Abstract des Autors

Ein inaktiver Lebensstilist ein starker und unabhängiger Risikofaktor für die Entstehung einer Reihe von chronischen Krankheiten. In vielen Fällen ist ungenügende Bewegung mit erhöhten Entzündungsmarkern verbunden, sowohl in einzelnen Organen wie auch systemisch im ganzen Körper. Umgekehrt entfaltet körperliche Aktivität und Training in der Prävention und Behandlung von verschiedenen Krankheiten eine große Wirkung. Trotz dieser klinisch relevanten Beobachtungsind die molekularen Vorgänge, die den therapeutischen Effekt von Training auslösen und kontrollieren, noch weitgehend unbekannt. In den letzten Jahren hat sich das Koaktivatorprotein PGC-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γcoactivator 1α) als ein zentraler Regulator in der Anpassung des Skelettmuskels an Ausdauertraining herausgestellt. Neben der Förderung von oxidativen, langsam kontrahierenden Muskelfasern löst PGC-1αauch Änderungen in anderen Zelltypen aus. So wird zum Beispiel durch eine Aktivierung von Epithelzellen die Bildung von Blutgefäßen im Muskel durch PGC-1αinduziert. Weiter hat PGC-1αim Muskel einen Einfluss auf Motorneuronen, wenigstens lokal im Bereich der neuromuskulären Synapse. Interessanterweise kontrolliert PGC-1αim Muskel und wahrscheinlich auch in anderen Zelltypen anti-entzündliche Reaktionen. Eine gegenseitige funktionelle Unterdrückung der Aktivitäten von PGC-1αund NF-κB (nuclear factor κB)könnte so die molekulare Schnittstelle darstellen, die die reziproke Regulation von Metabolismus und Entzündung im Muskel bestimmt. In diesem Übersichtsartikelfassen wir die wichtigsten molekularen Aspekte dieser Regulation zusammen und stellen diese in den größeren Zusammenhang von Training und Entzündung im Skelettmuskel.

Abstract des Autors

A sedentary lifestyle is a strong and independent risk factor for many chronic diseases. In most cases, inadequate levels of physical activity are linked to a persistent, sterile inflammation, both locally in various organs as well as systemically. Inversely, exercise is an efficient intervention for the prevention and treatment of various pathologies. Despite this obvious importance, the molecular mechanisms that underlie exercise-induced health benefits remain largely unclear. In recent years, the peroxisome proliferator-activated receptor γcoactivator 1α(PGC-1α) has emerged as a regulatory nexus of muscle adaptation to endurance exercise. Muscle PGC-1αnot only promotes an oxidative, slow-twitch muscle fiber type, but also modulates the phenotype of non-muscle cells. For example, activation of epithelial cells contributes to PGC-1α-controlled muscle vascularization. Similarly, muscle PGC-1α-dependent signaling results in remodeling of the active zone of motor neurons at the neuromuscular junction. Intriguingly, PGC-1αalso reduces pro-inflammatory gene expression in muscle and most likely other cell types. Thus, a bidirectional negative regulation of PGC-1αand the nuclear factor κB (NF-κB) might provide the molecular basis for the mutual antagonism between oxidative metabolism and inflammation in muscle. In this review, we summarize the regulation and function of these transcriptional regulators with a particular focus on exercise and inflammation in skeletal muscle.