Entdeckt, wie Bewegung Muskelzellen erneuert – Mitophagie

Es wurde entdeckt, dass Bewegung geschädigte Mitochondrien des Muskels dem zellulären Recycling zuführt und dadurch Muskeln und Zellen gesünder macht. Dieser Mechanismus wurde Mitophagie genannt.

Nature Communications veröffentlichte diese Studie, die den zellulären Mechanismus erklärt, durch den Bewegung zur Gesundheit und Stärke des Körpers und insbesondere unserer Muskeln beiträgt. Den Forschern zufolge wird die Gesundheit des Körpers nicht durch die Gesundheit des Blutes, sondern durch Muskelvolumen und Bewegungs kapazität bestimmt.

Bewegung verbessert die Muskelgesundheit durch Erneuerung des zellulären Kraftwerks, der Mitochondrien

Mitochondrien gehören zu den Zellorganellen und sind die Energiestationen von Zellen mit aerober Atmung; beim Menschen kommen sie in allen Zellen außer den roten Blutkörperchen vor. Vereinfacht wandeln Mitochondrien verzehrte Nahrung in Energie um. Sie verwandeln Proteine, Fette und Zucker in die Energie, die der Körper zum Leben benötigt.

Wie beeinflusst Bewegung die Mitochondrien der Muskeln?

Es wurde festgestellt, dass Bewegung bei Mäusen Mitophagie auslöst. Mitophagiebezeichnet die Beseitigung geschädigter oder beeinträchtigter Mitochondrien und ihre Aufnahme in den zellulären Recyclingprozess, meist nach einer Stressphase. In diesem Sinne lässt sich Mitophagie als eine auf Mitochondrien von Muskelzellen spezialisierte Autophagie betrachten.

Um zu zeigen, wie Bewegung die Mitophagie anregt, fügten der Forscher Yan und sein Team der Skelettmuskulatur von Mäusen ein spezielles mitochondriales Reportergen hinzu. pMitoTimer heißt dieses Gen. Dadurch erscheinen Muskelzellen bei Betrachtung unter dem Fluoreszenzmikroskop grün, wenn sie gesund sind, und rot, wenn sie geschädigt oder von Lysosomen, dem Recyclingsystem der Zelle, abgebaut worden sind.

Nachdem die Mäuse 90 Minuten auf einem kleinen Laufband gelaufen waren, wurden sechs Stunden später mitochondrialer Stress und einige Zeichen der Mitophagie beobachtet. Die Forscher erklärten, dass Bewegung bei Mäusen ein Kinaseenzym namens AMPK anregt, das wiederum eine weitere Kinase, Ulk1, aktiviert. Diese chemischen Reaktionen erwiesen sich als wichtig für die Steuerung der Entfernung funktionsloser Mitochondrien.

Regelmäßige Bewegung hilft also, geschädigte, funktionslose Mitochondrien in der Skelettmuskulatur zu beseitigen. Dieser Mechanismus lässt sich auch als biologische Deutung des Sprichworts „Benutztes Eisen glänzt“ verstehen. Ähnlich wie eine intensiv arbeitende und ständig gewartete Maschine wesentlich langlebiger und leistungsfähiger ist …

Während der Untersuchung zeigte sich, dass Mäuse, bei denen durch Entfernung des Ulk1-Gens die Mitophagie verhindert wurde, trotz ebenso langen Laufens wie normale Mäuse keinen metabolischen Nutzen erzielten. Diese Befunde unterstützen die bewegungsbedingte Mitophagie unmittelbar und verdeutlichen ihre Bedeutung.

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