Mechanismen des Trainingswiderstands bei Stoffwechselerkrankungen

Eine geringe körperliche Leistungsfähigkeit ist ein früher klinischer Marker für eine Stoffwechselstörung, der das Risiko für Typ-2-Diabetes (T2D) sowie zukünftige Komorbiditäten und Komplikationen vorhersagt. Aerobes Training ist die einzige wirksame Behandlung zur Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit und zur Reduzierung des Stoffwechselrisikos. Trotz der Beibehaltung ähnlicher körperlicher Aktivität bleibt die körperliche Leistungsfähigkeit bei Menschen mit eingeschränkter Glukosetoleranz und Typ-2-Diabetes jedoch geringer als bei Menschen mit normaler Glukosetoleranz, was auf eine „Belastungsresistenz“ hindeutet. Die Mechanismen der Belastungsresistenz bei Stoffwechselerkrankungen sind unbekannt. In präklinischen Studien lassen belastungsbedingte Anstiege der zirkulierenden angiogenen Marker und der Kapillardichte der Skelettmuskulatur auf eine verbesserte körperliche Leistungsfähigkeit durch Training schließen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine beeinträchtigte Glukosetoleranz dem Belastungswiderstand und einer beeinträchtigten belastungsinduzierten Angiogenese im Muskel vorausgeht. Basierend auf diesen Daten wurde die Hypothese aufgestellt, dass der Belastungswiderstand bei T2D beim Menschen durch eine beeinträchtigte angiogene Reaktion auf Belastung verursacht wird, die auf eine beeinträchtigte Blutzuckerkontrolle zurückzuführen ist. In dieser Studie wird ermittelt, ob die angiogene Reaktion auf eine einzelne Trainingseinheit bei menschlichen Probanden bei Patienten mit eingeschränkter Glukosetoleranz (IGT) im Vergleich zu Patienten mit normaler Glukosetoleranz (NGT) abgeschwächt ist. Das angiogene Potenzial wird mithilfe eines neuartigen In-vitro-Tests gemessen, der entwickelt wurde, um die Bildung von Endothelschläuchen zu beurteilen, die durch zirkulierende angiogene Regulatoren im Serum nach körperlicher Betätigung induziert werden. Darüber hinaus wurde ein neuartiger durch körperliche Betätigung aktivierter Signalweg in der Skelettmuskulatur identifiziert, der den Belastungswiderstand in Tiermodellen vorhersagt. Ein zweites Ziel der vorgeschlagenen Untersuchung besteht darin, die Auswirkung einer beeinträchtigten Glukosetoleranz auf die molekulare Signalübertragung als Reaktion auf körperliche Betätigung in der Skelettmuskulatur zu bestimmen. Diese Untersuchung stellt einen entscheidenden Schritt bei der Bestimmung der Mechanismen dar, die zu einer geringen körperlichen Leistungsfähigkeit bei Personen mit Diabetesrisiko beitragen.