Kraftsport, MPS & mTOR Signalwirkung: Hat das Geschlecht einen Einfluss auf die trainingsinduzierte Proteinsynthese?

Das Männer in der Regel über einen höheren Muskelmasseanteil verfügen als Frauen ist kein allzu großes Geheimnis. Die Testosteronkonzentration, die bei Männern um ein Vielfaches höher liegt (beinahe 10-mal so hoch), wird als Hauptursache für dieses Phänomen verantwortlich gemacht, wobei die produzierte Testosteronmenge während der Pubertät stark ansteigt und sich für mehrere Lebensjahrzehnte auf einem erhöhten Niveau einpendelt. Studien bestätigen, dass das männliche Sexualhormon durch seine anabolen Eigenschaften die Größe der Muskulatur, die Körperkraft und die Proteinsynthese beeinflusst (9)(10)(11).

A.) Beziehung zwischen Androgenspiegeln und Anabolismus der Skelettmuskulatur und deren Auswirkungen auf Muskelmasse und -kraft. (B) Zelluläre Auswirkungen von Testosteron auf die Skelettmuskulatur. (Bildquelle: Basualto-Alacon et al., 2014)

Verteilung der Skelettmuskelmasse (SM) bei Männern und Frauen: Es handelt sich um Mittelwerte ± SE; die Zahlen in den Balken sind Prozentsätze (%) der Gesamtkörpermuskulatur im Ober- und Unterkörper. Beachte, dass die Summe aus Ober- und Unterkörper nicht 100 % beträgt, da zwischen Ober- und Unterkörper eine Lücke von 4 cm besteht. * = Im Vergleich zu Frauen haben Männer eine signifikant größere (P<0,01) Gesamt-, Oberkörper- und Unterkörpermuskelmasse, sowie einen größeren Prozentsatz ihrer Gesamtmuskelmasse im Oberkörper und einen kleineren Prozentsatz der Gesamtmuskelmasse im Unterkörper.(Bildquelle: Janssen et al., 2000)

Ein hoher Testosteronspiegel trägt zweifelsohne dazu bei, dass Männer in der Lage sind einen höheren Grad an Muskelmasse zu halten - aber heißt das auch im Umkehrschluss, dass die geschlechtertypischen Unterschiede bei der Muskulatur, die wir beobachten können, das alleinige Resultat der hormonellen Veränderung während der Pubertät sind? Krafttraining selbst hat ebenfalls einen starken Einfluss auf die muskuläre Proteinsynthese (MPS) (13) und es wäre zumindest denkbar, dass es eine geschlechtsabhängige Wirkung gibt (etwa in Form einer höheren, trainingsinduzierten Proteinsynthese bei Männern).

Die Wissenschaft geht zum gegenwärtigen Zeitpunkt davon aus, dass der akute Anstieg der Proteinsynthese in erster Linie durch eine Veränderung der Translation* zu Stande kommt (und nicht etwa durch eine Veränderung der Transkription). Dabei scheint der mTOR-Signalpfad („mammalian target of rapamycin“) der Hauptregulator für die Größe der Muskelfasern zu sein, durch den die Translation gesteuert wird (14).

* der Begriff Translation bezieht sich auf einen entscheidenden Schritt im Prozess der Proteinsynthese, bei dem die Zellen Proteine herstellen, welche zur Hypertrophie, also einer Vergrößerung der Muskelfasern, führen. Im Gegensatz dazu bezieht sich die Transkription auf einen anderen Schritt, bei dem die in der DNA der Muskelzellen gespeicherte Information in Boten-RNA (mRNA) übertragen wird, wobei die mRNA als eine Art von temporärer „Blaupause“ für den Aufbau bestimmter Proteine dient, die für Aufbau und Reparatur entscheidend ist.

Vorgeschlagene intrazelluläre Signalwege, bei denen mammalian target of rapamycin (mTOR) eine Schlüsselrolle spielt, indem es die stimulierende Wirkung von Aminosäuren, Insulin und Muskelkontraktion (Krafttraining) auf die Muskelproteinsynthese integriert. Die Pfeile zeigen die Aktivierung, durchgezogene Linien die Hemmung an. BP1 = Bindeprotein 1; eIF = eukaryotischer Initiationsfaktor; ERK = extrazellulär verwandte Kinase; PI3K = Phosphatidylinositol-3-Kinase; TSC = tuberöser Sklerosekomplex. (Bildquelle: Little / Phillips, 2009)

Die Aktivierung des mTOR-Signalpfads ist während der frühen Erholungsphase (also nach dem Training) mit einer Steigerung der Proteinsynthese assoziiert (16)(17), die durch Muskelkontraktionen induziert wird (18).

Ein Team aus Forschern hat vor einigen Jahren eine interessante Studie durchgeführt, um mehr über die geschlechtsspezifischen Unterschiede eines akuten Krafttrainings auf die trainingsinduzierte Proteinsynthese herauszufinden. Im Rahmen dieses Beitrags werden wir einen näheren Blick auf die Resultate dieser Arbeit werfen, um zu klären, ob Männer in dieser Hinsicht tatsächlich einen „Vorteil“ genießen oder nicht. (...)

Dieser Artikel erschien in der 10/2024 Ausgabe des Metal Health Rx Magazins.

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Bildquelle Titelbild: Fotolia / gpointstudio