Schlußfolgerungen

Mit der vorliegenden Arbeit sollten genetische Grundlagen der engen Verknüpfung zwischen Muskelstruktur und Muskelenergiestoffwechsel näher charakterisiert werden.

Dazu wurden die mRNA-Expressionsniveaus von GHR, GLUT4 und den katalytischen Untereinheiten der AMPK sowie histomorphologische und funktionelle Daten in LD, ZF und HZ von Schweinen verschiedener Leistungsbetonung (Leicoma und Piétrain) bestimmt.

Beide Rassen unterschieden sich im LD bezüglich der histomorphologischen und funktionellen Daten, insbesondere im Hinblick auf Merkmale des glykolytischen Stoffwechsels. Diese Unterschiede morpho-funktioneller Natur waren nicht von Unterschieden in den Transkriptmengen der untersuchten Gene begleitet. Aus diesem Grunde konnte auf Basis der eigenen Daten nicht belegt werden, daß die mRNA-Expressionsniveaus von GHR, GLUT4 und AMPK im LD der untersuchten Schweine grundlegend sind für die Ausbildung der Verschiedenheiten zwischen beiden Rassen bezüglich Muskelstruktur bzw. -funktion.

Es wurden Korrelationen zwischen den mRNA-Expressionsniveaus der untersuchten Gene und dem prozentualen Anteil bestimmter Fasertypen gefunden. Außerdem fanden sich Kor-relationen zwischen der mRNA-Expression des GLUT4 und Merkmalen des Fettansatzes so-wie der mRNA-Expressionsniveaus der Gene untereinander.

Desweiteren konnte zum ersten Mal gezeigt werden, daß die α1-Untereinheit der AMPK mit dem MHC Typ I koexprimiert bzw. die Expression der α1-AMPK an oxidativen Stoffwechsel gebunden ist.

Die gefundenen Beziehungen zwischen Genexpressions- und morphofunktionellen Daten sind ein Hinweis darauf, daß ein bestimmtes Expressionsniveau eines Genes die Grundlage eines bestimmten, in den morpho-funktionellen Eigenschaften beschriebenen Phänotyps darstellen könnte. Ebenso ließe sich vermuten, daß der Phänotyp mit einem bestimmten Expressionsmu-ster der untersuchten Gene assoziiert ist, weil dies seine Funktionsweise (bzw. sein

Stoff-wechsel) erforderte. Zur Beantwortung der Frage, welches von beiden Ursache, und welches Wirkung ist, sind ausgehend von diesem Versuchsansatz weitere Experimente erforderlich.

Dennoch weisen die gefundenen Korrelationen darauf hin, daß möglicherweise nicht die un-tersuchten Gene selbst, mit großer Wahrscheinlichkeit aber die mit ihnen verbundenen Regel-kreise und Reaktionsketten grundlegend sein könnten für die Ausbildung eines bestimmten Phänotyps hinsichtlich der Muskelstruktur, und sei es nur in einer unterschiedlichen Fähigkeit der Muskelfasern, auf Veränderungen in der Beanspruchung zu reagieren.

Um deutlichere Aussagen bezüglich der Bedeutung der Expression von GHR, GLUT4 und AMPK für das Fasertypenverhältnis in Muskeln, sowie Muskel- und Fettansatz treffen zu können, werden weitere Experimente mit deutlicher differenten Phänotypen, wie etwa Piétrain- und Mangalitza-Schweinen, vorgeschlagen. Von diesen Schweinen sollten die Pro-benahmen sowohl z.T. alters- als auch z.T. gewichtsabhängig erfolgen, um die im vorliegen-den Versuch altersassoziiert aufgetretenen Korrelationen besser beurteilen zu können. Sinn-voll ist in einem solchen Experiment die zusätzliche Beprobung eines roten Gliedmaßenmus-kels, um dessen Befunde denen des LD gegenüberstellen zu können. Desweiteren wird die Überprüfung des Schilddrüsenstatus der Versuchstiere, wegen dessen möglichen Einflusses auf die GHR-Expression, vorgeschlagen Die Anzahl der zu untersuchenden Gene ließe sich erweitern, z.B. um PGC-1α oder Calcineurin, da es Hinweise auf eine Beteiligung derselben an der Regulation des Fasertyps gibt (CHIN et al. 1998; NAYA et al. 2000; LIN et al. 2002;

TERADA et al. 2002; PILEGAARD et al. 2003; KUBIS et al. 2003; TERADA u. TABATA 2004). Neben den mRNA-Expressionsmustern ist die Proteinexpression der Kandidatengene von Interesse, im Fall der AMPK evtl. sogar deren Aktivität.

Desweiteren kann auch die Expression der Myosin-Isoformen in den Versuch mit einbezogen werden, so daß auch deren Regulation überwacht würde. Zusätzlich könnte man die absoluten Expressionsdaten der Kandidatengene mit den Expressionsdaten der Myosin-Isoformen ins Verhältnis setzen (Verwendung der MHC-Isoformen ähnlich der Funktion eines internen Standards), um eventuelle rassespezifische Unterschiede auf ein konstantes Fasertypenver-hältnis beziehen zu können.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lieferten mit den Erkenntnissen zur Kopplung be-stimmter Muskeleigenschaften an die mRNA-Expressionsmuster von GHR, GLUT4 und

AMPK wichtige Hinweise auf die mit ererbten Muskelstrukturmerkmalen assoziierte Expres-sion dieser Gene. Desweiteren läßt sich schlußfolgern, daß diese Erkenntnisse in Bezug auf das Muskelwachstum vom Schwein (Belastbarkeit, Adaptation der Muskulatur an Verände-rungen) relevant sind. Speziell die in Bezug auf GLUT4- und α1-AMPK- Expression gefun-denen Korrelationen besitzen aufgrund der Relevanz dieser Faktoren in der Muskelenergie-stoffwechsel-Forschung als Grundlage der Behandlung von Diabetes Typ II herausragende Bedeutung. Wenn aber die AMPK- und GLUT4-Expression im Muskel von seinem Anteil an SO-Fasern abhängig wäre, käme physischer Aktivität, die den Anteil dieser Fasern in der Muskulatur erhöht, große prophylaktische Bedeutung in der Bekämpfung des Diabetes Typ II zu. Desweiteren wäre das Risiko, eine solche Stoffwechselkrankheit zu entwickeln, oder sogar eine Prognose der Schwere der Erkrankung, an einer Muskelbiopsie ablesbar.

Die in der vorliegenden Arbeit gezeigten engen Assoziationen zwischen Muskelstruktur, Energiestoffwechsel und Genexpression verdeutlichen, welche Bedeutung physische Aktivität für die Gesundheit besitzen kann, weil durch Bewegung eine Einflußnahme auf morphologi-sche wie funktionelle und metabolimorphologi-sche Merkmale der Muskulatur, und damit auf permissive Faktoren für Stoffwechselkrankheiten, möglich ist. Auf den Menschen bezogen ließe sich schlußfolgern, daß das Risiko einer Entgleisung des Stoffwechsels im Sinne von Diabe-tes/Fettsucht ist nicht nur ererbt ist, weil der Muskelenergiestoffwechsel einen regulatorischen Faktor dafür darstellt und man diesen durch eine physisch aktive Lebensweise beeinflussen kann. Demnach liegt es in den Händen bzw. Armen und Beinen, und nicht nur in den Genen eines Individuums, das Risiko für Altersdiabetes möglichst gering zu halten.

7 Zusammenfassung