Untersuchungen zum Einfluss sportlicher Aktivitäten auf das humane Epigenom
Die Epigenetik beschäftigt sich mit der Beeinflussung der Genfunktion und -expression, ohne dass dabei die Desoxyribonukleinsäure (DNA)-Sequenz in ihrer Basenabfolge verändert wird. Die DNA-Methylierung stellt den bisher am besten untersuchten Regulationsmechanismus dar und ist an der Entstehung verschiedener Krankheitsbilder, darunter mehrere Tumorentitäten, beteiligt. Epigenetische Prozesse lassen sich durch Lebensstilfaktoren, wie Sport, positiv verändern und eröffnen ein neues Themenfeld für die Prävention von Krankheiten.
Ziel dieser Pilotstudie war die Untersuchung der Wirksamkeit von akuten Sportinterventionen auf die globale DNA-Methylierung und die ASC (Apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain) -Methylierung von Leukozyten. Zur Evaluierung dieses Zusammenhangs absolvierte eine Gruppe von 12 gesunden, jungen Probanden (Alter: 23,75 ± 2,56 Jahre) zwei unterschiedlich intensive Trainingseinheiten auf einem Fahrradergometer. Nach der Ermittlung eines individuellen Peak Power-Wertes absolvierten die Teilnehmer im Abstand von einer Woche eine hoch-intensive (85% Peak Power) und eine moderat-intensive (50% Peak Power) Einheit. Im Zuge der beiden Trainingstage wurde den Probanden jeweils eine Stunde vor und nach der jeweiligen Belastungsstufe peripher venöses Blut entnommen. Im Labor wurde die DNA aus den Leukozyten isoliert. Die DNA diente, nach einer Qualitätskontrolle mittels Spektrophotometrie und elektrophoretischer Auftrennung, als Ausgangsmaterial für einen Methyl-Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) [#P-1030, EpiGentek©], mit dem der globale Methylierungsstatus untersucht wurde. Für die zusätzliche Untersuchung des ASC-Gens wurde die DNA mit Natriumbisulfit behandelt und der Methylierungsstatus mittels methylierungs-spezifischer Polymerasekettenreaktion (msPCR) ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen einen Anstieg der globalen DNA-Methylierung in Folge der sportlichen Intervention. Diese Veränderungen fielen je nach Studienteilnehmer unterschiedlich aus. Im Vergleich der beiden vorgegebenen Belastungsintensitäten führte die moderate Einheit zu einer stärkeren Methylierung der DNA als die hoch-intensive Einheit.
Diese Pilotstudie liefert weitere Hinweise, dass bereits eine akute Sporteinheit epigenetische Regulationsmechanismen, wie die DNA-Methylierung, beeinflussen kann. Es sollten weitere Studien mit größeren Fallzahlen zur Bestätigung dieser Hinweise folgen, da sowohl diese Studie als auch die bislang durchgeführten Untersuchungen zu diesem Zusammenhang verschiedene limitierende Faktoren aufweisen. Weiterhin sollten derartige Untersuchungen zukünftig auch kranke Menschen einbeziehen, da die bis heute veröffentlichten Studien nur auf gesunde Individuen zurückgreifen.
Ziel dieser Pilotstudie war die Untersuchung der Wirksamkeit von akuten Sportinterventionen auf die globale DNA-Methylierung und die ASC (Apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain) -Methylierung von Leukozyten. Zur Evaluierung dieses Zusammenhangs absolvierte eine Gruppe von 12 gesunden, jungen Probanden (Alter: 23,75 ± 2,56 Jahre) zwei unterschiedlich intensive Trainingseinheiten auf einem Fahrradergometer. Nach der Ermittlung eines individuellen Peak Power-Wertes absolvierten die Teilnehmer im Abstand von einer Woche eine hoch-intensive (85% Peak Power) und eine moderat-intensive (50% Peak Power) Einheit. Im Zuge der beiden Trainingstage wurde den Probanden jeweils eine Stunde vor und nach der jeweiligen Belastungsstufe peripher venöses Blut entnommen. Im Labor wurde die DNA aus den Leukozyten isoliert. Die DNA diente, nach einer Qualitätskontrolle mittels Spektrophotometrie und elektrophoretischer Auftrennung, als Ausgangsmaterial für einen Methyl-Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) [#P-1030, EpiGentek©], mit dem der globale Methylierungsstatus untersucht wurde. Für die zusätzliche Untersuchung des ASC-Gens wurde die DNA mit Natriumbisulfit behandelt und der Methylierungsstatus mittels methylierungs-spezifischer Polymerasekettenreaktion (msPCR) ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen einen Anstieg der globalen DNA-Methylierung in Folge der sportlichen Intervention. Diese Veränderungen fielen je nach Studienteilnehmer unterschiedlich aus. Im Vergleich der beiden vorgegebenen Belastungsintensitäten führte die moderate Einheit zu einer stärkeren Methylierung der DNA als die hoch-intensive Einheit.
Diese Pilotstudie liefert weitere Hinweise, dass bereits eine akute Sporteinheit epigenetische Regulationsmechanismen, wie die DNA-Methylierung, beeinflussen kann. Es sollten weitere Studien mit größeren Fallzahlen zur Bestätigung dieser Hinweise folgen, da sowohl diese Studie als auch die bislang durchgeführten Untersuchungen zu diesem Zusammenhang verschiedene limitierende Faktoren aufweisen. Weiterhin sollten derartige Untersuchungen zukünftig auch kranke Menschen einbeziehen, da die bis heute veröffentlichten Studien nur auf gesunde Individuen zurückgreifen.