Ein Artikel von GoldenMuscles.com

Diese Erinnerung wird in der DNA der Zellkerne gespeichert, welche sich teilen, wenn ein Muskel trainiert wird. Entgegen der bisherigen Meinung gehen diese Zellkerne nicht verloren, wenn ein Muskel atrophiert; das zeigten Forscher am 16. August in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Diese zusätzlichen Kerne bilden eine Art des Muskelgedächtnisses, welches es dem Muskel erlaubt, nach einer untrainierten Phase schnell wieder aufzubauen.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Training in jungen Jahren Gebrechlichkeit abwenden könnte, wirft aber auch Fragen auf, wie lange man gedopte Sportler sperren sollte, sagt der Studienleiter Kristian Gundersen, ein Physiologe der Universität Oslo (Norwegen).

"Muskelzellen sind riesig", sagt Gundersen. Weil sie so groß sind, wird mehr als nur ein Zellkern benötigt, um die "DNA-Kopiervorlage" zu liefern, damit die großen Mengen Protein gebildet werden können, die dem Muskel seine Kraft verleihen.
Frühere Forschung konnte zeigen, dass Muskelzellen durch Training größer werden, weil sie sich mit Stammzellen zusammenschließen (den sog. Satellitenzellen), welche zwischen den Muskelzellen eingelagert sind.
Bisher dachten Forscher, dass die zusätzlichen Kerne bei Muskelatrophie getötet werden, und zwar durch ein Zellzerstörungs-Programm, das sich Apoptose nennt.

Bei der neuen Studie simulierte Gundersens Team die Auswirkungen eines Trainings, indem sie den Muskel, der bei Mäusen die Zehen hebt, stärker arbeiten ließen.

Hierdurch erhöhte sich die Anzahl der Zellkerne ab dem sechsten Tag. Über einen Zeitspanne von 21 Tagen hinweg stieg die Anzahl der Kerne, in jeder Faser, um etwa 54% an. Ab dem neunten Tag wurden die Muskeln auch dicker und nahmen 35% an Volumen zu.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass zunächst die Kerne vermehrt werden und anschließend die Muskelmasse zunimmt.

Während weiterer Experimente wurden die Muskeln der Mäuse für zwei Wochen beansprucht und anschließend die Nervenverbindungen zum Muskel durchtrennt.
Die Muskeln atrophierten, verloren 40% ihres aufgebauten Volumens, die Anzahl der Kerne änderte sich jedoch nicht.

Diese Ergebnisse widersprechen früheren Studien, die zeigten, dass während der Atrophie viele Zellen absterben. Gundersens Team untersuchte auch einzelne Zellen im geschwächt Muskel, hierbei konnten sie auch Apoptose feststellen, allerdings nicht bei den Muskelfasern oder den zusätzlichen Kernen, sondern bei anderen Zellen.

Die zusätzlichen Kerne wurden für mindesten drei Monate aufrechterhalten - eine lange Zeit für eine Maus, die im Schnitt nur ein paar Jahre lebt, sagte Gundersen.
"Ich weiß nicht, ob das für immer anhält", sagt er, aber "es scheint ein sehr langanhaltender Effekt zu sein." Da die zusätzlichen Kerne nicht verschwinden, könnten sie eine Möglichkeit bieten erneut Muskelprotein auszubauen und dadurch eine Art Muskelgedächtnis bewirken, sagte er.

"Das ist faszinierend und der Artikel liefert auch gut Beweise", sagte Bengt Saltin, ein Muskelphysiologe der Universität Kopenhagen (Dänemark). "Es ist wirklich etwas ganz neues und hilft dabei die Forschungsergebnisse zu erklären, die aufzeigen, dass Muskeln sehr schnell auf einen erneuten Trainingsbeginn reagieren."

Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Studie starke Reaktionen bei manchen Forschern erzeugt, sagte Lawrence Schwartz, ein Zellbiologe der Universität Massachusetts Amherst.

"Diese Daten widersprechen vielen von Experten begutachteten und veröffentlichten Daten", sagt er. Der selektive Tod einiger Kerne innerhalb von Muskelzellen würde eine bestimmte Art der Apoptose benötigen. "Die herkömmliche Meinung macht aus zellulärer und molekularer Sicht nur wenig Sinn", sagt Schwartz.

Gundersens Arbeitsgruppe liefert eine plausiblere Erklärung. "Ihre Daten erscheinen einfach richtig". Falls diese Resultate auf den Menschen übertragbar sind, so werden Sportorganisationen überdenken müssen, wie lange man Sportler wegen Steroidmissbrauch sperren sollte.

Frühere Daten konnten zeigen, dass Testosteron die Anzahl der Kerne in den Muskelzellen erhöhen kann, und zwar weit über die Anzahl hinaus, die durch Training erreicht wird. "Falls man Kerne hat, die für immer in den Muskeln bleiben, könnte man auch für immer einen Vorteil haben", sagt Gundersen.
Für immer wird der Effekt allerdings wahrscheinlich nicht anhalten, denn wenn die Menschen älter werden, nimmt ihre Fähigkeit zum Muskelaufbau ab.

Die neue Studie deutet jedoch darauf hin, dass Muskelabbau möglicherweise abgeschwächt werden kann, wenn man die Muskeln in jungen Jahren mit Kernen vollpumpt.

"Dies könnte ein Argument für obligatorisches körperliches Training an Schulen sein", sagt Saltin.