Das mitochondriale genom und altern

Eine Vielzahl von Untersuchungen belegt, dass die Funktion der Atmungskette der Mitochondrien in höherem Lebensalter, besonders in postmitotischen Geweben wie Gehirn, Herz oder Skelettmuskulatur, abnimmt. Dieser Funktionsverlust scheint Folge einer Schädigung durch freie Radikale zu sein, die als Nebenprodukte bei der oxidativen Phosphorylierung anfallen und Proteine, Fette und DNA schädigen können. Die Schädigung der mitochondrialen DNA (mtDNA) umfasst oxidative Schäden der Basenpaare, Punktmutationen, Deletionen oder Duplikationen. Die häufigste Deletion der mtDNA ist 4977bp lang und zeigt eine altersabhängige Zunahme in postmitotischen Geweben. Weiterhin wird eine gewebsspezifische Zunahme beobachtet, wobei die Deletion am stärksten in den Basalganglien akkumuliert, gefolgt von Skelettmuskulatur und Herzmuskulatur, während im Kleinhirngewebe kaum deletierte mtDNA nachzuweisen ist. Ferner wird eine stärkere Akkumulation in pathologisch verändertem Gewebe (z.B. bei Ischämie) gegenüber altersgleichen Kontrollgeweben beobachtet. Obwohl einige kritische Stimmen die Bedeutung der Mitochondrien in Bezug auf die Alterungsvorgänge und die Theorie der freien Radikale anzweifeln, sprechen doch die experimentellen Daten für die wichtige Rolle der Mitochondrien im Alterungsprozess.