Kann sauerstoffreiches Blut durch Sport vor Gefäßerkrankungen schützen?

Forscher haben eine bestimmte Art von Blutgefäßzellen in Muskeln entdeckt, die sich durch sauerstoffreiches Blut aufbauen. Bei körperlicher Anstrengung vermehren sich diese Zellen schnell und bilden dadurch neue und gesunde Blutgefäße. Die Ergebnisse der neuen Studie könnten eine Basis für neuartige Therapien gegen Gefäßerkrankungen der Muskeln sein.

Muskeltraining für sauerstoffreiches Blut und Bildung von Blutgefäßen

Es ist allgemein bekannt, dass Bewegung und Sport die Bildung von Blutgefäßen anregen. Über die zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen wissen Forscher dagegen nur wenig. Um die Durchblutung der Muskeln systematisch verbessern zu können, wollten die Studienautoren diese Mechanismen verstehen. An Mäusen und kultivierten menschlichen Zellen haben sie nun untersucht, wie Bewegung bei gesunden Probanden die Bildung dünner Kapillaren im Muskel fördert. Mit Blick auf die Zellen der Gefäßwand entdeckte das Team, dass es zwei kapillare Typen von Endothelzellen gibt. Diese konnten die Wissenschaftler durch den molekularen Marker ATF4 unterscheiden. Es stellte sich außerdem heraus, dass Zellen mit sehr wenig ATF4 hauptsächlich in den Kapillaren zu finden sind, die die weißen Muskelfasern versorgen. Zellen mit hohem Gehalt an ATF4 bildeten hauptsächlich einen Teil der Blutgefäße in der Nähe der roten Muskelfasern.

Darüber hinaus zeigten die Studienautoren, dass körperliche Betätigung überwiegend die Zellteilung von Endothelzellen mit hohem ATF4-Spiegel in der Nähe der roten Muskelfasern stimuliert, was zur Bildung neuer Kapillaren führt. Zellen mit diesem Protein werden darauf vorbereitet, schnell auf den entsprechenden Reiz zu reagieren. Endothelzellen mit hohem Gehalt an ATF4 sind immer bereit, neue Gefäße zu bilden. Sobald eine Person mit dem Training beginnt, erhöhen diese Zellen ihre Aminosäureaufnahme und beschleunigen die Bildung von DNA und Proteinen. Dementsprechend fördert dieser Prozess die schnelle Zellproliferation. Dies führt letztendlich zur Bildung neuer Blutgefäße. Die Autoren dieser Studie hoffen, mit den neuen Erkenntnissen Therapien zu entwickeln, die das Wachstum muskulöser Blutgefäße bei Patienten mit Diabetes oder Arterienverschluss sowie bei Organtransplantationen stimulieren.