Metabola skillnader i muskelmassa mellan män och kvinnor kan förklara olika diabetesutfall

Mäns och kvinnors skelettmuskler bearbetar glukos och fett på olika sätt. En studie utförd av Universitetssjukhuset Tübingen, Helmholtz-institutet för diabetes- och metabolisk sjukdomsforskning i München och det tyska diabetesforskningscentret (DZD) eV ger den första heltäckande molekylära bedömningen av dessa skillnader. Resultaten, som publiceras i tidskriften Molecular Metabolism, kan förklara varför metabola sjukdomar som diabetes manifesterar sig olika hos kvinnor och män – och varför de reagerar olika på fysisk aktivitet.

Skelettmuskulatur är mycket mer än bara en "rörelsemotor". Den spelar en nyckelroll i glukosmetabolismen och därmed i utvecklingen av typ 2-diabetes. Detta beror på att cirka 85 % av det insulinberoende glukosupptaget sker i muskler.

Det betyder att om muskelceller blir mindre känsliga för insulin (som vid insulinresistens), absorberas glukos svårare från blodet. Fysisk aktivitet motverkar direkt denna process.

Mäns och kvinnors muskler fungerar olika

I vilken utsträckning muskler fungerar olika hos män och kvinnor har länge underskattats. Det är precis vad forskare under ledning av Simon Dreher och Cora Weigert nu har undersökt. De undersökte muskelbiopsier tagna från 25 friska men överviktiga vuxna (16 kvinnor och 9 män) i 30-årsåldern.

Försökspersonerna hade ingen tidigare historia av regelbunden fysisk aktivitet. Under åtta veckor genomförde de ett aerobt träningsprogram i en timme tre gånger i veckan, vilket inkluderade 30 minuters cykling och 30 minuters promenad på löpband.

Muskelprover togs före träning, efter det första passet och i slutet av programmet. Med hjälp av moderna molekylärbiologiska tekniker, inklusive epigenom-, transkriptom- och proteomanalys, undersökte teamet könsskillnader på flera nivåer.

Män reagerar på stress med större stress

Resultatet: Det första träningspasset framkallade en starkare stressrespons på molekylär nivå hos männen, vilket återspeglades i ökad aktivering av stressgener och ökade nivåer av muskelproteinet myoglobin i blodet. Dessutom uppvisade männens muskler ett uttalat mönster av så kallade snabba muskelfibrer, vilka är utformade för kortvarig, intensiv träning och föredrar att använda glukos som energikälla.

Kvinnor hade betydligt fler proteiner som ansvarar för absorption och lagring av fettsyror, vilket indikerar en effektivare användning av fetter. Efter åtta veckors regelbunden aerob träning blev musklerna hos båda könen mer lika, och de specifika skillnaderna i muskelfibrer minskade. Samtidigt hade både kvinnor och män fler proteiner som hjälper till att använda glukos och fetter i mitokondrierna, cellernas "kraftverk".

”Dessa anpassningar indikerar en övergripande förbättring av metabolisk prestation, vilket kan bidra till att minska risken för typ 2-diabetes”, säger Weigert. ”I framtiden kan våra nya data bidra till att bättre förutsäga individuella diabetesrisker och mer exakt skräddarsy rekommendationer för fysisk aktivitet för kvinnor och män separat.”

Vad händer nu?

Forskare vill nu studera vilken roll könshormoner som östrogen och testosteron spelar i dessa skillnader och hur hormonella förändringar i ålderdomen påverkar risken för metabola sjukdomar.