Muskeln befreien sich durch Sport von abgenutzten Proteinen

Die Selbstreinigung der Muskeln

Körperliche Aktivität reinigt die Muskeln durch einen neu entdeckten Mechanismus. Forschende aus Kopenhagen zeigten, wie bei der körperlichen Betätigung abgenutzte Proteine markiert werden, die dann im Anschluss entsorgt werden. Dieser Mechanismus erklärt dem Forschungsteam zufolge zum Teil auch, warum Sport so förderlich für die Gesundheit ist.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Kopenhagen entschlüsselten die reinigende Wirkung von körperlicher Aktivität auf den Muskel. Dabei spielt ein Protein namens Ubiquitin eine Schlüsselrolle, da es abgenutzte Proteine markierte, die in Folge abgebaut werden. Die Forschungsarbeit wurde kürzlich im „FASEB Journal“ vorgestellt.

Sport hält die Muskeln gesund

Forschende an der Fakultät für Ernährung, Bewegung und Sport der Universität Kopenhagen haben gezeigt, dass körperliche Aktivität zu einer Reinigung der Muskeln führt, da dabei abgenutzte Proteine mit Ubiquitin markiert werden, wodurch diese abgebaut werden. Dies verhindere die Anhäufung von geschädigten Proteinen und trage dazu bei, die Muskeln gesund zu halten.

Zahlreiche gesundheitliche Vorteile durch Sport

Es ist allgemein bekannt, dass sich körperliche Aktivität in vielerlei Hinsicht positiv auf die Gesundheit auswirkt. Es ist ebenfalls nicht neu, dass Sport grundlegend für den Aufbau und Erhalt von Muskeln ist. Da Muskeln einen Großteil der Kohlenhydrate umsetzen, übernehmen sie auch eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Stoffwechsels.

Das Rätsel um den gesunden Sport

Auch wenn die vielen Vorzüge des Sports auf die Gesundheit bekannt sind, ist zum Teil immer noch nicht ausreichend verstanden, wie es zu diesen positiven Effekten kommt. Das dänisch-australische Forschungsteam ist der Entschlüsselung dieses Rätsels nun einen Schritt näher gekommen.

Reinigung der Muskeln zur Aufrechterhaltung

Die Aufrechterhaltung der Muskelfunktion ist für die menschliche Gesundheit unerlässlich. Dies gelingt, in dem Proteine, also die Bausteine der Muskeln, bei Verschleiß abgebaut und in einer Art Reinigungsprozess eliminiert werden. Die entsorgten Proteine werden dann durch frische ersetzt.

In Versuchen an fahrradfahrenden Personen konnten die Forschenden dokumentieren, das bereits nach zehnminütiger Aktivität der Spiegel des Proteins Ubiquitin signifikant erhöht wird. Der Erhöhung folgte eine anschließende Entfernung abgenutzter Proteine. Dies ebnete wiederum den Weg für die Anreicherung neuer Proteine.

Das Muskelrecycling

„Ubiquitin selbst ist ein kleines Protein”, erklärt Professor Erik Richter aus dem Forschungsteam. Es hefte sich an die Aminosäure Lysin auf abgenutzten Proteinen, woraufhin das Protein zu einem Proteasom transportiert wird, eine Struktur, die Proteine verschlingt und sie zu Aminosäuren verarbeitet. Diese Aminosäuren können dann bei der Synthese neuer Proteine wiederverwendet werden. Als solches trage Ubiquitin zu einer sehr nachhaltigen Zirkulation der körpereigenen Proteine bei.

Neue Erkenntnisse über den Kreislauf der Muskeln

Zwar hat sich umfangreiches Wissen darüber angesammelt, wie Muskeln den Aufbau neuer Proteine während des körperlichen Trainings regulieren, doch ist viel weniger darüber bekannt, wie Muskelkontraktionen und Training dazu dienen, abgenutzte Proteine signifikant zu reinigen, resümieren die Forschenden. „Die wichtige Rolle von Ubiquitin für die Säuberung abgenutzter Proteine in Verbindung mit Muskelaktivität wurde bislang nicht vollständig gewürdigt“, ergänzt Professor Bente Kiens aus dem Projektteam. „Jetzt wissen wir, dass körperliche Aktivität die Ubiquitin-Markierung abgenutzter Proteine verstärkt.“

Use it or loose it

„Im Grunde erklärt der Mechanismus einen Teil der Gründe, warum körperliche Aktivität gesund ist“, fügt Professor Jørgen Wojtaszewski hinzu. Die Muskeln an sich setzen dabei Prozesse in Gang, die sie gesund und funktionsfähig halten – vorausgesetzt sie werden benutzt. (vb)