Abstract

Sportliche Belastung induziert auf molekularer und zellulärer Ebene Adaptationsreaktionen, die zu veränderten Eigenschaften und funktionellen Leistungen der Zellen führen. Diese Vermittlung findet unter anderem auf Ebene der intrazellulären Signalübertragung statt. Intrazelluläre Signalübertragung umfasst alle Prozesse von der Bindung eines Liganden an den zellmembranständigen Rezeptor bis zur induzierten Funktion der Zelle, wie z. B. der Sekretion bestimmter Zellprodukte oder der Zell-Proliferation. Von den vielfältigen Komponenten intrazellulärer Signalübertragungsprozesse fokussiert die vorliegenden Arbeit auf die intrazelluläre Kalziumkonzentration. Die Rolle des Kalziums als intrazellulärer Botenstoff wird ermöglicht durch die Einstellung der freien Konzentration im nanomolaren Bereich als Folge aktiver Transportprozesse. Die vielfältigen Mechanismen, die an der Regulation der intrazellulären Kalziumkonzentration beteiligt sind, resultieren in differenzierten und komplexen Kalziumsignalmustern. Akute und chronische sportliche Belastungen sind in der Lage intrazelluläre Kalziumsignale zu beeinflussen und damit die zellulären Funktionen und Leistungen zu verändern. Obwohl die genauen mechanistischen Zusammenhänge zur Zeit noch unklar sind, gibt es Hinweise darauf, dass dem belastungsassoziierten mechanischen Stress sowie Alterationen im Stoffwechsel und Redoxhaushalt eine wesentliche Rolle in der Modulation der Kalziumabhängigen Signalübertragung zukommt. Verf.-Referat

Abstract

Exercise is able to induce adaptations at the molecular and cellular level, which result in altered cellular functions and properties. Targets for this modulation are the intracellular signal transduction pathways. Intracellular signal transduction covers all processes from ligand-receptor interaction to cellular function, e.g. secretion of cellular products or cell proliferation. This review focuses on the role of intracellular calcium concentration as an important component of intracellular signalling pathways. The role of calcium as an intracellular second messenger depends on an intracellular concentration in the nanomolar range which is adjusted by different active transport processes. Various mechanisms are responsible for the regulation of intracellular calcium concentration resulting in differentiated and complex calcium signalling patterns. Acute and chronic exercise alters intracellular calcium signals followed by altered cellular functions and properties. While the exact mechanisms remain to be elucidated, there is evidence that exercise-associated mechanical stress as well as alterations in metabolism and redox state play an important role in the modulation of calcium-dependent signal transduction. Verf.-Referat