Wissenschaftler entdecken: Sport verändert DNA
Forscher in Dänemark, Irland und Schweden haben entdeckt, dass Sport Ihre DNA (Desoxyribonukleinsäure) in nur wenigen Minuten zu verändern kann. Während der zugrunde liegende genetische Code unverändert bleibt, unterliegen die DNA-Moleküle in den Muskelzellen auf sehr spezifische Weise chemischen und strukturellen Veränderungen. Entweder sie gewinnen oder sie verlieren Methylgruppenmarker auf bestimmten und vertrauten DNA-Sequenzen. Die im Fachblatt Cell Metabolism präsentierte Studie wurde zum Teil über eine Finanzhilfe für Nachwuchsforscher (Advanced Grant) des Europäischen Forschungsrates unter dem Programm "Ideen" des Siebten Rahmenprogramms der EU (RP7) finanziert. Unter der Leitung von Wissenschaftlern am Karolinska Institutet in Schweden untersuchten die Forscher, wie sich Sport auf die DNA von gesunden, wenn auch inaktiven Menschen auswirkt. Dem Team zufolge scheinen die sogenannten epigenetischen Modifikationen der DNA, an bestimmten Stellen, ein wesentlicher Bestandteil der physiologischen Vorteile des Sports zu sein. "Unsere Muskeln sind sehr formbar", erklärt Professor Juleen Zierath von der Abteilung für Molekulare Medizin und Chirurgie am Karolinska Institutet. "Wir sagen oft: 'Du bist was du isst'. Na ja, Muskeln passen sich dem an, was man tut. Wenn man sie nicht benutzt, verliert man diese Fähigkeit, und dies ist einer der Mechanismen, durch die das möglich ist." Die Ergebnisse zeigen, dass die DNA im Skelettmuskel von Menschen, die sich kurz bewegt haben, weniger Methylgruppen besitzt als vor dem Sport. Die Veränderungen zeigen sich auch auf DNA-Bereichen, die als Landeplätze für verschiedene Enzyme, was Experten Transkriptionsfaktoren nennen, dienen. Diese Transkriptionsfaktoren spielen eine Rolle bei der Stimulierung von Genen, die für die Anpassung der Muskeln an den Sport maßgeblich sind. Professor Zierath weist darauf hin, dass Transkriptionsfaktoren wie Schlüssel sind, die körpereigene Gene freischalten. Wenn Methylgruppen fest an ihrem Platz sind, können diese "Schlüssel" nicht in die DNA-"Schlösser" gesteckt werden. Das ändert sich, wenn die Methylgruppen nicht an ihrem Platz sind, sodass die Schlüssel in den Schlössern umgedreht werden können und die Muskelkapazität erhöht wird. "Sport ist bereits dafür bekannt, Veränderungen in der Muskulatur hervorzurufen, einschließlich eines erhöhten Fett- und Zuckerstoffwechsels", so Professor Zierath. "Unsere Entdeckung ist, dass die Methylierung sich zuerst verändert." Das Team kontraktierte Muskeln im Labor. Hierbei entdeckte es den Verlust von Methylgruppen. Die Forscher setzten die Muskeln auch Koffein aus und entdeckten die gleiche Wirkung, da Koffein die Freisetzung von Kalzium in einer Weise auslöst, die die Muskelkontraktion wie beim Sport imitiert. Allerdings empfiehlt das Team nicht, den Sport durch Kaffeetrinken zu ersetzen, weil es keine klaren Beweise dafür gibt, dass Koffein dieselben gesundheitlichen Vorteile wie Sport besitzt. "Bewegung ist Medizin, und es scheint, dass wir am Sport nicht vorbei kommen, wenn wir unsere Epigenome für eine bessere Gesundheit verändern wollen", so Professor Zierath. Experten von der Universität Kopenhagen in Dänemark und der Dublin City University in Irland trugen zu dieser Studie bei.Weitere Informationen erhalten Sie hier: Karolinska Institutet: http://ki.se/ki/jsp/polopoly.jsp;jsessionid=amZpOZ-R0uw7wJ6tey?l=en&d=130 Cell Metabolism: http://www.cell.com/cell-metabolism/home
Länder
Dänemark, Irland, Schweden