So fördert Krafttraining die Beseitigung schädlicher Zellbestandteile

Krafttraining trägt dazu bei, beschädigte Zellbestandteile aus dem Körper zu entfernen, und könnte neue Therapien gegen Herzversagen und Nervenerkrankungen ermöglichen. Werden beschädigte Zellbestandteile nicht aus dem Körper entfernt, können sie Gewebe und Organe erheblich schädigen.

Ein Forschungsteam unter Beteiligung von Fachleuten der Universität Bonn hat untersucht, wie sich Krafttraining auf ein spezielle Protein auswirkt (BAG3), dass maßgeblich die Entsorgung beschädigter Zellbestandteile beeinflusst. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift „Current Biology“ nachzulesen.

Welche Funktion hat BAG3?

Die Zellbestandteile von Muskeln und Nerven unterliegen im Laufe des Lebens einem ständigen Verschleiß und bei der Beseitigung anfallender beschädigter Zellbestandteile aus dem Körper spielt ein Protein namens BAG3 eine entscheidende Rolle, erläutern die Forschenden.

Das Protein identifiziere nicht nur beschädigte Komponenten, es sorge zudem dafür, dass diese von Zellmembranen umschlossen werden, wodurch ein sogenanntes Autophagosom entstehe, das den Zellmüll sammelt und für die Entsorgung vorbereitet.

Diese Autophagosomen schützen die Zellgesundheit, indem sie beschädigte oder überflüssige Zellbestandteile entfernen, so die Fachleute weiter.

Krafttraining aktiviert BAG3 im Muskel

In der aktuellen Studie stellte das Forschungsteam nun fest, dass Krafttraining BAG3 in der Muskulatur aktivieren kann, was für den Abtransport beschädigter Zellbestandteile äußerst wichtig ist.

Denn nur ein aktiviertes BAG3-Protein kann geschädigte Zellbestandteile effektiv binden und die Membranumhüllung fördern, erläutert das Team. Ein solches aktives Entsorgungssystem sei auch für den langfristigen Erhalt der Muskulatur notwendig.

Wird das BAG3-System beeinträchtigt, ist dies bei Kindern beispielsweise mit rasch fortschreitender Muskelschwäche und Herzversagen verbunden, berichten die Forschenden.

Die neue Studie zeige nun, welche Trainingsintensität erforderlich sei, um das BAG3-System zu aktivieren, und die gewonnenen Erkenntnisse könnten auch bei der Entwicklung von Trainingsprogrammen für die Rehabilitation helfen.

Auswirkungen auf die Nerven

Generell sei das BAG3-System aber nicht nur in der Muskulatur aktiv. So können Mutationen in BAG3 zu dem sogenannten Charcot-Marie-Tooth-Syndrom führen, einer Nervenkrankheit, bei der Nervenfasern in Armen und Beinen absterben, erklären die Fachleute.

Bei bestimmten Formen des Syndroms sei das BAG3-Entsorgungssystem fehlreguliert, was die wichtige Rolle dieses Systems für die allgemeine Gesundheit des Gewebes verdeutliche.

Unterschied bei der Aktivierung

Das Forschungsteam beobachtete außerdem einen überraschenden Unterschied zwischen BAG3 und anderen Proteinen. „Viele Proteine werden in der Zelle durch die Anheftung von Phosphatgruppen, die sogenannte Phosphorylierung, aktiviert. Bei BAG3 ist der Vorgang jedoch umgekehrt“, erklärt der Studienautor Jörg Höhfeld in einer Pressemitteilung.

In der ruhenden Muskulatur sei BAG3 phosphoryliert und die Phosphatgruppen werden bei der Aktivierung entfernt, so Höhfeld. Spezielle Enzyme, sogenannte Phosphatasen, seien für die Entfernung dieser Phosphatgruppen verantwortlich.

Entwicklung neuer Medikamente in Sicht

Ein Identifizierung der verantwortlichen Phosphatasen könnte auch bei der Entwicklung neuer Wirkstoffe helfen, die die Aktivierung von BAG3 im Körper beeinflussen und so neue Behandlungsansätze bei Muskelschwäche, Herzschwäche und Nervenerkrankungen eröffnen, erläutern die Forschenden.

Die neuen Erkenntnisse könnten ihrer Ansicht nach beispielsweise immobilisierten und beatmeten Menschen auf Intensivstationen zugute kommen, bei denen der fehlende mechanische Reiz zu einem raschen Abbau der Muskulatur führt. Die Fachleute vermuten, dass hier die fehlende Aktivierung von BAG3 den Muskelabbau begünstigt und dass ein Medikament zur Aktivierung von BAG3 den Betroffenen helfen könnte. (as)