Fallstudie: Hemmung von Myostatin

Sich selbst bis an die Grenzen zu bringen, das Erreichen der eigenen Grenzen ist die treibende Kraft jedes Kämpfers. Die eigenen Grenzen zu überschreiten gehört zum Bereich der Leistung und ist leider unvermeidlich.

Myostatin

Schon in der Antike verwendeten Athleten Pflanzenmischungen, die auch als «Explosivcocktails» bezeichnet wurden und es ihnen ermöglichten, übermenschliche Leistungen zu erbringen.

Heutzutage enthüllt die Mikroskopie die Geheimnisse der in unserem Körper enthaltenen Moleküle.

Insbesondere Myostatin, dieses Protein, begrenzt das Wachstum von Muskelgewebe, damit die Muskeln nicht übermäßig groß werden und uns das körperliche Erscheinungsbild verleihen, das wir als «Norm» bezeichnen.

Jeder Mensch ist in seiner Person und seinem Körperbau einzigartig.

Heutzutage herrscht Homogenität vor und jeder möchte aussehen wie alle anderen (Modetrend, Hyperkonsum…).

Übermäßig große Muskeln sind jedoch für jeden Sportler notwendig, der seine Leistung steigern und gleichzeitig Kraft und intensives Training beibehalten möchte.

Während der körperlichen Vorbereitung oder während des Wettkampfs und sogar während der Erholungsphase kontrolliert Myostatin, ein Molekül, das auf natürliche Weise von Skelettmuskelzellen während der Körperentwicklung und im Erwachsenenalter ausgeschüttet wird, die Muskelreparatur und das Muskelwachstum, indem es die Vermehrung der Muskelzellen blockiert.

Betrachten wir ein konkretes Beispiel. Wenn ein Sportler einen Muskelriss erleidet oder ein intensives Muskelaufbauprogramm absolviert, beinhaltet die Heilung des geschädigten Muskels die Aktivierung von Skelettmuskelzellen durch Myostatin.

Das Muskelwachstum wird durch einen Riss im Muskel gesteuert, der eine Aufblähung erzeugt, die durch eine Zellruptur dargestellt wird und Moleküle freisetzt.

Daraufhin setzt eine Signalkaskade mit Beteiligung von Satellitenzellen ein, die die Vermehrung und Entwicklung neuer, größerer und stärkerer Muskelfasern auslöst. Myostatin reguliert somit die Größe der Muskelfasern, nicht aber deren Anzahl.

Dieser Prozess setzt sich fort, bis der Muskel ein Signal erhält, sein Wachstum zu stoppen.

Myostatin verhindert daher die Aktivierung von Satellitenzellen und hemmt so das Muskelwachstum. Wichtig ist, dass dieses Phänomen nur Skelettmuskelzellen betrifft und der Herzmuskel diesem Mechanismus daher nicht unterliegt.

Aus diesem Grund ist die Hemmung von Myostatin notwendig und vorteilhaft, um das Ziel der Steigerung der Muskelkraft zu erreichen.

Wie und warum wird Myostatin gehemmt?

Es gibt verschiedene Methoden, mit denen die Bindung zwischen Myostatin und seinem Rezeptor Activin IIB (ActRIIB) verhindert werden kann. .

Durch diese Methoden wird die Aktivität von Myostatin blockiert und das Muskelwachstum nicht gestoppt.

Follistatin und ACE-031 

Die Methoden beinhalten das Abfangen von aktivem Myostatin mithilfe von Antikörpern.

Oder um es mit einem synthetischen Propeptid zu inaktivieren. Oder um die Expression natürlicher Inhibitoren von Myostatin wie Follistatin zu erhöhen.

Oder schließlich, um die an Skelettzellen gebundenen Myostatinrezeptoren zu inaktivieren.

Die verwendeten Moleküle können endogen oder exogen sein. Endogene Moleküle spielen eine Rolle bei der Modulation der Myostatin-Aktivität.

Diese Moleküle werden unter anderem Follistatin genannt.

 

Follistatin ist ein im menschlichen Serum vorkommendes Peptid; es hemmt auf natürliche Weise Myostatin.

Dieses Molekül bindet an zirkulierendes Myostatin im Serum und verhindert dessen Bindung an den Rezeptor.

Es bindet es auf der Ebene der extrazellulären Membran, sodass Myostatin nicht in andere Zellen gelangt.

Follistatin wird in gonadotropen Zellen, aber auch in follikulostellaten Zellen des Hypophysenvorderlappens synthetisiert.

Es wird aber auch in anderen Zelltypen produziert.

Seine hemmende Rolle beeinflusst die Menge an Myostatin, die an den Activin-Rezeptor binden kann.

 

Andererseits gibt es auch das Propeptidprotein ACE-031 (ACVR2B), ein synthetisches Molekül, das durch Verknüpfung eines Teils des Rezeptors mit einem Teil des menschlichen Antikörpers hergestellt wird.

Bei dieser Methode werden Myostatinrezeptoren blockiert, indem Antikörper gegen sie gerichtet werden.

Das synthetische Propeptid ACE-031 (ACVR2B) inaktiviert Myostatin durch Bindung. Anschließend löst sich das Propeptid vom inaktivierten Myostatin, welches über seinen Rezeptor an die Skelettmuskelzelle bindet. Da Myostatin inaktiv ist, wird das Muskelwachstum nicht mehr gehemmt.

 

Fälle von Hypertrophie im Zusammenhang mit Myostatin.

Wie bereits erläutert, reguliert Myostatin die Muskelmasse. In den 1990er Jahren wurde jedoch eine Myostatin-Mutation entdeckt, die den Stoffwechsel von Tieren, insbesondere von Rindern, stört. Diese als «Blau-Weiß-Beige» bekannte Mutation hemmt das Muskelwachstum nicht, und die Muskelmasse des Tieres nimmt erheblich zu. Dieses Phänomen, die sogenannte Hypertrophie, hat negative Folgen für die Gesundheit der Tiere: Es führt zu einem niedrigen Kollagenspiegel, einem hohen Anteil schnell wirkender glykolytischer Fasern und geringer Fetteinlagerung. Infolgedessen sind die Tiere erschöpft, anfälliger für Atemwegserkrankungen, haben eine verminderte Fruchtbarkeit und Geburtskomplikationen.

Kürzlich wurde jedoch ein wirklich überraschender Fall bei einem dreijährigen Jungen entdeckt. Liam Hoeksra, ein Deutscher, der in Amerika lebt, ist ein Kind wie jedes andere, nur dass er seit seinen frühesten Lebensmonaten zu unglaublichen Leistungen fähig ist. Dazu gehören unter anderem das Heben von Gewichten, die ein Drittel seines Körpergewichts ausmachen, und das Ausführen einer Reihe von Bauchmuskelübungen in blitzschneller Geschwindigkeit.

Dieses Kind, das eine sehr seltene genetische Mutation trägt, die seine Empfänglichkeit für Myostatin beeinträchtigt, hat eine überdurchschnittlich große Muskelmasse (40%).

Anders als bei Tieren hat die bei Liam beobachtete Muskelhypertrophie keine negativen gesundheitlichen Folgen. Im Gegenteil, Liam hat einen schnellen Stoffwechsel, einen niedrigen Körperfettanteil und außergewöhnliche Kraft – alles, wovon ein Spitzensportler träumen kann. Große Hoffnungen ruhen auf diesem Kind im Hinblick auf den möglichen Einsatz von Myostatin-Blockern.

 

Myostatin Klinische Studien

Obwohl dieser Fall nach wie vor äußerst selten ist, werden derzeit umfangreiche klinische Studien zu Myostatin an Tieren und Menschen durchgeführt. Es wurden jedoch bereits Studien zur Muskelfunktion in Abwesenheit von Myostatin veröffentlicht.

Experimente an Myostatin-defizienten Mäusen zeigen, dass trotz größerer Muskeln die Maximalkraft nicht erhöht, sondern sogar verringert sein kann. Es wurde bestätigt, dass Tiere mit Myostatinmangel oxidative Muskelfasern zugunsten glykolytischer Fasern verlieren.

Die Auswirkungen dieser Faserumwandlung auf die Muskelfunktion und die Leistungsfähigkeit beim Sport sind jedoch unbekannt. Daher untersuchen Labore die Möglichkeit, diesen Prozess durch gezielte Muskelübungen umzukehren.

Alle Studien beobachteten einen Anstieg der Muskelmasse nach Myostatinblockade. Auch eine Steigerung der Kraftproduktion wurde festgestellt. Diese Ergebnisse sind vielversprechend und unterstreichen das Potenzial der Myostatinblockade-Therapie.

Darüber hinaus wirkt sich dieser Effekt nicht nur positiv auf das Muskelwachstum aus, sondern führt auch zu komplexen Wechselwirkungen mit anderen Geweben, wodurch die Muskelarchitektur verbessert wird.

 

Andererseits bietet die Blockierung von Myostatin therapeutische Vorteile für viele Muskelerkrankungen wie die Duchenne-Muskeldystrophie.

Es wurde außerdem nachgewiesen, dass die Deaktivierung von Myostatin einen direkten Einfluss auf Krebszellen hat und so die Lebenserwartung der Patienten, insbesondere derjenigen mit Darmkrebs, verlängert.

 

Fazit: Werden uns Myostatin-Studien zu Übermenschen machen?

Aus Studien zu Myostatin können wir mit Sicherheit sagen, dass es sich um ein mutiertes Molekül handelt, das in der Lage ist, sich selbst zu verändern, um die Kapazität des Muskelsystems zu verdoppeln.

Wurden wir im Laufe der Menschheitsentwicklung genetisch verändert? Hat sich unser genetischer Code so weit entwickelt, dass die Kraft unseres Gehirns die Kraft unserer Muskeln ersetzt hat?

Viele Fragen bleiben unbeantwortet, wie zum Beispiel der Bau der ägyptischen Pyramiden auf Wüstenboden allein durch menschliche Kraft.

Hat sich unser Körper an unsere Lebensbedingungen angepasst?

Die Genetik spielt bereits eine führende Rolle. Die Wissenschaftswelt befindet sich im Umbruch, und dank moderner Technologien entstehen höchst unwahrscheinliche Experimente.

Eine vielversprechende Zukunft liegt in diesem Phänomen des veränderbaren Myostatins. Moderne Technologien werden sich stetig weiterentwickeln und es der Wissenschaft ermöglichen, die Geheimnisse unseres Körpers nach und nach zu entschlüsseln. Wird die Zukunft der Menschheit von Fiktion inspiriert sein? Werden die Helden unserer Kindheit die Menschen von morgen sein? Alles ist möglich. Sicher ist jedoch, dass der menschliche Körper über ein unendliches Anpassungsvermögen verfügt. Die Lebenserwartung ist in den letzten Jahrhunderten gestiegen. Die Vielfalt der Nahrungsmittel, dank der Globalisierung, fördert unser Verständnis von Ernährung. Die medizinische Gemeinschaft teilt ihre Forschungsergebnisse und ihr Wissen international. Und der Komfort unseres Lebens erleichtert es uns, besser auf unseren Körper zu achten.

Heutzutage steht in großen Megastädten der Individualismus im Vordergrund. «Einer für alle, alle für einen» ist völlig verschwunden. An seine Stelle ist «Jeder ist sich selbst der Nächste» getreten.

Ein paradoxes Gesellschaftsleben, in dem extreme Bevölkerungsdichte auf Einsamkeit trifft und der Nachbar unsichtbar wird, obwohl wir über das Internet über Kilometer hinweg kommunizieren. Ein modernes Leben, das in halsbrecherischem Tempo an uns vorbeizieht, uns entzweit und uns im Angesicht zu Fremden macht.

Dies verstärkt das Gefühl der Unsicherheit und fördert Vorsichtsmaßnahmen.

Eine Welt, in der das Recht des Stärkeren herrscht.

Wird in der Welt von morgen das Gesetz des Dschungels herrschen? Vielleicht, aber diese Abstraktion der Gruppe sollte uns aufrütteln, damit wir Vorsichtsmaßnahmen ergreifen.

Welche größere Sicherheit gibt es, als zu wissen, dass man sich auf sich selbst verlassen kann? Jenseits von materiellen Besitztümern (Haus, Auto, Geld) kann dieses Gefühl der Selbstzufriedenheit und des gesteigerten Selbstvertrauens nur durch die Beherrschung von Körper und Geist erlangt werden.

 

Der Athlet sticht bereits hervor und hebt sich von der Masse ab. Sein Kampfgeist zeichnet ihn aus, und das Ausreizen seiner Grenzen ist eine solide und unzerstörbare Routine.

Er ist sich der Welt, in der er lebt, bewusst und hat Schwierigkeiten, anderen zu vertrauen. Diese Person wird naturgemäß danach streben, ihre körperliche und geistige Stärke auszubauen, um immer mächtiger zu werden.