Neue Entdeckung! Der „Schalter“ für Androgen zur Regulierung der Muskelfunktion wurde gefunden, was das Problem der Muskelatrophie voraussichtlich verbessern wird

Autor: Huang Yanhong Duan Yuechu

Kürzlich wurde ein wissenschaftliches Forschungsergebnis der Forschungsteams von Sun Jinpeng und Yi Fan von der School of Basic Medicine der Shandong University sowie von Forschungsteams der Universität Leipzig in Deutschland online in der international anerkannten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht. Es lüftet das Geheimnis, wie Androgene die Skelettmuskelfunktion beeinflussen, und erregte in der wissenschaftlichen Gemeinschaft große Aufmerksamkeit.

Der Schwerpunkt dieser Studie lag auf dem Wirkungsmechanismus von Androgenen auf die Skelettmuskelfunktion. Androgene, insbesondere Dihydrotestosteron als Hauptandrogen im menschlichen Körper, haben Auswirkungen auf die Entwicklung der Geschlechtsorgane und die Ausbildung sekundärer Geschlechtsmerkmale wie Körperbehaarung, die weit über unser traditionelles Verständnis hinausgehen. Es ist in hohem Maße am Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers, an der Regulierung des Immunsystems, an der Gehirnfunktion sowie an der Entstehung und Entwicklung von Krankheiten wie Tumoren beteiligt. Wie Androgene jedoch so schnell wirken können, ist seit langem ein Rätsel, das Wissenschaftlern Rätsel aufgibt.

In dieser Studie entdeckte das Forschungsteam einen wichtigen „Schalter“ – den Membranrezeptor GPR133 auf der Zellmembran. Androgene können über GPR133 die Skelettmuskelfunktion beeinflussen und dadurch die Muskelkontraktionskraft erhöhen. Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung, da sie uns ein neues Verständnis des Wirkungsmechanismus von Androgenen in den Muskeln ermöglicht. Obwohl wir zuvor wussten, dass Androgene bestimmte Auswirkungen auf die Muskeln haben, z. B. das Muskelwachstum fördern, die Muskelkraft steigern und die sportliche Leistung verbessern, waren die spezifischen Wirkungswege und schnellen Regulierungsmechanismen nicht klar. Nun hat uns die Entdeckung von GPR133 in die richtige Richtung gewiesen. Es ist wie ein Schlüssel, der die geheimnisvolle Tür zur Wirkung von Androgenen auf die Skelettmuskelfunktion öffnet.

Im Prinzip binden Androgene an GPR133 und initiieren eine Reihe von Signalübertragungswegen, die letztendlich die physiologischen Aktivitäten der Muskelzellen beeinflussen und die Muskelkontraktionskraft erhöhen. Dieser Prozess gleicht einer anspruchsvollen Symphonieaufführung, bei der alle Glieder eng zusammenarbeiten und keines davon unentbehrlich ist. Als „Dirigent“ dieser Aufführung spielt GPR133 eine entscheidende Rolle. Kommt es bei diesem „Befehl“ zu einem Problem, kann die gesamte Signalleitung gestört sein und somit die normale Funktion der Muskulatur beeinträchtigt werden.

Das Forschungsteam entdeckte durch Experimente außerdem, dass Dihydrotestosteron über zwei verschiedene Bindungsmodi im GPR133-Rezeptor verfügt, von denen einer stabiler und effektiver ist. Diese Entdeckung vertieft unser Verständnis des Wirkungsmechanismus von DHT weiter. So wie ein Schlüssel unterschiedliche Zahnabdrücke hat, entsprechen unterschiedliche Zahnabdrücke unterschiedlichen Öffnungsarten. Eine stabilere und effektivere Kombinationsmethode ist wie der passendste Zahnabdruck, der das „Türschloss“ reibungsloser öffnen kann und eine bessere Wirkung des Dihydrotestosterons ermöglicht. Diese Entdeckung liefert den Wissenschaftlern wichtige Hinweise für die weitere Erforschung des Wirkungsmechanismus von Dihydrotestosteron und legt den Grundstein für die spätere Arzneimittelentwicklung.

Basierend auf den oben genannten Erkenntnissen entwickelte das Forschungsteam eine kleine Molekülverbindung AP503, die den GPR133-Rezeptor spezifisch aktivieren kann. Diese innovative Errungenschaft bietet eine neue Idee für die Entwicklung sichererer Androgenersatzmedikamente. Im wirklichen Leben leiden viele Menschen unter Problemen wie Muskelschwund und eingeschränkter Mobilität, beispielsweise ältere Menschen, langfristig bettlägerige Patienten und manche Menschen mit Muskelerkrankungen. Die herkömmliche Androgentherapie kann eine Reihe von Nebenwirkungen mit sich bringen, beispielsweise ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Prostatakrebs. Das Auftauchen von AP503 gibt uns neue Hoffnung. Es kann die Muskelfunktion durch Aktivierung des GPR133-Rezeptors regulieren und gleichzeitig einige Nebenwirkungen der traditionellen Androgentherapie vermeiden, was für diese Patienten eine gute Nachricht ist.

Die Anwendungsaussichten dieses Forschungsergebnisses sind sehr breit. Im medizinischen Bereich bietet es neue Ziele und Behandlungsstrategien für Krankheiten wie Muskelschwund und Muskelschwäche. Durch die Entwicklung von Medikamenten auf Basis von AP503 können Ärzte diese Krankheiten wirksamer behandeln und die Lebensqualität der Patienten verbessern. Im Bereich der Sportwissenschaft kann es Sportlern dabei helfen, ihre Muskelkraft und sportliche Leistung zu verbessern und gleichzeitig die Gesundheitsrisiken zu verringern, die mit der Verwendung herkömmlicher Stimulanzien verbunden sind. Darüber hinaus kann das Verständnis des Einflussmechanismus von Androgenen auf die Muskelfunktion auch dem Normalbürger dabei helfen, Fitnessübungen besser durchzuführen und seine Gesundheit zu bewahren.

Dieses Forschungsergebnis von wissenschaftlichen Forschungsteams der Shandong-Universität und der Universität Leipzig in Deutschland ist ein großer Durchbruch auf dem Gebiet der Biowissenschaften. Es enthüllt nicht nur einen neuen Mechanismus, durch den Androgene die Skelettmuskelfunktion beeinflussen, sondern liefert auch neue Ideen und Methoden für die zukünftige medizinische Behandlung und die Entwicklung der Sportwissenschaft.