Gendefekt macht Marathon-Mäuse

Das Ausschalten eines einzigen Gens macht Mäuse zu wahren Marathonläufern, haben deutsche und amerikanische Forscher entdeckt. Verglichen mit normalen Artgenossen, besitzen die Tiere besonders viele Muskelfasern vom langsamen, aber ausdauernden Typ. Daher halten sie im Laufrad länger durch.

Foto: Maggie Bartlett, NHGRI

Abgesehen von einer etwas schlankeren Statur, zeigen die Tiere mit dem Gendefekt keine weiteren Auffälligkeiten, berichten die Mediziner und Molekularbiologen um Norbert Frey vom Universitätsklinikum Heidelberg im “Journal of Clinical Investigation”. Insbesondere sind keinerlei Anzeichen eines krankhaften Muskelschwunds zu beobachten.

Bereits vor einigen Jahren hatten Frey und Kollegen eine Gruppe von Proteinen entdeckt, die sich an das Enzym Calcineurin und damit an einen wichtigen Regulator der Genaktivität im Muskel anlagern. Eines dieser Calsarcine, das Calsarcin 2, kommt ausschließlich in schnell arbeitenden, aber auch rasch erschöpften Muskelfasern vor. Bei den “Marathon-Mäusen” ist das Gen für eben dieses Protein ausgeschaltet.

Wenn sie sich nach Lust und Laune in einem Laufrad betätigen dürfen, bringen es Tiere ohne Calsarcin 2 auf eine tägliche Laufstrecke von gut 7,5 Kilometern und eine mittlere Geschwindigkeit von 25 Metern pro Minute . Ihre normalen Artgenossen haben bereits nach 4,5 Kilometern genug und sind mit etwa 20 Metern pro Minute auch etwas langsamer unterwegs. Ähnliche Unterschiede in der Ausdauer zeigen sich auch bei Belastungstests.

Die Laborversuche Freys und seiner Kollegen ergaben, dass Calsarcin 2 die Aktivität von Calcineurin hemmt. Fehlt das Protein, ist das Calcineurin also besonders aktiv und begünstigt offenbar die Entwicklung langsamer, ausdauernder Muskelfasern. Diese Resultate lieferten neue Einblicke in die Muskelentwicklung, so die Forscher, und könnten vielleicht dazu beitragen, krankhafte Muskelveränderungen besser zu verstehen.

Forschung: Norbert Frey, Derk Frank und Hugo A. Katus, Abteilung Kardiologie, Angiologie und Pneumologie, Medizinische Universitätsklinik Heidelberg; Eric N. Olson, Department of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas; und andere

Veröffentlichung Journal of Clinical Investigation, DOI 10.1172/JCI36277

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Innere Medizin III, Uniklinikum Heidelberg
Muskeln, Gene und Leistungssport

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