Warum ein Marathon die Muskeln schwächt

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Amerikanische und französische Forscher haben entdeckt, warum sich die Muskeln nach einem sehr intensiven Training so kraftlos anfühlen: Durch die starke Belastung werden die normalerweise streng kontrollierten Kalziumspeicher innerhalb der Fasern undicht, so dass das Kalzium ständig in den Muskel hineinsickert. Dadurch verringert sich die Kraft, die der Muskel produzieren kann, während gleichzeitig eine molekulare Maschinerie anspringt, die einzelne Muskelfasern zersetzt. Gelänge es, das Leck in den Kalziumspeichern abzudichten, könnte die Ausdauer etwa von Marathonläufern verbessert und die Erholungsphase nach dem Lauf verkürzt werden. Erste Versuche mit Mäusen dazu sehen bereits vielversprechend aus, berichten Andrew Bellinger von der Columbia-Universität in New York und sein Team.

Die Wissenschaftler untersuchten sowohl die Muskeln von Mäusen, die drei Wochen lang täglich drei Stunden schwimmen mussten, als auch die von Sportlern nach drei Tagen intensiven Fahrradtrainings. In beiden Fällen, ergab die Auswertung, veränderte sich durch die Belastung ein Protein, das als eine Art Torwächter für Kalziumkanäle
fungiert. Diese Kanäle spielen eine Schlüsselrolle bei der Muskelkontraktion und werden normalerweise von dem Torwächter-Protein geschlossen gehalten. Durch den Extremsport war es jedoch so geschwächt, dass es diese Aufgabe nicht mehr korrekt wahrnehmen konnte. Die Folge: Zusätzliches Kalzium strömte in den Muskel, störte den normalen Kontraktionszyklus und aktivierte ein Enzym, das andere Proteine zersetzt und so die Muskelfaser schädigt.

Dieser doppelte Schaden erkläre, warum sich viele Ausdauersportler wie Marathonläufer noch Tage bis Wochen nach einem Lauf erschöpft und schlapp fühlen, schreiben die Forscher. Der Muskel schaffe es erst nach einigen Tagen, wieder in seinen Normalzustand zurückzukehren, und die Beseitigung der Schäden in den Fasern könne je nach Ausmaß tatsächlich mehrere Wochen dauern.

Behoben werden kann das Problem mit Substanzen, die dabei helfen, die Kanäle geschlossen zu halten. Eine davon haben die Forscher bereits mit Erfolg bei ihren Mäusen getestet: Die Tiere waren ausdauernder und nach der Belastung deutlich weniger erschöpft als ohne die Behandlung. Der Wirkstoff soll nun in klinischen Studien für den Einsatz beim Menschen getestet werden. Im Fokus dabei stehen allerdings nicht Sportler, sondern Menschen mit chronischer Herzinsuffizienz ? einer Krankheit, bei der die Leistungsfähigkeit des Herzmuskels eingeschränkt ist und bei der Erschöpfung und Muskelschwäche nach den Ergebnissen einiger Tierstudien ebenfalls auf undichte Kalziumkanäle zurückgehen. Verfügbar sein wird das Medikament selbst bei Erfolg wohl jedoch erst in einigen Jahren, so die Forscher.

Andrew Bellinger (Columbia-Universität, New York) et al: PNAS, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1073/pnas.0711074105 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel

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