Mitochondrien kommen in allen Zellen des Körpers vor und dienen der Energiegewinnung, wovon viele Stoffwechselprozesse der Zelle abhängig sind. Sie werden daher auch gerne als "Kraftwerke" der Zelle bezeichnet. Die Energie liefern sie, indem sie bestimmte Stoffwechselprodukte mit Hilfe von Sauerstoff "verbrennen" und dabei sogenannte energiereiche Phosphate bilden.

Zwei Arbeitsgruppen um Hochschuldozent Dr. Walter Schubert und Dr. Wolfram S. Kunz an der der Universität Magdeburg berichten in The Journal of Cell Biology vom 9. März 1998 (Band 140, S. 1091-1101) über einen wesentlichen Fortschritt auf dem Gebiet der Mitochondrienforschung. Es ist ihnen gelungen, die Funktion einzelner Mitochondrien in lebenden Zellen direkt zu beobachten.

Möglich wurde dies mit einem Lasermikrostrahl, der die Mitochondrien in der Zelle lokalisiert und gleichzeitig auch deren "Atmung" registriert (functional imaging). Dabei werden Flavoproteine angeregt, die innerhalb der Mitochondrien in der sogenannten Atmungskette sitzen. Dadurch ist es möglich, zu einer genauen Kartierung der Mitochondrienfunktion innerhalb der Zelle zu gelangen.

Überraschenderweise fanden die Wissenschaftler, daß in einzelnen Muskelzellen unterschiedliche Mitochondrien mit verschiedenen "Atmungstypen" vorkommen. Zukünftig wird es mit diesem Verfahren möglich sein, die Mitochondrienfunktion in ihrer natürlichen zellulären Umgebung zu erfassen. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten in der Grundlagenforschung sowie für die Erforschung und Diagnostik zahlreicher Krankheiten. In jüngster Zeit mehren sich die Hinweise, daß Mitochondrien durch die Aufnahme von Calcium-Ionen in ihrer Funktion schwer gestört werden können, so daß die Zelle stirbt (Apoptose). Interessant dürfte die Technik auch für die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen gestörter Mitochondrienfunktion und der Schädigung von Nervenzellen sein wie zum Beispiel bei neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer und der amyotrophen Lateralsklerose, die zu einer rasch fortschreitenden Lähmung führt.