Regelmäßiger Sport reduziert das Risiko für Typ-2-Diabetes. Eine Studie des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) hat untersucht, welche Rolle die Skelettmuskulatur und das subkutane Fettgewebe für die gesundheitsfördernden Effekte durch Sport spielen.
Die Ergebnisse der im International Journal of Obesity veröffentlichten Studie zeigen, dass auch das subkutane Fettgewebe eine entscheidende Rolle bei der Vorbeugung von Stoffwechselerkrankungen spielt – obwohl es ganz anders auf Sport reagiert als das Muskelgewebe.
Anpassungen auf molekularer Ebene
„Wir konnten zeigen, dass es durch körperliche Aktivität im subkutanen Fettgewebe zu Anpassungen auf molekularer Ebene kommt, die mit der Lipidspeicherung und Lipogenese, aber auch mit dem zirkadianen Rhythmus assoziiert sind. Diese könnten einem Fortschreiten des metabolischen Syndroms zu Typ-2-Diabetes entgegenwirken“, sagt DZD-Wissenschaftler Dr. Simon Dreher vom Universitätsklinikum Tübingen.
"Unter anderem kommt es bei adipösen Personen durch den Sport offenbar zur Wiederherstellung eines gesünderen, zirkadianen Rhythmus in den Zellen des Fettgewebes, wenn sie regelmäßig trainieren“, so Dreher.
An der Studie nahmen acht Frauen und sechs Männer teil, die einen vorwiegend sitzenden Lebensstil pflegten und Übergewicht oder Adipositas aufwiesen. Sie absolvierten ein 8-wöchiges überwachtes Ausdauertraining, bei dem sie dreimal pro Woche für eine Stunde trainierten – jeweils 30 Minuten Radfahren und 30 Minuten Laufband-Training. Vor und nach dem Training wurden Proben aus dem subkutanen Fettgewebe und der Skelettmuskulatur genommen, um Transkriptomanalysen durchzuführen.
Sport verändert Genexpression im Fettgewebe
Es zeigte sich, dass nach der ersten Sporteinheit im subkutanen Fettgewebe 37 Transkripte akut herunter- oder hochreguliert worden waren. Betroffen waren vor allem Transkripte von Genen, die mit dem Lipidmetabolismus und dem zirkadianen Rhythmus assoziiert sind.
Im Muskelgewebe veränderte sich nach der ersten Sporteinheit dagegen die Regulation von 394 Transkripten. „Eine Überlappung zwischen Fett- und Muskelgewebe gab es so gut wie gar nicht, was hervorhebt, wie unterschiedlich Fett- und Muskelgewebe auf körperliche Aktivität reagieren“, sagt Prof. Cora Weigert, verantwortliche Autorin der Studie. „Diese Anpassungen im Transkriptom scheinen zudem langfristig zu sein, sie waren auch nach dem 8-wöchigen Trainingsprogramm zu beobachten.“
Ein Anstieg der mitochondrialen Atmung, wie sie bei körperlicher Aktivität in der Skelettmuskulatur zu beobachten ist, war im subkutanen Fettgewebe nicht nachweisbar. Auch eine Bräunung des Fettgewebes zeigte sich bei den Proband:innen nicht.
Die Veränderung von zirkadianem Rhythmus und Lipidstoffwechsel durch Sport trägt möglicherweise zu einem gesünderen Stoffwechsel und einem geringeren Risiko für Typ-2-Diabetes bei. Auch auf molekularer Ebene zu verstehen, wie körperliche Aktivität vor Typ-2-Diabetes schützt, könnte den Forscher:innen zufolge dabei helfen, bessere Strategien zur Diabetesprävention zu entwickeln
Original-Publikation:
Dreher SI, Irmler M, Pivovarova-Ramich O, Kessler K, Jürchott K, Sticht C, Fritsche L, Schneeweiss P, Machann J, Pfeiffer AFH, Hrabě de Angelis M, Beckers J, Birkenfeld AL, Peter A, Niess AM, Weigert C, Moller A. Acute and long-term exercise adaptation of adipose tissue and skeletal muscle in humans: a matched transcriptomics approach after 8-week training-intervention. International Journal of Obesity 2023;47: 313-324; https://doi.org/10.1038/s41366-023-01271-y