Vergleichende Untersuchungen isolierter Mitochondrien nach Kieselsäure-Inkubation

Zusammenfassung

1954 konnten wir berichten (6,7), daß die Mitochondrien in den Zellen von Quarzgranulomen geschwollen sind. Eine solche Mitochondrienschwellung ließ sich auch nach Injektion von amorpher Kieselsäure beobachten (7,8). Dieser Befund, von Policard U. Mitarb. (3) und KLosterkötter u. Mitarb. (2) bestätigt, veranlaßte uns, Überlegungen darüber anzustellen, ob dieser Schwellungsvorgang unspezifisch oder ein Zeichen für die Schädigung enzymatischer Mitochondrienfunktionen durch die Kieselsäure ist. Zwischen der Struktur von Mitochondrien und ihrer biochemischen Aktivität bestehen Wechselwirkungen. Es sind Faktoren bekannt, die eine Aufnahme von Wasser in den intramitochondrialen Raum fördern. Dazu gehören z. B. Thyroxin, Trijodthyronin, Calcium, p-Chloromercuribenzoat, aber auch längeres Stehenlassen der Mitochondrien bei Zimmertemperatur. Es ist eine Aufgabe der Mitochondrien, die bei der Oxydation frei werdende Energie in Form energiereicher Phosphatverbindungen zu speichern. Alle Faktoren, die zu einer Mitochondrienschwellung führen, schädigen die oxydative Phosphorylierung und verhindern damit die Energietransformation. Staudinger, Kersten und Krisch (5) haben festgestellt daß in Gegenwart von 10mg-% Kieselsäure sieh eine verminderte Sauerstoffaufnahme und eine Herabsetzung des $\frac{P}{O} -$ Quotienten zeigt. Außer dieser Schädigung der oxydativen Phosphorylierung konnte die Schwellung von Mitochondrien durch Abnahme der optischen Dichte photometrisch verfolgt werden. Durch 3–10mg-% Kieselsäure wird die Schwellung von Mitochondrien im Vergleich zu Kontrollansätzen beschleunigt, besonders bei ganz frischen Mitochondrien.