Muskelproteinsynthese (MPS)
ENMuscle protein synthesis (MPS)
Die Muskelproteinsynthese (MPS) ist der anabole Prozess, durch den Skelettmuskelzellen neue Proteine aus Aminosäuren aufbauen, um Muskelerhalt, -reparatur und Hypertrophie zu gewährleisten. Reguliert wird er durch mTORC1, eine Kinase, die Signale aus Widerstandstraining, essenziellen Aminosäuren — besonders Leucin — und Insulin integriert und ribosomale Translationsfaktoren phosphoryliert; Rapamycin-Blockade hebt die MPS auf und belegt die kausale Rolle von mTORC1. Die Netto-Muskelbilanz entspricht MPS minus Muskelproteinabbau (MPB); Hypertrophie tritt nur auf, wenn MPS den MPB chronisch übersteigt. Altersbedingte anabole Resistenz — eine abgeschwächte MPS-Reaktion auf gleiche Proteindosen — ist ein zentraler Mechanismus der Sarkopenie. Moore et al. (2009) zeigten, dass MPS nach Krafttraining bei ~20 g hochwertigem Protein (~0,24 g/kg) ihr Maximum erreicht; ältere Erwachsene benötigen ~0,40 g/kg pro Mahlzeit. Leucin wirkt als molekularer Auslöser: unter ~2–3 g pro Mahlzeit wird mTORC1 nicht ausreichend aktiviert. Mechanistische Belege aus Isotopen-Tracer-Studien sind stark; langfristige Muskelmasse-Outcomes bei Älteren werden durch Metaanalysen gestützt, wobei Effektgrößen je nach Trainingszustand, Gesamtproteinzufuhr und Proteinqualität variieren.
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Quellen
- Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, Tang JE, Glover EI, Wilkinson SB, et al. (2009). Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. American Journal of Clinical Nutritiondoi:10.3945/ajcn.2008.26401
- Witard OC, Jackman SR, Breen L, Smith K, Selby A, Tipton KD. (2014). Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. American Journal of Clinical Nutritiondoi:10.3945/ajcn.112.055517
- Churchward-Venne TA, Burd NA, Phillips SM. (2012). Nutritional regulation of muscle protein synthesis with resistance exercise: strategies to enhance anabolism. Nutrition & Metabolismdoi:10.1186/1743-7075-9-40