Wie bewirkt Bewegung, dass Fett den Stoffwechsel fördert?
Ein internationales Wissenschaftlerteam hat molekulare Beweise dafür gefunden, wie Bewegung auf Fett Einfluss nimmt und dadurch Stoffwechsel und Gesundheit fördert. Die Beweise zeigen, dass Fett eine aktive Rolle in dem Prozess spielt.
Neue Forschungsergebnisse bieten eine molekulare Erklärung, warum Bewegung den Stoffwechsel positiv beeinflusst.
Der Befund folgt früheren Arbeiten, in denen die Forscher als erste zeigten, dass Bewegung Fettgewebe dazu bringt, Moleküle freizusetzen, die den Stoffwechsel regulieren.
Nun, in einer neuen Studie , die in der Zeitschrift Nature erschien , wird beschrieben, wie eines dieser Moleküle identifiziert und ihre Aktivität untersucht wurde.
Das Molekül ist ein Protein, das als transformierender Wachstumsfaktor beta 2 (TGF-beta 2) bezeichnet wird, und die Studie untersuchte seine Auswirkungen auf den Glukose- und Fettsäuremetabolismus.
Mit Mäusen zeigten die Forscher, dass die Übungen die Fettzellen zur Freisetzung von TGF-beta 2 stimulierten, was die Glukosetoleranz verbesserte.
Die Behandlung von "sitzenden" Mäusen mit TGF-beta 2 kehrte außerdem die "schädlichen metabolischen Wirkungen einer fettreichen Ernährung" bei den Tieren um.
"Die Tatsache", sagt der entsprechende Studienautor Laurie J. Goodyear, Professor für Medizin an der Harvard Medical School in Boston, MA, "dass ein einzelnes Protein so wichtige und dramatische Auswirkungen hat, war ziemlich beeindruckend."
Adipokin verbessert die Glukosetoleranz
TGF-beta 2 ist ein Adipokin, eine große Gruppe von Signalproteinen, die hauptsächlich aus Fettzellen oder Adipozyten stammen.
Adipokine helfen bei der Regulierung verschiedener Stoffwechselprozesse im Fettgewebe sowie im Gehirn, in der Leber und in anderen Organen. Sie haben auch eine Rolle im Immunsystem.
TGF-beta 2 ist im Gegensatz zu den meisten Adipokinen, die Fettzellen freisetzen, die mit Fettleibigkeit zunehmen und die Gesundheit und den Stoffwechsel schädigen können.
Prof. Goodyear erklärt, dass im Gegensatz zu den negativen Auswirkungen vieler Adipokine" TGF-beta 2 als Adipokin identifiziert wurde, das "tatsächlich die Glukosetoleranz verbessert", wenn es durch Bewegung aus Fettzellen freigesetzt wird.
Sie und ihre Kollegen untersuchten vor und nach dem Training Adipokine bei Männern und Mäusen. Sie sahen, dass TGF-Beta 2 nach dem Training anstieg.
Weitere Untersuchungen ergaben, dass die Belastung von TGF-beta 2 sowohl bei Männern als auch bei Mäusen nicht nur im Fettgewebe, sondern auch im Blut anstieg.
Das Team lernte auch, dass die Behandlung von Mäusen mit TGF-beta 2 direkt Stoffwechselveränderungen auslöste, einschließlich höherer Fettsäureaufnahmen und einer besseren Glukosetoleranz.
Umgekehrte schlechte Wirkungen einer fettreichen Diät
In der nächsten Phase der Studie verabreichten die Forscher TGF-beta 2 Mäusen, die durch eine fettreiche Ernährung fettleibig geworden waren.
Sie beobachteten, dass das Protein eine ähnliche Wirkung hatte wie das Training; Die negativen Auswirkungen einer fettreichen Diät auf den Stoffwechsel wurden umgekehrt.
Schließlich verabreichten sie TGF-beta 2 an Mäuse, die durch eine fettreiche Ernährung Typ-2-Diabetes entwickelt hatten . Wieder war der Effekt ähnlich dem von Bewegung und führte zu einer Umkehrung der negativen metabolischen Auswirkungen der Diät.
Prof. Goodyear sagt, dass die Studie erstmals belegt, dass ein durch Bewegung hervorgerufenes Adipokin den Stoffwechsel fördern kann.
Darüber hinaus erfuhr das Team, dass Milchsäure auch eine wichtige Rolle in dem Prozess spielt, durch den durch Bewegung induziertes TGF-beta 2 den Metabolismus beeinflusst.
Muskeln setzen während des Trainings Milchsäure frei. Die Säure wandert dann in das Fettgewebe und stimuliert die Fettzellen, um TGF-beta 2 abzusondern.
Die Forscher glauben, dass die Ergebnisse zu Therapien führen könnten, die TGF-beta 2 zur Behandlung von hohem Blutzucker und Typ-2-Diabetes verwenden.
Es liegt jedoch noch viel Arbeit vor uns, einschließlich Langzeit-Sicherheitsstudien mit TGF-beta 2, bevor solche Behandlungen verfügbar werden können.
"Diese Forschung revolutioniert die Art und Weise, wie wir über Bewegung denken, und die vielen metabolischen Auswirkungen von Bewegung. Und, was wichtig ist, dass Fett tatsächlich eine wichtige Rolle in der Funktionsweise von Bewegung spielt."
Prof. Laurie J. Goodyear, Ph.D.
von Catharine Paddock PhD
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