Proteinnetzwerk entdeckt Trainieren bis der Muskel schmerzt? Krafttraining aktiviert die Muskelreparatur

Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universitäten Hildesheim, Bonn und Freiburg hat untersucht, wie Muskeln auf Krafttraining reagieren. Die Ergebnisse können dazu beitragen, Trainingsprogramme für Athleten und Patienten zu optimieren und einem Muskelverlust im Alter entgegenzuwirken.

Krafttraining ist entscheidend, um Muskelmasse aufzubauen und zu erhalten. Die intensive Belastung führt jedoch auch zu Schäden am krafterzeugenden, kontraktilen Apparat der Muskulatur. Ein interdisziplinäres Forschungsteam um Prof. Dr. Pitter Huesgen, Professor für Biochemie an der Fakultät für Biologie an der Universität Freiburg, Prof. Dr. Sebastian Gehlert, Professor für die Biowissenschaften des Sports an der Universität Hildesheim, und Prof. Dr. Jörg Höhfeld, Professor für Molekulare Zellbiologie an der Universität Bonn, hat nun untersucht, wie genau die Muskulatur mit diesen Schäden umgeht und sich an das Krafttraining anpasst.

Die Ergebnisse bieten neue Einblicke in die beteiligten Mechanismen und die Rolle eines damit verbundenes Proteinnetzwerks. Sie können dabei unterstützen, Trainingsprogramme für Patienten und Athleten zu optimieren sowie einem Muskelverlust im Alter entgegenzuwirken. Die Studie wurde in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature Communications“ veröffentlicht.

Krafttraining aktiviert Reparatursystem der Muskeln

Das Forschungsteam hat bei freiwilligen Versuchsteilnehmern vor und nach einem hochintensiven Krafttraining Muskelproben entnommen. Zudem haben die Forschenden untersucht, wie sich eine längere Phase reduzierter Trainingsintensität und eine Phase ohne Krafttraining auf die Muskeln auswirkt.

Mithilfe neuester Analyseverfahren wies das Team Veränderungen im kontraktilen Apparat des Muskels nach: Durch Krafttraining wird ein Proteinnetzwerk im Körper aktiviert, welches beschädigte Muskelbestandteile erkennt und abbaut. Außerdem fördert das Reparatursystem die Neubildung der Muskelbestandteile. So werden beschädigte und abgebaute Bestandteile ersetzt und der kontraktile Apparat – also der Teil der Muskeln, der für die Muskelkontraktion verantwortlich ist – aufrechterhalten und verstärkt.

Fächerübergreifendes Teamwork macht Entdeckung möglich

Die Muskelproben für die Studie hat Prof. Dr. Sebastian Gehlert an der Universität Hildesheim isoliert. Wie die darin enthaltenen Proteine konkret arbeiten, hat anschließend das Labor von Prof. Dr. Jörg Höhfeld am Institut für Zellbiologie der Universität Bonn untersucht. „Wir konnten in isolierten Muskelzellen zeigen, dass die Reparaturproteine zunächst beschädigte Muskelkomponenten erkennen und dann durch einen zellulären Abbauweg, die sogenannte Autophagie, entsorgen. Das macht den Weg frei für eine Reparatur der Muskeln und eine Anpassung an das Krafttraining“, erklärt Höhfeld.

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Relevanz für Training und Rehabilitation

„Wir sehen nun, wie sich Trainingsintensität und Trainingsdauer auf das Reparatursystem und die Schädigung der Muskelfasern auswirken. So können wir die Abfolge von Trainingseinheiten bei Athlet*innen sowie Patient*innen im klinischen Kontext optimal anpassen“, betont Gehlert die Relevanz der Ergebnisse. Diese neuen Erkenntnisse bringt er nun sowohl in die Ausbildung von Sportwissenschaftlern als auch in die Trainingsoptimierung von Sportler an Olympiastützpunkten sowie von Einsatzkräften der Polizei und Bundeswehr ein.

Originalpublikation: Kuppusamy, M., Jacko, D., Gupta, Y. et al. Fractionated proteomics identifies a protein network mitigating resistance exercise-induced damage in human skeletal muscle. Nat Commun 17, 7110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-75501-y

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