Wenn die zelluläre Energieproduktion auf Abwege gerät
Der OXPHOS-Prozess findet in speziellen Zellorganellen, den Mitochondrien, statt und Störungen der Enzymkomplexe, der Aufrechterhaltung der DNA oder der Proteinsynthese können mitochondriale OXPHOS-Erkrankungen zur Folge haben. Diese Krankheiten führen häufig zum Tode, da sie in mehreren Körpersystemen größtenteils Schäden an Organen und Geweben verursachen, die über einen hohen Energiebedarf verfügen. Im Mittelpunkt des EU-finanzierten Projekts "Rational treatment strategies combating mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) disorders" (Eumitocombat) stand die Untersuchung der klinischen und pathophysiologischen Folgen von OXPHOS-Krankheiten. Zu den Zielen des Projekts gehörte die Identifizierung der Gene, die an der Bildung und Regulierung des OXPHOS-Prozesses beteiligt sind, sowie die Entwicklung effizienter Überprüfungsmethoden zur Untersuchung der Bestandteile des Energiestoffwechsels. Durch die Untersuchung von normalen und defekten Mitochondrien konnten bedeutende neue Informationen über die Enzyme erhalten werden, die für die Aufrechterhaltung und Transkription mitochondrialer DNA erforderlich sind. Des Weiteren wurden wertvolle Daten über die Defekte des Nukleotid-Stoffwechsels gewonnen, die zum Abbau mitochondrialer DNA führen. Mithilfe eines Knock-Out-Mausmodells eines negativen Regulators der mitochondrialen Transkription konnten die Wissenschaftler neue Faktoren identifizieren, die an dem OXPHOS-Enzymkomplex beteiligt sind. Durch eine Kombination aus gentechnischen, bioinformatischen und biochemischen Methoden konnte die Rolle dieser Komplexe bei der normalen mitochondrialen Biogenese präziser dargestellt werden. Das Eumitocombat-Projekt gewährte neue Einblicke in die Bedeutung der Aufrechterhaltung mitochondrialer DNA als Ursache für OXPHOS-Krankheiten. Die Projektergebnisse können in die klinische Praxis umgesetzt werden und die internationale Spitzenposition Europas bei der Entwicklung neuer Behandlungsmethoden zur Bekämpfung dieser Erkrankungen stärken.