Detailansicht
Epigenetik, körperliche Aktivität und Skelettmuskulatur
ein systematischer Review
Gerda Katschinka
Art der Arbeit
Magisterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Betreuer*in
Barbara Wessner
DOI
10.25365/thesis.17515
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29615.71199.871761-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Magisterarbeit befasst sich mit der Erstellung einer Übersicht über den aktuellen Forschungsstand in der Epigenetik in Zusammenhang mit körperlicher Aktivität und in einem weiteren Schwerpunkt mit epigenetischen Mechanismen in der adulten Skelettmuskulatur. Die Epigenetik ist ein junges Forschungsfeld und eröffnet der Sportwissenschaft neue Aspekte in der Untersuchung des Einflusses körperlicher Aktivität auf den Organismus auf molekularer Ebene. Zur Darstellung bekannter Mechanismen und Funktionsweisen der Epigenetik im Sport und in der Skelettmuskulatur wurde ein systematischer Review über die bestehende Literatur erstellt.
Die Datenbank PubMed wurde für die Erstellung des systematischen Reviews mit Hilfe von Schlagwörtern nach für die Fragestellung relevanten Studien durchsucht. Die Suche ergab 21 Humanstudien und 21 Tierstudien, welche alle Einschlusskriterien erfüllten. Es wurden dabei nur Studien in die Analyse miteinbezogen, welche die epigenetischen Mechanismen im engeren Sinn untersuchten. Zu diesen zählen die DNA-Methylierung, Histonmodifikationen wie Acetylierung, Phosphorylierung und Methylierung der Aminosäurereste der Histonschwänze und das Chromatin-Remodeling.
Die Darstellung der Ergebnisse erfolgte in Hinblick auf den behandelten Kontext, in welchem die epigenetischen Modifikationen untersucht wurden. Die Zusammenhänge von epigenetischen Mechanismen und dem Silencing oder der Aktivierung der Genexpression wurden in den Abschnitten zu körperlicher Aktivität in Hinblick auf neurale Prozesse in Hippocampus und Cortex, die Pathologie Krebs, das Immunsystem und in der Skelettmuskulatur beschrieben. Speziell in der Skelettmuskulatur wurden epigenetische Mechanismen in der neuromuskulären Funktion, im Alterungsprozess, in der Skelettmuskelregeneration, im Metabolismus und in der Pathologie Diabetes mellitus beobachtet.
Dabei können teilweise eindeutige Zusammenhänge zwischen körperlicher Aktivität und Veränderungen der epigenetischen Mechanismen gezeigt werden, teilweise sind Tendenzen erkennbar und teilweise können keine klaren Muster zwischen körperlicher Aktivität und Ausprägungen epigenetischer Modifikationen gefunden werden. Der direkte Vergleich der einzelnen Studienergebnisse ist aufgrund der Abhängigkeit epigenetischer Mechanismen von Zelltyp, Entwicklungsstadium, Alter, Geschlecht und weiteren Parametern nur sehr begrenzt möglich.
Weitere Untersuchungen zur Abklärung der Wirkungsmechanismen körperlicher Aktivität auf epigenetische Modifikationen und der Auswirkungen epigenetischer Modifikationen auf die sportliche Leistungsfähigkeit sind erforderlich.
Abstract
(Englisch)
This master thesis aims to establish an overview of the current state of research in epigenetics associated with physical activity and furthermore of epigenetic mechanisms in the adult skeletal muscle. Epigenetics is an emerging field of research in sports science and provides new aspects in the investigation of the influence of physical activity on the organism at a molecular level. To describe up-to-date knowledge on mechanisms and functions of epigenetics in sports and in skeletal muscle, a systematic review of the existing literature on this topic has been established.
A PubMed database search was conducted using keywords in reference to the research question in order to create a systematic review taking all eligible studies into account. The search yielded 21 studies in humans and 21 animal studies which fulfilled all inclusion criteria. The studies that examined the epigenetic mechanisms in a narrower sense were included in the analysis. These refer to DNA methylation, histone modifications such as acetylation, phosphorylation and methylation of the amino acid residues at the histone tails and chromatin remodeling.
The results were presented considering the context in which the epigenetic modifications were examined. Associations of epigenetic mechanisms of silencing or activation of gene expression considering physical activity were analyzed in neural processes in the hippocampus and cortex, in the pathology of cancer, in the immune system and in different processes in skeletal muscle. Additionally epigenetic mechanisms specifically occurring in skeletal muscles were associated with the neuromuscular function, aging, regeneration, metabolism and the pathology of diabetes mellitus.
The results partially link physical activity and changes in epigenetic mechanisms or show tendencies of associations or cannot depict any clear pattern between physical activity and characteristics of epigenetic modifications. The comparison between the individual study results appears difficult and somehow limited due to the dependence of epigenetic mechanisms on cell type, developmental stage, age, gender and other parameters.
Further studies are required to determine precise effects of physical activity on epigenetic modifications and the effects of epigenetic modifications on exercise performance.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
epigenetics DNA-methylation histone modifications physical activity skeletal muscle
Schlagwörter
(Deutsch)
Epigenetik DNA-Methylierung Histonmodifikationen körperliche Aktivität Skelettmuskulatur
Autor*innen
Gerda Katschinka
Haupttitel (Deutsch)
Epigenetik, körperliche Aktivität und Skelettmuskulatur
Hauptuntertitel (Deutsch)
ein systematischer Review
Paralleltitel (Englisch)
Epigenetics, physical activity and skeletal muscle ; a systematic review
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
129 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Barbara Wessner
AC Nummer
AC08860150
Utheses ID
15703
Studienkennzahl
UA | 066 | 826 | |