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Beim Aufbau von Muskeln kommt deren Stoffwechsel besondere Bedeutung zu
Raptor: Das Eiweiss, das unsere Muskeln wachsen lässt

Dieses Eiweiss spielt bei der Muskelbildung eine gewichtige Rolle. Die Kenntnis darüber, wie Muskelfasern Energie gewinnen, kann helfen, gezielter Medikamente gegen krankheitsbedingte Stoffwechselveränderungen der Muskulatur zu entwickeln.

Die Muskulatur macht in der Regel zwischen 20 und 40 Prozent der gesamten Körpermasse eines Menschen aus. Sie ist für einen grossen Teil des Energiebedarfs verantwortlich. Der Energiestoffwechsel der Muskeln hat also einen nicht unerheblichen Einfluss auf den gesamten Körper.

Bei vielen Krankheiten, wie zum Beispiel Krebs oder Aids, erhöht der oft einhergehende Verlust an Muskelmasse das Risiko frühzeitig zu sterben. Gezieltes Muskeltraining kann aber auch einen positiven Einfluss auf den Verlauf von Diabetes haben. All diese Phänomene beruhen auf Veränderungen des Stoffwechsels in der Muskulatur. Ein Forscherteam um Markus Rüegg, Professor für Neurobiologie am Biozentrum der Universität, hat das Eiweiss "Raptor" entdeckt, das eine Schlüsselrolle bei der Muskelbildung spielt.

Muskelgewebe besteht hauptsächlich aus Muskelfasern, die auf verschiedene Art und Weise darauf spezialisiert sind, Energie zu gewinnen. Bei Säugetieren und Menschen lassen sich die Muskelfasern aufgrund ihrer unterschiedlichen Kontraktionseigenschaften grob in zwei Hauptkategorien einteilen: in langsam kontrahierende für Ausdaueraktivitäten und in schnell kontrahierende für kurzzeitige Höchstleistungen.

Langsam kontrahierende Muskelfasern erzeugen ihre Energie hauptsächlich mit Hilfe von Mitochondrien, kleiner Energiekraftwerke innerhalb der Zellen. Schnell kontrahierende Muskelfasern hingegen benötigen als Treibstoff grosse Mengen an Zucker. Für die mechanische Umsetzung der gewonnenen Energie ist das Zellskelett der Muskelfasern zuständig.

Beide Muskelzelltypen unterscheiden sich deshalb in ihrem Zellskelett, dem Gehalt an Mitochondrien und den gespeicherten Nährstoffen. Je nach Individuum kann der Anteil der jeweiligen Muskelfasern variieren. So hat ein Ausdauersportler eine höhere Anzahl an langsam kontrahierenden Fasern als ein Bodybuilder, bei dem die schnell kontrahierenden Fasern überwiegen.

"Raptor" steuert die Bildung der Mitochondrien und die Kontraktionseigenschaften von langsam kontrahierenden Muskelfasern beeinflusst. "Raptor" kontrolliert zudem den Aufbau des Zellskeletts und den Nährstoffgehalt von schnell kontrahierenden Fasern. Entfernt man dieses Eiweiss aus dem Muskel, gerät der gesamte Stoffwechsel der Muskelfasern so stark durcheinander, dass die Zellen teilweise zerstört werden.

Die neu definierte Funktion von "Raptor" im Energiestoffwechsel erklärt nun auch, warum dieses Eiweiss in fast allen Organismen - von der Hefe über Würmer und Pflanzen bis zum Menschen - vorkommt.

Mit den neuen Forschungsresultaten wird es möglich, Medikamente zu entwickeln, die gezielter in die Stoffwechselprozesse der Muskelfasern eingreifen. Die Arbeit wirft zudem die Frage auf, ob ein häufig verwendetes Medikament zur Immunsuppression, welches "Raptor" hemmt, einen negativen Einfluss auf die Muskulatur haben könnte.

06.11.08/ Quelle: Universität Basel, Cell Metabolism

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