Diabetologie und Stoffwechsel 2009; 4 - P_272
DOI: 10.1055/s-0029-1222076

Körperliche Aktivität verbessert die antioxidative Kapazität bei Typ 2-Diabetikern

K Brixius 1, U Schmidt 1, D Opitz 1, T Kreutz 1, E Lenzen 1, N Chung 1, R Renner 1, T Schiffer 2, S Geisler 2, C Graf 2, W Bloch 1
  • 1Deutsche Sporthochschule Köln, Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin. Abteilung für molekulare und zelluläre Sportmedizin, Köln, Germany
  • 2Deutsche Sporthochschule Köln, Institut für Motorik und Bewegungstechnik, Köln, Germany

Fragestellung: Typ 2-Diabetes geht mit einer systemisch erhöhten Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies bei gleichzeitig verminderter antioxidativen Kapazität einher. Dies bedingt, dass Diabetes mellitus Typ II einen Risikofaktor für kardiovaskulärer Erkrankungen darstellt. Körperliche Aktivität bewirkt langfristig eine Verbesserung der antioxidativen Kapazität und kann dadurch zu einer Herabsetzung des oxidativen Stresses bei Typ 2 Diabetikern beitragen. Wir untersuchten daher, ob eine körperliche Trainingsintervention bei nicht-insulinpflichtigen Diabetikern die antioxidative Kapazität verbessert.

Methodik: Zu Beginn und am Ende des dreimonatigen Krafttrainings (2×1Stunde/Woche) wurde den Studienteilnehmern (n=18, Männer, Alter: 40–60 Jahre) eine Biopsie aus dem M. vastus lateralis entnommen. An Gewebeschnitten wurden immunhistochemische Färbungen zum Nachweis der antioxidativen Enzyme Superoxiddismutase 2 (SOD2, O2- Umsatz zu H2O2) und der Glutathion-Peroxidase 1 (GPX1, H2O2-Umsatz zu H2O, hohe Substrataffinität) sowie der Peroxiredoxinen 1–6 (H2O2-Umsatz zu H2O, niedrige Substrataffinität, speziell bei hohen Radikalenbelastungen aktiv) durchgeführt. Nicht-diabetische Männer, die an einem dreimonatigen Krafttraining teilnahmen (n=7, Alter: 40–60 Jahre) dienten als Kontrollgruppe.

Ergebnisse: SOD2, vor Beginn des Trainings in allen Gruppen gleich, erhöhte sich in allen Gruppen durch Training (+18%, p<0,05). Vor dem Training war GPX1 bei den Diabetikern signifikant gegenüber der Kontrollgruppe vermindert (7,0±1,8 arbitrary Units (ArU) vs. 9,3±3,9 ArU). Krafttraining bewirkte nur bei den diabetischen Männern einen signifikanten Anstieg von GPX1 (+16%). Die Expression von Prx 1 und 6 war bei den Diabetikern sig. zur Kontrolle erhöht. Bei der Kontrollgruppe sanken die Prx mit Ausnahme von Prx3 nach der Trainingsintervention sig. ab. Bei den Diabetikern hatte das Training keinen Einfluss auf die Prx-Expression.

Schlussfolgerungen: Diabetes vermindert die antioxidative Kapazität bzw. das Signaling von H2O2 in sehr frühen Stadien der Erkrankung. Diese Situation kanndurch körperliches Training verbessert werden. Die Regulation der Proteinexpression der verschiedenen antioxidativen Systeme scheint unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen unabhängig voneinander zu sein.