Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wundermuskelmittel mit Haken

10.11.2010
Die Nachricht, dass Muskeln dank des Proteins PGC-1alpha ohne Ausdauertraining innert kürzester Zeit markant mehr leisten können, liess da und dort Hoffnung auf ein neues Wundermittel aufkommen.

Forschende der Universität Basel haben nun herausgefunden, dass das Ganze einen Haken hat. Mit einer «künstlichen» Mehrproduktion des Proteins steigt bei körperlicher Inaktivität das Risiko, an Übergewicht oder an einer Stoffwechselkrankheit wie Diabetes zu erkranken. Die Resultate wurden kürzlich in der US-Fachzeitschrift «Journal of Biological Chemistry» online veröffentlicht.

Fit durch PGC-1alpha
Wer wünscht sich das nicht: Kein Sport, einfach eine Pille schlucken und fit werden und dabei essen können ohne zuzunehmen. So ganz wird das wohl vorerst nicht klappen. Die ersten Ergebnisse der Forschergruppe von Christoph Handschin vom Departement Biozentrum der Universität Basel sahen zunächst für Bewegungsmuffel durchaus vielversprechend aus. Die Forschenden hatten in Versuchen mit Mäusen herausgefunden, dass das Protein PGC-1alpha in der Ausdauerleistung des Muskels eine zentrale Rolle spielt. Mäuse, die mehr davon produzieren, konnten länger rennen, ohne dass sie dafür speziell trainiert werden mussten. Die erhöhte Produktion des Proteins regte die Muskelfasern an, als ob sie unter sportlicher Aktivität stünden.

Übertragen auf den Menschen ist das Ergebnis für Patienten mit Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes, einem zu hohen Cholesterinwert oder Muskelkrankheiten interessant. Detaillierte Kenntnisse der molekularen Vorgänge rund um das Protein PGC-1alpha könnten längerfristig dazu genutzt werden, bei Patienten mit Muskelkrankheiten oder altersbedingtem Muskelschwund gezielt Muskelfunktion und -ausdauer zu verbessern. Handschin wurde für dieses Forschungsthema kürzlich mit den «Rare Diseases – New Approaches»-Grant der Gebert Rüf Stiftung ausgezeichnet.

Fett durch PGC-1alpha
Nun aber zeigen neuste Untersuchungen von Handschin, wohin ein erhöhter PGC-1alpha -Wert führt, wenn die durch PGC-1alpha fit gemachten Mäuse aufhören, sich zu bewegen und wieder normal, also fettreicher, ernährt werden. In diesem Fall ist das Protein nämlich kontraproduktiv. Eine erhöhte Menge im Körper führt vielmehr dazu, dass die Mäuse sogar mehr Fett im Organismus einlagern als ihre untrainierten Artgenossen.

Grund dafür sind die Muskelzellen, die selbst Fette, sogenannte Lipide, herstellen und speichern. Bei dieser Lipidherstellung, der sogenannten Lipogenese, übernimmt PGC-1alpha eine zentrale Rolle, wie Handschin nachgewiesen hat. Mäuse mit viel PGC-1alpha haben gegenüber untrainierten Mäusen im Muskel eine erhöhte Lipidproduktion. Lipide dienen als wichtigster Energielieferant bei den Muskelbewegungen im Ausdauertraining. Ernähren sich Mäuse (oder auch Menschen) fettreich, ohne das Fett durch Bewegung zu verbrennen, wird es an verschiedenen Orten im Körper eingelagert, wie z.B. im Fettgewebe, in der Leber und im Muskel. PGC-1alpha-trainierte Mäuse, die sich nicht bewegen, lagern in ihren Muskeln neben den Fetten aus der Nahrung zusätzlich auch mehr Lipide ab, die der trainierte Muskel selber herstellt. Die fettreiche Ernährung bei den PGC-1alpha-Mäusen führt somit zu einem erhöhten Fettgehalt in den Muskeln. In untrainierten Mäusen wird hingegen «nur» das Fett aus der Ernährung im Muskel eingelagert und dadurch die kritische Fettmenge im Muskel erst später erreicht.

Ohne Bewegung geht’s nicht
Trainierte, körperlich inaktive Mäuse haben ihren untrainierten Artgenossen gegenüber also einen klaren Nachteil. Sie tragen bei einer ungesunden, zu fettreichen Ernährung und bei fehlender Bewegung ein höheres Risiko, fettleibig zu werden und an Insulinresistenz und später an Diabetes zu erkranken. Die untrainierten und inaktiven Mäuse, die eine fetthaltige Ernährung erhalten, erreichen diesen Krankheitszustand zwar auch, allerdings erst zu einem späteren Zeitpunkt als die PGC-1alpha-trainierten Tiere.

Für eine mögliche Fitness-Pille für den Menschen zur Steigerung von PGC-1alpha gilt, dass bei fettreicher Ernährung nur Bewegung hilft, wenn wir gesund bleiben und nicht dick werden wollen – selbst wenn unser Körper zuvor durch PGC-1alpha fit gemacht werden könnte. Ohne gleichzeitiges Training wäre die Einnahme einer solchen Pille sogar von Nachteil.

Originalbeitrag
Summermatter, S., Baum, O., Santos, G., Hoppeler, H. and Handschin, C. (2010). Peroxisome Proliferator-activated Receptor {gamma} Coactivator 1{alpha} (PGC-1{alpha}) Promotes Skeletal Muscle Lipid Refueling in Vivo by Activating de Novo Lipogenesis and the Pentose Phosphate Pathway. J Biol Chem, 285(43), 32793–32800.
Weitere Auskünfte:
Prof. Dr. Christoph Handschin, Universität Basel, Departement Biozentrum, Abt. Pharmakologie / Neurobiologie, Klingelbergstrasse 70, 4056 Basel, Tel. 061 267 23 78, E-Mail: christoph.handschin@unibas.ch

Hans Syfrig Fongione | idw
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte