Die industrielle Revolution führte zu erheblichen Veränderungen im Lebensstil, was zu einer Diskrepanz zwischen unseren evolutionären Anpassungen und modernen Umgebungen führte, bekannt als „evolutionäre Fehlpaarungstheorie“.

Diese Fehlpaarung trägt zur Prävalenz von Autoimmunerkrankungen wie Adipositas, Diabetes, Herzerkrankungen, Alzheimer und Krebs bei, da Genvarianten, die einst Überlebensvorteile boten, uns nun für diese Erkrankungen prädisponieren (1, 2, 3).

Moderne Stressoren verschärfen diese Probleme, indem sie chronische Entzündungen und Stoffwechselstörungen fördern. Das Verständnis der evolutionären Fehlpaarung und der mitochondrialen Gesundheit ist entscheidend für die Bewältigung aktueller Gesundheitsprobleme.

Mitochondriale Dysfunktion, Entzündung und Auswirkungen auf das Darmmikrobiom

Mitochondrien, die Kraftwerke der Zelle, spielen eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase durch ATP-Produktion. Mitochondriale Dysfunktion, gekennzeichnet durch eine beeinträchtigte oxidative Phosphorylierung (OXPHOS) und eine reduzierte ATP-Produktion, ist ein zentrales Merkmal moderner, lebensstilbedingter Krankheiten.

Dysfunktionale Mitochondrien produzieren übermäßige reaktive Sauerstoffspezies (ROS), was zu oxidativem Stress führt, der Zellkomponenten schädigt und entzündliche Signalwege auslöst (4).
In Immunzellen beeinträchtigt mitochondriale Dysfunktion den Energiestoffwechsel, was zu einer veränderten Zytokinproduktion und Immunzellaktivierung führt. Diese Dysfunktion verschiebt die Immunantwort in einen proinflammatorischen Zustand, fördert chronische Entzündungen und Autoimmunpathologie (5, 6, 7, 8).

Im Darm verschärft mitochondriale Dysfunktion die Dysbiose, indem sie ein unwirtliches Umfeld für nützliche Mikroben schafft und das Wachstum pathogener Spezies fördert.

Eine beeinträchtigte ATP-Produktion durch Mitochondrien beeinflusst Epithelzellen im Darm, schwächt die Schleimhautbarriere und ermöglicht die Translokation von Bakterien und Toxinen.

Dieser „undichte Darm“ verstärkt die Immunaktivierung und Entzündungen weiter und schafft einen Teufelskreis, der Mikrobiota-Ungleichgewichte und Autoimmunerkrankungen aufrechterhält (8, 9).

Moderne Lebensstil-Gesundheitsstörer

Eine Vielzahl moderner Lebensstilfaktoren konvergieren, um dieses empfindliche Gleichgewicht zu stören, was zu mitochondrialer Dysfunktion führt, die eine Veränderung des zellulären Energiegleichgewichts und der Immunantworten bewirkt und ein proinflammatorisches Umfeld fördert. 

Unter diesen Faktoren sind westliche Ernährungsweisen, die hochverarbeitete Lebensmittel und Bewegungsmangel enthalten, weithin bekannt (10,11). Hier behandeln wir andere Faktoren, die die Mitochondrienfunktion und den Darm beeinflussen und zu Entzündungen führen, die möglicherweise weniger bekannt sind:

1) Unzureichende Sonneneinstrahlung und künstliches Blaulicht

Moderne Indoor-Lebensstile begrenzen die Sonneneinstrahlung, was zu weit verbreitetem Vitamin-D-Mangel führt. Es wurde berichtet, dass 30-50% der Kinder und Erwachsenen in den Vereinigten Staaten, Kanada, Europa, Australien, Neuseeland und Asien an Vitamin-D-Mangel leiden (12).

Dieser Mangel ist mit einer Vielzahl von Krankheiten, einschließlich Krebs und vielen Autoimmunerkrankungen, verbunden (siehe 13). Vitamin-D-Mangel wurde mit einer erhöhten Darmpermeabilität und Anfälligkeit für Infektionen in Verbindung gebracht, was Mikrobiota-Ungleichgewichte und Entzündungen fördert (14) und somit zu Krankheiten führt. 

Zusätzlich stört die Exposition gegenüber künstlichem Blaulicht von Bildschirmen und LED-Beleuchtung die zirkadianen Rhythmen und die Melatoninproduktion. Eine gestörte Melatoninproduktion kann zu mitochondrialer 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-Erkrankungen fördert und zu Krankheiten führt (15).

Die aktuellen Richtlinien der National Institutes of Health (NIH) empfehlen, optimale Vitamin-D-Werte durch eine Kombination aus Ernährung, ausreichenden Dosen von Vitamin-D-Ergänzung (die in zukünftigen Artikeln behandelt wird – bleib dran!) und solarer UVB-Bestrahlung aufrechtzuerhalten (16).

Wissenschaftlich fundierte Leitlinien für die solare UVR-Exposition empfehlen mindestens 15 Minuten tägliche Sonneneinstrahlung zwischen 10:00 und 15:00 Uhr von Mai bis September für Jugendliche und Erwachsene (17). Diese Empfehlungen können je nach Breitengrad, Hautpigmentierung, Alter und anderen Faktoren variieren.

Die deskriptive Statistik für die durchschnittlichen täglichen MUSE-Werte, die die Minuten ungeschützter Sonneneinstrahlung für einzelne Körperregionen (vom Kopf bis zu den Füßen) darstellen, ergab einen maximalen Durchschnitt von 20 Minuten ungeschützter Exposition für das Gesicht (18).

Wichtig ist, dass die für die Vitamin-D-Synthese benötigte UVR viel geringer ist als die für einen Sonnenbrand erforderliche, da die Prä-Vitamin-D-Produktion schnell ihren Höhepunkt erreicht (19). Die Expositionszeit sollte auch an den lokalen UV-Index (UVI) angepasst werden, der online verfügbar ist.

2) Elektromagnetische Felder (EMF)

EMF-Exposition durch technologische Geräte induziert oxidativen Stress und mitochondriale Dysfunktion. Dieser Stress beeinträchtigt die mitochondriale ATP-Produktion, fördert Entzündungen und stört das Gleichgewicht der Darmmikrobiota (20). Die resultierenden Mikrobiota-Ungleichgewichte tragen zu einer erhöhten Darmpermeabilität und Entzündungen bei, was zu Autoimmunerkrankungen führt.

Eine umfassende Übersicht umfasste mehrere Studien mit geeigneten Methoden, die die Fähigkeit von EMFs widerspiegeln, nachteilige gesundheitliche Auswirkungen zu verursachen, einschließlich der reproduktiven Gesundheit, des Nervensystems oder Krebs. In dieser Übersicht wurde festgestellt, dass, obwohl weitere und umfassendere Studien durchgeführt werden sollten, mehrere glaubwürdige Mechanismen wie oxidativer Stress in vielen Studien als Erklärung für die durch EMFs verursachten nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen nachgewiesen wurden (21).

Abgesehen von der Reduzierung der EMF-Exposition so weit wie möglich können verschiedene Lebensgewohnheiten zur Reduzierung von oxidativem Stress angenommen werden, wie regelmäßige Bewegung, die Einnahme von Nährstoffen oder die Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln, die reich an Antioxidantien sind, wie Omega-3-Fettsäuren, die in fettreichen Fischölen, Vitamin C und E, Glutathion und Coenzym Q10 enthalten sind (22). Omega-3-Präparate senken die zirkulierenden Marker für oxidativen Stress, verbessern die Mitochondrienfunktion (Quelle freier Radikale) und reduzieren Entzündungen (23), wie eine sehr aktuelle Studie berichtet.

3) Endokrine Disruptoren

Endokrine Disruptoren (EDCs) wie Bisphenol A (BPA) in Kunststoffen und Phthalate stören die hormonelle Regulation. Diese Chemikalien stören das Darmmikrobiom, indem sie natürliche Hormone nachahmen oder blockieren, was zu Dysbiose und erhöhter Darmpermeabilität führt.

EDCs erhöhen zusammen mit Schadstoffen und Obesogenen die Fettansammlung, Entzündungen und Adipozytenfunktionsstörungen und tragen zu Stoffwechselstörungen und Autoimmunerkrankungen bei. Mitochondriale Dysfunktion spielt eine entscheidende Rolle in diesen Prozessen, da EDCs die Mitochondrienfunktion beeinträchtigen und Entzündungen sowie Stoffwechselungleichgewichte verschärfen (24).

Es wird empfohlen, den Kontakt von Kunststoffen mit Lebensmitteln und Trinkwasser zu reduzieren sowie EDCs-freie Kosmetika und Gesundheitsprodukte zu verwenden, um die EDCs-bedingten nachteiligen gesundheitlichen Auswirkungen zu verringern.

4) Stress

Chronischer Stress aktiviert die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA-Achse), was zu einer anhaltenden Cortisol-Freisetzung führt. Erhöhtes Cortisol stört die Darm-Hirn-Achse, indem es die Zusammensetzung der Darmmikrobiota verändert, indem es nützliche Bakterien wie Lactobacillus und Bifidobacterium reduziert und pathogene Arten fördert.

Diese Dysbiose trägt zu Darmentzündungen und Permeabilität bei, einem Vorläufer von Autoimmunerkrankungen. Stressinduzierte mitochondriale Dysfunktion beeinträchtigt die ATP-Produktion, verschlimmert Entzündungen und Mikrobiota-Ungleichgewichte (25).

Eine breite Palette an Stress- und Angstlinderungs-Lebensgewohnheiten umfasst Meditation, Atemübungen zur Förderung der Aktivierung des Parasympathikus (26), psychologische Techniken wie EFT (27), regelmäßige Bewegung, angemessene Ernährung oder Nahrungsergänzung mit Ashwagandha, L-Theanin im Grüntee oder Passionsblume (28).

5) Einsamkeit und soziale Isolation

Einsamkeit und chronische soziale Isolation sind mit einer hochregulierten Lipidsynthese und einem metabolischen Umschalten von OXPHOS zu Glykolyse verbunden. Einsamkeit führt zu chronischer HPA-Achsenaktivierung, erhöhtem Cortisol, erhöhtem Blutzucker und Insulinresistenz, was ungesunde Gewohnheiten fördert und die Sättigungssignalisierung reduziert (28).

Nahrungsergänzung und mitochondriale Unterstützung

Angesichts der Auswirkungen moderner Lebensstilfaktoren auf die Mitochondrienfunktion und -gesundheit wurde die gezielte Nahrungsergänzung als potenzielle Strategie zur Minderung dieser Effekte untersucht (29).

Nicotinamid-Ribosid (NR), eine Form von Vitamin B3, hat aufgrund seiner Fähigkeit, die NAD+-Spiegel zu erhöhen, Aufmerksamkeit erregt, einem kritischen Coenzym für die Mitochondrienfunktion. NAD+ spielt eine zentrale Rolle im zellulären Energiestoffwechsel und bei Redoxreaktionen, und sein Mangel ist mit mitochondrialer Dysfunktion und Entzündung verbunden (30).

Viele präklinische und klinische Studien haben die gesundheitlichen Vorteile und die Sicherheit einer langfristigen NR-Supplementierung beim Menschen gezeigt (32, 33). Interessanterweise zeigte eine aktuelle Studie, dass die NR-Supplementierung Entzündungsmarker reduzierte und die Insulinsensitivität verbesserte, was ihr Potenzial zur Milderung der Auswirkungen moderner Lebensstilfaktoren auf die Gesundheit unterstreicht (32).

Durch die Erhöhung der NAD+-Spiegel unterstützt NR die Mitochondrienfunktion, was dazu beitragen kann, die Stoffwechselgesundheit aufrechtzuerhalten und das Risiko chronischer Entzündungen zu verringern (34). Daher stellt die NR-Supplementierung einen vielversprechenden Weg dar, um die mitochondriale Gesundheit zu erhalten und die mit dem modernen Leben verbundenen negativen gesundheitlichen Auswirkungen zu mildern.

Fazit

Das moderne Leben hat zahlreiche Faktoren hervorgebracht, die die Mitochondrienfunktion und die allgemeine Gesundheit stören. Von der Ernährung und dem Bewegungsmangel bis hin zur Exposition gegenüber Schadstoffen und künstlichem Licht tragen diese Elemente gemeinsam zur mitochondrialen Dysfunktion, Entzündungen und chronischen Krankheiten bei.

Das Verständnis der Rolle von Mitochondrien bei Gesundheit und Krankheit unterstreicht die Bedeutung von Strategien zur Unterstützung der Mitochondrienfunktion, wie die Umsetzung gesünderer Lebensgewohnheiten und die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln, um die evolutionäre „Fehlpaarung“ zu reduzieren und unsere physiologischen Bedürfnisse zu unterstützen.

Daher kann die Supplementierung mit Verbindungen wie NR, zusammen mit Änderungen des Lebensstils, erhebliche Vorteile bieten, die Widerstandsfähigkeit fördern und die Belastung durch moderne lebensstilbedingte Gesundheitsprobleme verringern.