Abstract

Körperliches Training geht mit Umbau- und Regenerationsprozessen einher, die - zumindest für die Skelettmuskulatur - unter Beteiligung on Stamm- und Vorläuferzellen ablaufen. Aber auch in Zusammenhang mit der Blutbildung durch hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen konnten Hinweise für den Einfluss von körperlichem Training aufgezeigt werden. In den letzten Jahren wurden für die kardiovaskuläre Regeneration relevante Stamm- und Vorläuferzellen identifiziert und es ergaben sich erste Hinweise auf den Einfluss von körperlichem Training für die Mobilisierung dieser Zellen. So konnte eine Steigerung von endothelialen Vorläuferzellen (EPC) unter Trainingseinfluss und deren Wirkung auf die Gefäßprotektion und –neubildung aufgezeigt werden. Training könnte hierbei über die Freisetzung von Stamm- und/oder Vorläuferzell- aktivierende Faktoren, wie z.B. der sog. ‚vascular endothelial growth factor’ (VEGF), Erythropoietin (EPO) und der ‘basic fibroblast growth factor (bFGF), wirken. Es konnte ein Zusammenhang zwischen VEGF und der Mobilisierung von EPC bei körperlichem Training hergestellt werden. Eigene Untersuchungen zeigen, dass EPO einen Einfluss auf die Migration und das Zellwachstum bei EPC hat und deren Differenzierung zum venösen Endotheltyp fördert. Wir konnten zeigen, dass Trainingskonditionierung des Serums durch eine einzelne intensive Trainingsbelastung, eine, dem bFGF, vergleichbare Steigerung der Migration bei Kultivierung von mesenchymalen Stammzellen hervorruft. Insgesamt ist jedoch, trotz der zu erwartenden Bedeutung für die Stamm- und Vorläuferzell vermittelte Regeneration vor allem für den kardiovaskulären Bereich, wenig über den Einfluss von körperlichem Training und die zugrunde liegenden Mechanismen bekannt. Verf.-Referat

Abstract

Physical activity is associated with tissue plasticity and regeneration, which, at least in the skeletal muscle, is dependent on stem and rogenitor cells. Evidence for an influence of physical activity on stem and progenitor cell-mediated haematopoiesis also exists. Recently, stem and progenitor cells have been identified for cardiovascular regeneration, and preliminary evidence found for the effect of physical training in the mobilization of these cells. Regarding endothelial progenitor cells (EPC), first evidence is given for mobilization by exercise, which can lead to formation of new vessels and regeneration of existing vessels. It may be speculated that this effect is mediated by stem cell-activating factors such as the vascular endothelial growth factor (VEGF), the basic fibroblast growth factor (bFGF) or erythropoietin (EPO). A correlation has already been found between exercise-induced increase in VEGF and EPC. Our own investigations show that EPO increases EPC migration, growth, and –differentiation and promotes their differentiation to the venous endothelial type. The migration of mesenchymal stem cells (MSC) is mostly increased by bFGF. A comparable increase of MSC migration can also be induced by human blood serum, which was preconditioned by a single intensive exercise. Altogether, knowledge of the role of exercise for stem and progenitor cell activation and mobilization as well as the underlying mechanisms is limited, despite the expected importance of stem and progenitor-cell mediated regeneration, especially of the cardiovascular system. Verf.-Referat