Zusammenfassung

Akute sportliche Belastungen induzieren ebenso wie regelmäßiges Training vielfältige Reaktionen des Immunsystems. Dabei wird inflammatorischen Mechanismen eine nicht unwesentliche Rolle bei muskulärer Ermüdung und Regeneration nach hohen oder ungewohnten Belastungen sowie möglicherweise auch beim chronischen Übertrainingssyndrom zugerechnet. Aktuelle Daten zeigen einen erhöhten Release pro-inflammatorischer Zytokine in Plasma und Muskel und eine gesteigerte leukozytäre Expression der induzierbaren Stickoxid-Synthas (iNOS) nach hoher körperlicher Belastung, die möglicherweise einen passager suppressiven Effekt auf die Kontraktilität der Skelettmuskulatur ausüben könnten. Eine erhöhte Expression der iNOS führt zu einer gesteigerten Generierung von Stickmonoxid (.NO), einem Radikal, welches vielfältige Wirkungen nicht zuletzt auch am Muskel entfaltet. Die Wirkungen von .NO umfassen Modulation der regionalen Gefäßregulation und des Glukosetransports, supprimierende Effekte auf die muskuläre Kontraktilität durch Verringerung der Calciumsensitivität und ATPase-Aktivität, Inhibierung von Schlüsselenzymen in Zitratzyklus und Glykolyse sowie die Induktion von DNA-Schäden und Apoptose. Hinweise von supprimierenden Effekten von .NO auf die muskuläre Kontraktilität liegen im Rahmen der Pathophysiologie der chronischen Herzinsuffizienz vor. Eine besondere Bedeutung dürfte dabei der gesteigerten Expression der iNOS in kardialen Myozyten zukommen. Aus der Sicht der Leistungsphysiologie besonders interessant sind Beobachtung, die zeigen, dass eine gesteigerte myozelluläre Expression der iNOS bei der Herzinsuffizienz nicht auf den Herzmuskel beschränkt ist, sondern auch in der Skelettmuskulatur nachweisbar ist.
Im beantragten Projekt soll nun die Rolle der muskulären iNOS bei hoher muskulärer Belastung untersucht werden. Von besonderem Interesse ist dabei die Frage nach der Rolle der iNOS beim belastungsinduzierten Muskelschaden und beim chronischen Übertrainingssyndrom. Im Antragsjahr soll zunächst die Methode der Quantifizierung der iNOS-Expression auf mRNA- und Protein-Ebene im humanen Muskelgewebe etabliert werden. In einem zweiten Schritt ist die Untersuchung der muskulären iNOS vor und nach einer hohen exzentrischen Kraftbelastung geplant. In den anschließenden beiden Jahren soll auf der Grundlage der ersten Ergebnisse systematisch die Rolle der iNOS bei muskulärer Ermüdung bzw. beim chronischen Übertrainingssyndrom untersucht werden.