Molekulare Mechanismen der Trainingsvorteile für insulinresistente Menschen

Die Identifizierung der molekularen Regulierungspunkte des Trainingsnutzens hat hohe nationale Priorität, da die Möglichkeit besteht, gezielte neuartige Therapeutika zu entwickeln, die Bevölkerungsgruppen zugute kommen, die an inaktivitätsbedingten Gesundheitsproblemen leiden, einschließlich T2DM und Prädiabetes, die durch Insulinresistenz (IR) gekennzeichnet sind. IR ist am weitesten verbreitet in der älteren Bevölkerung im Zusammenhang mit Sarkopenie. Die Forscher schlagen eine neue metabolische regulatorische Rolle von PGC-1α4 (α4), einem Hypertrophie-Gen, vor, das durch Widerstandsübungen (RE) verstärkt wird. Basierend auf umfangreichen vorläufigen Daten stellen die Forscher die Hypothese auf, dass α4 in Zusammenarbeit mit PPARβ (Rβ) die Muskelglykolyse und die Insulinsensitivität (IS) fördert sowie die Muskelmasse und -leistung erhöht. Basierend auf ihren neuen vorläufigen Daten werden sie auch untersuchen, ob RE durch Deacetylierung von glykolytischen Proteinen die glykolytische Kapazität des Muskels erhöht. Rβ reduziert auch oxidativen Stress, der nicht nur den IS erhöht, sondern auch zu anderen gesundheitlichen Vorteilen beiträgt. Neue mRNA-basierte Daten deuten darauf hin, dass RE den Proteinabbau reduziert, was im aktuellen Vorschlag untersucht wird. Die Forscher werden bestimmen, ob 3 Monate RE-Training die Insulinsensitivität und die Muskelleistung und -masse bei IR-Personen durch Wege der verstärkten Glykolyse, Deacetylierung von glykolytischen Proteinen, Verringerung des Proteinabbaus und Steigerung der Synthese und Verbesserung des oxidativen Stresses verbessern. Sie werden 48 IR-Personen im Alter von 50 bis 75 Jahren vor und nach 3 Monaten entweder 4-mal/Woche Widerstandstraining oder Bewegungsmangel untersuchen und sie mit schlanken IS-Personen vergleichen. Sie werden Biopsieproben des Vastus lateralis-Muskels vor und nach einem akuten Trainingsanfall und nach einer gemischten Mahlzeit sammeln, um Marker für Glykolyse, Energiemetaboliten, Glykogensynthase, Glykogengehalt, α4, Rβ, Insulin-Signalproteine ​​und Proteomanalysen zu messen. Sie werden auch Marker für oxidativen Stress messen, einschließlich 8-OXO-dg (Maß für DNA-Schäden), oxidative Schäden an Proteinen und anschließenden Muskelproteinabbau, der ihrer Hypothese nach durch eine erhöhte antioxidative Wirkung von Rβ mit RE-Training reduziert wird. Sie werden auch die In-vivo-Markierung spezifischer Muskelproteine ​​unter Verwendung von mit stabilen Isotopen markierten Tracern verwenden, um zu bestimmen, ob eine α4-induzierte Muskelhypertrophie nicht nur durch Verringerung des Abbaus, sondern auch durch Verstärkung der kontraktilen Proteinsynthese auftritt. Diese Studien werden die notwendige mechanistische Erklärung dafür liefern, wie RE IS, Glykolyse verbessert, oxidativen Stress reduziert und die Muskelleistung und -masse bei IR-Menschen fördert und somit wesentlich zur Gesundheit und Lebensdauer beiträgt.