Regulation der mitochondrialen Biogenese – als Weg für aktive Langlebigkeit

Viel Aufmerksamkeit wurde durch jüngste Entdeckungen erregt, die auf die mitochondriale Biogenese als einen Schlüsselprozess für die Verlängerung der Lebensdauer hinweisen. Die Untersuchung der mitochondrialen Biogenese ist aufgrund des endosymbiotischen evolutionären Ursprungs dieser Organelle besonders komplex. Mitochondrien sind die komplexesten und einzigartigsten Organellen: eukaryotische und prokaryotische Mechanismen koexistieren, sie besitzen eine innere und eine äußere Membran, besitzen ein kleines Genom und unterliegen kontinuierlichen Fusions- und Spaltungsereignissen. In lebenden Zellen hängt die Regulierung des mitochondrialen Inhalts oder der mitochondrialen Masse von der subtilen Balance zwischen mitochondrialer Biogenese, mitochondrialem Abbau (Mitophagie) und mitochondrialer Dynamik (Fusion, Spaltung [Fission]) ab. So haben die jüngsten Entdeckungen die Aufmerksamkeit auf die mitochondriale Biogenese als potenzielles Ziel zur Behandlung verschiedener Krankheiten gelenkt. Eine fehlregulierte mitochondriale Biogenese tritt nicht nur bei Seneszenz und Alterung auf, sondern auch bei Stoffwechselerkrankungen, Neurodegeneration und Krebs und wird möglicherweise durch die neuartigen mitochondrienbasierten Therapien verbessert. Die bisher entdeckten intrazellulären Signalwege identifizierten PGC-1alpha (Peroxisome proliferatoractivated receptor-gamma coactivator) und Nrf-2 (nuclear factor erythroid 2-related factor) als Hauptregulatorender mitochondrialen Biogenese, die an der Reaktion auf mehrere Induktoren/Promotoren,  Stimulatoren und Inhibitoren beteiligt sind. Daher haben die Anstrengungen von Forschern, die versuchen, die Signalwege zu verstehen, die die mitochondriale Biogenese vermitteln, neue potenzielle pharmakologische Angriffspunkte aufgedeckt und eröffnen Perspektiven für die Gestaltung geeigneter Behandlungen, einschließlich Lebensstilinterventionen wie Kalorieneinschränkung und Ausdauertraining sowie pharmakologische Interventionen einschließlich Resveratrol und andere Mimetika z.B. einer Kalorienrestriktion.