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Stoffwechselunterschiede in der Muskelmasse zwischen Männern und Frauen könnten unterschiedliche Diabetes-Ergebnisse erklären
Zuletzt überprüft: 15.07.2025
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Die Skelettmuskulatur von Männern und Frauen verarbeitet Glukose und Fett unterschiedlich. Eine Studie des Universitätsklinikums Tübingen, des Helmholtz-Instituts für Diabetes- und Stoffwechselforschung in München und des Deutschen Diabetesforschungszentrums (DZD) e.V. liefert die erste umfassende molekulare Analyse dieser Unterschiede. Die in der Fachzeitschrift „Molecular Metabolism“ veröffentlichten Ergebnisse könnten erklären, warum sich Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes bei Frauen und Männern unterschiedlich manifestieren – und warum sie unterschiedlich auf körperliche Aktivität reagieren.
Die Skelettmuskulatur ist weit mehr als nur ein „Motor der Bewegung“. Sie spielt eine Schlüsselrolle im Glukosestoffwechsel und damit bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes. Denn etwa 85 % der insulinabhängigen Glukoseaufnahme erfolgt im Muskel.
Das bedeutet: Wenn die Muskelzellen weniger empfindlich auf Insulin reagieren (z. B. bei Insulinresistenz), wird Glukose schlechter aus dem Blut aufgenommen. Körperliche Aktivität wirkt diesem Prozess direkt entgegen.
Die Muskeln von Männern und Frauen arbeiten unterschiedlich
Wie unterschiedlich Muskeln bei Männern und Frauen funktionieren, wurde lange unterschätzt. Genau das haben Wissenschaftler um Simon Dreher und Cora Weigert nun untersucht. Sie untersuchten Muskelbiopsien von 25 gesunden, aber übergewichtigen Erwachsenen (16 Frauen und 9 Männer) in ihren Dreißigern.
Die Probanden hatten zuvor keine regelmäßige körperliche Aktivität ausgeübt. Acht Wochen lang absolvierten sie dreimal wöchentlich ein einstündiges Aerobic-Trainingsprogramm, das 30 Minuten Radfahren und 30 Minuten Gehen auf dem Laufband umfasste.
Muskelproben wurden vor dem Training, nach der ersten Einheit und am Ende des Programms entnommen. Mithilfe moderner molekularbiologischer Techniken, darunter Epigenom-, Transkriptom- und Proteomanalyse, untersuchte das Team Geschlechtsunterschiede auf mehreren Ebenen.
Männer reagieren auf Stress mit stärkerem Stress
Das Ergebnis: Das erste Training löste bei den Männern eine stärkere Stressreaktion auf molekularer Ebene aus, die sich in einer erhöhten Aktivierung von Stressgenen und erhöhten Konzentrationen des Muskelproteins Myoglobin im Blut widerspiegelte. Darüber hinaus zeigten die Muskeln der Männer ein ausgeprägtes Muster sogenannter schnellzuckender Muskelfasern, die für kurzzeitige, intensive Belastungen ausgelegt sind und bevorzugt Glukose als Energiequelle nutzen.
Frauen wiesen deutlich mehr Proteine auf, die für die Aufnahme und Speicherung von Fettsäuren verantwortlich sind, was auf eine effizientere Fettverwertung hindeutet. Nach acht Wochen regelmäßigem aeroben Training ähnelten sich die Muskeln beider Geschlechter, und die spezifischen Unterschiede in den Muskelfasern nahmen ab. Gleichzeitig wiesen sowohl Frauen als auch Männer mehr Proteine auf, die bei der Verwertung von Glukose und Fetten in den Mitochondrien, den „Kraftwerken“ der Zellen, helfen.
„Diese Anpassungen deuten auf eine allgemeine Verbesserung der Stoffwechselleistung hin, was dazu beitragen kann, das Risiko für Typ-2-Diabetes zu senken“, sagt Weigert. „Unsere neuen Daten könnten in Zukunft dazu beitragen, individuelle Diabetesrisiken besser vorherzusagen und die Empfehlungen für körperliche Aktivitäten für Frauen und Männer gezielter anzupassen.“
Wie geht es weiter?
Wissenschaftler wollen nun untersuchen, welche Rolle Sexualhormone wie Östrogen und Testosteron bei diesen Unterschieden spielen und wie hormonelle Veränderungen im Alter das Risiko für Stoffwechselerkrankungen beeinflussen.