Mit zunehmendem Alter lässt die Muskelkraft nach. Lange standen dabei vor allem zwei Faktoren im Mittelpunkt: der Verlust von Muskelmasse und der Rückgang von Nervenzellen, die die Muskeln steuern. Eine neue Untersuchung der University of Missouri deutet nun darauf hin, dass auch die Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln eine wichtige Rolle spielen könnte. Die Ergebnisse eröffnen möglicherweise einen neuen Ansatz für die Behandlung altersbedingter Muskelschwäche. Noch befindet sich diese Forschung allerdings in einem frühen Stadium. Ein wesentlicher Teil der Untersuchungen wurde an Tiermodellen durchgeführt.
Wenn Nervensignale den Muskel nicht mehr zuverlässig erreichen
Damit ein Muskel sich bewegen kann, muss eine komplexe Kommunikation funktionieren. Ein Nerv sendet ein elektrisches Signal, dieses wird an der sogenannten neuromuskulären Verbindung auf die Muskelfaser übertragen und löst dort eine Kontraktion aus. Genau diese Schnittstelle haben Wissenschaftler um W. David Arnold von der University of Missouri untersucht.
Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Kommunikation zwischen Nerv und Muskel mit zunehmendem Alter weniger zuverlässig wird. Hinweise darauf fanden die Forscher sowohl bei Menschen als auch in Tiermodellen. Eine wichtige Rolle scheint dabei das Protein NaV1.4 zu spielen. Es unterstützt die Muskelzellen dabei, auf elektrische Signale der Nerven zu reagieren. Bei alternden Muskeln fanden die Forscher niedrigere Mengen dieses Proteins. Damit rückt ein Mechanismus in den Mittelpunkt, der bei der Erforschung der altersbedingten Muskelschwäche bisher weniger Aufmerksamkeit erhalten hat.
Sarkopenie ist mehr als der Verlust von Muskelmasse
Der altersbedingte Verlust von Muskelkraft und körperlicher Leistungsfähigkeit wird als Sarkopenie bezeichnet. Die Erkrankung kann die Beweglichkeit einschränken und unter anderem das Risiko für Stürze erhöhen. Nach Angaben der University of Missouri betrifft Sarkopenie nahezu die Hälfte der Menschen über 80 Jahre. Für Betroffene kann der zunehmende Kraftverlust bedeuten, dass alltägliche Bewegungen wie Aufstehen, Treppensteigen, längeres Gehen oder das Tragen von Gegenständen immer schwerer fallen.
Bei der Suche nach den Ursachen konzentrierte sich ein großer Teil der Forschung bislang auf Veränderungen innerhalb des Muskels. Dazu gehören insbesondere der Verlust von Muskelmasse, Veränderungen der Muskelfasern und eine insgesamt geringere Leistungsfähigkeit der Muskulatur. Gleichzeitig verändert sich auch das Nervensystem mit zunehmendem Alter. Unter anderem können Nervenzellen verloren gehen, die für die Steuerung der Muskeln verantwortlich sind.
Die neue Untersuchung der University of Missouri richtet den Blick nun auf einen weiteren möglichen Faktor. Die Forscher gehen davon aus, dass nicht nur die Anzahl der Nervenzellen oder die vorhandene Muskelmasse entscheidend sein könnte. Auch die Kommunikation zwischen Nerv und Muskel kann offenbar beeinträchtigt werden. Selbst wenn beide Strukturen noch vorhanden sind, könnten die Signale des Nervensystems den Muskel mit zunehmendem Alter weniger zuverlässig aktivieren.
Diese Erkenntnis ist deshalb interessant, weil sie eine weitere Erklärung dafür liefern könnte, warum die Muskelkraft im Alter nachlässt. Der Muskel ist möglicherweise nicht nur schwächer, weil ihm Masse fehlt, sondern auch, weil er auf die ankommenden Nervensignale nicht mehr so effektiv reagiert. Damit könnte die sogenannte neuromuskuläre Verbindung zu einem wichtigen Ansatzpunkt für die weitere Erforschung der Sarkopenie werden.
Weitere Studien bestätigen den Forschungsansatz
Auch andere Untersuchungen liefern Hinweise darauf, dass die Verbindung zwischen Nerven und Muskeln beim altersbedingten Kraftverlust eine wichtige Rolle spielt. Eine 2024 veröffentlichte Studie mit älteren Menschen zeigte, dass Veränderungen an den neuromuskulären Verbindungen bereits vor einer ausgeprägten Sarkopenie auftreten können. Die Forscher beobachteten unter anderem Anzeichen einer schlechteren Signalübertragung und einer zunehmenden Denervierung der Muskulatur.
Zu einem ähnlichen Ergebnis kam eine experimentelle Studie aus dem Jahr 2022. Dabei stellten Forscher fest, dass das Protein MFG-E8 bei älteren Mäusen mit Veränderungen an den neuromuskulären Verbindungen und einer zunehmenden Muskelschwäche verbunden war. Wurde das Protein reduziert, fielen bestimmte altersbedingte Veränderungen schwächer aus. Beide Studien unterstützen damit die Annahme, dass nicht nur die Muskelmasse selbst, sondern auch die Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln für den Erhalt der Muskelkraft im Alter von Bedeutung sein könnte.
Ein Protein könnte einen neuen Therapieansatz bieten
Besonders interessant ist die Frage, ob sich Sarkopenie zumindest teilweise rückgängig machen lässt. Die Forscher untersuchten deshalb ein weiteres Protein namens ClC-1. Es ist an der elektrischen Funktion von Muskelzellen beteiligt. Die Wissenschaftler verwendeten einen Ansatz, bei dem die Aktivität von ClC-1 teilweise gehemmt wurde. Im Tiermodell führte diese Behandlung dazu, dass ältere Muskeln besser auf die Signale der Nerven reagierten. Gleichzeitig verbesserte sich die Muskelkraft.
Der Ansatz unterscheidet sich damit von einer Therapie, die ausschließlich versucht, verlorene Muskelmasse wieder aufzubauen. Stattdessen soll die Reaktionsfähigkeit der bereits vorhandenen Muskelfasern verbessert werden. Vereinfacht ausgedrückt: Der Muskel soll die Signale des Nervs wieder zuverlässiger aufnehmen und in eine Kontraktion umsetzen können.
Ein Wirkstoff wird bereits bei einer anderen Erkrankung untersucht
Der ClC-1-Mechanismus wird bereits im Rahmen klinischer Forschung untersucht. Der experimentelle Wirkstoff Ignaseclant wurde vom dänischen Biotechnologieunternehmen NMD Pharma entwickelt und hemmt ClC-1 teilweise. W. David Arnold war an einer internationalen klinischen Studie beteiligt, in der der Wirkstoff bei Menschen mit Charcot-Marie-Tooth-Erkrankung untersucht wurde.
Bei den Patienten wurden Verbesserungen bei mehreren Messgrößen der Muskelkraft und körperlichen Funktion beobachtet. Allerdings handelt es sich bei der Charcot-Marie-Tooth-Erkrankung um eine andere Erkrankung als Sarkopenie. Die Ergebnisse lassen sich deshalb nicht einfach auf ältere Menschen mit altersbedingtem Muskelverlust übertragen. Für eine mögliche Behandlung der Sarkopenie wären eigene klinische Studien erforderlich.
Könnte sich die Muskelkraft im Alter gezielt verbessern lassen?
Sollten sich die aktuellen Ergebnisse in weiteren Untersuchungen bestätigen, könnte daraus ein neuer Forschungsweg für die Behandlung altersbedingter Muskelschwäche entstehen. Der entscheidende Gedanke lautet: Nicht jede altersbedingte Einschränkung der Muskelkraft muss ausschließlich durch weniger Muskelmasse oder den Verlust von Nervenzellen verursacht sein. Ein Teil des Problems könnte auch darin liegen, dass die vorhandenen Nerven und Muskelfasern nicht mehr effizient miteinander kommunizieren.
Eine zukünftige Therapie könnte deshalb möglicherweise nicht nur auf den Aufbau von Muskelmasse abzielen. Denkbar wäre auch eine Behandlung, die die Empfindlichkeit der Muskelfasern gegenüber Nervensignalen verbessert. Bis zu einer solchen Therapie ist es allerdings noch ein weiter Weg. Die aktuellen Ergebnisse liefern zunächst Hinweise auf einen möglichen Mechanismus und einen möglichen therapeutischen Ansatzpunkt.
An der Forschung waren Wissenschaftler und Kliniker aus mehreren Ländern beteiligt. Das Team um W. David Arnold arbeitet unter anderem mit Forschern aus Dänemark, Schottland, Saudi-Arabien und Indien zusammen. Zu den beteiligten Wissenschaftlern gehört auch Hiroshi Nishimune, ein Spezialist für die neuromuskuläre Verbindung und Mitautor der Untersuchung. Die Studie und wurde im Journal of Clinical Investigation veröffentlicht.
Was die Ergebnisse für ältere Menschen bedeuten
Für ältere Menschen bedeutet die Untersuchung zunächst keine unmittelbar verfügbare neue Behandlung gegen Sarkopenie. Die Ergebnisse zeigen jedoch einen möglichen Mechanismus, der bisher weniger beachtet wurde: Mit zunehmendem Alter könnte nicht nur Muskelmasse verloren gehen, auch die Kommunikation zwischen Nerven und Muskeln kann an Zuverlässigkeit verlieren. Dadurch reagieren vorhandene Muskelfasern möglicherweise schlechter auf die Signale des Nervensystems. Sollte sich dieser Zusammenhang in weiteren Studien bestätigen, könnte daraus langfristig ein neuer Ansatz zur Behandlung altersbedingter Muskelschwäche entstehen.
Bis dahin ist noch weitere Forschung notwendig, insbesondere klinische Studien mit Menschen, die an Sarkopenie leiden. Die bisherigen Ergebnisse aus Tiermodellen lassen sich nicht automatisch auf ältere Menschen übertragen. Dennoch ist die Entdeckung interessant, weil sie eine zusätzliche Möglichkeit aufzeigt, die Muskelkraft im Alter zu erhalten: Nicht nur der Aufbau beziehungsweise Erhalt von Muskelmasse könnte eine Rolle spielen, sondern möglicherweise auch die Verbesserung der Signalübertragung zwischen Nerven und Muskeln. Ein solcher Ansatz könnte eines Tages dazu beitragen, alltägliche Bewegungen wie Gehen, Aufstehen oder Treppensteigen länger zu ermöglichen und damit die körperliche Selbstständigkeit im Alter zu unterstützen.
Unabhängig von der weiteren Entwicklung dieses Forschungsansatzes bleiben regelmäßige Bewegung und gezieltes Krafttraining wichtige Faktoren für den Erhalt der Muskelkraft. Die neue Untersuchung ersetzt diese Maßnahmen nicht, sondern könnte künftig dabei helfen, besser zu verstehen, warum die Muskulatur im Alter trotz vorhandener Muskelmasse zunehmend an Leistungsfähigkeit verlieren kann. Für die Wissenschaft eröffnet sich damit ein weiterer Ansatzpunkt, um die Ursachen der Sarkopenie genauer zu untersuchen und möglicherweise neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln.