preview
Vor mehr als einem Jahrhundert beobachteten Züchter in Europa, dass einige ihrer Rinder muskulöser waren als andere. Als Laien in Genetik interessierten sie sich nicht zu sehr für den Ursprung, sondern versuchten einfach, mehr von diesen Rindern zu züchten. Das Resultat war, dass vor allem zwei Arten (Blaubelgier und Piemontese) diesen erhöhten Anteil an Muskelmasse aufwiesen.
Was die Züchter nicht wussten ist, dass "Mighty Mouse" viele Jahre später mehr sein würde als nur ein Cartoon.
Ein Wissenschaftlerteam um McPherron und Lee untersuchte an der John Hopkins Universität eine Gruppe von Proteinen, die Zellwachstum und Unterscheidung regulieren.
Während ihrer Untersuchungen fanden die Wissenschaftler das Gen, welches vermutlich für das Phänomen von erhöhter Muskelmasse verantwortlich ist. Myostatin, das Protein, welches die Gene "enkodiert", ist Mitglied einer Gruppe von Molekülen, die "Beta Transformierende Wachstumsfaktoren" genannt werden (engl. transforming growth factors beta = TGF-b).
Auch üblich ist die Bezeichnung als Wachstums und Unterscheidungsfaktor-8 (engl. growth and differentiation factor-8 = GDF-8).
Als bei Mäusen dieses Myostatingen ausgeschalten wurde, konnte beobachtet werden, dass die genmanipulierten Mäuse eine 2-3 mal höhere Muskelmasse aufwiesen als normale Mäuse. Lee soll diese mit dem Ausspruch "Die sehen aus wie Schwarzenegger!" kommentiert haben.
Genauere Untersuchungen der "Superkuhrassen" zeigten, dass Gene in der Skelettmuskulatur, die das Myostatin kodieren, eine Mutation aufwiesen. Da dies sowohl bei den Mäusen, als auch bei den Kühen der Fall war, kann man ganz klar darauf schließen, dass diese Mutation des Myostatingens verantwortlich für die erhöhte Muskelmasse ist.
Daraus ergibt sich, dass Myostatin wohl Skelletmuskelwachstum unterdrückt bzw. verhindert - ein Ausschalten dieses Proteins sorgt ergo für eine stark erhöhte Muskelmasse.
Diese Entdeckungen sind also der Ausgangspunkt für zukünftige Anwendungen: super-muskulöse Rinder und die Behandlung von Muskelschwund (und ähnlicher Krankheiten).
Trotz dieser positiven Effekte ist es wohl nur eine Frage der Zeit, dass Myostatininhibitoren als Dopingmittel im Sport missbraucht werden könnten. Außerdem sollen nun also hohe Level an Myostatin verantwortlich für den Misserfolg im Masseaufbau vieler Athleten sein.
Um diesen Behauptungen nachzugehen, beschäftigt sich dieser Artikel nun mit den wissenschaftlichen Fakten um Myostatin und eventuelle Anwendungen im Sport.
WAS IST MYOSTATIN?
Wachstumsfaktoren
Bevor wir die Anwendungen um Myostatin und dessen Gen verstehen können, müssen wir erst einmal lernen, was Myostatin eigentlich ist und wofür es da ist.Höhere Organismen bestehen aus vielen verschiedenen Zelltypen, deren Wachstum, Entwicklung und Funktion koordiniert werden muss, um ein Funktionieren einzelner Gewebe und des ganzen Organismus zu gewährleisten. Dies wird durch spezifische interzelluläre Signale bewerkstelligt, woraus eine Antwort bzw. Wirkung in der jeweiligen Zelle resultiert.
Klassische Hormone sind weit reichende Signalmoleküle (endokrin genannt), dass heißt diese Substanzen werden von Zellen oder Geweben produziert, ausgeschüttet und werden über das Blut und andere Körperflüssigkeiten weitergeleitet, um die Aktivitäten von Zellen oder Geweben im Körper zu beeinflussen. Im Gegensatz dazu werden Wachstumsfaktoren normalerweise von der selben Zelle bzw. dem selben Gewebe produziert, welches sie beeinflussen (autokrin), oder von Zellen/Geweben in der Nähe dieser (parakrin). Diese Moleküle sind die entscheidenden, wenn es um Zellunterscheidung, -wachstum etc. und die Funktionalität einer Gruppe von Zellen als Gewebe oder Organ geht.
Wachstumsfaktoren (engl.: Growth factors – "GF") sind üblicherweise schon in sehr geringen Konzentrationen effektiv und besitzen eine hohe Affinität für ihre korrespondierenden Rezeptoren der Zielzellen. Für jeden Typ der GF gibt es einen spezifischen Rezeptor in der Zelle oder dem Nukleus (Zellkern).
Wenn diese nun an ihre Liganden gebunden sind, initiiert der Rezeptor-Liganden-Komplex ein intrazelluläres Signal im inneren der Zelle (oder des Zellkerns) und verändert die Funktion der Zelle.
Ein GF hat zumeist verschiedene biologische Effekte, je nachdem auf was für einem Zelltyp er wirkt.
Einige GF, wie zum Beispiel IGF-1, haben eine große Bandbreite an Zellen, die sie beeinflussen - andere wirken nur auf einen Zelltyp und verursachen damit eine sehr spezielle Reaktion.
Viele Wachstumsfaktoren unterstützen oder verhindern zelluläre Funktionen und sind daher multifaktoral. In anderen Worten bedeutet dies, dass zwei oder mehr Substanzen notwendig sind, um eine spezielle zelluläre Reaktion zu erzeugen.
Für Verbreitung, Wachstum und Entwicklung vieler Zellen wird meist eine Kombination aus GF benötigt und nicht nur ein einziger. Waschstumsförderende Substanzen müssen also eventuell mit wachstumshemmenden GF kombiniert werden (oder anders herum). Der Punkt, an dem diese Substanzen übereinstimmen und eine spezifische Reaktion bewirken, hängt allerdings noch von anderen Faktoren wie zum Beispiel der Umgebung ab.
Transformierende Wachstumsfaktoren
Einige GF stimulieren Zellausbreitung und andere verhindern es, wieder andere stimulieren es vielleicht bei einer Konzentration und verhindern es in einer anderen Konzentration. Basierend auf ihrer biologischen Funktion sind GF eine große Gruppe von Proteinen. Üblicherweise sind sie zusammengeschlossen auf Aminosäurebasis und haben eine Tertiärstruktur.Eine große Gruppe der GF sind die Beta-Transformierenden Wachstumsfaktoren (engl. "TGF-b"), von denen mehrere Subtypen existieren. Sie üben unterschiedlichste Funktionen auf die Zellen aus.
Eine typische Eigenschaft von TGF-b ist es, dass sie von den Zellen in einer inaktiven Form abgegeben werden. Dies resultiert darin, dass sie keine biologische Wirkungen haben bis der latente Komplex gespalten wurde. Wie genau dies passiert, ist bisher noch nicht gänzlich erforscht; es wird allerdings vermutet, dass spezielle Enzyme daran beteiligt sind. Damit zeigt sich auch noch einmal, wie Wachstumsfaktoren in einem komplexen System von Aktionen und Reaktionen involviert sind.
Eine weitere typische Eigenschaft von TGF-b ist es, dass ihre biologische Aktivität oft in Gegenwart anderer Wachstumsfaktoren entfalten wird. Auch hier wird wieder deutlich, dass die Bioaktivität von TGF-b komplex ist, da sie vom physiologischen Status der Zielzelle und dem Vorhandensein anderer GF abhängig ist.
Myostatin
Es gibt viele verschiedene TGF-b basierend auf ihrer Struktur. Ein Mitglied dieser Gruppe nennt sich Wachstums- und Unterscheidungsfaktor (engl.: growth and differentiation factor – "GDF") und regelt selbige Prozesse. GDF-8, auch als Myostatin bekannt, ist das Skelettprotein, das mit dem starken Muskelzuwachs bei Mäusen und Rindern in Verbindung gebracht wird.McPherrons Team entdeckte in späten Entwicklungsphasen von Mäuseembryos, sowie in einer großen Anzahl an Skelettmuskeln, das Myostatin. Dies konnte auch bei ausgewachsenen Tieren festgestellt werden.
Obwohl Myostatin mRNA (Messenger-Ribonucleinacid) fast ausschließlich in der Muskulatur nachgewiesen werden konnte, fand man auch kleine Anteile im Fettgewebe.
Um festzustellen, was für eine Wirkung Myostatin in der Skelettmuskulatur entfaltet, schalteten McPherron und sein Team das Gen aus, welches Myostatin bei Ratten dekodiert und unterbrachen damit die Wirkung des Myostatins.
Heraus kam, dass genotypisch entweder homozygot mutierte (d.h. zwei mutierte Gene), heterozygot mutierte (d.h. ein normales und ein mutiertes Gen) oder homozygot normale (d.h. zwei normale Gene) Nachkommen entstanden. Phenotypisch schienen beide gesund, starben nicht frühzeitig und wurden auch fruchtbar. Der einzige Unterschied lag in der Muskelmasse.
Homozygot mutierte Mäuse waren im Durchschnitt 30% größer bzw. muskulöser als ihre heterozygoten bzw. homozygot normalen Artgenossen, unabhängig von Alter und Geschlecht.
Die ausgewachsenen "Mutanten" hatten einen außergewöhnlichen Körperbau, dass heißt sehr große Schultern und Becken, währenddessen ihr Körperfettanteil dem von normalen Mäusen entsprach. Gewebeanalysen ergaben, dass die erhöhte Muskelmasse der "Mutanten" sowohl durch Hyperplasie (erhöhte Anzahl an Muskelzellen) und Hypertrophie (Muskelquerschnittsvergrößerung) zurückzuführen war.
Seit dieser Entdeckung untersuchten McPherron und viele andere Wissenschaftler das Thema Myostatin und mögliche Mutationen dessen auch bei anderen Tieren. So konnte Myostatin bei 9 weiteren Wirbeltieren, u.a. Schweinen, Hühnern und Menschen, nachgewiesen werden. Unabhängig voneinander fanden Forschungsteams natürlich aufgetretene Myostatinmutationen bei den Kuhrassen Blaubelgier und Piemontese, die für ihren sehr muskulösen Körperbau bekannt waren.
Interessant aus biologischer Sicht ist, dass die Art der Mutation jeweils unterschiedlich war. Während bei den Blaubelgiern die komplette aktive Region des Genmoleküls ausgelöscht war (und dieses somit wirkungslos), fand man beim Piemontesen eine einfache Mutation in der Aminosäuresequenz, wodurch eine andere Aminosäure codiert wird (ähnlich dem Hämoglobin bei Blutern) und Myostatin so entweder komplett oder größtenteils wirkungslos. So wäre die erhöhte Muskelmasse erklärbar.
McPherrons Wissenschaftlerteam analysierte weiterhin die DNS von anderen reinrassigen Rindern, die nicht die erhöhte Muskelmasse aufwiesen, und fanden nur eine ähnliche Mutation des Myostatingenes. Diese Mutation wurde auf einem Allel eines normalen Tieres festgestellt.
Frühere Studien berichteten bereits von hohen Anteilen an Myostatin bei heranwachsenden Rindern und der Skelettmuskulatur von Nagern.
Die mRNA unterschied sich jedoch zwischen den Muskeln, woraus geschlossen wurde, dass Myostatin nur für die Entwicklung der Skelettmuskulatur verantwortlich sei. Allerdings fand ein Neuseeländisches Forschungsteam Myostatin und dessen mRNA in der Herzmuskulatur.
TGF-b können in einer Vielzahl von Zellen gefunden werden, unter anderem im Herzen von Heranwachsenden wie auch Erwachsenen. Drei bekannte Arten der TGF-b (TGF-b1,-b2,-b3) sind zu unterschiedlichen Anteilen während der Entwicklung des Herzens als mRNA und Protein im Herzgewebe. Es ist also zu vermuten, dass diese drei TGF-b verschiedene Aufgaben im Bezug auf Gewebewachstum und -entwicklung übernehmen.
Aus diesen Grund untersuchten Sharma und sein Team die Verteilung des Myostatingens in anderen Geweben mit exakteren Methoden als dies zuvor von anderen Wissenschaftler versucht wurde.
Ihre Untersuchungen ergaben den Fund einer Myostatin-DNS-Sequenz im Herzen von Schafen und Rindern, die identisch zu der Myostatin-DNS-Sequenz in der Skelettmuskulatur war. Auch bei Föten der Blaubelgier konnten im Herzen die gleichen Myostatinmutationen nachgewiesen werden wie in der Muskulatur.
Weiterhin konnte bei Schafen und Rindern im Gegensatz zu den Blaubelgiern sowohl das mutierte, als auch das normale Myostatin gefunden werden. Zudem war im Herzen der normalen Rinder- und Schafarten kein mutiertes Myostatin zu finden.
Tiere mit einem induzierten Herzinfarkt (was ein Sterben der Zellen im Herzen zur Folge hat) zeigten einen hohen Anteil Myostatinprotein im unmittelbaren Umfeld des Infarktes – selbst 30 Tage nach dem Infarkt.
Allerdings enthielten unbeschädigte Zellen im Umfeld des Infarktes niedrige, normale Spiegel Myostatin. Wenn man noch den Anstieg von anderen TGF-b-Spiegeln in dem infarktiösen Gewebe mit einbezieht, kann man schlussfolgern, dass diese Wachstumsfaktoren in der Wundheilung der Gewebe beteiligt sind.
Wissenschaftler der Purdue Universität um Shaoquan detektierten Myostatin-mRNA in den Milchdrüsen von Schweinen, so dass dieses eventuell als Regulator bei frühkindlichen Schweinen fungiert. Änhliche Myostatin-mRNA wurde auch in anderen schweineartigen Skelettmuskeln, allerdings nicht im Bindegewebe, entdeckt. Andere Studien bestätigen diese Funde, da vielfach hohe Spiegel an Myostatin-mRNA in Tierembryonen, allerdings geringere Spiegel direkt nach der Geburt festgestellt wurden, sodass eine regulierte Rolle des Myostatin im Myoblast (spindelförmige Vorläuferzelle der Skelettmuskelfasern beim Embryo) im Bezug auf Wachstums, Unterscheidung und Fusion angenommen werden kann.
Mutationen des Myostatingens wirken sich bei Rindern viel schwächer aus als in Mäusen – 20-25% mehr Muskelmasse im Vergleich zu 200-300%. Weiterhin hatten die Myostatinmutanten unter den Rindern kleinere Organe, schlechtere Fruchtbarkeit (weibliche Tiere), eine spätere Geschlechtsreife sowie eine niedrigere Überlebensquote der Nachkommen.
Interessant ist auch, dass die Herzen von Blaubelgiern kleiner sind als die von nicht mutierten Arten, die von Mäusen allerdings ihre normale Größe beibehielten. Es muss allerdings noch nachgewiesen werden, ob diese Verkleinerungen mit der erhöhten Skelettmuskelmasse zusammenhängen, wie bisher angenommen.
Zudem wurde nachgewiesen, dass sich eine Myostatinmutation auf dem Herzen unterschiedlicher Arten auch unterschiedlich auswirkt, so dass es in anderen Geweben bzw. Organen auch Unterschiede geben könnte. Dazu kommt noch, dass Myostatin-mRNA nicht nur in der Skelettmuskulatur sondern auch in anderen Geweben gefunden wurde, was der ursprünglichen Vermutung, Myostatin wirke nur in der Skelettmuskulatur, widerspricht.
Eine genaue Aufklärung dieser Zusammenhänge kann nur durch weitere Untersuchungen realisiert werden.
Obwohl einige TGF-b sowohl in der Skelett- als auch Herzmuskulatur zu finden sind, konnte bisher nicht genau geklärt werden, wie sie deren Entwicklung beeinflussen.
Basierend auf verschiedenen Studien scheint Myostatin zu unterschiedlichen Zeiten der Entwicklung unterschiedliche Aufgaben in den Geweben zu übernehmen, auf den Punkt gebracht von Sharma: "Myostatin übernimmt verschiedene Aufgaben zu unterschiedlichen Phasen der Herzentwicklung." Wie wir sehen werden, kann dies auch auf die Muskulatur übertragen werden.
Myostatin und die Regulierung der Skelettmuskulatur
Obwohl viele Untersuchungen zeigen, dass Myostatin das vorgeburtliche Muskelwachstum beeinflusst, ist bisher wenig über seine Fähigkeiten bei der Regeneration bekannt.Die Erholung oder Regeneration von verletzter Skelettmuskulatur ist ein komplexes System und die Fähigkeit, sich zu regenerieren, verändert sich auch im Leben eines Tieres, ebenso wie die Reaktion der Gewebe auf verschiedene Wachstumsfaktoren.
In der Jugend- und Embryonalzeit von Tieren beeinflussen Wachstumsfaktoren und Hormone das Muskelwachstum im positiven Sinne – im Alter werden diese allerdings runterreguliert.
Die Veränderung der Wachstumsfaktoren im inneren und äußeren der Zelle lässt eventuell ihre Eigenschaft, Protein zu bilden, verkümmern. Obwohl Protein-mRNA im Inneren der Zelle gefunden werden kann, gibt es weitere Aspekte der Proteinregulation neben den mRNA-Spiegeln. Wie bereits erwähnte tritt Myostatin in der inaktiven und aktiven Form, so dass die Bioaktivität des Myostatins zu jedem Zeitpunkt des Synthese und Sekretion reguliert werden könnte.
Man muss im Hinterkopf haben, dass fast alle Regulierungssysteme des Körpers unter positiver und negativer Kontrolle stehen – auch Herz- und Skelettmuskulatur. Die Myoblasts von heranwachsenden Tierembryonen reagieren auf verschiedene Signale, die Gewebsvermehrung oder Zellmigration ("Zellwanderung") kontrollieren.
Im Vergleich dazu reagieren differenzierte (spezialisierte) Muskelzellen auf andere Signale. Eindeutige Verhältnisse der Signale regulieren daher die Veränderung von unbestimmten zu differenzierten Zellen und stellen eine normale Bildung und Differenzierung verschiedener Zellgewebe sicher.
Allerdings ist der genaue Wirkmechanismus, der die Muskelzellentwicklung reguliert, bisher nicht genau erforscht.
MyoD, IGF-1 und Myogenin (Wachstumskatalysatoren in Muskelzellen) werden bisher mit der Muskelzelldifferenzierung und Aktivierung der Muskel-spezifischen Gen-Ausdrücke in Verbindung gebracht. Die mRNA des Muskelregulierungsfaktors-4 (MRF-4) erhöht sich nach der Geburt und ist der dominierende Faktor in der Muskulatur Erwachsener. Dieser Wachstumsfaktor wird ebenso mit dem Erhalt von Muskelzellen assoziiert. Im Zusammenhang mit Myostatin gibt es noch weitere wachstumshemmende Genprodukte, wie z.B. Id (engl.: inhibitor of DNA binding – DNS-Bindungs-Hemmer). Obwohl In-Vitro-Experimente zum exakten Mechanismus dieser spezifischen Proteine sehr aufschlussreich waren, ist bisher weniger über die Rolle dieser in vivo (im lebenden Organismus) bekannt.
Obwohl wir wissen, dass das Ausschalten des Myostatinproteins in Skelettmuskulaturhypertrophy resultiert (vgl. McPherrons Mäuse und besondere Rinderarten), wissen wir wenig über die physiologische Ausschüttung des Myostatin in normaler Skelettmuskulatur. Aktuelle Studien mit Tieren und Menschenmodellen (*Anmerkung: Mäuse werden beispielweise genutzt, um eine mögliche Reaktion von Menschen auf Medikamente vorherzusagen – sie sind daher "Modelle" des Menschen
Beispielsweise ist bekannt, dass Myostatin wohl Fasertyp spezifisch wirkt. Zwergferkel (sehr kleine, verkümmerte Ferkel) hatten geringere Anteile der Typ-1-Muskelfasern in spezifischen Muskeln. Ähnliche Beobachten wurden auch bei Ratten gemacht, bei denen praktisch keine Anteile Myostatin-mRNA in atrophierten Teilen der Wadenmuskulatur (Typ-1-Fasern) nachgewiesen werden konnten.
Schwankungen in der Regulierung der Myostatin-mRNA wurden allerdings nur in atrophierten FT-Fasern (schnelle, weiße Muskelfasern) und nicht in atrophierten ST-Fasern (langsame, rote Muskelfasern) detektiert. Daraus ergibt sich, dass Myostatin vielleicht den Gen-Ausdruck verändert, der die Muskelfasertypen kontrolliert.
In Studien wurde auch gezeigt, dass der Stoffwechsel keinen Einfluss auf Myostatinausschüttung hat. Eine Begrenzung der Nahrungszufuhr konnte weder bei Ferkeln noch bei Mäusen die Myostatin-mRNA-Spiegel in der Skelettmuskulatur verändern. Weiterhin konnten sowohl mehrfachungesättigte Fettsäuren noch exogenes HGH die Myostatinausschüttung verändern. Diese und andere Studien geben den klaren Hinweis darauf, dass die physiologische Funktion des Myostatins im pränatalen Muskelwachstum liegt, wo sich Myoblasts vermehren, differenzieren und zu Muskelfasern fusionieren.
Obwohl von einigen Autoren postuliert (vorausgesetzt) wird, dass Myostatin seinen Effekt in einer autokrinen/parakrinen Form entfaltet, zeigte Serum-Myostatin, dass es auch in den Blutkreislauf eingeht. Weiterhin ist man bisher der Annahme, dass das Protein, welches in menschlichem Blutplasma gefunden wurde, wohl die aktive und nicht die inaktive Form des Myostatin sein wird.
Hohe Anteile dieses Proteins im Blut werden mit einem Muskelschwund bei HIV-infizierten Patienten in Verbindung gebracht.
Diese Assoziation alleine heißt nicht automatisch, dass Myostatin direkt Muskelschwund fördert. Bisher wissen wir nicht, ob Myostatin direkt auf den Muskel oder auf das Regulationssystem des Muskelwachstums wirkt.
Obwohl ebenfalls viele Wissenschaftler annehmen, dass Myostatin eine entscheidende Rolle in der Muskelheilung nach einer Verletzung spielt muss dies erst noch bestätigt werden.
Myostatin und Sportler
Die Spekulationen um die anabolen Eigenschaften des Myostatins werden durch eine weitere Studie, die von Mutationen des Myostatins im Menschen und nur sehr geringen Auswirkungen auf die Muskelmasse berichteten, verkompliziert. Basierend auf der Annahme, dass Muskelmasse eines Menschen erblich bedingt ist, untersuchten Ferrell und Kollegen die Variationen in der menschlichen Myostatin-Gensequenz. Außerdem prüften sie den Einfluss der Myostatinvariationen im Bezug auf Muskelhypertrophie durch Krafttraining.In der Studie wurden verschiedene ethnische Gruppen untersucht und nach der Muskelmassenzunahme durch Krafttraining eingeteilt. U.a. waren auch aktive Spitzenbodybuilder (einige Top10 weltweit) und Amateure bei der Studie beteiligt, genauso wie Footballer, Powerlifter und untrainierte Personen.
Via Magnetresonanztomographie (MRT) wurde das Muskelvolumen der Quadrizeps vor und nach 9 Wochen harten Krafttraining der Beinstrecker erfasst und danach wieder durch Muskelanstieg und ethischer Herkunft gruppiert.
Dabei wurden einige Variationen in der Gensequenz des Myostatins in der DNA der Probanden gefunden. Während zwei Mutationen in einer Person alleine gefunden werden konnten, wurden zwei weitere Mutationen in zwei anderen Personen aufgespürt. Diese waren heterozygot im Bezug auf die normalen, "wilden" Allele, d.h. dass sie ein mutiertes und ein normales Gen hatten.
Die anderen oft auftretenden Variationen wurden als normal identifiziert, von denen eine Variation v.a. in der Gruppe aus Afroamerikanern und Weiße - allerdings konnte das seltenere Allel öfter bei Afroamerikanern gefunden werden.
Obwohl der Autor der Studie dies mit den Worten "diese Unterschiede in der Gensequenz haben das Potential, die Funktion des Myostatin zu ändern und damit die Nährstoffaufteilung bei heterozygoten Individuen (für dieses Allel)" kommentierte, kann man aus den Daten dieser und anderer Studien schließen, dass dies auch nicht der Fall sein kann.
Aus der Studie kann kein signifikanter Unterschied zwischen Genotypen und der Adaption an Krafttraining geschlossen werden. Weiterhin gab es keinen nennenswerten Unterschied zwischen Afroamerikanischen "Non-Respondern" (Leute, die kaum auf Krafttraining mit Muskelzuwachs reagieren) und Weißen "Non-Respondern" sowie zwischen "Respondern" der beiden ethischen Gruppen.
Was bleibt ist die Tatsache, dass (mal wieder) weitere Untersuchungen nötig sind um die Rolle des Myostatins im Bezug auf Muskelwachstum nach der Geburt und bei Erwachsenen zu klären.
Um einen medizinischen Nutzen sicherzustellen, muss auch die Rolle des Myostatins bei Muskelatrophie und Regeneration nach einer Verletzung weiter untersucht werden.
Die Zukunft des Myostatins
Nachdem wir also den biologischen Hintergrund des Myostatinproteins, dessen Gen und die relevante wissenschaftliche Literatur zu dem Thema veranschaulicht haben, bleibt die Frage: Was sind die Folgen einer möglichen Anwendung?Viele Wissenschaftler haben aus den Myostatinstudien geschlossen bzw. darüber spekuliert, dass Myostatin beim Menschen muskuläre Atrophie durch Krankheiten wie AIDS, Krebs und Muskelschwund heilen könnte.
Von einigen wird auch vorhergesagt, dass ein Ausschalten dieses Genes in supermuskulären Nutztiere resultieren wird. Auf jeden Fall ist man mit aktuellen Untersuchungen auf dem Weg diese Möglichkeiten zu erforschen.
Eine interessante Information ist auch, dass ein großer Pharmakonzern ein Patent auf einen Myostatinantikörper angemeldet hat.
Ein Arzt und Autor vieler Krafttrainingsartikel ist der Meinung, dass eine zu hohe Produktion von Myostatin der Grund ist, warum viele Gewichtheber Probleme mit Magermassenzuwächsen haben.
Der Pressesprecher einer Nahrungsergänzungsmittelfirma stellte fälschlicherweise fest, dass die „seltenste“ Form der Myostatinmutation verantwortlich für die enorme Muskelmasse der Spitzenbodybuilder ist und nicht etwa leistungssteigernden Substanzen.
In den Medien wurde natürlich schon vorhergesagt, dass "Stoffer" (Ausdruck für jemanden, der anabole Steroide o.ä. zur Leistungssteigerung nimmt) natürlich ihren Vorteil aus Myostatininhibitoren schlagen werden, um noch weiter zuzulegen.
Viele dieser Aussagen sind unbegründet und resultieren aus einer Missinterpretation der wissenschaftlichen Erkenntnisse.
Sicherlich existiert die Möglichkeit, dass die Manipulation des Myostatingens im Menschen der Schlüssel zu Bekämpfung von Muskelschwund sein kann. Bisher ist aber einfach zu wenig über Myostatin und dessen Eigenschaften bekannt, so dass es unabdingbar ist, dass bewiesen wird, wie ein Ausschalten von Myostatin die Muskelmasse von erwachsenen Menschen ansteigen lassen kann.
Im Umkehrschluss muss auch gezeigt werden, dass eine Überproduktion des Myostatins im Verlust von Muskelmasse bzw. erschwertem Aufbau mündet.
Weiterhin muss auch bekannt werden, ob eine Manipulation des Myostatins mit anderen Wachstumssystem, v.a. in anderen Geweben, in Wechselwirkungen tritt und Abnormalitäten hervortreten lässt. Obwohl McPherrons Mäuse keine Erscheinungen solcher Art hatten, sind Mäuse nun mal keine Menschen.
Bevor wir die genaue Rolle des Myostatins auf Hypertrophie oder Regeneration des Muskeln nach einer Verletzung nicht komplett verstehen, wäre es voreilig, Myostatin für den Misserfolg vieler Gewichtheber bzw. Bodybuilder verantwortlich zu machen.
Außerdem wird durch die Studien diese Theorie (bisher) nicht unterstützt.
Geschichtlich gesehen hatten Sportler immer den Hang dazu, leistungssteigernde Substanzen zu missbrauchen, wodurch die Vorhersage der Medien zu den Myostatininhibitoren gerechtfertigt sein könnte, oder eben auch nicht.
Wir alle wissen, dass die Sportwelt heutzutage verlangt, sich einen Vorteil zu verschaffen, um auf dem Spitzenniveau zu bleiben, oder dort hinzukommen. Viele Athleten erreichen dies durch die Ergänzung von anabolen Steroiden, Wachstumshormone, etc. zu ihrem harten Training.
Ob oder ob nicht Myostatininhibitoren bald diesem Arsenal an Drogen angehören wird, kann nur die Zeit zeigen. Bis die Wissenschaft alle Aspekte dieses Wachstumsfaktors und dessen Rolle im komplexen System der Muskelgewebsregulation aufgedeckt hat und therapeutische Anwendungen bekannt sind, kann man nur vermuten.
Trotz aller Versuche, Myostatinproteinmanipulationen nur auf medizinische Ebene zu beschränken wird der Punkt kommen, an dem solche Produkte (wenn jemals effektiv vorhanden) auf dem Bodybuilding-Schwarzmarkt landen.
Wir können nur hoffen, dass bis dahin der Nutzen und v.a. die Nebenwirkungen hinreichend bekannt sind.
*Anmerkung des Übersetzers:
Der Artikel stammt von 2004 – heutzutage kennt man 2 vielversprechende Myostatinblocker (ein Antikörper namens MYO-029 und ein Rezeptor namens ACVR2B), welche zukünftig in der Medizin eingesetzt und wohl auch zur Leistungssteigerung missbraucht werden könnten.
MYO-029 von Wyeth ist im Moment in klinischen Tests mit 100 Duchenne-Patienten bzw. Phasen 1 und 2 werden ausgewertet. (Stand: März 2007)