Stoffwechsel: Muskelstoffwechsel: Geschlechterunterschiede bei Sport und Übergewicht

Skelettmuskeln sind weit mehr als nur „Motoren“ für Bewegung: Sie spielen eine zentrale Rolle im Glucosestoffwechsel und damit auch bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes. Denn etwa 85 % der insulinabhängigen Glucoseaufnahme findet in der Muskulatur statt. Das bedeutet: Wenn Muskelzellen weniger empfindlich auf Insulin reagieren, etwa bei Insulinresistenz, kann Glucose schlechter aus dem Blut aufgenommen werden. Bewegung wirkt dem gezielt entgegen.

Wie unterschiedlich Muskeln bei Frauen und Männern arbeiten, wurde lange unterschätzt. Dieser Frage sind Forschende um Simon Dreher und Cora Weigert jetzt nachgegangen. Sie haben Muskelbiopsien von 25 gesunden, aber übergewichtigen Erwachsenen (16 Frauen, 9 Männer) im Alter von etwa 30 Jahren untersucht. Die Probandinnen und Probanden nahmen zuvor nicht regelmäßig an sportlichen Aktivitäten teil. Über acht Wochen hinweg absolvierten sie dreimal pro Woche ein einstündiges Ausdauertraining, bestehend aus 30 Min. Radfahren und 30 Min. Gehen auf dem Laufband.

Muskelproben wurden vor Beginn, nach der ersten Trainingseinheit und am Ende des Programms entnommen. Anhand moderner molekularbiologischer Verfahren, darunter Epigenom-, Transkriptom- und Proteomanalysen, hat das Team geschlechtsspezifische Unterschiede auf verschiedenen Ebenen untersucht.

Das Ergebnis: Bereits die erste Trainingseinheit löste bei Männern eine stärkere Stressreaktion auf molekularer Ebene aus, erkennbar an der vermehrten Aktivierung von Stressgenen und am Anstieg des Muskelproteins Myoglobin im Blut. Zudem zeigten männliche Muskeln ein ausgeprägtes Muster sog. Fast-Twitch-Fasern (schnell zuckender Muskelfasern), die auf kurzfristige, intensive Belastung ausgelegt sind und bevorzugt Glucose als Energiequelle nutzen. Frauen hatten deutlich höhere Mengen an Proteinen, die für die Aufnahme und Speicherung von Fettsäuren verantwortlich sind: ein Hinweis auf eine effizientere Fettverwertung. Nach acht Wochen regelmäßigem Ausdauertraining passten sich die Muskeln beider Geschlechter an und die muskelfaserspezifischen Unterschiede nahmen ab. Gleichzeitig wurden bei Frauen und Männern vermehrt Proteine gebildet, die die Verwertung von Glucose und Fett in den Mitochondrien fördern.

„Diese Anpassungen deuten auf eine insgesamt verbesserte Stoffwechselleistung hin, die helfen kann, das Risiko für Typ-2-Diabetes zu senken“, sagt Weigert. „Unsere neuen Erkenntnisse könnten künftig dazu beitragen, das individuelle Diabetesrisiko besser vorherzusagen und Empfehlungen für Bewegungstherapien gezielter auf Frauen und Männer abzustimmen.“

Literatur

1. Dreher SI, et al.: Sex differences in resting skeletal muscle and the acute and long-term response to endurance exercise in individuals with overweight and obesity. Molecular Metabolism 2025; 98: 102185.

Quelle: Deutsches Zentrum für Diabetesforschung, Pressemeldungvom 07.07.2025

Diesen Artikel finden Sie auch in ERNÄHRUNGS UMSCHAU 9/2025 auf Seite M527.