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Wie die Maus zum Marathon kam

Eine Gentherapie kann aus Sprintern Langstreckenläufer machen ? zumindest bei Mäusen: Amerikanischen Forschern ist es gelungen, durch das Einschleusen eines Gens in das Erbgut der Nager deren Muskelstruktur zu verändern. Dadurch wurden die Tiere sehr viel ausdauernder und konnten außerdem fettreiche Nahrung besser verwerten. Das berichten Ronald Evans vom Salk-Forschungsinstitut in La Jolla und seine Kollegen in der Fachzeitschrift PLOS Biology (Bd. 2, Artikel e294).

Muskeln bestehen aus zwei verschiedenen Arten von Fasern: Die so genannten Typ-1- oder roten Fasern enthalten sehr viele Mitochondrien. In diesen kleinen Zellkraftwerken werden Nährstoffe wie Zucker und Fette unter Sauerstoffverbrauch in Energie umgewandelt. Dieser Aufbau macht die roten Muskelfasern dauerhaft leistungsfähig. Die Typ-2- oder weißen Muskelfasern dagegen werden auch Zuckungsfasern genannt und gewinnen ihre Energie aus der sauerstofffreien Verbrennung von Zucker. Dadurch können sie zwar kurzfristig viel leisten, sind aber nicht auf Langzeitbelastung ausgelegt.

Schon länger ist bekannt, dass Ausdauertraining das Verhältnis der beiden Muskelfaserarten zueinander verändern kann. So haben Langstreckenläufer fast ausschließlich die ausdauernden Typ-1-Fasern, während die Muskeln von Sprintern einen hohen Anteil an Typ-2-Fasern aufweisen. Evans und seinen Kollegen gelang es nun erstmals, im Labor weiße Fasern in rote Fasern zu verwandeln: Die Forscher veränderten das Erbgut von Mäusen, so dass ein bestimmtes Protein in deren Muskeln aktiver war als bei nicht veränderten Artgenossen. Der Effekt verblüffte selbst die Wissenschaftler: Die veränderten Tiere konnten fast doppelt so weite Distanzen laufen wie ihre Artgenossen, was ihnen den Namen „Marathon-Mäuse“ einbrachte.

Die Marathon-Mäuse waren außerdem sehr gute Futterverwerter. Auch bei hohem Fettgehalt im Futter nahmen die Tiere nicht zu, obwohl sie sich nicht mehr bewegten als ihre Artgenossen. Demnach scheint schon das Vorhandensein von mehr fettverbrennenden Typ-1-Fasern vor Übergewicht zu schützen. Um eine solche Veränderung zu erreichen, ist jedoch nicht unbedingt eine Gentherapie nötig, zeigten weitere Experimente der Forscher: Auch Wirkstoffe, die das entsprechende Protein aktivieren können, veränderten die Muskelstruktur der Mäuse. Solche Wirkstoffe könnten daher möglicherweise auch beim Menschen eingesetzt werden, um Übergewicht in den Griff zu bekommen.

ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
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