Neue DFG-Forschungsgruppe untersucht Zusammenhang von Muskelaufbau und Stoffwechselgesundheit

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert die neue Forschungsgruppe „HyperMet: Effekte von Muskelhypertrophie und -atrophie auf die Stoffwechselgesundheit“, an der neben der Technischen Universität Braunschweig Forschende der Technischen Universität München (Sprecherfunktion), der Ludwig-Maximilians-Universität München und von Helmholtz München beteiligt sind. Die Braunschweiger Forschenden sind als Metabolismus-Expert*innen eingebunden und werden mit rund 560.000 Euro für ihre Forschung gefördert.

Im Forschungsprojekt „HyperMet“ geht es um den Zusammenhang von Muskelaufbau und positive gesundheitliche Aspekte beim Menschen. Wenn das Gewebe der Skelettmuskulatur, zum Beispiel im Alter oder im Rahmen von schweren Erkrankungen, schwindet und die Muskelmasse abnimmt, spricht man von Muskelatrophie. Bei Muskelhypertrophie wird die Muskulatur infolge einer erhöhten Belastung wie körperlicher Arbeit oder Muskeltraining hingegen größer. Die unterschiedlichen Auswirkungen beider Phänomene auf die Stoffwechselgesundheit stehen im Zentrum der Forschungsgruppe „HyperMet“.

Alternde und bewegungsarme Gesellschaft

Die Relevanz des Themas wird angesichts einer alternden und bewegungsarmen Gesellschaft deutlich: So wurde beobachtet, dass eine Muskelatrophie überwiegend negative Gesundheitseffekte hat. Im Gegensatz dazu geht eine Muskelhypertrophie mit Fettverlust, einem besser regulierten Zuckerhaushalt, einer höheren Knochenmineraldichte sowie positiven Effekten bei Krebserkrankungen einher. Die Forscher*innen untersuchen deshalb, ob ein abnehmender oder größer werdender Muskel jeweils Metaboliten freisetzt oder aufnimmt – das sind Substanzen, die als Zwischenstufen oder als Abbauprodukte von Stoffwechselvorgängen entstehen, die zu einer Störung des Stoffwechsels oder einer verbesserten Stoffwechselgesundheit in anderen Geweben führen.

TU Braunschweig im Teilprojekt „HyperFlux“

Das Projekt „HyperFlux“ ist Teil des übergreifenden Forschungsverbunds „HyperMet“, der insgesamt neun Teilprojekte umfasst. In dieser interdisziplinären Zusammenarbeit wird die Expertise von führenden Forschungsstandorten gebündelt, um die komplexen Zusammenhänge zwischen Muskulatur und Stoffwechsel aufzuklären. Jede beteiligte Institution bringt dabei ihre einmalige Fachkompetenz ein: Während das Team der TU Braunschweig mit seiner international anerkannten Expertise in der metabolischen Flussanalyse einen entscheidenden Beitrag zur genauen Nachverfolgung der Stoffwechselprozesse leistet, fokussieren sich die Kolleg*innen in München auf physiologische und medizinische Aspekte, Kohortenstudien sowie auf die Arbeit mit spezifischen Tiermodellen.

International anerkanntes Labor

Das Labor an der TU Braunschweig ist international bekannt für seine Expertise in dieser Art von Analysen und hat sich in den letzten Jahren als eine der führenden Forschungseinrichtungen auf diesem Gebiet etabliert. Aufgrund dieser herausragenden Fachkompetenz wurde das Team gezielt von den Kolleg*innen des internationalen Forschungskonsortiums angefragt, an dem Projekt mitzuwirken. Diese Zusammenarbeit unterstreicht die Bedeutung der Braunschweiger Forschenden im Bereich der metabolischen Forschung und eröffnet neue Möglichkeiten, die Rolle der Muskulatur im Stoffwechsel auf globaler Ebene zu erforschen.

Metabolische Flussanalyse

Um diese Zusammenhänge präzise zu erfassen, setzen die Braunschweiger Forscher*innen auf die innovative metabolische Flussanalyse. Bei diesem Verfahren werden Nährstoffe mit stabilen Isotopen markiert und im Stoffwechsel genau verfolgt. Diese Technik erlaubt es, direkt zu beobachten, wie Nährstoffe in verschiedene Substanzen umgewandelt werden und mit welchen Raten diese Prozesse ablaufen. Mit ihrer innovativen Methodik liefern die Braunschweiger Forscher*innen entscheidende Einblicke, die für das Verständnis der biochemischen Vorgänge im Körper von zentraler Bedeutung sind.

Gezielte Einflussnahme auf Stoffwechsel, um Krankheiten vorzubeugen

Die DFG-Forschungsgruppe „HyperMet“ hat das Ziel, grundlegende Fragen zur Rolle der Muskulatur im Körper zu beantworten: Während ein verstärkter Muskelaufbau nachweislich positive Effekte auf die Gesundheit hat, sind die zugrundeliegenden Mechanismen bisher wenig erforscht. Ebenso stellt der Muskelabbau ein großes Risiko dar, da er mit einer erhöhten Anfälligkeit für Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes assoziiert ist. Durch die präzise Analyse der Stoffwechselwege wollen die Forscher*innen herausfinden, welche Stoffwechselfunktionen gezielt aktiviert werden können, um Krankheiten vorzubeugen und den positiven Einfluss des Muskelaufbaus zu maximieren.

Die Erkenntnisse aus diesem Projekt könnten zukünftig eine gezielte Einflussnahme auf den Stoffwechsel ermöglichen und somit eine Grundlage für neue therapeutische Ansätze schaffen – sei es in der Prävention von Stoffwechselerkrankungen oder von Muskelschwund z.B. während eines Aufenthalts in der Intensivstation. „Unser Ziel ist es, das Verständnis für die Rolle der Muskulatur im Stoffwechsel zu erweitern und neue Ansätze für eine gezielte Gesundheitsförderung zu entwickeln“, erklärt Prof. Karsten Hiller.

Diese Forschung könnte somit nicht nur für die wissenschaftliche Gemeinschaft von großer Bedeutung sein, sondern auch für die Entwicklung neuer Strategien zur Förderung der allgemeinen Gesundheit.

Über die DFG-Forschungsgruppen

Insgesamt richtet die DFG sieben neue Forschungsgruppen und eine neue Kolleg- Forschungsgruppe ein. Die neuen Forschungsgruppen erhalten insgesamt rund 39 Millionen Euro.

Forschungsgruppen ermöglichen Wissenschaftler*innen, sich aktuellen und drängenden Fragen ihrer Fachgebiete zu widmen und innovative Arbeitsrichtungen zu etablieren. Sie werden bis zu acht Jahre lang gefördert. Im Ganzen fördert die DFG zurzeit 197 Forschungsgruppen, zwölf Klinische Forschungsgruppen und 17 Kolleg- Forschungsgruppen.