Langzeiteffekt von Fußballtraining auf Telomerlänge und Telomer-assoziierte Proteine in zirkulierenden mononukleären Zellen bei jungen und alten Fußballspielern

Abstract

Aktuelle Studien zeigen, dass regelmäßiges Ausdauertraining zu „Anti-Aging“-Effekten auf zellulärer Ebene führt. Fußballtraining ist eine Sportart, die über den Ausdauersport hinaus Komponenten aus hochintensiver intervallförmiger Belastung, Krafttraining und Teamspiel aufweist. Bisher liegen keine Daten zur Auswirkung dieser Sportart auf die Zellalterung vor. In der vorliegenden Studie erfolgten Messungen der Telomerlänge, Telomeraseaktivität und Expression Telomer-assoziierter Proteine in zirkulierenden mononukleären Zellen junger (JF, Æ 22 Jahre) und alter (AF, Æ 72 Jahre) Fußballspieler sowie unsportlicher altersgleicher Kontrollpersonen (JK, Æ 24 Jahre; AK, Æ 71 Jahre). Es wurden 140 männliche Probanden (n=35 pro Gruppe) in die Studie eingeschlossen. Die Kontrollpersonen übten keine regelmäßige körperliche Aktivität aus. Die jungen Fußballspieler absolvierten im Schnitt 5, die alten Fußballspieler 2 Trainingseinheiten pro Woche. Die Fußballanamnese umfasste 16 Jahre (JF, davon 6 Jahre auf professionellem Niveau) und 61 Jahre (AF). Um Akuteffekte auszuschließen, erfolgten die peripher venösen Blutentnahmen mindestens 48 Stunden nach dem letzten Training. Es erfolgte der Vergleich der Leukozytentelomerlänge anhand des durch real-time PCR bestimmten T/S-Verhältnisses aus Telomer- (T) und Single Copy Gen 36b4 (S)-DNA. Es zeigten sich kürzere Telomere aller alten Probanden ohne einen Unterschied zwischen Sportlern und Kontrollen. In der Telomerlängenmessung mittels FACS-FlowFISH-Methode zeigten sich bei den alten Fußballspielern längere Telomere in Granulozyten (2,5%) und Lymphozyten (1,3%) im Vergleich zu den alten Kontrollpersonen. Die durch telomerase repeat amplification-Protokoll (TRAP-Assay) in HEKZelläquivalenten (human embryonic kidney cells) gemessene Telomeraseaktivität war bei den jungen Fußballspielern höher als bei den jungen Kontrollpersonen. Die mittels real-time PCR bestimmte mRNA-Expression der Telomer-assoziierten Faktoren TRF2, Ku70 und POT1 war bei den jungen Fußballspielern im Vergleich zu den jungen Kontrollen ebenso erhöht. Das Seneszenz-assoziierte Protein p16 war bei den alten Kontrollen, aber nicht bei den alten Fußballspielern, erhöht. Es ergibt sich die Schlussfolgerung, dass langjähriges Fußballtraining der Zellalterung entgegenwirken könnte und dass seine präventiven kardiovaskulären Effekte damit mechanistisch zusammenhängen könnten.

Recent studies indicate that, compared with resistance training, regular endurance training is associated with cellular “anti-aging” effects. In addition to endurance training, soccer training includes more components such as high-intensity interval exercise, strength training and team play. To date, no data are available on the effect of this sport modality on cellular senescence. In the present study, telomere length, telomerase activity and expression of telomere-associated proteins were measured in circulating mononuclear cells of young (YS, Æ 22 years) and aged (AS, Æ 72 years) soccer players and nonathletic age-matched controls (YC, Æ 24 years; AC Æ 71 years). 140 male subjects (n=35 per group) were enrolled in this cross-sectional study. The control subjects had no participation in regular physical activity. The young soccer players completed an average of 5 training sessions per week, the aged soccer players completed 2 training sessions per week. Soccer history of the young athletes covered an average of 16 years, including 6 years at the professional level. Soccer history of the aged athletes covered 61 years. To exclude acute effects, peripheral venous blood sampling was performed at least 48 hours after the last training session. First, leukocyte telomere length was compared using the T/S ratio determined by real-time PCR from telomere (T) and single copy gene 36b4 (S) DNA. Telomeres of all aged subjects were shorter with no difference between athletes and non-athletes. However, more specific telomere length measurement by FACS-FlowFISH showed longer telomeres in granulocytes (2.5%) and lymphocytes (1.3%) of the aged soccer players compared to the aged control subjects. Telomerase activity as measured by telomerase repeat amplification protocol (TRAP assay) standardized by HEK (human embryonic kidney cells) cell equivalents was higher in the young soccer players than in the young inactive control subjects. In contrast, no differences in telomerase activity were observed between the aged subjects. MRNA expression of telomere-associated factors TRF2, Ku70, and POT1 determined by real-time PCR was increased in the young soccer athletes compared to the young control subjects. The senescence marker p16 was increased in aged inactive controls compared to aged soccer players and young subjects. In conclusion, long-term soccer training may exert cellular antiaging effect, which may be associated with soccer’s preventive cardiovascular effects.