Stoffwechselerkrankungen

Stoffwechsel, auch Metabolismus genannt, umfasst alle chemischen Reaktionen im Körper, durch die Zellen Energie gewinnen, Bausteine herstellen und Zwischenprodukte für weitere Reaktionen bereitstellen. Er lässt sich grob in Katabolismus (Abbauprozesse) und Anabolismus (Aufbauprozesse) unterteilen. Katabolismus liefert Energie in Form von ATP sowie reduzierte Cofaktoren wie NADH und FADH2, während der Anabolismus Bausteine wie Aminosäuren, Nukleotide und Lipide für Zellstrukturen und Funktionen bereitstellt.

Wichtige Stoffwechselwege sind Glykolyse, der Citratzyklus (Krebszyklus), die oxidative Phosphorylierung, der Fettstoffwechsel (Beta-Oxidation) und der Proteinstoffwechsel. Ergänzend laufen der Pentosephosphatweg sowie verschiedene Biosynthese- und Abbaupfade ab. Der Stoffwechsel ist tissue- und organkontextabhängig reguliert; Leber, Muskelgewebe, Gehirn und Fettgewebe spielen zentrale Rollen. Intermediäre dienen als Substrate für Biosynthese, Signalübertragung und Entgiftung.

Die Regulation erfolgt auf Ebene der Enzymaktivität, der Substratverfügbarkeit und der Hormone wie Insulin, Glukagon und Adrenalin. Umweltfaktoren wie Ernährung, Schlaf und Stress beeinflussen die Stoffwechselaktivität. Störungen können angeboren oder erworben sein und reichen von Mildformen bis hin zu schweren Erkrankungen wie Diabetes mellitus, Fettleibigkeit, Hyperlipidämie und metabolischem Syndrom.

In Wissenschaft und Medizin ist der Stoffwechsel ein zentrales Forschungsfeld, das Einblicke in Gesundheit, Alterung und Krankheit bietet und Ansatzpunkte für Therapien liefert.