Mechanismen der metabolischen Anpassung bei der Weiß-Rot-Tranformation des Skelettmuskels

• Applicant: Professor Dr. Gerolf Gros
• Subject Area: Anatomy and Physiology
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 26066951

Adulte Muskeln zeigen ein hohes Maß an Plastizität. Ein Beispiel hierfür ist die Fähigkeit von Skelettmuskelfasern, sich vom schnellen, weißen, anaerob-glykolytisch stoffwechselnden Typ in den langsamen, roten, oxidativ arbeitenden Typ umzuwandeln. Diese Weiß-Rot-Transformation wird durch kontraktile Dauerbelastungen induziert. Wir haben in früheren Projektphasen ein Zellkulturmodell entwickelt, das es erlaubt, diesen Vorgang in vitro mit zellbiologischen Methoden zu untersuchen. An diesem Modell haben haben wir nachgewiesen, dass die bei dieser Transformation stattfindende Heraufregulation von langsamem Myosin l/ß durch eine aus den Elementen intrazelluläre Ca++-Konzentration-Calcineurin-NFATc1 bestehende Signalkaskade vermittelt wird. Wir konnten auch zeigen, dass die mit der Transformation verbundene Umstellung des Stoffwechsels von der anaeroben Glykolyse auf oxidativen Metabolismus nicht durch Calcineurin induziert wird. Im vorliegenden Projekt sollen nun die Triggersignale und Signalkaskaden bestimmt werden, die für die Stoffwechselumstellung der Muskelfasern im Rahmen der Weiß-Rot-Transformation verantwortlich sind. Als Kandidaten für das Triggersignal sollen eine Erhöhung der intrazellulären Ca++-Konzentration und eine Erniedrigung der Glukosekonzentration und die hieran gekoppelten Signalkaskaden untersucht werden. Ziel ist es, ein weitgehendes Verständnis der intrazellulären Mechanismen der Stoffwechselumstellung und damit ihrer möglichen Beeinflussbarkeit zu erarbeiten.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Dr. Joachim Meißner