| Hier sehen Sie, die Bedeutung der antioxidativen Enzymsysteme in den Mitochondrien aufgezeigt, die wir, die Laborärzte und ich, diagnostizieren und therapieren – Sie erfahren auch deren Bedeutung für die Gerinnungsstörung bei COVID-19-Infekten
Wenn sie sich diesen verlinkten Film anschauen, lernen Sie etwas über die Elektronentransportkette und die Energiegewinnung aus Kohlenhydraten, Fetten und Aminosäuren für die Umwandlung in den Brennstoff der Zelle, das ATP, das im Wechsel mit ADP und AMP jeweils ein P mit jeweils einem Elektron als Energieträger verschiebt.
Wird bei einem Energieträger ein Elektron abgegeben, wird er oxidiert, bekommt er ein Elektron, wird er reduziert.
Dabei wird sehr gut unterschieden, wie Sauerstoff als Elektronenakzeptor, am Ende der wichtigste Faktor, reduziert wird, um den Elektonenfluss duch die Bildung von Kohlendioxid und Wasser zu beenden. Sie erfahren aber auch, wie es zu oxidativem Stress kommt, wenn die Mitochondrienfunktion gestört ist und Sauerstoff das Elektron nicht mit den Protonen zu Wasser oxidieren kann.
Sie erkennen auch, dass die Energiegewinnung ohne Sauerstoff extrem schnell zusammenbricht, weil die notwendige Energie für den Transfer der Protonen aus der Mitochondrienmatrix in den Intermembranraum der Mitochondrienmembran ausbleibt und die ATP-Synthase nicht mehr angetrieben werden kann.
Wichtige Elektronen-Taxis in unseren Mitochondrien sind NADH und FADH2, die als reduzierte Form als besetzte Taxis gelten. Diese Enzyme sind von Vitamin B2 und 3 abhängig.
Die Komplexe der Atmungskette bestehen aus einer Vielzahl von Peptiden und Proteinen, die von den Ribosomen der Mitochondrien aufgebaut werden und deren Bauplan zu großen Teilen in der mitochondrialen DNA abgelegt ist. Die häufigsten Fehler dieser mitochondrialen DNA-Mutation können vererbt oder erworben sein. Diese sogenannte Sequenzierung der mtDNA und Bewertung für therapeutische Konzepte ist nun ebenfalls möglich. Sie können mich in der Sprechstunde dazu ansprechen.
Sie sehen, wie die Protonen es schaffen, in den Intermembranraum des Mitochondriums zu kommen und wie die normale Energiegewinnung abläuft.
Wenn Sie nun aber mehr Kalorien in Form von Kohlenhydraten, Eiweißen oder Fetten zu sich nehmen, sollen diese ja auch in Energie umgewandelt werden und ein Überangebot an Elektronen beinhaltet Gefahren, die entweder mit Speicherfett und ggf. silent inflammation oder oxidativem Stress einhergehen.
Geben wir Sauerstoff ein Elektron, hat es ein Elektron zu viel und das ist dann ein Superoxid, also ein Radikal, weil es sich aggressiv einen Partner sucht.
Bekommt dieses Superoxid ein zusätzliches Elektron, wird daraus eine Superperoxid, also Wasserstoffperoxid. Nimmt Wasserstoffperoxid ein Elektron auf, dann entstehen Hydroxylradikale, die dann unter Aufnahme eines Elektrons zu Wasser oxidiert werden.
Die NADPH-Oxidase oxidiert NADPH zu Superoxid und ist wichtig für die Immunabwehr. Dieses Enzym ist nach extrazellulär gerichtet und ist für einen hohen extramitochondrialen Sauerstoffverbrauch und oxidativen Stress verantwortlich. Wir bestimmen diese nur genetisch.
Die SOD verwandelt die Superoxide in O2 oder Wasserstoffperoxid. Es gibt drei Superoxid-Dismutasen, die manganabhängige SOD arbeitet in den Mitochondrien die anderen im Zellplasma, dem Cytosol und in der extrazelllären Matrix. Hier bestimmen wir neben der Genetik auch die Enzymaktivität.
Die Glutathionperoxidase (GPX) kann aus dem Wasserstoffperoxid Wasser produzieren, indem es das überschüssige Elektron des reduzierten Glutahions auf das Wasserstoffperoxid überträgt und das Glutahion damit oxidiert.
Damit das oxidierte Glutathion (G-S-S-G) nun wieder reduziert werden kann, um bei den folgenden Neutralisationen oxidativen Stresses wieder mitspielen zu können, bedarf er der Aufnahme eines Elektrons.
Die Glutathionreduktase greift sich dieses Elektron von NADPH und verwandelt es in NADP+. So haben wir wieder reduziertes Glutathion (2 GS-H).
Wir bestimmen die GPX-Aktivität. Deren Wirkung hängt natürlich auch davon ab, dass überhaupt Glutathion gebildet werden kann, daher scheuen wir auch nach Glycin, Cystein, Glutamin und Selen. Man könnte das Verhältnis von GSH und GSSH in den Lymphozyten bestimmen.
Die eisenabhängige Katalase kann aus 2 H2O2 1 Molekül Sauerstoff und 2 Moleküle Wasser bilden. Wasserstoffperoxidabbauende Enzyme findet man intrazellulär und introrganell in den Peroxisomen. In diesen membrangeschützten Bereichen können oxidative Prozesse ablaufen, die ansonsten die restliche Zelle beschädigen würden.
Die Katalaseaktivität des Patienten können wir leider nicht so einfach messen, jedoch kann man die grundsätzliche Fähigkeit oder Beeinträchtigung mit den genetischen Polymorphismen erfassen.
ROS ist ein Oberbegriff für alle oxidativen Radikale.
Was bedeutet das für die COVID19-Infektion?
COVID19 nutzt den Angiotensin-Converting-Enzyme-2-Rezeptoren, um anzudocken und zu infizieren. Damit reduziert es die verfügbaren Rezeptoren für das Angiotensin-Converting-Enzyme 2 , um das Andocken des Angiotensin-2 zu ermöglichen
Das Angiotensin-Converting-Enzyme-2 bewirkt einen Schutz der innersten Schicht der Blutgefäße und reduziert das Arterienverkalkungsrisiko. Das erklärt sich dadurch, dass ACE2 das Angiotensin2, welches die Bildung der ROS über NADPH-Oxidase fördert, in seiner prooxidativen Wirkung hemmt.
Die Hemmung erfolgt über Angiotensin 1-7 (AT1-7) an der NADPH-Oxidase. Das AT1-7 wird aus Angiotensin-2″ (AT2) mittels ACE2 gebildet.
doi.org/10.1152/ajpheart.00331.2008
ACE-2 wird aber von COVID19 blockiert. Somit wird eine wichtige Biofeedbackhemmng der NADPH-Oxidase durch SARS-COV2 verhindert und das wirkt sich bei Vorerkrankungen aus und verschärft sich, wenn die anderen antioxidativen Enzyme nicht korrekt arbeiten.
So kommt es zu Schäden der inneren Blutgefäßwand, der Endotheliitis und somit zum Stopp des Blutflusses, also zu Gerinnungsstörungen bei COVID19-Infektionen. Wir und in diesem Fall die Intensivmediziner messen dann die Erhöhung der D-Dimere und sehen die verschiedenen Krankheitsverläufe mit Thrombosierungen des Blutflusses die zu Herzversagen, Lungenembolie, Hirninfarkt, Nierenversagen, Nervenentzündungen führen. |
