Die Mechanismen des Muskelwachstums

Signal Transduction pathways

Wissenschaftler haben sich mit zwei Bereichen der Kontrolle des Muskelwachstums beschäftigt. Der erste Bereich setzt sich mit den molekularbiologischen Faktoren des Muskelwachstums bzw. des Muskelschwunds auseinander. Der zweite Bereich behandelt den derzeitigen Wissensstand über die physiologischen Mechanismen, die bei der Größenveränderung der Muskelmasse eine Rolle spielen.

Es ist festzustellen, dass immer mehr „signal transduction pathways“ (Übermittlung eines Signals in eine Zelle über die Zellmembran hinweg, mittels so genannter second Messanger), die bei der Regulation des Muskelwachstums beteiligt sind, erläutert werden und das mit Hilfe von leistungsfähigen molekularbiologischen Untersuchungsmethoden die Identifikation von Genen, die transkriptorisch während des Muskelwachstums verändert werden, ermöglicht wird. Wer sich hier einen genaueren Einblick verschaffen möchte, kann in unserem Lexikon die folgenden Beiträge nachlesen:

• Abtastung/ Erfassung von Wachstumsreizen und die transkriptionale Regulierung
• Calcineurin–Signalisierung
• NFAT-Aktivierung
• Mechanische-chemische Transduktion
• Transkriptionale Regulierung
• Regulierung der spezifischen Muskelwachstumsfaktoren IGF-1/MGF und Myostatin
• Regulierung der Myostatin-Expression
• Regulierung der IGF-1/MGF Expression
• Spezifische muskuläre Wachstumsregulierung
• Translatorische Regulierung
• Regulierung der Proliferation und Differenzierung der Satellitenzellen

Für alle anderen dient diese vereinfachte Zusammenfassung.

Zusammenfassung der Muskelhypertrophie produzierenden regulatorischen Mechanismen

Das Widerstandstraining und die meisten muskulären Wachstumsfaktoren führen zu einer Aktivierung des Signal-Transduktorischen-Netzwerks, welches wiederum die Expression der Muskelwachstumsfaktoren IGF-1/MGF und Myostatin reguliert. Die stimulierten Signal-Transduktorischen-Leitungswege und die veränderte Rezeptor-Bindung von IGF-1/MGF und Myostatin führen zu einer Aktivierung der Translation oder Proteinsynthese und zu einer Aktivierung der Satellitenzellen-Proliferation wie –Differenzierung. Resultierend hieraus erfolgt das Muskelwachstum. Wird einer dieser Signal-Transduktorischen-Leitungswege oder Faktoren blockiert, wird die hypertrophische Anpassung limitiert.

Ein maximales hypertrophisches Potential hängt von multiplen, gleichzeitigen, bedarfsweise zugeordneten sequenziellen Signalen ab. Hieraus kann abgeleitet werden, dass ein einzelner Faktor niemals ausreicht, um die letztendliche physiologische adaptive Reaktion der Muskelhypertrophie zu vermitteln.