Bewegung ändert die DNA – und verbessert so die Gesundheit

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Eine interessante Studie der University of Copenhagen – The Faculty of Health and Medical Sciences zeigt, dass sechs Wochen körperliche Betätigung bei jungen Männern zu Veränderungen in der epigenetischen Information von Skelettmuskelzellen führt. Diese Änderungen finden sich in jenen Bereichen des Genoms, das mit Krankheiten in Verbindung gebracht wird. So hilft Bewegung der Gesundheit.

Das Wissen über den positiven Einfluss von Bewegung auf die Gesundheit ist alt, aber wie genau das funktioniert und welche Mechanismen dabei wichtig sind, war bis jetzt nicht vollständig bekannt. Wissenschaftler der Universität Kopenhagen haben nun nachgewiesen, dass die positiven Auswirkungen körperlicher Betätigung zum Teil auf epigenetische Veränderungen in unserer DNA zurückzuführen sind.

Bewegung wirkt dabei die „Schalter“ des DNA-Strangs, die Gene (die Proteine kodieren) ein- bzw. ausschalten. Und hier sind es jene Schalter, die mit dem Risiko für Erkrankung verbunden sind, die durch die Bewegung positiv beeinflusst werden. Die Forscher konnten zudem jeden Schalter mit einem Gen in Verbindung bringen, was eine Liste direkter Angriffspunkte für die positive Wirkung hervorbrachte.

Das Wissenschaftlerteam stellte die Hypothese auf, dass Ausdauertraining die Aktivität von Genverstärkern in der Skelettmuskulatur umgestaltet. Sie rekrutierten gesunde junge Männer und unterzogen sie einem sechswöchigen Ausdauertrainingsprogramm. Die Wissenschaftler entnahmen ihnen vor und nach dem Training eine Biopsie des Oberschenkelmuskels und untersuchten, ob sich die epigenetische Signatur ihrer DNA nach dem Training verändert hatte.

Dabei wurde entdeckt, dass nach Abschluss des Ausdauertrainings die Struktur vieler Schalter im Skelettmuskel der jungen Männer verändert worden war. Indem sie die Schalter mit genetischen Datenbanken verknüpften, entdeckten sie, dass viele der regulierten Schalter bereits als Hotspots genetischer Variation zwischen Individuen identifiziert wurden – Hotspots, die mit menschlichen Krankheiten in Verbindung gebracht wurden.

Die Forscher vermuten, dass die positiven Auswirkungen von Sport auf muskelferne Organe wie das Gehirn weitgehend durch die Regulierung der Sekretion von Muskelfaktoren vermittelt werden. Sie fanden insbesondere heraus, dass körperliche Betätigung die Aktivität von Schaltern in der Skelettmuskulatur verändert, die mit kognitiven Fähigkeiten in Verbindung stehen. Dies ermöglicht die Identifizierung von trainingsbedingten sekretierten Muskelfaktoren, die auf das Gehirn wirken.

Die Daten belegen einen funktionellen Zusammenhang zwischen der epigenetischen Neuverdrahtung von Schaltern zur Steuerung ihrer Aktivität nach körperlichem Training und der Modulation des Krankheitsrisikos beim Menschen.

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