Durch gezielte Hitzeeinwirkung kann man die Funktion von Muskelzellen auf ähnliche Weise verbessern wie durch körperliches Training. Das behaupten nun amerikanische Forscher. Sie schlagen die Kurzwellen-Diathermie als ergänzende Therapiemaßnahme für immobile Patienten vor.
Wenn der Körper wiederholt einem mildem Hitzestress von ca. 40 °C ausgesetzt wird, ruft das positive Veränderungen in den Skelettmuskelzellen hervor, vergleichbar mit jenen, die man während körperlicher Betätigung beobachten kann. Dies legen In-vitro- und Tieruntersuchungen nahe, die Wisschenschaftler der Brigham Young University in Utah als Forschungsgrundlage nutzten. Lassen sich diese Aussagen auf den Menschen übertragen? In ihrer Studie untersuchten die Forscher, inwiefern die zelluläre Antwort auf Hitzestress die Gesundheit und Entwicklung von Mitochondrien in menschlichen Muskelfaserzellen unterstützen kann.
Mitochondrien sind die Kraftzentren der Zellen, in ihnen laufen die chemischen Reaktionen der Atmungskette ab. Ist ihre Funktion beeinträchtigt, kann dies die Entwicklung von chronischen und schweren Erkrankungen von Herz, Lunge oder die Entstehung von Typ-2-Diabetes begünstigen. Durch körperliches Training kann der Körper neue Mitochondrien produzieren und die Funktionstüchtigkeit bereits existierender Mitochondrien steigern. Viele Patienten mit chronischen Krankheiten sind allerdings nicht dazu in der Lage, sich ausreichend und intensiv genug zu bewegen. Den Körper Hitze auszusetzen könnte eine effektive therapeutische Ergänzung für diese Menschen sein. Untersucht wurden 20 erwachsene Freiwillige (10 Männer und 10 Frauen). Sie hatten in den vorangehenden drei Monaten vor Studienbeginn nicht regelmäßig trainiert. Das Forscherteam wandte täglich bei jedem Studienteilnehmer eine zweistündige Kurzwellen-Diathermie an, bei der die Schenkelmuskeln eines Beins bei jeder Person behandelt wurden.
Mit diesem Verfahren, das die Wissenschaftler sechs Tage in Folge durchführten, wollten sie jene Prozesse nachstellen, die bei der Erhitzung von Muskeln während körperlichen Trainings entstehen. In den Therapie-Einheiten wurde die Temperatur des behandelten Beins innerhalb von 30 Minuten um ca. 3,9 Grad gesteigert. Diese Temperatur wurde über die restlichen 1,5 Stunden beibehalten. Das unbehandelte Bein diente als Kontrolle. Das Forscherteam untersuchte die Mitochondriensynthese -und funktion in den Muskeln am ersten Tag der Therapie und 24 Stunden nach der finalen Behandlung.
Vom Versuchsbeginn bis zum Ende steigerte sich die Mitochondriensynthese in den Muskelzellen des behandelten Beins: Der Gehalt an Protein PGC-1α, ein wichtiger Regulator der mitochondrialen Biogenese, war im Mittel um 10 Prozent erhöht. Die Forscher ermittelten außerdem erhöhte Level der Enzymkomplexe I und V der Atmungskette (durchschnittlich 37 bzw. 39 Prozent). Die beiden Hitzeschockproteine 70 und 90 stiegen um 45 Prozent und 38 Prozent an. Aus Tierstudien ist bekannt, dass eine erhöhte Expression von Hitzeschockproteinen zur vermehrten Bildung von Mitochondrien führt. Die Funktion der Mitochondrien erhöhte sich, gemessen an der oxidativen Phosphorylierung, im Mittel um 28 Prozent. Sollte sich die Theorie bestätigen, könnte man durch dieses Wissen neue Behandlungsformen für Menschen mit chronischen Beschwerden oder Krankheiten finden, vermuten die Studienautoren. Mit einer Anzahl von 20 Versuchsteilnehmern handelt es sich allerdings um eine äußerst kleine Studie. Die Aussagekraft ist dementsprechend gering. Dass durch Hitzeeinwirkung auf zellulärer Ebene ein ähnlich positiver Effekt erreicht werden kann wie beim Muskeltraining, konnte zwar im kleinen Rahmen bewiesen werden. Welcher gesundheitliche Nutzen sich aus solch einer Therapie ergeben könnte, lässt sich jedoch nicht beantworten. Ob sich bewegungseingeschränkten Patienten dadurch also tatsächlich helfen ließe, müssen größer angelegte Studien zeigen.