Die IHHT (Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapie) bei sekundären Mitochondriopathien bei Long-COVID und ME/CFS

Kann gezielt eingesetzter Sauerstoffmangelreiz eine Symptombesserung bei Long-COVID und ME/CFS bringen?

Für schwerwiegende chronische Erkrankungen wie Long-COVID, ME/CFS (Myalgische Enzephalomyelitis/Chronisches Fatigue-Syndrom) und das Post-Vac-Syndrom werden dringend neue und effektive Therapieansätze benötigt. Diese Krankheitsbilder sind häufig mit einer sekundären Mitochondriopathie assoziiert, die durch eine beeinträchtigte Funktion der Mitochondrien – den „Kraftwerken“ der Zelle – gekennzeichnet ist. Diese Dysfunktion tritt oft erst im Verlauf der Erkrankung auf und spielt eine zentrale Rolle in der Pathophysiologie, da sie zu einer verminderten Energieproduktion, oxidativem Stress und Entzündungsprozessen führt.

Mechanismen und klinische Bedeutung mitochondrialer Dysfunktion bei Long-COVID und ME/CFS

Mitochondriale Dysfunktionen spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung und Chronifizierung von Long-COVID und ME/CFS (Myalgische Enzephalomyelitis/Chronisches Fatigue-Syndrom). Die Mechanismen dieser sekundären Mitochondriopathien sind vielfältig und betreffen sowohl die Energieproduktion als auch die Regulation von oxidativem Stress und Immunprozessen.

1. Persistierende Viren und Antigene: Der Krankheitsprozess beginnt häufig mit der Präsenz viraler Fragmente oder persistierender Antigene, die das Immunsystem dauerhaft aktivieren. Dies führt zu einer chronischen Immunantwort, die die Mitochondrien bereits in einer frühen Phase belastet und Regenerationsprozesse behindert.

2. Immundysregulation: Die anhaltende Aktivierung des Immunsystems setzt entzündliche Zytokine wie Interleukin-1β und Tumornekrosefaktor-α frei. Diese Zytokine stören den Energiestoffwechsel der Zellen und setzen die Mitochondrien unter zusätzlichen Stress. Dies bildet die Grundlage für eine anhaltende Entzündungsreaktion, die sich negativ auf die Zellfunktion auswirkt.

3. Oxidativer Stress: Im Verlauf der chronischen Entzündung kommt es zu einer Überproduktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS). Diese schädigen mitochondriale Membranen und DNA, was die Funktion der Mitochondrien weiter einschränkt. Der oxidative Stress verstärkt die Energiekrise in den Zellen und trägt zur fortschreitenden Dysfunktion bei.

4. Beeinträchtigte Energieproduktion: Durch die Schäden an den Mitochondrien wird die oxidative Phosphorylierung gestört, was zu einer erheblich reduzierten ATP-Produktion führt. Die unzureichende Energieversorgung der Zellen äußert sich in zentralen Symptomen wie Fatigue, Muskelschwäche und Belastungsintoleranz (PEM).

5. Autoimmunprozesse: Parallel dazu können Autoantikörper, etwa gegen β2-Adrenozeptoren oder muskarinische Acetylcholinrezeptoren, Signalwege stören, die die mitochondriale Aktivität regulieren. Dies führt zu einer weiteren Dysregulation des Zellstoffwechsels und trägt zur Chronifizierung der Erkrankung bei.

6. Endotheliale Dysfunktion und Mikrozirkulationsstörungen: In späteren Phasen der Erkrankung beeinträchtigt die mitochondriale Dysfunktion die Funktion der Endothelzellen, die für die Gefäßregulation essenziell sind. Oxidative Stressmechanismen und Entzündungen verschlechtern die Mikrozirkulation, was die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Gewebe reduziert. Dies führt zu Kreislaufproblemen, Schwindel und einem erhöhten Risiko für Thrombosen, die besonders häufig bei Long-COVID-Patienten beobachtet werden.

Diese Mechanismen wirken häufig in Kombination und erzeugen eine Abwärtsspirale, die zu chronischen Symptomen und multisystemischen Störungen führt. Die mitochondriale Dysfunktion ist damit nicht nur eine Folge der initialen Erkrankung, sondern auch ein zentraler Treiber der Pathophysiologie bei Long-COVID und ME/CFS.

Symptome von Long-COVID und ME/CFS, die durch mitochondriale Dysfunktion unter anderem erklärt werden

Die Mechanismen der mitochondrialen Dysfunktion bei Long-COVID und ME/CFS bieten mitunter Erklärungen für zentrale Symptome, die bei diesen Erkrankungen auftreten. Diese Symptome werden jedoch auch durch andere Mechanismen ausgelöst. Diese umfassen:

1. Fatigue: Die reduzierte ATP-Produktion durch gestörte oxidative Phosphorylierung führt zu einem chronischen Energiemangel auf zellulärer Ebene. Da ATP die Hauptenergiequelle der Zellen ist, erklärt der Energiemangel die ausgeprägte körperliche und geistige Erschöpfung, die viele Betroffene als Fatigue beschreiben.

2. Post-Exertional Malaise (PEM): Die Unfähigkeit, körperliche oder geistige Belastungen zu tolerieren, wird auf die dysfunktionale Anpassung der Mitochondrien an erhöhte Energieanforderungen zurückgeführt. Bei Belastung steigt der oxidative Stress an, und die ohnehin eingeschränkte ATP-Produktion reicht nicht aus, um den Bedarf zu decken. Dies führt zu einer Verschlimmerung der Symptome nach Belastung.

3. Endotheliale Dysfunktion: Die mitochondriale Dysfunktion beeinträchtigt die Funktion der Endothelzellen, die eine Schlüsselrolle in der Gefäßregulation spielen. Dies führt zu einer gestörten Mikrozirkulation, die eine unzureichende Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Gewebe verursacht. Symptome wie Kreislaufprobleme, niedriger Blutdruck (orthostatische Intoleranz) und ein erhöhtes Thromboserisiko können durch diese Mechanismen erklärt werden.

4. Kognitive Einschränkungen („Brain Fog“): Das Gehirn ist auf eine konstante Energieversorgung angewiesen. Bei mitochondrialer Dysfunktion kommt es zu einer verminderten ATP-Produktion in Nervenzellen, was die neuronale Signalübertragung stört. Zusätzlich können oxidativer Stress und Entzündungen neuroinflammatorische Prozesse fördern, die kognitive Symptome wie Konzentrationsprobleme und Gedächtnisstörungen verstärken.

5. Muskelschwäche und Schmerzen: Die eingeschränkte Energieversorgung der Muskelzellen und die Akkumulation von oxidativen Schäden führen zu Muskelschwäche und können Myalgien (Muskelschmerzen) begünstigen. Dies erklärt die muskuläre Erschöpfung, die Betroffene bereits nach minimaler Belastung spüren.

6. Schlafstörungen und nicht erholsamer Schlaf: Mitochondriale Dysfunktion kann auch Regulationsprozesse im autonomen Nervensystem beeinträchtigen, die für den Schlaf-Wach-Rhythmus und die Erholung während des Schlafs essenziell sind. Dies führt zu einem Gefühl von Erschöpfung trotz ausreichend langer Schlafphasen.

Wie kann man eine sekundäre Mitochondriopathie behandeln?

Sekundäre Mitochondriopathien können durch eine multimodale Therapie behandelt werden, die entzündungshemmende Maßnahmen, die Gabe von Mikronährstoffen wie Coenzym Q10, NAD+-Vorstufen, Magnesium und B-Vitaminen sowie physikalische Therapien wie eben die Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapie (IHHT) kombiniert, um die mitochondriale Funktion zu unterstützen und oxidativen Stress zu reduzieren.

Ergänzende Nährstofftherapie

Vor Beginn einer IHHT wird empfohlen, die mitochondriale Funktion durch eine gezielte Nährstofftherapie zu unterstützen. Studien zeigen, dass Mikronährstoffe wie Coenzym Q10, Magnesium, B-Vitamine, Carnitin und NAD+-Vorstufen (z. B. Nicotinamid-Ribosid) essenziell für die Funktion und Regeneration der Mitochondrien sind. Diese Substanzen verbessern die ATP-Produktion, reduzieren oxidativen Stress und schaffen optimale Voraussetzungen, damit die IHHT ihre volle Wirkung entfalten kann.

IHHT-Wirkmechanismen

Die Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapie (IHHT) aktiviert mehrere physiologische Prozesse, die sowohl die mitochondriale Funktion als auch die Zellgesundheit fördern können. Studien stützen die nachfolgenden Mechanismen, die IHHT zu einem potenziell wirksamen Ansatz bei Erkrankungen wie Long-COVID, ME/CFS und dem Post-Vac-Syndrom machen:

1. Aktivierung von Signalmolekülen: Hypoxie-induzierbare Faktoren (HIF-1) werden durch die abwechselnden Sauerstoffbedingungen der IHHT aktiviert. Diese Signalmoleküle fördern die Anpassung an Sauerstoffmangel, steigern die Bildung neuer Blutgefäße (Angiogenese) und regulieren entzündungshemmende sowie zellschützende Prozesse.

2. Autophagie-Stimulation: IHHT fördert Autophagie, einen zellulären „Reinigungsprozess“, der beschädigte Zellbestandteile abbaut und recycelt. Studien zeigen, dass Autophagie eine zentrale Rolle bei der Regeneration von Zellen und der Reduktion von oxidativem Stress spielt, wodurch mitochondriale Schäden verringert werden.

3. Durchblutungssteigerung:Die wechselnden Phasen von Hypoxie und Hyperoxie verbessern die Gefäßelastizität und fördern die Mikrozirkulation. Dies erhöht die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Gewebe, was die Energieproduktion und den Zellstoffwechsel unterstützt.

4. Aktivierung von Stressreaktionsmechanismen: Der kurzfristige physiologische Stress, der durch Hypoxie- und Hyperoxie-Phasen erzeugt wird, aktiviert Schutzmechanismen, die antioxidative und entzündungshemmende Effekte haben können. Diese Mechanismen stärken die Resilienz der Zellen gegenüber oxidativem und metabolischem Stress.

Potenzielle Folgen der IHHT bei Long-COVID, ME/CFS und Post-Vac-Syndrom

Die IHHT könnte durch ihre vielfältigen Mechanismen die Symptome dieser Erkrankungen lindern:

• Reduktion von Entzündungen: Die Autophagie-Induktion und die Aktivierung von HIF-1 könnten Entzündungsprozesse modulieren.

• Verbesserung der Energieproduktion: Durch die Stimulation der mitochondrialen Funktion könnte die IHHT die ATP-Produktion steigern, was zu einer Verringerung von Fatigue und Muskelschwäche führen könnte.

• Optimierung der Durchblutung: Eine verbesserte Mikrozirkulation erhöht die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung, insbesondere in belasteten Geweben wie Muskeln und Gehirn.

• Langfristige Zellregeneration: Die Aktivierung von zellulären Reparaturmechanismen unterstützt die Regeneration und stärkt die Zellfunktion.

Wie läuft eine IHHT ab?

Die Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapie ist eine nicht-invasive Behandlungsmethode, die unter ärztlicher oder therapeutischer Aufsicht durchgeführt wird. Sie wird in der Regel in spezialisierten Praxen oder Therapiezentren angeboten und läuft in mehreren klar definierten Schritten ab:

1. Vorgespräch und Diagnostik

   Vor Beginn der Therapie erfolgt ein ausführliches Anamnesegespräch, um den Gesundheitszustand und die individuelle Belastbarkeit des Patienten zu beurteilen. Dabei werden mögliche Kontraindikationen wie schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, unkontrollierter Bluthochdruck oder akute Infektionen ausgeschlossen. Zusätzlich können Bluttests durchgeführt werden, um den mitochondrialen Status und Nährstoffmängel zu bewerten.

2. Vorbereitung

   Der Patient wird bequem in einem Sessel oder einer Liege positioniert. Eine Atemmaske wird aufgesetzt, die mit einem speziellen Gerät verbunden ist. Dieses Gerät steuert präzise die Sauerstoffkonzentration in der eingeatmeten Luft. Der Sauerstoffgehalt kann dabei stufenweise angepasst werden, um die gewünschte Hypoxie (reduzierte Sauerstoffzufuhr) und Hyperoxie (erhöhte Sauerstoffzufuhr) zu erzeugen.

3. Therapiesitzung

   Eine IHHT-Sitzung besteht aus mehreren Intervallen von Hypoxie und Hyperoxie. Die typischen Schritte sind:

   • Hypoxie-Phase: Während dieser Phase wird der Sauerstoffgehalt der eingeatmeten Luft auf ca. 9–16 % gesenkt (vergleichbar mit den Bedingungen in einer Höhe von 3.000–6.000 Metern). Diese Phase dauert in der Regel 3–5 Minuten.

   • Hyperoxie-Phase: Anschließend wird der Sauerstoffgehalt erhöht, meist auf 30–40 %. Diese Phase dauert ebenfalls 3–5 Minuten und sorgt dafür, dass die Gewebe und Mitochondrien optimal mit Sauerstoff versorgt werden.

   • Der Wechsel zwischen den Phasen wird 4–8 Mal wiederholt. Eine Sitzung dauert typischerweise 30–50 Minuten.

4. Überwachung

   Während der gesamten Sitzung werden die Vitalparameter überwacht, z. B. Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung und Blutdruck. Moderne Geräte zeichnen diese Daten kontinuierlich auf, um die Sicherheit und Effektivität der Behandlung zu gewährleisten.

5. Nachbesprechung und Anpassung

   Nach der Sitzung wird der Patient gebeten, seine Empfindungen zu schildern. Basierend auf der Reaktion des Körpers können Intensität und Dauer der nächsten Sitzungen angepasst werden. Die Therapie wird in der Regel über mehrere Wochen hinweg durchgeführt, mit 10–20 Sitzungen je nach Indikation.

Nachteile der IHHT: Begrenzungen und mögliche Risiken

Obwohl die Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapieein vielversprechender Ansatz ist, gibt es potenzielle Nachteile und Risiken, die berücksichtigt werden müssen. Ein zentraler Aspekt ist die eingeschränkte Anwendung bei Patient:innen mit niedrigem Ruhe-Baseline-SpO₂ (Sauerstoffsättigung im Blut). Diese Problematik tritt insbesondere bei Personen auf, deren Sauerstofftransportkapazität bereits vor der Therapie beeinträchtigt ist, etwa durch:

1. Kardiovaskuläre Schwächen: Eine reduzierte Herzleistung oder ein niedriger Blutdruck kann dazu führen, dass die Anpassung an Hypoxie nicht ausreichend erfolgt. Die Herz-Kreislauf-Regulation benötigt Zeit, um auf den Sauerstoffmangelreiz zu reagieren, was zu Schwindel, Müdigkeit oder Kreislaufproblemen während der Therapie führen kann.

2. Niedrige Sauerstoffsättigung (SpO₂): Patient

   mit einer niedrigen Baseline-SpO₂, z. B. aufgrund von Lungenerkrankungen oder endothelbedingter Mikrozirkulationsstörungen, können Schwierigkeiten haben, die kurzzeitigen Phasen von Sauerstoffmangel zu tolerieren. Dies kann die Wirksamkeit der Therapie beeinträchtigen und zu einer verstärkten Erschöpfung führen.

3. Autonome Dysregulation: Bei Personen mit bereits bestehender autonomer Dysfunktion, wie sie häufig bei Long-COVID oder ME/CFS vorkommt, kann die IHHT den physiologischen Stress verstärken. Dies könnte Symptome wie Tachykardien oder orthostatische Intoleranz hervorrufen oder verschlimmern.

4. Individuelle Anpassungsfähigkeit: Der Erfolg der IHHT hängt stark von der Fähigkeit des Körpers ab, sich an wechselnde Sauerstoffbedingungen anzupassen. Bei Patient

   mit niedriger mitochondrialer Kapazität oder eingeschränkter kardio-respiratorischer Reserve könnten die Reize ineffektiv oder sogar kontraproduktiv sein.

   
   

Empfehlung zur Risikominimierung

Um diese Risiken zu minimieren, sollte eine umfassende prätherapeutische Diagnostik erfolgen, einschließlich der Messung von SpO₂, Herzfrequenzvariabilität und einer Belastungstestung. Die Sauerstoffmangelreize sollten individuell angepasst und die Therapie schrittweise eingeleitet werden. die Therapie sollte daher NICHT bei einem niedrigen Bell-Score bzw. funktionellen Zustand eingesetzt werden, da sonst die Gefahr eines Crashes droht.

Fazit: Kann also ein gezielt eingesetzter Sauerstoffmangelreiz eine Symptombesserung bei Long-COVID und ME/CFS bringen?

Die Intervall-Hypoxie-Hyperoxie-Therapie (IHHT) ist ein innovativer Ansatz, der durch die gezielte Aktivierung von mitochondrialen Anpassungsmechanismen, die Förderung der Autophagie und die Verbesserung der Mikrozirkulation vielversprechende Effekte bei Long-COVID, ME/CFS und dem Post-Vac-Syndrom bietet. Insbesondere die Fähigkeit, die Energieproduktion zu steigern und Entzündungsreaktionen zu modulieren, könnte zur Linderung von Fatigue, Muskelschwäche und kognitiven Beeinträchtigungen beitragen.

Allerdings zeigt sich, dass die IHHT nicht für alle Betroffenen gleichermaßen geeignet ist. Patient:innen mit einem niedrigen Bell-Score (schlechter funktioneller Zustand), niedriger Sauerstoffsättigung (SpO₂) oder eingeschränkter Anpassungsfähigkeit an Sauerstoffmangelreize sind besonders anfällig für unerwünschte Wirkungen wie Kreislaufprobleme, orthostatische Intoleranz oder gar Crashes. Die Therapie erfordert daher eine sorgfältige Auswahl der Patient:innen und eine individuell angepasste Durchführung, um das Risiko von Nebenwirkungen zu minimieren. Vorher sollte eine Mikronährstofftherapie zur Optimierung der mitochondrialen Funktion in Betracht gezogen werden.

Insgesamt bleibt die IHHT ein vielversprechender Ansatz, dessen Wirksamkeit jedoch in weiteren Studien systematisch untersucht werden muss, um die optimale Patient:innen, Dosierung und Sicherheit zu definieren. Für eine breite klinische Anwendung ist daher eine individuell angepasste Strategie essenziell.

Quellen:

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