Artikel zur Langlebigkeit

Wie steuern Muskeln den Fettstoffwechsel?

Die Skelettmuskulatur spielt eine herausragende Rolle bei der Kontrolle des Glukosespiegels im Körper, was für die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes wichtig ist.
  • Die Skelettmuskulatur spielt eine Rolle bei der Kontrolle des Glukosespiegels, was für die Verringerung des Risikos von Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes von entscheidender Bedeutung ist. 

  • Mehr Skelettmuskulatur führt zu einer erhöhten Genaktivität namens Kruppel-like-Faktor 15 (KLF15). 

  • Mäuse ohne KLF15 hatten Fettleibigkeit, hohe Lipide, Glukoseintoleranz, Insulinresistenz und Fettleber. KLF15 steuert die Fettaufnahme und -verwertung aus der Skelettmuskulatur.

  • Ohne KLF15 gelangen Fette nicht in die Muskeln und werden stattdessen in Fettzellen oder in der Leber gespeichert.

Dieser Artikel wurde in den University Hospitals News veröffentlicht:

Stoffwechselerkrankungen wie Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes haben in den USA epidemische Ausmaße angenommen und treten bei etwa 30 Prozent der Bevölkerung auf. Die Skelettmuskulatur spielt eine herausragende Rolle bei der Kontrolle des Glukosespiegels im Körper, was für die Entstehung von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes wichtig ist.

In einer kürzlich im Journal of Clinical Investigation veröffentlichten Studie haben Forscher des University Hospitals (UH) Cleveland Medical Center und der Case Western Reserve University School of Medicine herausgefunden, dass die Skelettmuskulatur einen erheblichen Einfluss darauf hat, wie der Körper Fett speichert und verstoffwechselt.

In der Studie machten sich Mukesh K. Jain, MD, leitender Autor, Chief Academic Officer an der UH und Ellery Sedgwick Jr. Chair & Distinguished Scientist, und sein Team daran, die Rolle eines Gens namens Kruppel-like-Faktor 15 zu untersuchen ( KLF15) im Skelettmuskel. Das Team verwendete ein Mausmodell, bei dem KLF15 speziell im Muskel gelöscht wurde.

Diese genetische Manipulation führte zu einem auffälligen Phänotyp: Fettleibigkeit, Dyslipidämie (hohe zirkulierende Fettwerte), Glukoseintoleranz, Insulinresistenz und eine Neigung zur Entwicklung einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD). Weitere Untersuchungen ergaben, dass KLF15 die Fettaufnahme und -verwertung der Skelettmuskulatur steuert. Ohne KLF15 können Fette nicht effizient in die Muskeln gelangen und lagern sich stattdessen in der Leber und im weißen Fettgewebe ab.

„Aus früheren Arbeiten unseres Teams wussten wir, dass die Rolle von KLF15 für die Muskelgesundheit von entscheidender Bedeutung ist, da der Spiegel beim Menschen nach dem Training erhöht ist“, erklärte Dr. Jain, der auch Professor für Medizin und Vizedekan für Universitätsklinikangelegenheiten ist Case Western Reserve und Chief Scientific Officer, Harrington Discovery Institute an der UH. „Experimentell führte der Muskelverlust von KLF15 zu einer Verringerung der körperlichen Leistungsfähigkeit bei Mäusen. Die Tatsache, dass KLF15 auch für die Stoffwechselgesundheit wichtig ist, ist wirklich spannend, da es einen potenziellen molekularen Zusammenhang zwischen Bewegung und allgemeiner Gesundheit darstellt.“

Die Forscher zeigten außerdem, dass eine Ernährung, die reich an kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) ist, Aspekte von Stoffwechselerkrankungen verbessern kann. Ballaststoffreiche Lebensmittel wie Obst, Gemüse, Bohnen und Vollkornprodukte sind reich an SCFAs. Mäuse, denen diese Diät verabreicht wurde, zeigten eine verringerte Gewichtszunahme und eine verbesserte Glukosehomöostase (Blutzuckerregulierung). Darüber hinaus zeigten fettleibige Mäuse, denen dieselbe Diät verabreicht wurde, einen erhöhten Gewichtsverlust und eine verbesserte Insulinsensitivität, was darauf hindeutet, dass SCFA-reiche Diäten potenziell sowohl als präventiver als auch therapeutischer Weg für Stoffwechselerkrankungen dienen können.

„Diese Veranlagung, sowohl bei einem Kalorienüberschuss Fettleibigkeit als auch NAFLD zu entwickeln, unterstreicht die Bedeutung des Fettstoffwechsels der Skelettmuskulatur und der Organüberschneidung bei der Entwicklung dieser schweren Krankheiten“, sagte Liyan Fan, Erstautorin der Studie. „Dies hilft uns, die verschiedenen Akteure zu verstehen, die zu Stoffwechselerkrankungen beitragen, und folglich Angriffspunkte für wirksame Therapien zu identifizieren.“

Insgesamt zeigten diese Ergebnisse, dass die Skelettmuskulatur ein wichtiger Regulator des Fettstoffwechsels und der Lebergesundheit ist, und SCFA-reiche Diäten könnten eine wirksame und zugängliche ergänzende Therapieoption für Stoffwechselerkrankungen sein, die auf eine beeinträchtigte Fettverarbeitung zurückzuführen sind.

Die nächsten Schritte dieser Forschung umfassen die Untersuchung der Rolle von Muskel-KLF15 bei verschiedenen Ernährungszuständen (z. B. Fasten und Bewegung) und die Untersuchung des therapeutischen Potenzials der gezielten Behandlung von Muskel-KLF15.

Diese Studie wurde im veröffentlicht Zeitschrift für klinische Untersuchung im Februar 2021.



Älterer Eintrag Neuerer Beitrag