Myokine: Muskeln als endokrines Organ

Was sind Myokine und wie wurden sie entdeckt?

Bis Anfang der 2000er Jahre wurden Skelettmuskeln ausschließlich als mechanische Strukturen betrachtet, die chemische Energie in Bewegung umwandeln. Im Jahr 2000 entdeckten Bente Pedersen und Kollegen (Copenhagen Muscle Research Centre), dass IL-6 im Plasma während intensiver aerober Belastung stark ansteigt und dass die Quelle dieses IL-6 die kontrahierenden Muskeln selbst sind. Diese Entdeckung zeigte: Der Muskel ist nicht nur ein Motor, sondern ein sekretorisches Organ.

Der Begriff „Myokin" wurde von Pedersen und Febbraio eingeführt, um Proteine zu bezeichnen, die Myozyten als Reaktion auf Kontraktion ausschütten. Nachfolgende proteomische Analysen identifizierten Hunderte von Myokin-Kandidaten. Eine physiologisch bedeutsame Rolle ist für mehrere Dutzend davon nachgewiesen; die am besten untersuchten sind IL-6, Irisin, BDNF, IL-15, IL-10, IL-1ra, Myostatin, Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21 (FGF-21) und Meteorin-ähnliches Protein (Metrnl).

Wie unterscheidet sich belastungsinduziertes IL-6 von entzündlichem IL-6?

IL-6 ist das zentrale Paradoxon der Myokin-Physiologie. Im Kontext chronischer Entzündung und Adipositas wirkt es als proinflammatorisches Zytokin. Muskuläres IL-6, das bei Belastung freigesetzt wird, funktioniert jedoch grundlegend anders.

Während aerober Arbeit erfüllt IL-6 aus den Muskeln metabolische Funktionen: Es stimuliert die Glukoseaufnahme und Lipolyse und unterstützt damit die Energieversorgung bei längerer Belastung. Gleichzeitig initiiert es eine Kette antiinflammatorischer Reaktionen — es unterdrückt TNF-α und induziert die Synthese von IL-10 und IL-1ra. Dies erklärt den antiinflammatorischen Effekt regelmäßigen Ausdauertrainings, obwohl IL-6 traditionell mit Entzündung assoziiert wird.

Die Meta-Analyse von Ringleb et al. (FASEB Journal, 2026) umfasste 148 Studien mit 294 Belastungsprotokollen und 3622 Teilnehmern. Die Effektgröße für IL-6 betrug g=1,20 (p<0,001) — die größte aller untersuchten Myokine. Für IL-10 — g=0,65, für IL-8 — g=0,77, für IL-1ra — g=0,44, für TNF-α — g=0,50 (alle p<0,001).

Irisin: die Brücke zwischen Muskeln und Gehirn

Irisin ist ein Myokin, das durch proteolytische Spaltung des Membranproteins FNDC5 entsteht. Es wird als Reaktion auf die Aktivierung von PGC-1α ausgeschüttet — dem Hauptregulator der mitochondrialen Biogenese, der auf aerobe Belastung reagiert.

Irisin wirkt auf mehrere Zielorgane:

• Fettgewebe: induziert die „Bräunung" von weißem Fett — erhöht die Expression des entkoppelnden Proteins UCP1 und steigert Thermogenese und Energieverbrauch.
• Gehirn: überwindet die Blut-Hirn-Schranke und stimuliert die BDNF-Synthese (Brain-Derived Neurotrophic Factor) im Hippocampus. BDNF ist entscheidend für Neurogenese, synaptische Plastizität und Gedächtniskonsolidierung.
• Knochen: Einige Studien zeigen einen anabolen Effekt von Irisin auf Osteoblasten, obwohl die Evidenzbasis beim Menschen begrenzt bleibt.

BDNF wird seinerseits auch direkt von kontrahierenden Muskeln ausgeschüttet. Die Übersichtsarbeit PMC12249830 (2025) klassifiziert BDNF als „metabolischen Biomarker und potenzielle therapeutische Zielstruktur" mit erhöhten Konzentrationen nach körperlicher Belastung.

Was tun Myokine sonst noch: IL-15 und Myostatin

IL-15 ist ein Myokin mit dualem anabolen und antiinflammatorischen Profil. Es fördert den Abbau von viszeralem Fett und verbessert die Glukoseaufnahme zum Teil über einen insulinunabhängigen Weg. In der Meta-Analyse von Ringleb et al. (2026) zeigte IL-15 einen signifikanten, wenn auch moderaten Effekt (g=0,37, p<0,010) in 12 Effektgrößen aus dem Studienpooling.

Myostatin (GDF-8) ist ein hemmender Regulator des Muskelwachstums: Sein Spiegel sinkt bei Belastung, was potenziell Einschränkungen der Hypertrophie aufhebt. Genetische oder pharmakologische Myostatin-Blockade in Tierversuchen führt zu ausgeprägten Zuwächsen an Muskelmasse. Beim Menschen sind die Muster komplexer und weniger vorhersehbar.

Welches Training erzeugt die größte Myokin-Antwort?

Ringleb et al. (2026) führten eine Moderatorenanalyse durch und stellten fest, dass Belastungsdauer, Intensität und Trainingsstatus die Myokin-Antwort signifikant moderieren. Längere und intensivere Belastung erzeugt erwartungsgemäß ein deutlicheres Signal. Trainierte Athleten und untrainierte Teilnehmer unterscheiden sich in ihrem Ausschüttungsprofil — die Anpassung an Belastungen verändert den Basis- und Spitzenwert mehrerer Myokine.

Entscheidend ist: Die Autoren weisen darauf hin, dass aerobe Belastung genau durch Myokin-Mechanismen ein „Schlüsselbestandteil der Behandlung eines breiten Spektrums von Erkrankungen" ist. Das bedeutet, dass der Nutzen von Training weit über das Muskelsystem hinausgeht und durch systemische Signalgebung realisiert wird, die sich nicht medikamentös nachahmen lässt.