnell einen Überblick über den bioenergetischen Status einer Zelle, über das Gleichgewicht zwischen mitochondrialer und glykolytischer Aktivität und das metabolische Potenzial. Man erhält Auskunft, wie schnell Energie in Form von ATP aus Glykolyse und Mitochondrien zur Verfügung gestellt werden kann, wie effizient die Mitochondrien arbeiten und wieviel mitochondriale Reservekapazität für die Energiegewinnung zur Verfügung steht.
Der BHI kann als Biomarker für die Aktivität einer Vielzahl von inflammatorisch bedingten Krankheitsbildern einschließlich der neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Multiple Sklerose, Parkinson), dem Formenkreis des metabolischen Syndroms (Diabetes, Fettsucht), der chronischen Darmerkrankungen und Nahrungsmittelsensitivitäten, der Krebs- und Herz-Kreislauferkrankungen sowie bei chronischen Ermüdungs- und Alterserscheinungen verwendet werden.