Wie bereiten sich Muskeln auf einen anstrengenden Arbeitstag vor? Diese Frage haben Münchner Wissenschaftler untersucht und dabei ein ganzes Stoffwechselnetzwerk aufgedeckt, das nicht durch das Gehirn, sondern über die innere Uhr der Muskelzellen gesteuert wird.
So gut wie alle Zellen des menschlichen Körpers besitzen eine innere Uhr. Sie steuert sämtliche Vorgänge, die nicht gleichzeitig stattfinden oder nicht mit immer gleicher Intensität ablaufen sollen. „Das betrifft beispielsweise die Verwertung von Nährstoffen wie Fett und Proteinen“, erklärt Prof. Dr. Henriette Uhlenhaut, Gruppenleiterin am Institut für Diabetes und Adipositas des Helmholtz Zentrums München (IDO) sowie am Genzentrum der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Das Team konzentrierte sich auf den 24-Stunden-Stoffwechsel-Rhythmus der Muskeln und hatte speziell zwei Proteine im Blick, die als sogenannte Master-Regulatoren der inneren Uhr fungieren. Sie binden an die DNA und stoßen alle nachfolgenden Prozesse an.
In Muskelzellen von Mäusen konnte die Aktivität dieser Proteine im Tagesverlauf genau ermittelt werden. In Zusammenarbeit mit Kollegen vom Venezianischen Institut für Molekulare Medizin sowie den Universitäten von Padua, Triest und Graz arbeiteten die Wissenschaftler Vorgänge heraus, die nachts angeschaltet werden: Dazu zählen das Speichern von Fett, der Zuckerstoffwechsel oder die Sensitivität gegenüber dem Hormon Insulin. Gleichzeitig würden gegenläufige Prozesse wie die Fettsäureoxidation oder der Proteinabbau heruntergefahren. Fehlte einer der Master-Regulatoren, bildeten die Tiere deutlich weniger Fettmasse und die Produktion von Muskelproteinen wurde erhöht.
www.helmholtz-muenchen.de, www.dzd-ev.de
