Dynamische Proteomik und integrierte Raten der Muskelproteinsynthese während einer akuten Belastungs- und Entlastungsphase (HYPAT)

Die Skelettmuskulatur spielt verschiedene Rollen bei der Förderung und Erhaltung von Gesundheit und Wohlbefinden. Der Verlust von Muskelmasse, der mit dem Alter, chronischen Muskelschwunderkrankungen und körperlicher Inaktivität einhergeht, setzt die Menschen einem erhöhten Risiko von Gebrechlichkeit und Insulinresistenz aus und belastet daher die Gesundheitsausgaben erheblich. Die Teilnahme an Widerstandsübungen hat sich als besonders effektiv für die Steigerung von Muskelmasse und Kraft erwiesen. Diese Wirksamkeit kann von medizinischem Fachpersonal in einem Rehabilitationsumfeld genutzt werden, um die Genesung von Personen zu fördern, die unfreiwillige Perioden muskulärer Entlastung (d. h. Ruhigstellung der Extremitäten aufgrund einer Sportverletzung oder rekonstruktiven Operation). Es gibt jedoch große Unterschiede in der Menge an Muskelmasse und Kraft, die Menschen nach der Teilnahme an Widerstandsübungen gewinnen. Einige Personen schaffen es nicht, ihre Muskelgröße zu vergrößern (Low Responder), während andere als Reaktion auf das gleiche Widerstandstrainingsprogramm eine unterschiedliche große Zunahme der Muskelgröße (High Responder) zeigen. Menschen zeigen auch Unterschiede in der Menge an Muskelgewebe, die sie verlieren, wenn sie ein immobilisiertes Glied haben. Um die Variabilität zwischen Individuen zu umgehen, verwendeten die Forscher eine Strategie für gepaarte Hypertrophie und Atrophie innerhalb von Personen („HYPAT“), die die Antwortheterogenität um ~40 % reduzierte (verfügbar unter: https://ssrn.com/abstract=3445673). Insbesondere führte ein Bein 10 Wochen lang ein Widerstandstraining durch, um eine Hypertrophie zu induzieren, während das andere Bein 2 Wochen lang einer einbeinigen Immobilisierung unterzogen wurde, um eine Atrophie zu induzieren. Das primäre Ziel der Studie besteht darin, Einblicke in die molekularen Reaktionen auf eine akute Phase der einbeinigen Immobilisierung und Widerstandsübung (8 Tage) zu gewinnen. Die Forscher werden einen integrierten systembiologischen Ansatz verwenden, um die individuellen Raten von über hundert verschiedenen Muskelproteinen zu überwachen.