Zellatmung in Skelettmuskel und Fettgewebe reagiert unterschiedlich auf Ausdauertraining

Response of mitochondrial respiration in adipose tissue and muscle to 8 weeks of endurance exercise in obese subjects. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2020

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Bei adipösen Personen verbessert Ausdauertraining die Fitness und erhöht die Anzahl der Mitochondrien* sowie die Zellatmung in Skelettmuskeln. Die Intervention hat jedoch keinen Effekt auf die Zellatmung im Fettgewerbe. Das hat eine Studie von DZD-Forschenden ergeben, die jetzt in The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism veröffentlicht wurde.

Studien im Nager deuten darauf hin, dass Bewegung nicht nur die Anzahl der Mitochondrien und die Atmungskapazität der Skelettmuskulatur erhöht, sondern auch im Fettgewebe. In einer Studie untersuchten Forschende des DZD in Tübingen, welche Auswirkungen ein Ausdauertraining auf die Zellatmung in der menschlichen Skelettmuskulatur und im Fettgewebe des Bauchs hat und ob es einen direkten Zusammenhang zwischen der erhöhten Zellatmung und der verbesserten Insulinsensitivität gibt. Dazu führten die Forschenden mit 25 untrainierten Probanden (16 Frauen, 9 Männer im Alter von 29,8 ± 8,4 Jahre) mit Übergewicht oder Adipositas ein 8-wöchiges aerobes Ausdauertraining durch. Anschließend analysierten die Forschenden die mitochondriale Atmung in Skelettmuskelfasern und im Unterhautfettgewebe des Bauches.

Basierend auf der Veränderung der Insulinsensitivität nach der Intervention wurden die Probanden in Responder (Probanden, deren Insulinsensitivität sich erhöht hat) und Low-Responder (Probanden, deren Insulinsensitivität sich nicht signifikant erhöht hat) gruppiert. In beiden Gruppen verbesserte sich die Fitness, die Zellatmung und die Menge mitochondrialer Enzyme in den Skelettmuskeln gleichermaßen. Auf die Mitochondrien im abdominalen subkutanen Fettgewebe hatte das Ausdauertraining keine Wirkung. Ein interessanter weiterer Befund der Studie ist, dass Frauen eine höhere Zellatmung im Fettgewebe aufwiesen als Männer. 

„Unsere Daten zeigen, dass die Erhöhung der mitochondrialen Atmungskapazität der Skelettmuskulatur nach einem Ausdauertraining keine Vorhersagekraft für die Verbesserung der peripheren Insulinsensitivität hat. Zudem bewirkt das Ausdauertraining keine Erhöhung der Zellatmung im subkutanen Fettgewebe, bei gleichzeitiger Abnahme dieses Fettkompartiments“, fasst Cora Weigert vom DZD-Partner Institut für Diabetesforschung und Metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Eberhard-Karls-Universität Tübingen die Ergebnisse zusammen.
 

* Mitochondrien sind die »Kraftwerke« der Zellen und spielen bei der der zellulären Energiegewinnung eine zentrale Rolle. In einem als Zellatmung bezeichneten Prozess werden Glucose und Fettsäuren mit Sauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser umgewandelt, dabei entsteht Adenosintriphosphat (ATP), der Energieträger der Zellen.

Original-Publikation:
Hoffmann, C. et al.: Response of mitochondrial respiration in adipose tissue and muscle to 8 weeks of endurance exercise in obese subjects. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (2020) DOI: 10.1210/clinem/dgaa571