UNSER GENETIK - GLOSSAR

Acetylierung nennt man die chemische oder biochemische Anlagerung einer Acetylgruppe. Dabei wird die Acetylgruppe für ein Wasserstoffatom bzw. Proton ausgetauscht.

Adrenalin oder Epinephrin ist ein im Nebennierenmark gebildetes Hormon, das zur Gruppe der Katecholamine gehört. Es wird durch Stimulation des sympathischen Nervensystem ausgeschüttet. Auch im Zentralnervensystem kommt Adrenalin vor, dort ist es als Nervenbotenstoff (Neurotransmitter) in adrenergen Nervenzellen vorhanden. Im Blut führt Adrenalin zu einer Herzfrequenzsteigerung und einer Erweiterung der Bronchien. Das Hormon sorgt für eine schnelle Energiebereitstellung durch Fettabbau und Mobilisierung von Glucose. Als Stresshormon ist es an der „Flucht- oder Kampfreaktion (fight-or-flight response)“ beteiligt.

Die Neurogenese beschreibt die Bildung von Nervenzellen aus Vorläuferzellen oder Stammzellen während der Embryonalzeit oder im Nervensystem des Erwachsenen (adultes Nervensystem).

Amine sind organische Verbindungen, die als organische Abkömmlinge von Ammoniak bezeichnet werden. Ein Amin erhält man, in dem man eines oder mehrere Ammoniak-Wasserstoffatome durch organische Reste ersetzt. Je nach Anzahl der Reste ergeben sich primäre, sekundäre oder tertiäre Amine.

Die Amygdala, auch Mandelkern genannt, ist ein paariges Kerngebiet des Gehirns im medialen Teil des jeweiligen Temporallappens. Sie ist Teil des Limbischen Systems, in dem alle Hirnareale zusammengefasst werden, die dem Unbewussten zugerechnet werden. Die Amygdala ist an der Furchtkonditionierung beteiligt und spielt allgemein eine wichtige Rolle bei der emotionalen Bewertung und Wiedererkennung von Situationen sowie der Analyse möglicher Gefahren. Sie verarbeitet externe Impulse und leitet die vegetativen Reaktionen dazu ein. Forschungsergebnisse belegen, dass die Amygdala bei der Wahrnehmung jeglicher Form von emotionaler Erregung und am Sexualtrieb beteiligt ist. Die Amygdala ist wichtig für die Empfindung von Angst oder Furcht und kann insofern lebensrettend sein, da sie all unsere Vorerfahrungen speichert, auch bestimmte Formen von Erfahrungen und Urängsten, die evolutionärer Natur sind und die evtl. vor Millionen von Jahren entstanden sind.

Ein Antioxidans oder Antioxidationsmittel (Mehrzahl Antioxidantien, auch Antioxidanzien) ist eine chemische Verbindung, die eine Oxidation anderer Substanzen verlangsamt oder gänzlich verhindert. Antioxidantien haben eine große physiologische Bedeutung durch ihre Wirkung als Radikalfänger. Sie inaktivieren im Organismus reaktive Sauerstoffspezies (ROS), deren übermäßiges Vorkommen zu oxidativem Stress führt, der in engem Zusammenhang mit dem Altern und der Entstehung einer Vielzahl chronischer Erkrankungen steht.

Das Adjektiv antioxidativ beschreibt die Eigenschaften von niedermolekularen Gruppen oder Enzymen, den Organismus vor oxidativem Stress schützen zu können. Die Vitamine A, C und E sowie B2 wirken antioxidativ, ebenso die Gruppe der Flavone und Polyphenole. Das sind sekundäre Pflanzenstoffe, die Obst und Gemüse Farbe und Geschmack verleihen. Auch Mineralstoffe wie Zink und Selen gehören zu den Antioxidantien.

Die Atmungskette ist der gemeinsame Weg, über den alle aus den verschiedensten Nährstoffen der Zelle stammenden Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden. In der aeroben Zelle ist der molekulare Sauerstoff der letzte Elektronenakzeptor. Aus dem Elektronentransport über die Atmungskette erzielt die Zelle ihren größten Energiegewinn, den ihr die verschiedensten Oxidationen einbringen - denn die Elektronen besitzen, wenn sie in die Atmungskette einfließen, einen relativ hohen Energiegehalt. Beim Durchfließen der Atmungskette geben sie einen erheblichen Teil ihrer Energie ab, die dann in Form von ATP (durch oxidative Phosphorylierung oder Atmungskettenphosphorylierung) konserviert wird.

Unter einer Autoimmunerkrankung ist eine Fehlsteuerung des Immunsystems zu verstehen, bei der körpereigene Strukturen – Zellen und Organe – angegriffen werden. Daraus resultieren unterschiedlichste Krankheitserscheinungen, von Typ-1-Diabetes und Multipler Sklerose bis hin zu Psoriasis und Rheuma. Autoimmunerkrankungen sind nicht ansteckend. In vielen Fällen liegt eine genetische Veranlagung vor, die genauen Entstehungsursachen sind jedoch nach wie vor weitgehend ungeklärt. Frauen sind deutlich häufiger betroffen als Männer.

Der Ernährungsfaktor BDNF* ist ein Protein aus der Gruppe der Neurotrophine* und ist mit den Nervenwachstumsfaktoren eng verwandt. BDNF wirkt auf verschiedene Neuronen* des Zentralen und des peripheren Nervensystems. Es wirkt beim Schutz existierender Neuronen* und Synapsen* mit und fördert das Wachstum neuer. BDNF ist entscheidend für die Neuroplastizität des Gehirns, unter der man die Fähigkeit versteht, auf Lernprozesse und Wiederholungen jedweder Form mit strukturellen Veränderungen seiner selbst, und das bis ins hohe Alter, zu reagieren.

Der genetische Code besteht aus einer ganz bestimmten Abfolge der Nukleinbasen innerhalb der DNA, DNA-Sequenz genannt. Diese wird dann in eine Aminosäurensequenz übersetzt. Eine bestimmte Abfolge von drei DNA-Basen codiert für eine bestimmte Aminosäure. Aminosäuren sind die Bausteine der Proteine. Somit kann aus einem DNA-Abschnitt (einem Gen) der Bauplan eines Proteins abgelesen und umgesetzt werden. Wenn ein bestimmtes Gen „für ein bestimmtes Protein codiert“, so heißt das, dass es den Bauplan für dieses Protein in sich trägt. Der genetische Code ist universell und ist bei allen Lebewesen gleich.

Cortisol ist ein Stresshormon aus der Nebennierenrinde, das dem Körper energiereiche Verbindungen zur Verfügung stellt und so die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit gewährleistet. Cortisol wird bei Stress rasch ins Blut ausgeschüttet, regt den Stoffwechsel an, bietet entzündungshemmende Wirkung und sorgt für mehr Energie. Als Gegenspieler zum Insulin hebt das Cortisol den Blutzuckerspiegel an. Es fördert den Abbau der körpereigenen Eiweißspeicher. Es unterstützt die Auflösung der Fettspeicher, unter anderem indem es die Wirkung von Adrenalin erhöht. Es steigert die Schlagkraft des Herzmuskels, den Blutdruck und die Atemfrequenz.

Ein andauernder, stressbedingter Cortisolüberschuss kann in einer verminderten Empfindlichkeit auf Glukokortikoide begründet sein. Es wird vermutet, dass dies z. T. auf eine beeinträchtigte Funktion des Glukokortikoidrezeptors (GR) zurückzuführen ist. Neuere Forschungsergebnisse zeigen auf, dass es bei chronischem Stress zu einer epigenetischen Blockade des GR-Gens kommt. Die dadurch verminderte Bildung des Glucocorticoidrezeptors führt zu einer Erhöhung der Stressbelastung des Organismus. Damit die Wirkung von Cortisol vermittelt werden kann, besitzen fast alle Körperzellen Glukokortikoid-Rezeptoren.

Fast jede Zelle unseres Körpers trägt die Information für den Bau unseres gesamten Körpers in sich. Diese Erbinformation ist in der DNA im Zellkern gespeichert. Die Desoxyribonukleinsäure (DNS, englisch: deoxyribonucleic acid, DNA) ist ein Makromolekül (d.h. ein großes Molekül), das im Kern fast jeder Zelle eines Lebewesens zu finden ist. In diesem Makromolekül sind die Informationen zur Entwicklung und Funktion des Lebewesens codiert. Jeder Abschnitt der DNA, der für ein bestimmtes Protein codiert, wird als Gen bezeichnet. Die DNA enthält also die Baupläne für Tausende von spezifischen Proteinen.

Dopamin ist ein biogenes Amin aus der Gruppe der Katecholamine und ein wichtiger, überwiegend erregend wirkender Neurotransmitter des Zentralen Nervensystems. Gebildet wird es in bestimmten Nervenendigungen und im Nebennierenmark als Vorstufe von Noradrenalin.

Im Volksmund gilt es als Glückshormon. Die tatsächliche psychotrope Bedeutung des Dopamins wird allerdings hauptsächlich im Bereich der Antriebssteigerung und Motivation vermutet. Ein Dopaminmangel kann zum Parkinson-Syndrom führen. Auch das ADH-Syndrom wird auf einen Dopaminmangel zurückgeführt.

Ein Dopaminagonist ist ein Wirkstoff, der wie Dopamin wirkt und Dopamin-Rezeptoren stimuliert. Substanzen dieser Art werden in der Behandlung der Parkinsonkrankheit eingesetzt.

Unter Downregulation versteht einen Steuerungsvorgang der Zelle, der zu einer Verminderung der Rezeptorendichte auf der Zellmembran führt. Die Zellen werden dadurch für das betreffende Hormon oder für den betreffenden Neurotransmitter weniger empfindlich.

Eine Dyskinesie ist eine Störung des physiologischen Bewegungsablaufs einer Körperregion, eines Körperteils, eines Organs oder einer Zellstruktur. Der Begriff wird primär in der Neurologie, aber auch in anderen medizinischen Disziplinen verwendet.

Bei akutem oder chronischem Stress wird neben der neuronalen Achse (Aktivierung des sympathischen Nervensystems) auch die endokrine Stressachse aktiviert. Meldet das Zentrum unserer Emotionen Angst, so werden im Hypothalamus die Botenstoffe CRH und Vasopressin erzeugt. Diese bewirken in der Hypophyse, dem Hormonzentrum unseres Gehirns, die Freisetzung des Hormons ACTH. Erreicht dieses Hormon die Nebennierenrinde, so wird das Hormon Cortisol freigesetzt. Dieses wiederum setzt Glukose- und Fettreserven im Körper frei und verbessert die Hirnfunktion.

Enzyme sind Eiweiße (Proteine), die als Biokatalysatoren biochemische Reaktionen im Organismus steuern und beschleunigen, ohne dabei selbst verändert zu werden. Sie sind in allen Körperzellen enthalten und sind unerlässlich für alle Körperfunktionen.

Unter Epigenetik versteht man die Tatsache, dass intakte Gene, deren Struktur völlig normal sind, durch Erfahrungen oder Umweltbedingungen abgeschaltet werden können. Dadurch können sie ihrer Funktion nicht mehr nachkommen. Ein Beispiel: Durch gravierende Stressbelastungen einer schwangeren Mutter wird das Gehirn Ihres noch ungeborenen Kindes dahingehend verändert, dass ein wichtiger Rezeptor, der Glukokortikoidrezeptor, der für die Entspannung des Gehirns verantwortlich ist, nicht mehr hergestellt werden kann und folglich fehlt. In der Konsequenz bleibt lebenslang eine höhere Stresssensitivität, Empfindsamkeit und eine verstärkte Stressbelastung bei dem Kind zurück. Sie kann bis zu sechs Generationen weiter vererbt werden! Dasgleiche findet man bei längerem Entzug der Mutter (Frühgeborene!), bei frühkindlichem Missbrauch und anderen schweren traumatischen Erfahrungen. Auch schwerer Hunger verändert die genetische Aktivierung verschiedenster Gene die am Stoffwechsel beteiligt sind. Die Epigenetik ist eine noch junge Wissenschaft. Wir werden hier innerhalb der nächsten Jahren viele neue und überraschende Erkenntnisse erhalten.

Als Genexpression bezeichnet man die Bildung eines von einem Gen kodierten Genprodukts, vor allem von Proteinen. Die Genexpression besteht aus mehreren Einzelvorgängen.

Freie Radikale sind Zwischenprodukte unseres Stoffwechsels, die ständig in jeder Zelle des menschlichen Körpers entstehen. Sie sind hochreaktive, sehr aggressive, chemische Sauerstoffmoleküle oder organische Verbindungen, die Sauerstoff oder Stickstoff enthalten.

FR sind sehr aggressive Moleküle, meist Sauerstoffverbindungen, denen ein Elektron fehlt. Um sich zu stabilisieren, entziehen sie dieses Elektron anderen zellulären Molekülen und tragen somit zur Zellschädigung, bei hoher Konzentration auch zum Zelltod bei.

Freie Radikale können sogar mit der DNA reagieren, das Bindegewebe schädigen und die Hautalterung vorantreiben. Im ungünstigsten Fall können sie Mutationen der DNA verursachen und somit zur Entwicklung bösartiger Erkrankungen beitragen. Antioxidantien (Vitamine, Pflanzenstoffe etc.) können FR binden und neutralisieren und tragen so zur Verhinderung zellulärer Schäden oder ernster Erkrankungen bei.

Der Glucocorticoid-Rezeptor ist ein im Zellkörper (Cytoplasma) gelöst vorliegender Rezeptor (ein Protein), der spezifisch das in der Nebennierenrinde gebildete Cortisol bindet und durch Interaktion mit der DNA seine Wirkung entfaltet. Der GR wird in fast jeder Zelle des Körpers exprimiert und reguliert Gene, die die Entwicklung, den Stoffwechsel und die Immunantwort steuern. Von zentraler Bedeutung ist seine hemmende Wirkung auf die Neuroendokrine Stressachse im Rahmen der sogenannten negativen Feedbackschleife. Hier hemmt der GR, nachdem sich das bei Stress freigesetzte Cortisol an ihn gebunden hat, die weitere Ausschüttung von Cortisol und beendet so die Aktivierung der Stressachse.

Glutathion (GSH), auch γ-L-Glutamyl-L-cysteinylglycin, ist ein Tripeptid, das aus den drei Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin gebildet wird. Es ist in fast allen Zellen in hoher Konzentration enthalten und gehört zu den wichtigsten als Antioxidans wirkenden Stoffen im Körper.

Glutathion-S-Transferasen (GST) sind Enzyme der Phase II Entgiftung, die die Bindung von Glutathion an toxische Metabolite oder Xenobiotika (organismusfremde Verbindungen) katalysieren und so den Körper entgiften.

Heterozygotie ist die Mischerbigkeit in Bezug auf ein genetisches Merkmal. Ein Individuum mit zwei Chromosomensätzen (diploid) ist mischerbig oder heterozygot in Bezug auf dieses Merkmal, wenn ein Gen in diesen Chromosomensätzen in zwei verschiedenen Ausprägungen (Allelen) vorliegt.

Als Polymorphismus (griechisch Vielgestaltigkeit) bezeichnet man im Bereich der Genetik das Auftreten mehrerer Genvarianten innerhalb einer Population. Die verschiedenen Varianten eines bestimmten Gens am gleichen Genort (Locus) werden auch Allele genannt. Beim heterozygoten Polymorphismus liegen 2 verschiedene Allele, ein normales und ein pathologisches, vor.

Eine Variation schon allein der Basensequenz der DNA, also eine Sequenzvariation, wird in der Molekularbiologie als Polymorphismus bezeichnet, wenn mehrere Varianten vorliegen, die durch Mutation ineinander überführt werden können.

Der Hippocampus ist ein paarig angelegter Teil des Limbischen Systems und befindet sich am Boden des Unterhorns des Seitenventrikels des Gehirns. Er ist an der Bildung und Aufrechterhaltung von Gedächtnisinhalten und Lernprozessen, sowie an der räumlichen Orientierung beteiligt. Von besonderer Bedeutung ist seine Fähigkeit, unser Stress-System zu steuern und das Gleichgewicht zwischen Erregung und Entspannung wiederherzustellen. Daher gilt der Hippocampus auch als ein äußert wichtiges Integrationszentrum.

Als Hippocampus-Atrophie wird ein Gewebeschwund durch eine Abnahme der Zellzahl im Bereich des Hippocampus bezeichnet. Dieser Gewebeschwund kann zahlreiche Ursachen haben und mit Hilfe einer Bildgebung (Computertomographie, Magnetresonanztomographie) nachgewiesen werden. Vor allem chronischer Stress kann das Wachstum des Hippocampus dabei deutlich hemmen. Eine Cortisol bedingte Verminderung des Ernährungsfaktors BDNF spielt dabei eine große Rolle.

Eine weitere Ursache für eine Hippocampus-Atrophie sind chronische Depressionen, die ja in 70 % der Fälle die Konsequenz chronischer Stressbelastungen sind.

Wenn beide Allele eines Individuums für ein bestimmtes Merkmal gleich sind, ist das Erbgut, bezogen auf dieses Merkmal, reinerbig oder homozygot. Liegen dagegen zwei verschiedene Allele vor, wird dies als Mischerbigkeit oder Heterozygotie bezeichnet.

Als Polymorphismus (griechisch Vielgestaltigkeit) bezeichnet man im Bereich der Genetik das Auftreten mehrerer Genvarianten innerhalb einer Population. Die gleichartigen Varianten eines bestimmten Gens am gleichen Genort (Locus) werden auch Allele genannt. Beim homozygoten Polymorphismus liegen 2 identische, aber pathologische Allele vor.

Homozystein ist eine Aminosäure, die innerhalb des Eiweißstoffwechsels entsteht, aber relativ giftig ist und deshalb beim Gesunden sofort durch Enzyme gebunden oder umgebaut (metabolisiert) wird. Erhöhte Homocysteinspiegel (Hyperhomocysteinämie) fördern nach heutigem Kenntnisstand die Arteriosklerose und werden auch als Risikofaktor für die Alzheimer- und die vaskuläre Demenz diskutiert.

Das Hydroxyl-Radikal (HR) ist ein Molekül aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom. Als Radikal besitzt es ein einzelnes, ungepaartes Elektron und ist somit sehr reaktiv. In der Zelle entsteht es in der Gegenwart von Eisen oder Kupfer aus Wasserstoffperoxid. Das HR neigt besonders zu Angriffen auf unser Erbmaterial (DNA) und kann hier zu Strangbrüchen und zu Mutationen führen, die die Entwicklung von Krebserkrankungen begünstigen.

Die Hypophyse oder Hirnanhangsdrüse ist eine an der Basis des Gehirns vorzufindende, erbsengroße Hormondrüse, die vom Hypothalamus gesteuert wird. Sie hat eine übergeordnete und bedeutende Rolle bei der Steuerung des Hormonsystems im Körper. Sie ist ein Organ, mit der das Gehirn durch die Freisetzung von Hormonen das Wachstum, die Fortpflanzung, den Energiehaushalt, komplexe Stoffwechselprozesse und Immunreaktionen reguliert.

Der Hypothalamus ist das zentrale, übergeordnete Steuerungssystem des Vegetativen Nervensystems. Er ist stark mit der Hypophyse vernetzt und damit ein Regulator des endokrinen Systems. Dadurch kontrolliert, steuert und reguliert der Hypothalamus Vitalfunktionen, den Hormonhaushalt, das Immunsystem und Sexualfunktionen. Er ist eng mit dem Limbischen System verknüpft und wird deshalb auch von unbewussten, emotionalen Prozessen beeinflusst.

In der Epidemiologie und medizinischen Statistik bezeichnet Inzidenz die Häufigkeit von Ereignissen – insbesondere von neu auftretenden Krankheitsfällen – innerhalb einer Zeitspanne.

Als Isoformen werden im medizinischen Sprachgebrauch Proteine mit gleicher Funktion, jedoch unterschiedlichem Aufbau bezeichnet. Die Bestimmung der Enzymaktivität unterschiedlicher Isoformen kann in der Labormedizin dazu genutzt werden, Proteine organspezifisch zu bestimmen.

Als Katecholamine bezeichnet man die Gruppe der biogenen Amine Noradrenalin, Adrenalin und Dopamin.

Durch eine Arteriosklerose der Koronararterien (Herzkranzgefäße) kann es zu einer Einengung und damit zu einer Durchblutungsminderung des Herzmuskels kommen. Die Koronare Herzerkrankung wird auch als ischämische Herzkrankheit bezeichnet, da eine Engstelle in einem Herzkranzgefäß zu Sauerstoffmangel (Ischämie) in Teilen des Herzens führen kann.

Eine KHK kann lebensbedrohliche Folgen haben: Herzinfarkt, Herzschwäche, Herzrhythmusstörungen und plötzlicher Herztod. Eine KHK gilt in der Schulmedizin als nicht heilbar, aber mit einer Bypass-OP oder der Implantation von sog. Stents, Spiraldrahtfedern aus Metall oder Kunststoffen, die die Verengung des Gefäßes verringern können, können Betroffene ein weitestgehend normales Leben führen. Amerikanische Kardiologen haben bewiesen, dass die KHK durch eine extrem fettarme und eiweißreiche Diät zurückgebildet werden kann. Das Gleiche gelingt in den Anfangsstadien der Erkrankung durch hochdosierte Gabe bestimmter Antioxidantien (Tocotrienole etc.).

Die Langzeitpotenzierung (englisch long-term potentiation, LTP) ist ein an Synapsen von Nervenzellen beobachtetes Phänomen. Sie stellt eine Form der synaptischen Plastizität dar. Unter LTP versteht man eine langandauernde (long-term) Verstärkung (potentiation) der synaptischen Übertragung.

Aus Sicht der Neurophysiologie und Neuropsychologie besteht ein Zusammenhang zwischen dem Erlernen von Fähigkeiten und den hierbei ablaufenden Veränderungen eines neuronalen Netzes, das in Form veränderter synaptischer Verknüpfungen in dessen Netzwerk ein morphologisch fassbares Korrelat hat. So werden neue Verbindungen angelegt und frühere Verschaltungen aufgehoben, wenn durch wiederholte Aktivitätsmuster oder Training Fähigkeiten gelernt oder verbessert werden, etwa neue Wörter oder Wortbedeutungen gelernt werden.

Das Limbische System ist das Zentrum für Erkennen, Zurechtfinden, Erinnerungen und Gefühle. Es ordnet Sinnesmeldungen emotionale Bedeutung zu und beeinflusst dementsprechend die Aktivität des autonomen Nervensystems, die hormonelle Kontrolle, motorische Muster, Motivation, Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Befindlichkeit. Besonders eng ist die Beziehung zum Riechhirn (Emotionale Bedeutung des Geruchssinnes).

Melatonin ist ein Metabolit des Tryptophanstoffwechsels. Seine Bildung aus Serotonin wird im Gehirn in der Zirbeldrüse (Epiphyse) durch einen Kern des Gehirns tagesrhythmisch gesteuert. Das Tageslicht hemmt seine Produktion. Bei Dunkelheit in der biologischen Nacht wird diese Hemmung aufgehoben, die Sekretion des Melatonins steigt an. Die Melatoninkonzentration steigt im Laufe der Nacht um den Faktor drei bei älteren Menschen, um den Faktor zwölf bei jungen Menschen an. Das Maximum wird gegen drei Uhr morgens erreicht – mit einer jahreszeitlich wechselnden Rhythmik. Die Sekretion wird durch Tageslicht gebremst.
Weitere wichtige Melatonineffekte liegen in seiner Wirkung als Antioxidans. Hier schützt es besonders unser Gehirn vor oxidativen Zellschäden. Eine Verringerung und auch eine Erhöhung des Melatoninspiegels im Blut kann Schlafstörungen bzw. Störungen des Schlaf-Wach-Rhythmus auslösen.

Als Methylierung wird in der organischen Chemie der Transfer von Methylgruppen (–CH3) innerhalb einer chemischen Reaktion von einem Molekül auf ein anderes bezeichnet. Methylgruppen-Donoren sind chemische Verbindungen, die solche Methylgruppen zur Verfügung stellen. Ein solcher Donor ist das S-Adenosyl-Methionin (SAMe), dem eine zentrale Rolle im Stoffwechsel zukommt.

Als Mitochondrium oder Mitochondrion wird ein Zellorganell bezeichnet, das von einer Doppelmembran umschlossen ist und eine eigene Erbsubstanz enthält, die mitochondriale DNA. Mitochondrien kommen als kugel- oder röhrenförmige Gebilde in den Zellen aller menschlichen Organe vor. Sie werden auch als „Kraftwerke der Zelle“ bezeichnet, da sie in Form von ATP die nötige Energie produzieren, die eine Zelle erst funktionsfähig macht.

Die mitochondriale Atmungskette ist der gemeinsame Weg, über den alle aus den verschiedensten Nährstoffen der Zelle stammenden Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden. In der aeroben Zelle ist der molekulare Sauerstoff der letzte Elektronenakzeptor. Aus dem Elektronentransport über die Atmungskette, die in der inneren Mitochondrien *Membran lokalisiert ist, erzielt die Zelle ihren größten Energiegewinn, den ihr die verschiedensten Oxidationen einbringen - denn die Elektronen besitzen, wenn sie in die Atmungskette einfließen, einen relativ hohen Energiegehalt. Beim Durchfließen der Atmungskette geben sie einen erheblichen Teil ihrer Energie ab, die dann in Form von ATP (durch oxidative Phosphorylierung oder Atmungskettenphosphorylierung) konserviert wird.

Eine Funktionsstörung der Mitochondrien zeigt sich meist in Energiemangel & anderen Symptomen. Sie beruht in der Regel auf strukturellen Schäden, die durch Sauerstoffradikale unter chronischem Stress, Medikamente, UV- und Röntgen-strahlen, Umweltgifte etc. zustande kommen.

Die Kernspintomographie, auch bekannt als Magnetresonanztomographie oder kurz MRT, wird eingesetzt, um Krankheiten festzustellen oder sie auszuschließen sowie um Krankheits- und Therapieverläufe zu kontrollieren. Die MRT stellt mit einem starken Magnetfeld und durch Radiowellen das Körperinnere bildlich dar. Im Gegensatz zur Computertomographie ist die MRT röntgenstrahlungsfrei.

Als Mutation wird in der Biologie und Medizin eine spontan auftretende, dauerhafte Veränderung des Erbgutes bezeichnet.

Bei Einwirkung eines Stressors auf den Organismus wird im Hypothalamus vermehrt CRH (Corticoides-Releasing-Hormon) freigesetzt. Die Ausschüttung von CRH aus dem Hypothalamus führt zur Sekretion von ACTH (Adreno-Corticoides-Hormon) im Hypophysenvorderlappen. ACTH bewirkt die Ausschüttung von Cortisol in der Nebennierenrinde. Bei erhöhter Konzentration an Cortisol wird die Ausschüttung von CRH und ACTH und damit die weitere Cortisol-Ausschüttung gebremst (negatives Feedback).

Unter dem Oberbegriff Neuralrohrdefekt (NRD) oder Neuralrohrfehlbildung werden jene Fehlbildungen zusammengefasst, bei denen es in der Embryonalentwicklung zu einem unvollständigen Verschluss des Neuralrohrs gekommen ist. Das Neuralrohr ist die embryonale Anlage des Zentralen Nervensystems des Menschen.

Eine Nervenzelle, auch Neuron genannt, ist eine auf Informationsübertragung spezialisierte Zelle. Die Gesamtheit aller Nervenzellen eines Menschen bildet zusammen mit den Gliazellen (Stützzellen) das Nervensystem

Eine typische Nervenzelle hat einen Zellkörper und Zellfortsätze zweierlei Art: die Dendriten und das Axon. Die baumartig verästelten Dendriten nehmen vornehmlich Informationen von anderen Zellen auf. Das von Gliazellen umhüllte Axon eines Neurons kann über einen Meter lang sein und dient zunächst der Fortleitung einer Information (Erregung) dieser Zelle auf andere Neuronen.

Die Axonenden stehen über Synapsen, an denen die elektrische Erregung auf biochemischem Wege mittels Botenstoffen (Neurotransmittern) übertragen wird, in Verbindung. Schätzungen nach besteht das menschliche Gehirn aus ca. 100 Milliarden Nervenzellen und Billionen von Gliazellen.

Bei akutem oder chronischem Stress wird die Neuroendokrine Stressachse aktiviert. Sie besteht primär aus der Aktivierung des sympathischen Nervensystems (SNS), das den gesamten Körper und das Gehirn in Alarmbereitschaft versetzt. Das SNS sorgt auch für die Ausschüttung von Adrenalin aus dem Nebennierenmark.

Sekundär wird die hormonelle Achse des Stress-Systems aktiviert und führt über den Hypothalamus, die Hypophyse und die Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Cortisol.
In der Konsequenz sorgen die freigesetzten Hormone für die Bereitstellung von Energie in Form von Glucose und von Fettsäuren, die uns befähigen sollen, eine Gefahr oder eine beliebige Stress-Situation zu bewältigen.
Die Neuroendokrine Stressachse wird in erster Linie vom Hippocampus gesteuert und reguliert.

Neurotransmitter sind Nerven-Botenstoffe an chemischen Synapsen, mittels derer die Erregung von einer Nervenzelle auf andere Zellen übertragen wird.

Neurotrophine sind Ernährungsfaktoren, die im Zentralen Nervensystem von adulten Nervenzellen ausgeschüttet werden, während in der Peripherie Gewebezellen diese Faktoren sezernieren. Neurotrophine wie BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) kontrollieren Wachstum, Differenzierung und Überleben von Nervenzellen und sind an der Signalübertragung beteiligt. Ohne diese Moleküle sind Lern- und Reparaturvorgänge nicht möglich.

Noradrenalin oder Norepinephrin ist ein körpereigener Botenstoff, der als Stresshormon und Neurotransmitter wirkt. Als Körperhormon wird die Substanz im Nebennierenmark gebildet; als Neurotransmitter dagegen im Nervensystem produziert. Noradrenalin ist ein Katecholamin und eng mit Adrenalin verwandt. Da NA auch Botenstoff des peripheren sympathischen Nervensystems ist, kann es auf diesem Weg alle Organe oder Organsysteme steuern und bei chronischem Stress auch zu strukturellen Schäden beitragen.

Ein Null-Allel entspricht dem völligen Fehlen eines Genes. Liegt ein solches Null-Allel für ein bestimmtes Gen vor, dann ist es der Zelle nicht möglich, das dazu gehörende Protein zu bilden. Es kommt zu einem völligen Ausfall.

Als oxidativen Stress bezeichnet man eine Stoffwechsellage, bei der eine das physiologische Ausmaß überschreitende Menge reaktiver Sauerstoff-verbindungen (Freie Radikale) gebildet wird bzw. vorhanden ist. Er entsteht auch dann, wenn die körpereigenen Schutzenzyme nicht aktiv genug sind oder eine antioxidantienarme Kost praktiziert wird. Oxidativer Stress kann zu vorzeitiger Zellalterung und zur Entwicklung ernsthafter chronischer Erkrankungen führen.

Als Polymorphismus (griechisch Vielgestaltigkeit) bezeichnet man im Bereich der Genetik das Auftreten mehrerer Genvarianten innerhalb einer Population. Die gleichartigen Varianten eines bestimmten Gens am gleichen Genort (Locus) werden auch Allele genannt.

Man versteht darunter traumatische Erfahrungen, die einem Kind sowohl vor, als auch nach der Geburt zugefügt werden können. Schon während einer stressgeprägten Schwangerschaft ergeben sich so Veränderungen im Gehirn des ungeborenen Kindes, die sein ganzes weiteres Leben prägen können und zu einer verminderten Stressresistenz führen. Das Gleiche gilt für Traumatisierungen in der frühen Säuglingszeit. Man weiß heute, dass selbst ein Krankenhausaufenthalt eines kleinen Kindes ohne Begleitung der Mutter eine solche Traumatisierung darstellt.

Reaktive Sauerstoffspezies (englisch reactive oxygen species, ROS) – auch vereinfachend als „Sauerstoffradikale“ bezeichnet – sind Sauerstoff-enthaltende Moleküle. Zu den ROS gehören zum einen Radikale wie das Superoxid-Anion, das hochreaktive Hydroxyl-Radikal und viele mehr. Im Organismus entstehen reaktive Sauerstoffspezies in den Mitochondrien als Nebenprodukt der Zellatmung. Besonders unter akutem und chronischem Stress wird die Produktion von ROS massiv verstärkt. Infektionen, Umweltgifte, Zigarettenrauch, Alkohol und radioaktive Strahlung sind weitere bedeutende Quellen für die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies. ROS sind im biologischen Kontext für den Organismus wichtige Signalmoleküle, haben aber in hoher Konzentration schädliche Auswirkungen, indem sie zu oxidativem Stress führen können. Dieser wiederum ist eine wesentliche Ursache einer Vielzahl chronischer Zivilisationserkrankungen wie Diabetes mellitus, Herzinfarkt oder Schlaganfall, Demenz, Alzheimer Syndrom und viele mehr.

Serotonin, auch 5-Hydroxytryptamin (5-HT) genannt, ist sowohl ein Gewebshormon als auch ein Nervenbotenstoff (Neurotransmitter). Als Botenstoff kommt es im Zentralnervensystem und Darmnervensystem, als Hormon im Herz-Kreislauf-System, und im Blut vor. Der Name dieses biogenen Amins leitet sich von seiner Wirkung auf den Blutdruck ab: Serotonin ist eine Komponente des Blutes, die den Tonus (Spannung) der Blutgefäße reguliert und zur Blutgerinnung beiträgt. Es wirkt außerdem auf die Magen-Darm-Tätigkeit und die Signalübertragung im Zentralnervensystem. Hier wird es wegen seiner entspannenden Wirkung als „Glückshormon“ eingestuft. Da Serotonin die Blut-Hirnschranke nicht überwinden kann, sagen Blut- oder Urinwerte nichts über die Serotoninkonzentration im Gehirn aus.

Das Superoxidradikal entsteht durch Oxidation des molekularen Sauerstoffs in den Mitochondrien, den „Kraftwerken unserer Zellen.“ Es wird üblicherweise durch die Superoxiddismutase 2 (SOD2), einem wichtigen, antioxidativen Enzym innerhalb der Mitochondrien, in Wasserstoffperoxid überführt. Liegt eine genetisch bedingte Minderung der SOD2-Aktivität vor, steigt das Risiko für die Entwicklung chronischer und damit auch bösartiger Erkrankungen. Die Einnahme hochdosierter Antioxidantien kann dieses Risiko minimieren bzw. beseitigen.

Synapsen sind Verbindungsstellen zwischen einer Nervenzelle und einer anderen Zelle (Nervenzelle, Muskelzelle, Sinneszelle). Sie dienen der Informationsverarbeitung und -weiterleitung durch die Übertragung von elektrischen Impulsen in Form der Freisetzung biochemischer Botenstoffe, die in der Folgezelle wieder einen elektrischen Impuls erzeugen. Die Synapse besteht aus Präsynapse und Postsynapse, dazwischen befindet sich der synaptische Spalt.

Jede menschliche Zelle ist von einer sogenannten Zellmembran umgeben, die ihr inneres Milieu aufrechterhält. Die Zelle verfügt über zwei wesentliche Zellkompartimente:

• Das Zellplasma (Zytoplasma)
• Den Zellkern

Das Zytoplasma enthält Bestandteile, die Energie verbrauchen und umwandeln und die Zellfunktionen durchführen. Im Zellkern befinden sich das genetische Material der Zelle und Strukturen, die für die Zellteilung und Vermehrung zuständig sind. Mitochondrien sind winzige Strukturen in der Zelle, die diese mit Energie versorgen.