Die Industrielle Revolution brachte erhebliche Veränderungen in der Lebensweise mit sich, die zu einer Diskrepanz zwischen unseren evolutionären Anpassungen und der modernen Umwelt führten, die als "evolutionäre Diskrepanztheorie" bekannt ist.
Diese Fehlanpassung trägt zur Verbreitung von Autoimmunkrankheiten wie Fettleibigkeit, Diabetes, Herzkrankheiten, Alzheimer und Krebs bei, da Genvarianten, die uns einst Überlebensvorteile verschafften, uns nun für diese Krankheiten prädisponieren (1, 2, 3).
Moderne Stressfaktoren verschlimmern diese Probleme, indem sie chronische Entzündungen und Stoffwechselstörungen fördern. Das Verständnis der evolutionären Fehlanpassung und der mitochondrialen Gesundheit ist für die Bewältigung der heutigen gesundheitlichen Herausforderungen unerlässlich.
Mitochondriale Dysfunktion, Entzündungen und Auswirkungen auf das Darmmikrobiom
Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, spielen eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase durch ATP-Produktion. Eine mitochondriale Dysfunktion, die durch eine gestörte oxidative Phosphorylierung (OXPHOS) und eine verringerte ATP-Produktion gekennzeichnet ist, ist ein zentrales Merkmal moderner lebensstilbedingter Krankheiten.
Dysfunktionale Mitochondrien produzieren ein Übermaß an reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), was zu oxidativem Stress führt, der zelluläre Komponenten schädigt und Entzündungsprozesse auslöst (4).
In Immunzellen beeinträchtigt eine mitochondriale Dysfunktion den Energiestoffwechsel, was zu einer veränderten Zytokinproduktion und einer Aktivierung der Immunzellen führt. Durch diese Fehlfunktion wird die Immunantwort in einen entzündungsfördernden Zustand versetzt, der chronische Entzündungen und Autoimmunerkrankungen fördert (5, 6, 7, 8).
Im Darm verschlimmert die mitochondriale Dysfunktion die Dysbiose, indem sie eine unwirtliche Umgebung für die nützliche Mikrobiota schafft und das Wachstum pathogener Arten fördert.
Eine gestörte ATP-Produktion in den Mitochondrien beeinträchtigt die Epithelzellen im Darm, schwächt die Schleimhautbarriere und ermöglicht das Eindringen von Bakterien und Giftstoffen.
Dieser "undichte Darm" verstärkt die Aktivierung des Immunsystems und die Entzündung, wodurch ein Teufelskreis entsteht, der das Ungleichgewicht der Mikrobiota und Autoimmunerkrankungen aufrechterhält (8, 9).
Der moderne Lebensstil stört die Gesundheit
Ein breites Spektrum moderner Lebensstilfaktoren stört dieses empfindliche Gleichgewicht und führt zu mitochondrialer Dysfunktion, die den Energiehaushalt der Zellen und die Immunreaktionen verändert und ein entzündungsförderndes Umfeld schafft.
Unter diesen Faktoren sind die westliche Ernährung mit stark verarbeiteten Lebensmitteln und die Sesshaftigkeit bekannt (10,11). Hier geht es um andere Faktoren, die die Funktion der Mitochondrien und den Darm beeinflussen und zu Entzündungen führen, die vielleicht weniger bekannt sind:
1) Unzureichende Sonnenlichtexposition und künstliches blaues Licht
Der moderne Lebensstil in geschlossenen Räumen schränkt die Sonnenlichtexposition ein, was zu einem weit verbreiteten Vitamin-D-Mangel führt. Berichten zufolge haben 30-50 % der Kinder und Erwachsenen in den USA, Kanada, Europa, Australien, Neuseeland und Asien einen Vitamin-D-Mangel (12).
Dieser Mangel wird mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Krebs und viele Autoimmunerkrankungen (siehe 13). Ein Vitamin-D-Mangel wird mit einer erhöhten Durchlässigkeit des Darms und einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen in Verbindung gebracht, was ein Ungleichgewicht der Mikrobiota und Entzündungen fördert (14) und somit zu Krankheiten führt.
Außerdem stört die Exposition gegenüber künstlichem blauen Licht von Bildschirmen und LED-Beleuchtung den zirkadianen Rhythmus und die Melatoninproduktion. Eine gestörte Melatoninproduktion kann zu einer mitochondrialen Dysfunktion führen, die durch eine beeinträchtigte ATP-Produktion und erhöhten oxidativen Stress gekennzeichnet ist. Diese Dysfunktion verschlimmert Entzündungen und verändert die Zusammensetzung der Darmmikrobiota, was Dysbiose und Magen-Darm-Störungen fördert und zu Krankheiten führt (15).
Die aktuellen Richtlinien der National Institutes of Health (NIH) empfehlen die Aufrechterhaltung eines optimalen Vitamin-D-Spiegels durch eine Kombination aus Ernährung, einer angemessenen Dosis Vitamin-D-Supplementierung (auf die wir in zukünftigen Artikeln eingehen werden - bleib dran!) und UVB-Strahlung (16).
Wissenschaftlich untermauerte Richtlinien für die UV-Belastung durch die Sonne empfehlen für Jugendliche und Erwachsene täglich mindestens 15 Minuten Sonnenexposition zwischen 10:00 und 15:00 Uhr von Mai bis September (17). Diese Empfehlungen können je nach Breitengrad, Hautpigmentierung, Alter und anderen Faktoren variieren.
Die deskriptiven Statistiken für die durchschnittlichen täglichen MUSE-Werte, die die Minuten ungeschützter Sonnenexposition für die einzelnen Körperstellen (von der Kopfhaut bis zu den Füßen) darstellen, beschreiben einen maximalen Durchschnitt von 20 Minuten ungeschützter Sonnenexposition für das Gesicht (18).
Wichtig ist, dass die für die Vitamin-D-Synthese benötigte UV-Strahlung viel niedriger ist als die für einen Sonnenbrand, da die Vor-Vitamin-D-Produktion schnell ihren Höhepunkt erreicht (19). Die Expositionszeit sollte auch anhand des lokalen UV-Index (UVI) angepasst werden, der online verfügbar ist.
2) Elektromagnetische Felder (EMF)
Die EMF-Exposition durch technische Geräte führt zu oxidativem Stress und mitochondrialer Dysfunktion. Dieser Stress beeinträchtigt die mitochondriale ATP-Produktion, fördert Entzündungen und stört das Gleichgewicht der Darmmikrobiota (20). Das daraus resultierende Ungleichgewicht der Mikrobiota trägt zu erhöhter Darmdurchlässigkeit und Entzündungen bei, was zu Autoimmunerkrankungen führt.
In einer ausführlichen Übersichtsarbeit wurden mehrere Studien mit geeigneten Methoden untersucht, die die Fähigkeit von EMF widerspiegeln, schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit, einschließlich der reproduktiven Gesundheit, das Nervensystem oder Krebs, zu verursachen. In dieser Übersichtsarbeit wurde festgestellt, dass zwar weitere und umfassendere Studien durchgeführt werden sollten, dass aber mehrere glaubwürdige Mechanismen, wie z. B. oxidativer Stress, in vielen Studien als Erklärung für die durch EMF verursachten negativen Auswirkungen auf die Gesundheit nachgewiesen wurden (21).
Neben einer möglichst geringen EMF-Belastung können verschiedene Lebensgewohnheiten zur Verringerung des oxidativen Stresses beitragen, z. B. regelmäßige Bewegung, die Aufnahme von Nährstoffen oder die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln mit einem hohen Gehalt an Antioxidantien, wie Omega-3-Fettsäuren in fetten Fischölen, Vitamin C und E, Glutathion und Coenzym Q10 (22). Omega-3-Präparate senken die zirkulierenden Marker für oxidativen Stress, verbessern die Funktion der Mitochondrien (Quelle freier Radikale) und verringern Entzündungen (23), wie eine aktuelle Studie zeigt.
3) Endokrine Disruptoren
Endokrin wirksame Chemikalien (EDCs) wie Bisphenol A (BPA), das in Kunststoffen enthalten ist, und Phthalate stören die hormonelle Regulierung. Diese Chemikalien stören das Darmmikrobiom, indem sie natürliche Hormone imitieren oder blockieren, was zu Dysbiose und erhöhter Darmdurchlässigkeit führt.
Neben Schadstoffen und Adipositas fördern EDCs die Fettansammlung, Entzündungen und die Dysfunktion der Fettzellen und tragen so zu Stoffwechselstörungen und Autoimmunerkrankungen bei. Mitochondriale Dysfunktion spielt bei diesen Prozessen eine entscheidende Rolle, da EDCs die Funktion der Mitochondrien beeinträchtigen und dadurch Entzündungen und Stoffwechselstörungen verschlimmern (24).
Es wird empfohlen, die Verwendung von Kunststoffen, die mit Lebensmitteln und Trinkwasser in Berührung kommen, zu reduzieren und EDC-freie Kosmetika und Gesundheitsprodukte zu verwenden, um die mit EDCs verbundenen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit zu verringern.
4) Stress
Chronischer Stress aktiviert die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) und führt zu einer anhaltenden Cortisolausschüttung. Erhöhtes Cortisol stört die Darm-Hirn-Achse und verändert die Zusammensetzung der Darmmikrobiota, indem es nützliche Bakterien wie Lactobacillus und Bifidobacterium reduziert und krankheitserregende Arten fördert.
Diese Dysbiose trägt zur Entzündung und Durchlässigkeit des Darms bei, einer Vorstufe zu Autoimmunerkrankungen. Stressbedingte mitochondriale Dysfunktion beeinträchtigt die ATP-Produktion und verschlimmert Entzündungen und Ungleichgewichte in der Mikrobiota (25).
Zu den zahlreichen stress- und angstlösenden Lebensgewohnheiten gehören Meditation, Atemübungen zur Förderung der Aktivierung des parasympathischen Nervensystems (26), psychologische Techniken wie EFT (27), regelmäßige Bewegung, angemessene Ernährung oder die Einnahme von Ashwagandha, L-Theanin aus grünem Tee oder Passionsblume (28).
5) Einsamkeit und soziale Isolation
Einsamkeit und chronische soziale Isolation sind mit einer erhöhten Lipidsynthese und einer Umstellung des Stoffwechsels von OXPHOS auf Glykolyse verbunden. Einsamkeit führt zu einer chronischen Aktivierung der HPA-Achse, erhöhtem Cortisol, erhöhtem Blutzucker und Insulinresistenz, was ungesunde Gewohnheiten fördert und die Sättigungssignalisierung reduziert (28).
Nahrungsergänzung und Unterstützung der Mitochondrien
Angesichts der Auswirkungen moderner Lebensstilfaktoren auf die mitochondriale Funktion und Gesundheit wurde eine gezielte Nahrungsergänzung als mögliche Strategie zur Abschwächung dieser Auswirkungen untersucht (29).
Nicotinamid-Ribosid (NR), eine Form von Vitamin B3, ist wegen seiner Fähigkeit, den NAD+-Spiegel zu erhöhen, ein wichtiges Coenzym für die Funktion der Mitochondrien, bekannt geworden. NAD+ spielt eine zentrale Rolle im zellulären Energiestoffwechsel und bei Redoxreaktionen, und ein Mangel an NAD+ wird mit mitochondrialer Dysfunktion und Entzündungen in Verbindung gebracht (30).
Zahlreiche präklinische und klinische Studien haben den gesundheitlichen Nutzen und die Sicherheit einer langfristigen NR-Supplementierung beim Menschen nachgewiesen (32, 33). Interessanterweise hat eine aktuelle Studie gezeigt, dass die Einnahme von NR die Entzündungswerte senkt und die Insulinsensitivität verbessert, was sein Potenzial unterstreicht, die Auswirkungen moderner Lebensstilfaktoren auf die Gesundheit zu mildern (32).
Durch die Erhöhung des NAD+-Spiegels unterstützt NR die Funktion der Mitochondrien, was dazu beitragen kann, den Stoffwechsel gesund zu erhalten und das Risiko chronischer Entzündungen zu verringern (34). Eine Nahrungsergänzung mit NR ist daher ein vielversprechender Weg, um die Gesundheit der Mitochondrien zu erhalten und die negativen gesundheitlichen Auswirkungen des modernen Lebens zu mildern.
Fazit
Das moderne Leben hat zahlreiche Faktoren hervorgebracht, die die Funktion der Mitochondrien und die allgemeine Gesundheit beeinträchtigen. Von der Ernährung und sitzenden Lebensweise bis hin zur Belastung durch Schadstoffe und künstliches Licht tragen diese Elemente gemeinsam zu mitochondrialer Dysfunktion, Entzündungen und chronischen Krankheiten bei.
Das Verständnis der Rolle der Mitochondrien bei Gesundheit und Krankheit unterstreicht die Bedeutung von Strategien zur Unterstützung der mitochondrialen Funktion, wie z. B. die Einführung gesünderer Lebensgewohnheiten und die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln, um den evolutionären "Mismatch" zu reduzieren und unsere physiologischen Bedürfnisse zu unterstützen.
Daher kann eine Ergänzung mit Präparaten wie NR in Verbindung mit einer veränderten Lebensweise erhebliche Vorteile bieten, die Widerstandsfähigkeit fördern und die Belastung durch moderne lebensstilbedingte Gesundheitsprobleme verringern.