Was ist Leben?

Drunter mache ich es heute nicht. Vielleicht etwas konkreter: Was ist – biologisch gesehen – Leben? (Und was hat das mit einem Taxi zu tun?)

Immer noch eine große Frage. Also erst mal umgekehrt: Wann lebt man nicht? Die Mediziner sagen: Wenn das Herz nicht mehr schlägt, und wenn keine Hirnströme mehr messbar sind. Das ist wohl die beste Arbeitshypothese, die wir bisher haben. So beinhart ist die Grenze aber nicht, das zeigt die Diskussion um das Thema Organspende. Wenn man dann noch in Erwägung zieht, dass es so etwas wie eine Seele geben könnte, dann ist die Naturwissenschaft sowieso am Limit. Hier kommen wir also nicht weiter.

Für mich ist aber grade sowieso viel spannender, was eigentlich passiert, so lange jemand nicht tot ist. Was ist also Leben? Was passiert da? Wir atmen, wir essen, wir trinken, wir schlafen, und alles davon ist essenziell. Aber weshalb? Diese Frage hatte ich mir vor meiner Krankheit nie wirklich gestellt.

In der Zelle liegt die Kraft!

Im Grunde findet das Leben in jeder einzelnen Zelle statt. Alles drumherum sind Funktionen und organisatorische Zusammenschlüsse, die diesem Zweck dienen.

• Wir atmen Sauerstoff ein, er wird in der Lunge ins Blut aufgenommen, zur Zelle transportiert und dann hinein befördert.
• Wir trinken, unter anderem damit unser Blut flüssig genug bleibt, und damit die Zellen nicht kollabieren.
• Wir essen, spalten die Nahrung auf und die Nährstoffe werden zu den Zellen befördert.

In den Zellen passiert es dann! Genauer, in den vielen Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen. Dort läuft eine Maschinerie namens Citratkreislauf. Die Abiturienten wissen das sicher noch aus dem Bio-Unterricht. Für mich als ehemaligen Realschüler war das völlig neu. Kurz gesagt passiert folgendes:

Zucker, Fett und Proteine werden umgewandelt in ein Enzym, und das dient sozusagen als Brennstoff. Sauerstoff unterstützt die Reaktion, bindet Kohlenstoff und wird als Kohlendioxyd wieder ausgeatmet.

Taxiservice und der dritte Mann

Das Spannendste hat aber mit einem Taxi zu tun. Dieses Taxi ist ein Molekül namens Adenosin, und darin sitzt ein Fahrer namens Phosphat. Ein gutes Taxi ist es aber erst dann, wenn Gäste mitfahren. Normalerweise sitzen deshalb auch zwei zusätzliche Phosphatgruppen drin. Darum heißt das Taxi ‚ATP‘ (Adenosintriphosphat, wegen insgesamt drei Phosphatgruppen).

Das Taxi fährt aus dem Kraftwerk raus in die Zelle. Dort steigt eine Phosphatgruppe aus und geht arbeiten. Das Taxi fährt, jetzt nur noch als ‚ADP‘ wieder zurück ins Kraftwerk (Adenosindiphosphat, wegen zwei Insassen, nämlich Fahrer und ein Gast). Dort steigt ein neuer dritter Mann zu. Mit Hilfe von Sauerstoff und Nährstoffen wird nämlich wieder eine Phosphatgruppe ergänzt zu ATP.
Voilá, das Taxi fährt wieder raus, der dritte Mann geht wieder arbeiten und so weiter. Die Arbeit unseres Lebens leistet also normalerweise immer dieser dritte Mann.

Natürlich gibt es unfassbar viele solcher Taxen. Wenn wir uns anstrengen, läuft dieser Kreislauf einfach schneller, damit mehr Taxen wieder bestückt werden können. Deshalb müssen wir auch mehr atmen und irgendwann mehr essen. Sportler kennen das sehr gut: Aus dem Stand ist jede Menge Kraft da. Spätestens nach einigen Minuten stellt der Körper auf die aerobe Zellatmung um. Dann kann man nur noch so viel Energie aufbringen, wie man mit Atmen hinterher kommt.

Was läuft anders bei ME/CFS?

Man weiß es noch nicht genau, aber die Forschung kreist das Problem langsam ein. Offenbar befinden sich bei ME/CFS-Kranken – meist wohl infolge einer Infektion – Stoffe im Blutserum, die den Citratkreislauf bremsen. Im Labor konnte das schon ziemlich gut nachgewiesen werden (siehe auch weiter unten bei den Quellen). Diese ‚bösen Stoffe‘ sorgen wahrscheinlich dafür, dass Zucker in den Zellen nicht mehr richtig aufgespaltet werden kann. Er fehlt dann als Brennstoff. Fett und Proteine können zwar auch verbrannt werden, aber viel langsamer. Außerdem gerät die Balance der Abläufe durcheinander.

Wenn sich der Erkrankte jetzt anstrengt, geht das erst mal gut. Es sind ja immer etliche ATP-Moleküle in den Zellen abrufbereit. Wie oben beschrieben, ist dieser Vorrat jedoch bald erschöpft, und unser Taxi will zurück ins Kraftwerk. Aber da drin herrscht Stau, weil ja der Nachschub an Brennstoff fehlt. Jede Menge anderer Taxen stehen schon da drin in der Schlange. Der Fahrer sagt sich: OK, ich hab ja noch einen Gast drin. Soll der doch malochen gehen!

Das Taxi fährt also wieder raus, der zweite Mann steigt aus und arbeitet. Leider ist dieser zweite Mann aber nicht so stark wie der Dritte. Er ist besser als nichts, aber er bringt auch einiges in Unordnung. So sorgt er z.B. dafür, dass im Muskel jede Menge Laktat produziert wird, das den Citratkreislauf noch zusätzlich belastet.

Das größte Drama ist aber, dass das Taxi ohne Fahrgast gar nicht mehr ins Kraftwerk rein darf! Es darf sich – jetzt ja nur noch ‚AMP‘ (Adenosinmonophosphat) – nicht mehr in die Schlange einreihen. Nein, der Fahrer wird gefeuert, das Taxi verschrottet. In echt wird das AMP-Molekül mit dem Urin ausgeschieden. Jedem dürfte klar sein, dass es länger dauert und mühsamer ist, ein neues Taxi zu kaufen, einen neuen Fahrer zu finden und einzustellen, als einfach nur einen Fahrgast aufzunehmen. Und so braucht auch der menschliche Körper schon mal mehrere Tage, um genug komplette ATP-Moleküle nachzuproduzieren.

Zweifel?

Ich bin kein Fachmann, ich hab einiges gelesen und versucht, daraus schlau zu werden. Manchmal ist das eine Herausforderung (z.B. immunologischer Fachvortrag auf youtube in Englisch mit indischem Akzent…). Für mich ist das, was ich eben beschrieben hab, halt die bisher beste Hypothese. Sie erklärt fast alle Symptome:

• Sie erklärt, weshalb ME/CFS-Kranke meist nicht krank aussehen. Für das ruhige Abhängen ist ja genug ATP in den Zellen da. Das Problem fängt erst an, wenn man sich anstrengt. Und das versuchen wir Kranken möglichst zu vermeiden, um einen Crash zu verhindern.
• Die Hypothese erklärt, weshalb die Muskeln so schnell übersäuern, verhärten, schmerzen und krampfen. Unter anderem wohl wegen des Laktats.
• Sie erklärt, weshalb es so lange dauert, sich von einer Überlastung zu erholen.
• Sie erklärt, weshalb alle Körperfunktionen beeinträchtigt sein können. Weil alle Organe aus Zellen aufgebaut sind, welche Energie in Form von ATP verbrauchen. Je höher der Verbrauch, desto stärker ist das Organ tendenziell betroffen.
• Sie erklärt, weshalb schnelleres Atmen nicht mehr Energie bringt, sondern zur Hyperventilation führt. Der viele Sauerstoff kann in den Zellen ja gar nicht verwertet werden.
• Sie erklärt, weshalb sich diese Krankheit mit Antidepressiva und Psychotherapie nicht heilen lässt und sich bei Sport noch verschlimmert.

Ich halte diese Hypothese jedenfalls für wesentlich besser als ‚Somatisierungsstörung‘ (‚alles nur Einbildung‘) oder ‚Depression‘ (er ist zwar weder gedrückter Stimmung, noch hat er Motivationsprobleme, aber dann ist es eben eine larvierte Depression).

Fragen

„Es gibt doch auch Ernährungsweisen ohne Kohlenhydrate“
Das stimmt. Ketogene Ernährung wurde auch schon als Therapieansatz bei ME/CFS diskutiert. Das Problem ist, dass das für den Körper eine gewaltige Umstellung ist. Gesunde Menschen, die damit anfangen, haben eine echt harte Zeit vor sich. Die Frage ist, ob ME/CFS-Kranke das überstehen. Deren Hormonhaushalt ist meist eh schon durcheinander.

„Woher weiß man denn, dass etwas im Blut der Auslöser ist?“
Man hat in Laborversuchen Körperzellen in Blutserum gelegt. Da passiert erst mal nichts. Dann hat man etwas Kochsalzlösung dazu gegeben. Für die Zellen ist das Stress, sie reagieren darauf und versuchen, den Natriumspiegel auszugleichen. Dabei verändert sich der elektrische Widerstand, und das hat man gemessen. Man konnte feststellen, dass bei ME/CFS-Kranken die Reaktion auf das Kochsalz wesentlich geringer ausfällt. Die Zellen funktionieren nicht mehr richtig.

Forscher haben außerdem Mitochondrien unter einem Spezialmikroskop beobachtet. Gesunde Mitochondrien schwimmen nicht einfach in der Zelle herum, sondern sie verbinden sich zu einem Geflecht. Bei ME/CFS-Kranken löst sich das auf, die Strukturen verschwinden nach und nach. Dadurch verliert das Mitochondrium an Leistungsfähigkeit.
Man hat einen Kreuztest durchgeführt: Legt man eine Körperzelle eines gesunden Menschen in das Blutserum eines ME/CFS-Kranken, lösen sich die Strukturen im Mitochondrium auf. Umgekehrt erholt sich die Zelle eines Kranken innerhalb recht kurzer Zeit, wenn sie in das Blutserum eines Gesunden gelegt wird. Das ist im Labor reproduzierbar.

Bei ME/CFS ist also offenbar nicht primär etwas verloren gegangen oder degeneriert, sondern die gesunden Abläufe werden fortlaufend sabotiert. Nach Jahren oder Jahrzehnten dieser Sabotage können natürlich trotzdem sekundäre Probleme auftreten wie Darmschäden oder Lymphdrüsenkrebs oder Depressionen. Trotzdem: Findet man den Saboteur, könnte das einen Weg zur Heilung bedeuten.

Quellen:
ME/CFS Research Review.
Dr. Bhupesh Prusty – Pathogenic alterations of mitochondrial dynamics: A working model of ME/CFS.
Für wesentlich leichter lesbare Infos auf deutsch empfehle ich den tollen Blog von Kathi Herr, einer selbst von ME/CFS betroffenen Journalistin.