Auswirkungen intramuskulärer Sexualhormonspiegel auf die Insulinsensitivität und den Metabolismus des Skelettmuskels

01.07.2025 bis 01.07.2026

Das biologische Geschlecht hat großen Einfluss auf die Regulierung des peripheren Stoffwechsels und der Insulinsensitivität (Mauvais-Jarvis 2020 Lancet), mit Auswirkungen auf Pathophysiologie und klinische Manifestation von Stoffwechselerkrankungen und das Ansprechen auf Behandlungen und Sportinterventionen (Kautzky-Willer 2023 Diabetologia). Der Skelettmuskel ist essenziell für die Regulation des Glucose- und Lipidstoffwechsels. Der weibliche Muskel hat eine größere Kapazität zur Lipidspeicherung und Oxidation, während der männliche Muskel mehr Glykogenabbau und Glykolyse betreibt (Lundsgaard 2014 Front Endocrinol). Eine Mehrzahl von Studien deutet auf eine höhere insulinstimulierte Glucoseaufnahme in den weiblichen Skelettmuskel hin (Goossens 2021 Nat Rev Endocrinol). Sexualhormone wie Estradiol (E), Progesteron (P) und Testosteron (T) sind wahrscheinliche Kandidaten für die Ausprägung sexspezifischer Unterschiede im Skelettmuskelmetabolismus, der Insulinsensitivität und Anpassungsprozessen an körperliche Aktivität. Hierfür fehlt es jedoch an Untersuchungen der intramuskulären Sexualhormonspiegel und deren Verbindung zu geschlechtsspezifischen Transkript- und Proteinprofilen, der Insulinantwort und unterschiedlichen Trainingsantworten. Während über die zirkulierenden Sexualhormonspiegel viel bekannt ist, sind die intramuskulären Spiegel bei Männern und Frauen und deren Regulation kaum untersucht. In Muskelbiopsien von 25 Probanden (16f/9m) aus einer abgeschlossenen Sport-Interventionsstudie sollen zunächst die intramuskulären Sexualhormonspiegel mit LC-MS bestimmt und durch Integration mit vorhandenen multi-OMICs Daten die Effekte auf den Muskelmetabolismus analysiert werden. Direkte Effekte von E, P und T auf Insulinsensitivität und Metabolismus werden in unserem neuen, trainierbaren 3D-Muskelmodellen untersucht. Durch die Kombination von intramuskulären Sexualhormonspiegeln und der funktionellen Charakterisierung der Auswirkungen dieser in vivo und im 3D-Muskelmodell kann entschlüsselt werden, zu welchem Grad Sexualhormone den Muskelphänotyp bestimmen. Dieses Wissen kann direkte Auswirkungen auf individuelle Trainingspläne oder Therapien bedingen, die darauf abzielen den Glukosestoffwechsel des Muskels in jedem Geschlecht zu aktivieren um so effizient wie möglich metabolischen Erkrankungen und Typ 2 Diabetes vorzubeugen.