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In der Petrischale konnte schon nachgewiesen werden, dass die Leistung der Mitochondrien abnimmt - im Alter vor allem, aber auch bei Krankheiten wie Diabetes, Alzheimer, Parkinson oder sogar Krebs. Doch Zellkulturen sind nicht aussagekräftig genug, um die Komplexität solcher Krankheiten zu erfassen. Deshalb brauchen wie Tiermodelle, sagt Elena Goun, Professorin an der ETH Lausanne (EPFL) und leitende Autorin eines in Nature Chemical Biology erschienen Fachartikels über die neue Messmethode
Nun tritt also das Glühwürmchen auf den Plan. In ihm reagieren Luciferin und Luciferase und erzeugen Energie, welche in Form von Licht abgegeben wird. Die Lausanner Forscher haben zwei Moleküle entwickelt, welche denselben Mechanismus anstossen in Nagetieren: Injiziert man sie in Mäuse, starten die Mitochondrien eine chemische Reaktion, Luciferin wird produziert.
Das von den Mitochondrien wieder ausgeschiedene Luciferin reagiert in den Mäusezellen mit Luciferase, worauf Licht entsteht wie beim Glühwürmchen. Die Mäuse leuchten dann im Finstern wie der Elefant aus Martin Suters gleichnamigem Bestseller. Wissenschaftler müssen nur noch die Intensität des abgegebenen Lichts messen, um zu wissen, in welchem Zustand die Mitochondrien sind.
So wurde etwa beobachtet, dass alte Mäuse signifikant weniger Licht abgegeben als junge, ein deutliches Indiz, dass die Mitochondrien ermüdet sind. In die Tests mit einbezogen wurde eine Substanz, die den Ruf hat, eine Wunderwaffe gegen Alterung zu sein: Nicotinamidribosid, das auch als Nahrungsergänzungsmittel gehandelt wird. Mäuse, welche die Substanz verabreicht bekamen, leuchteten tatsächlich wieder heller.
Primär sei die von Elena Goun beschriebene Methode dazu da, Wissenschaftlern die Funktionsweise der Mitochondrien näher zu bringen, heisst es in einer Mitteilung vom Dienstag. Aber sie eröffne auch eine weite Palette an Anwendungsgebieten: Diabetes, Krebs, Altern, Übergewicht, neurogenerative Krankheiten... Ihre Methode, die Aktivität von Mitochondrien zu messen, sei extrem empfindlich, feiner noch als PET-Verfahren. Ausserdem erschwinglich und leicht nachzumachen.
(sda)