06.07.2022 - Baylor College of Medicine

Die positiven Effekte von Sport in einer Pille?

Die Wissenschaft ist diesem Ziel näher gekommen

Forscher des Baylor College of Medicine, der Stanford School of Medicine und kooperierender Einrichtungen berichten in der Fachzeitschrift Nature, dass sie ein Molekül im Blut identifiziert haben, das bei sportlicher Betätigung gebildet wird und die Nahrungsaufnahme und Fettleibigkeit bei Mäusen wirksam reduzieren kann. Die Ergebnisse verbessern unser Verständnis der physiologischen Prozesse, die dem Wechselspiel zwischen Bewegung und Hunger zugrunde liegen.

"Regelmäßige körperliche Betätigung hilft nachweislich bei der Gewichtsabnahme, reguliert den Appetit und verbessert das Stoffwechselprofil, vor allem bei übergewichtigen und fettleibigen Menschen", so der Mitautor Dr. Yong Xu, Professor für Pädiatrie, Ernährung und Molekular- und Zellbiologie an der Baylor University. "Wenn wir den Mechanismus verstehen können, durch den Bewegung diese Vorteile auslöst, sind wir näher dran, vielen Menschen zu helfen, ihre Gesundheit zu verbessern".

"Wir wollten verstehen, wie Bewegung auf molekularer Ebene funktioniert, um einige ihrer Vorteile nutzen zu können", sagte der Mitautor Jonathan Long, MD, Assistenzprofessor für Pathologie an der Stanford Medicine und Stipendiat des Stanford ChEM-H (Chemistry, Engineering & Medicine for Human Health). "Zum Beispiel könnten ältere oder gebrechliche Menschen, die sich nicht ausreichend bewegen können, eines Tages von der Einnahme eines Medikaments profitieren, das helfen kann, Osteoporose, Herzerkrankungen oder andere Krankheiten zu verlangsamen."

Xu, Long und ihre Kollegen führten umfassende Analysen der Blutplasmaverbindungen von Mäusen nach intensivem Laufbandtraining durch. Das Molekül, das am stärksten beeinflusst wurde, war eine modifizierte Aminosäure namens Lac-Phe. Sie wird aus Laktat (einem Nebenprodukt anstrengender körperlicher Betätigung, das für das brennende Gefühl in den Muskeln verantwortlich ist) und Phenylalanin (einer Aminosäure, die einer der Bausteine von Proteinen ist) synthetisiert.

Bei Mäusen mit diätetischer Fettleibigkeit (die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden) unterdrückte eine hohe Dosis Lac-Phe die Nahrungsaufnahme über einen Zeitraum von 12 Stunden um etwa 50 % im Vergleich zu Kontrollmäusen, ohne ihre Bewegung oder ihren Energieverbrauch zu beeinträchtigen. Wenn Lac-Phe den Mäusen 10 Tage lang verabreicht wurde, verringerte es die kumulative Nahrungsaufnahme und das Körpergewicht (aufgrund des Verlusts an Körperfett) und verbesserte die Glukosetoleranz.

Die Forscher identifizierten auch ein Enzym namens CNDP2, das an der Produktion von Lac-Phe beteiligt ist, und zeigten, dass Mäuse, denen dieses Enzym fehlte, bei einem Trainingsprogramm nicht so viel Gewicht verloren wie eine Kontrollgruppe mit demselben Trainingsplan.

Interessanterweise stellte das Team auch fest, dass der Lac-Phe-Plasmaspiegel nach körperlicher Betätigung bei Rennpferden und Menschen stark anstieg. Daten aus einer menschlichen Trainingskohorte zeigten, dass Sprinttraining den stärksten Anstieg des Lac-Phe-Plasmaspiegels verursachte, gefolgt von Widerstandstraining und Ausdauertraining. "Dies deutet darauf hin, dass Lac-Phe ein altes und konserviertes System ist, das die Ernährung reguliert und bei vielen Tierarten mit körperlicher Aktivität in Verbindung steht", so Long.

"Unsere nächsten Schritte bestehen darin, mehr Details darüber zu finden, wie Lac-Phe seine Wirkungen im Körper, einschließlich des Gehirns, vermittelt", sagte Xu. "Unser Ziel ist es, zu lernen, wie man diesen Bewegungspfad für therapeutische Interventionen modulieren kann.

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