Eine neue Studie des Universitätsklinikums Tübingen, des Instituts für Diabetesforschung und metabolische Erkrankungen von Helmholtz Munich und des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) zeigt erstmals, wie unterschiedlich die Skelettmuskulatur von Männern und Frauen Glukose und Fette verarbeitet. Diese Erkenntnisse könnten erklären, warum Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes bei beiden Geschlechtern unterschiedlich auftreten und warum sie unterschiedlich auf Bewegung ansprechen.

Skelettmuskeln sind entscheidend für den Glukosestoffwechsel, da sie etwa 85 Prozent der insulinabhängigen Glukoseaufnahme übernehmen. Bei Insulinresistenz, einem Vorstadium von Typ-2-Diabetes, nimmt die Fähigkeit der Muskeln, Glukose aus dem Blut aufzunehmen, ab. Regelmäßige Bewegung kann dies verbessern, doch wie Muskeln von Männern und Frauen darauf reagieren, war bislang kaum erforscht.

Die Studie untersuchte Muskelbiopsien von 25 übergewichtigen, aber gesunden Erwachsenen (16 Frauen, 9 Männer) im Alter von etwa 30 Jahren, die zuvor kaum Sport trieben. Über acht Wochen absolvierten sie dreimal wöchentlich ein Ausdauertraining mit 30 Minuten Radfahren und 30 Minuten Gehen. Muskelproben wurden vor dem Training, nach der ersten Einheit und nach Abschluss des Programms analysiert. Mit modernen molekularbiologischen Methoden wie Epigenom-, Transkriptom- und Proteomanalysen wurden geschlechtsspezifische Unterschiede untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass Männer bereits nach der ersten Trainingseinheit eine stärkere molekulare Stressreaktion in den Muskeln aufweisen, erkennbar an aktivierten Stressgenen und erhöhtem Myoglobin im Blut. Ihre Muskeln enthalten mehr schnell zuckende Fasern, die für intensive, kurze Belastungen geeignet sind und bevorzugt Glukose nutzen. Frauen hingegen verfügen über mehr Proteine für die Aufnahme und Speicherung von Fettsäuren, was auf eine effizientere Fettverwertung hinweist. Nach acht Wochen Training passten sich die Muskeln beider Geschlechter an: Die Unterschiede in den Muskelfasern nahmen ab, und beide bildeten mehr Proteine, die die Verwertung von Glukose und Fett in den Mitochondrien fördern.

Diese Anpassungen verbessern die Stoffwechselleistung und können das Risiko für Typ-2-Diabetes senken. Die Erkenntnisse könnten helfen, das individuelle Diabetesrisiko präziser einzuschätzen und Bewegungstherapien gezielt auf Männer und Frauen abzustimmen. Die Forschenden planen daher, die Rolle von Sexualhormonen wie Östrogen und Testosteron sowie deren Einfluss auf Stoffwechselkrankheiten im Alter weiter zu untersuchen.

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