Biomechanik

Eine bestimmte Genvariante lässt Menschen besser springen

· Online seit 25.05.2021, 10:52 Uhr

Eine bestimmte Genvariante macht Sehnen steifer und stärker, wie Forschende der ETH und Universität Zürich herausgefunden haben. Demnach erzielten afroamerikanische Studienteilnehmer mit dieser Genvariante eine besonders gute Sprungleistung.

Je steifer und kräftiger die Sehnen, desto besser lässt sich die Kraft von den Muskeln etwa beim Weitsprung auf die Knochen übertragen. Forschenden entschlüsselten nun zellulären Mechanismus, der Sehnen steifer werden lässt. (Archivbild)

Bildquelle: KEYSTONE/PETER KLAUNZER

Je steifer und kräftiger die Sehnen, desto besser lässt sich die Kraft von den Muskeln etwa beim Weitsprung auf die Knochen übertragen. Forschenden entschlüsselten nun zellulären Mechanismus, der Sehnen steifer werden lässt. (Archivbild)

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Sehnen übertragen die Kraft von den Muskeln auf die Knochen. Je steifer sie sind, desto besser gelingt dies. Insbesondere für Sprinter und Athleten in Sprung-betonten Sportarten verspricht dies eine höhere Leistungsfähigkeit. Sind die aus Kollagenfasern bestehenden Sehnen hingegen besonders elastisch, halten sie etwa Druck und Stössen besser stand.

Zürcher Forschende entschlüsselten nun den zellulären Mechanismus, der Sehnen stärker und steifer macht, wie die Hochschulen mitteilten. Im Zentrum steht dabei ein sogenanntes Ionenkanal-Protein.

Wenn sich nämlich Kollagenfasern gegeneinander verschieben, lässt das Protein Kalziumionen ins Innere der Sehnenzellen strömen. Dadurch werden bestimmte Enzyme produziert, die die Fasern miteinander verbinden - die Sehnen werden so weniger elastisch, aber steifer und stärker. Davon berichtet das Team im Fachmagazin «Nature Biomedical Engineering».

Genvariante macht bessere Springer

Es gibt verschiedene Genvarianten, die bei Menschen für dieses Ionenkanal-Protein codieren. Beispielsweise die Variante namens E756del, die ein Drittel der Personen mit afrikanischer Abstammung trägt, und auch vor schweren Malaria-Verläufen schützt. In Experimenten mit Mäusen zeigte sich, dass diese Genvariante mit steiferen Sehnen einhergeht.

Die Forschenden um Jess Snedeker, Professor für orthopädische Biomechanik an der ETH und der Universität Zürich, starteten daraufhin Sprungtests mit 65 afroamerikanischen Studienteilnehmenden, von denen 22 Träger dieser spezifischen Genvariante waren. Demnach sprangen die Probanden mit der Variante E756del im Durchschnitt insgesamt höher: Sie schnitten 13 Prozent besser ab als die anderen Teilnehmenden.

Es sei faszinierend, dass eine Genvariante, die sich aufgrund einer Anti-Malaria-Wirkung herausgebildet habe, gleichzeitig mit besseren sportlichen Fähigkeiten verbunden sei, liess sich der Erstautor Fabian Passini in der Mitteilung zitieren. Es wäre interessant wissenschaftlich zu ergründen, ob diese Genvariante unter Spitzenathleten gehäuft vorkomme. Und sich damit erklären liesse, wieso Athleten mit Abstammung aus Ländern, wo E756del sehr häufig ist, etwa im Sprint, Weitsprung oder beim Basketball häufig brillierten.

https://doi.org/10.1038/s41551-021-00716-x