Was Bewegung mit dem Körper macht

Aber nicht nur der Skelettmuskel selbst verändert sich, auch in anderen Organen wie dem Herz-Kreislauf-System, dem Gehirn oder der Leber werden durch körperliche Aktivität Prozesse angestoßen. Hierfür sind vor allem Botenstoffe verantwortlich, die durch Muskelbewegung aus verschiedenen Organen freigesetzt werden, die sogenannten Exerkine. Einen Überblick über diese chemisch heterogene Gruppe, die Proteine, RNA-Moleküle, Lipide und Stoffwechselprodukte umfasst, geben David Walzik von der Technischen Universität Dortmund und Kollegen von der Universität Göttingen in einer aktuellen Publikation im Fachjournal »Signal Transduction and Targeted Therapy«.

Die bekannteste Gruppe der Exerkine sind die Myokine, die vom Skelettmuskel gebildet und freigesetzt werden. Über diese Botenstoffe kommunizieren die Muskeln mit anderen Organen und Geweben, etwa dem Gehirn, der Bauchspeicheldrüse und dem Fettgewebe und beeinflussen in diesen den Stoffwechsel. Mehrere Hundert dieser Myokine wurden bereits entdeckt. Zu ihnen zählen eine ganze Reihe von Zytokinen wie Interleukin-6 (IL-6) sowie IL-4, IL-7 und IL-15, aber auch Hormone wie Irisin, Musclin und Myostatin.

IL-6 ist das klassische Beispiel eines Myokins und der erste entdeckte Muskel-Botenstoff überhaupt. Sein Spiegel steigt durch Muskelkontraktionen um etwa den Faktor 100 an. Der Botenstoff verstärkt im Muskelgewebe die Glukoseaufnahme und die Lipolyse und ändert auch in Fettzellen den Fettstoffwechsel und sorgt für ein Bräunen der Adipozyten. Gleichzeitig bewirkt es einen Muskelaufbau. Auch andere Myokine regulieren den Muskelaufbau, den Glucose- und Fettstoffwechsel oder wirken antiinflammatorisch.

Alle Exerkine werden auf einen bestimmten Reiz hin gebildet und ausgeschüttet – etwa über Kalzium-abhängige Mechanismen, durch Hypoxie in den Muskelzellen, Änderungen des intrazellulären pH-Werts oder durch Scherkräfte, die bei dem durch körperliche Aktivität erhöhten Blutfluss in den Blutgefäßen entstehen. Letzteres führt etwa zur Ausschüttung des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF), der die Angiogenese verstärkt und damit die Durchblutung verbessert.