Sport trainiert nicht nur die Muskeln, sondern kann auch die Entstehung einer Fettleber verhindern. Eine neue Studie des Deutschen Zentrums f\u00fcr Diabetesforschung (DZD), Helmholtz Munich und dem Universit\u00e4tsklinikum T\u00fcbingen zeigt, welche molekularen Anpassungen insbesondere der Mitochondrien der Leber dabei zu beobachten sind.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Weltweit leidet jeder vierte Mensch an einer nicht-alkoholisch bedingten Lebererkrankung (NAFLD, auch metabolische Lebererkrankung MAFLD genannt). Die Betroffenen haben h\u00e4ufig auch einen Typ-2-Diabetes sowie ein erh\u00f6htes Risiko f\u00fcr Leberzirrhose und kardiovaskul\u00e4ren Erkrankungen. Zudem ist NAFLD mit einer erh\u00f6hten Sterblichkeit verbunden. Als eine Ursache f\u00fcr die Erkrankung wird eine Dysbalance von Energiezufuhr und -verbrauch diskutiert. Das f\u00fchrt zur Fettablagerung in der Leber und beeintr\u00e4chtigt mit der Zeit die Funktion der Mitochondrien* \u2013 beides Risikofaktoren f\u00fcr die Entstehung einer hepatischen Insulin-Resistenz und Leberentz\u00fcndung.<\/p>\n\n\n\n
Um NAFLD vorzubeugen und zu behandeln, wird eine Ver\u00e4nderung des Lebensstils mit erh\u00f6hter k\u00f6rperlicher Aktivit\u00e4t empfohlen. In wieweit regelm\u00e4\u00dfiger Sport die Anpassung der Leber an eine erh\u00f6hte Energiezufuhr ver\u00e4ndert und welche Rolle der Skelettmuskel dabei spielt, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Institut f\u00fcr Klinische Chemie und Pathobiochemie am Universit\u00e4tsklinikum T\u00fcbingen und am Institut f\u00fcr Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen bei Helmholtz Munich an der Universit\u00e4t T\u00fcbingen untersucht. Dabei haben sie mit dem Institut f\u00fcr Experimentelle Genetik (IEG) am Helmholtz Zentrum M\u00fcnchen, dem Leibniz Institut f\u00fcr Analytische Wissenschaften in Dortmund und dem Dalian Institute of Chemical Physics in China zusammengearbeitet.<\/p>\n\n\n\n
In der von Dr. Miriam Hoene und Dr. Lisa Kappler durchgef\u00fchrten Studie wurden M\u00e4use mit einer energiereichen Nahrung gef\u00fcttert. Ein Teil der M\u00e4use erhielt zus\u00e4tzlich regelm\u00e4\u00dfiges Laufbandtraining. Im Anschluss an die sechsw\u00f6chige Intervention untersuchten die Forschenden die Lebern und Muskeln der Tiere auf Ver\u00e4nderungen bei den Genen, die abgelesen werden (Transkriptom), bei den in den Mitochondrien gebildeten Proteinen (mitochondriales Proteom), der Lipidzusammensetzung und der Mitochondrienfunktion. <\/p>\n\n\n\n
Dabei zeigte sich, dass durch das Training in der Leber wichtige Enzyme des Glukose- und Fruktose-Abbaus sowie des mitochondrialen Pyruvatmetabolismus reguliert werden. So kann der Substrat\u00fcberschuss f\u00fcr die mitochondriale Atmung und die Lipidsynthese verringert werden. Die Folge: Es wird weniger Fett in der Leber gespeichert \u2013 und weniger spezielle Lipide wie Diacylglycerol. Zudem verbessert sich die Glukosekontrolle in den trainierten M\u00e4usen. Zus\u00e4tzlich entlastet eine erh\u00f6hte Atmungskapazit\u00e4t der Skelettmuskeln den Stoffwechsel in der Leber. <\/p>\n\n\n\n
Die systembiologischen Daten bieten einen umfassenden Einblick in die molekulare Anpassung von Leber und Muskel an eine energiereiche Di\u00e4t, an Training, und kombinatorische Effekte. \u201eDie Ergebnisse passen sehr gut zu Ans\u00e4tzen laufender klinischer Studien, in denen Inhibitoren gegen einige der hier gefundenen Targets wie z.B. den mitochondrialen Pyruvattransporter getestet werden\u201c, sagt DZD-Wissenschaftlerin Prof. Dr. Cora Weigert. \u201eSie zeigen auch, wie durch regelm\u00e4\u00dfige k\u00f6rperliche Aktivit\u00e4t gleichzeitig viele, kleine Ver\u00e4nderungen an zentralen Schaltstellen des Metabolismus stattfinden, was durch eine Monotherapie nicht erreicht werden kann\u201c, f\u00fchrt die Leiterin der Studie und Professorin f\u00fcr Molekulare Diabetologie am Universit\u00e4tsklinikum T\u00fcbingen weiter aus.<\/p>\n\n\n\n
*Mitochondrien
Aufgabe der Mitochondrien ist es, Energie f\u00fcr die Zelle verf\u00fcgbar zu machen. Dies geschieht durch Zellatmung. Dabei handelt es sich um einen Stoffwechselvorgang, bei dem in Glukose und anderen organischen Substanzen gespeicherte Energie durch das Aufbrechen der chemischen Verbindung gewonnen wird. Bei diesem Vorgang wird Adenosin-Triphosphat, kurz ATP gewonnen. Das ist das wichtigste Energiemolek\u00fcl im K\u00f6rper. Mitochondrien gelten deswegen auch als Kraftwerke der Zelle.<\/p>\n\n\n\n