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Studie deckt auf, wie hochintensives Intervalltraining den Stoffwechsel verändert

Studie deckt auf, wie hochintensives Intervalltraining den Stoffwechsel verändert
  • Eine kleine Studie mit Männern deckt einige der Mechanismen auf, die dahinterstecken, wie sich hochintensives Intervalltraining (HIIT) auf den Stoffwechsel und die Skelettmuskulatur auswirkt. 

  • HIIT steigert den Proteinspiegel in der Skelettmuskulatur, der für den Energiestoffwechsel und die Muskelkontraktion unerlässlich ist, und verändert außerdem wichtige Stoffwechselproteine ​​chemisch durch einen Prozess namens Acetylierung. 

  • Acetylierung tritt auf, wenn sich ein kleines Molekül, eine sogenannte Acetylgruppe, mit anderen Molekülen verbindet und das Verhalten von Proteinen beeinflussen kann.

  • In dieser Studie mit 8 Männern, die 5 Wochen lang HIIT-Radsportübungen machten, zeigten sie einen Anstieg der Proteine, die für den Aufbau der Mitochondrien und im Zusammenhang mit Muskelkontraktionen verwendet werden.  

  • Sie fanden auch eine erhöhte Acetylierung mitochondrialer Proteine ​​und Enzyme, die an der zellulären Energieproduktion beteiligt sind.  

Dieser Artikel wurde auf ScienceDaily.com veröffentlicht:

Laut einer heute in veröffentlichten Studie an Männern haben Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die Auswirkungen von hochintensivem Intervalltraining (HIIT) auf die menschliche Skelettmuskulatur gewonnen eLife.

Die Ergebnisse legen nahe, dass HIIT die Menge an Proteinen in der Skelettmuskulatur erhöht, die für den Energiestoffwechsel und die Muskelkontraktion unerlässlich sind, und wichtige Stoffwechselproteine ​​chemisch verändert. Diese Ergebnisse könnten die positiven Auswirkungen von HIIT auf den Stoffwechsel erklären und den Weg für weitere Studien ebnen, die untersuchen, wie sich Bewegung auf diese Prozesse auswirkt.

„Sport hat viele positive Auswirkungen, die zur Vorbeugung und Behandlung von Stoffwechselerkrankungen beitragen können, und dies ist wahrscheinlich das Ergebnis von Veränderungen im Energieverbrauch der Skelettmuskulatur. Wir wollten verstehen, wie Sport den Proteingehalt der Muskeln verändert und wie er deren Aktivität reguliert.“ Proteine ​​durch eine chemische Reaktion namens Acetylierung“, sagt Erst- und Mitautor Morten Hostrup, außerordentlicher Professor am Institut für Ernährung, Bewegung und Sport der Universität Kopenhagen, Dänemark. Acetylierung tritt auf, wenn sich ein Mitglied der Gruppe kleiner Moleküle, Acetyl, mit anderen Molekülen verbindet und das Verhalten von Proteinen beeinflussen kann.

Für ihre Studie rekrutierte das Team acht gesunde, untrainierte männliche Freiwillige, die fünf Wochen lang ein hochintensives Radsporttraining absolvieren sollten. Die Männer trainierten dreimal pro Woche und absolvierten vier Minuten Radfahren mit einer Zielfrequenz von mehr als 90 % ihrer maximalen Herzfrequenz, gefolgt von einer zweiminütigen Pause. Sie wiederholten dieses Muster vier bis fünf Mal pro Training.

Mithilfe einer Technik namens Massenspektrometrie analysierte das Team Veränderungen in der Zusammensetzung von 3.168 Proteinen in Gewebeproben, die vor der Studie und nach Abschluss des Trainings aus den Oberschenkeln der Teilnehmer entnommen wurden. Sie untersuchten auch Veränderungen im Zusammenhang mit 1.263 Lysin-Acetyl-Stellen auf 464 acetylierten Proteinen.

Ihre Analysen zeigten einen Anstieg der Produktion von Proteinen, die zum Aufbau von Mitochondrien dienen, die in Zellen Energie produzieren, sowie von Proteinen, die mit Muskelkontraktionen zusammenhängen. Das Team identifizierte außerdem eine erhöhte Acetylierung mitochondrialer Proteine ​​und Enzyme, die an der Produktion zellulärer Energie beteiligt sind. Darüber hinaus beobachteten sie Veränderungen in der Menge an Proteinen, die die Kalziumempfindlichkeit der Skelettmuskulatur verringern, die für Muskelkontraktionen wichtig ist.

Die Ergebnisse bestätigen einige bekannte Veränderungen der Skelettmuskelproteine, die nach dem Training auftreten, und identifizieren neue. Beispielsweise kann die verringerte Kalziumempfindlichkeit erklären, warum die Muskelkontraktion nach Ermüdung eines Sportlers schwieriger sein kann. Die Arbeit legt auch nahe, dass durch körperliche Betätigung verursachte Veränderungen in der Regulierung von Proteinen durch Acetylierung zur Ankurbelung des Stoffwechsels beitragen können.

„Unsere Studie nutzt modernste Proteomik-Technologie und liefert neue Informationen darüber, wie sich die Skelettmuskulatur an körperliches Training anpasst, einschließlich der Identifizierung neuartiger übungsregulierter Proteine ​​und Acetylstellen“, schließt Mitautor Atul Deshmukh, Associate Professor am Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Universität Kopenhagen. „Wir hoffen, dass unsere Arbeit weitere Forschung darüber anregen wird, wie Bewegung zur Verbesserung der Stoffwechselgesundheit beim Menschen beiträgt.“

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von eLife. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Zeitschriftenreferenz:

  1. Ben Stocks, Anders Krogh Lemminger, Morten Hostrup, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo, Atul Shahaji Deshmukh. Hochintensives Intervalltraining verändert das Proteom und Acetylom der menschlichen Skelettmuskulatur. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.69802


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