In dem kürzlich erschienenen Artikel von Lin et al. (1) zeigen die Autoren die schützende Wirkung der Milzinfusion isolierter Mitochondrien gegen hepatische Ischämie/Reperfusionsschäden in einem Rattenmodell. Eine ihrer Schlussfolgerungen ist, dass die isolierten Mitochondrien von Spendertieren auch noch 4 Stunden nach der Infusion ein intaktes Membranpotenzial in den Lebern der Empfängertiere aufrechterhielten, wie durch Mito-Tracker Orange CMTMRos-Färbung festgestellt wurde.
Kationische Fluorophore wie Rhodamin 123 und Tetramethylrhodamin-Methylester (TMRM) werden leicht im Matrixraum der polarisierten Mitochondrien sequestriert, und diese Sonden werden freigesetzt, sobald die Mitochondrien einen Verlust des Membranpotenzials erfahren. MitoTracker-Farbstoffe sind ebenfalls kationische Fluorophore, die sich als Reaktion auf das stark negative mitochondriale Membranpotenzial elektrophoretisch in den Mitochondrien anreichern. Im Gegensatz zu TMRM und Rhodamin 123 besitzen MitoTracker-Farbstoffe jedoch eine reaktive Chlormethylgruppe, die eine kovalente Bindung mit Thiolen auf Proteinen und Peptiden eingeht, wodurch MitoTracker-Farbstoffe in Mitochondrien eingeschlossen werden. Daher halten Mitochondrien MitoTracker-Farbstoffe wie MitoTracker Orange CMTMRos nach dem Verlust ihres Membranpotenzials zurück (2;3). Daher bedeutet die Beibehaltung der MitoTracker-Färbung nicht, dass die infundierten Mitochondrien polarisiert bleiben, wie in (1) festgestellt wurde. In der Tat führt eine hohe Konzentration an freiem Ca2+ im Serum, die 10.000-mal höher ist als das freie zytosolische Ca2+, schnell zu einer mitochondrialen Ca2+-Überlastung, einer Hemmung der Atmung und einer mitochondrialen Dysfunktion, die mit dem Beginn des mitochondrialen Permeabilitätsübergangs und dem Verlust des mitochondrialen Membranpotenzials einhergeht (4;5).