Muskelverletzungen im Profifußball: Hängen Häufigkeit und Schwere auch von den Genen ab?

Dr. Petra Busch

Interessenkonflikte

30. Mai 2016

FC Bayern München, Real Madrid, Manchester United: Kurz vor der EM 2016 in Frankreich häufen sich in europäischen Spitzen-Fußballclubs verletzungsbedingte Spielerausfälle. Nur der FC Barcelona läuft und läuft und läuft. Was wie ein „Wunder von Barcelona“ klingt, erklären laut einer neuen Studie die Gene der Stars: Die sollen die Häufigkeit und Schwere von Nichtkontakt-Muskelverletzungen sowie die Genesungszeit beeinflussen.

Studienleiter und Mitverfasser der aktuellen Studie „Genetische Biomarker in berührungslosen Muskelverletzungen von Profifußballspielern“ ist der Barça-Mannschaftsarzt Dr. Ricard Pruna vom FIFA Medical Centre of Excellence [1]. Er entnimmt den Spielern Speichelproben, analysiert sie und passt die Fitness-Einheiten seines Kaders den Ergebnissen an. Scheinbar mit Erfolg. Liegt also im Erbgut der Schlüssel zur adäquaten Verletzungsprävention?

Stochern im Dunkeln

„Das sehe ich sehr kritisch“, sagt Prof. Dr. Dr. Perikles Simon, Leiter des Instituts für Sportwissenschaften der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz. Zwar nennt die Studie als Kernergebnis einen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen Verletzungsrate, Verletzungshäufigkeit sowie Rekonvaleszenzzeit und dem Nachweis dreier Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs) im Hepatozyten-Wachstumsfaktor-Gen (HGF-Gen). Simon bezweifelt jedoch einen „positiven prädikativen Wert“ solcher Tests.

Darin stimmt er Elmo Neuberger zu. Er ist wissenschaftlicher Mitarbeiter seines Instituts und forscht intensiv zum Thema Genetische Tests im Sport [2]. „Bei der Studie handelt es sich um ein Stochern im Dunkeln“, sagt Neuberger ganz direkt. „Zwölf SNPs wurden ausgewählt. Warum gerade diese, bleibt unklar. Zudem hat die Forschung der letzten Jahre – nach durchaus großen Erfolgen bei monogenetischen Krankheiten – gezeigt, dass bei polygenetischen Merkmalen die einzelnen genetischen Bereiche in der Regel niedrige Effekte haben. Das erschwert die Erstellung von relevanten prädikativen Risikomodellen.“

Bei der Studie handelt es sich um ein Stochern im Dunkeln. Elmo Neuberger

Die 12 SNPs der Studie entstammen ausgewählten Genen der genomischen DNA von 74 FC Barcelona-Spielern. Betrachtet wurden 5 aufeinanderfolgende Spielzeiten. In diesen gab es insgesamt 220 Muskelverletzungen: 140 leichte (ein bis 15 Tage Ausfallzeit), 76 mittelschwere (16 bis 30 Tage Ausfallzeit) und 76 schwere mit mehr als 30 Tagen Ausfallzeit. Alle Spieler erhielten dieselbe verletzungsrelevante Medikation und physikalische Therapie und sie wurden vom selben Ärzte-Team überwacht.

Die Analyse der aufbereiteten Spieler-DNA mittels Allele-Differenzierung lieferte eine statistisch signifikante Verbindung zwischen der Schwere berührungsloser Muskelverletzungen, der Rekonvaleszenzzeit und drei bestimmten SNPs im HGF-Gen: rs5745678 (HGF_1), rs5745697 (HGF_2) und rs1011694 (HGF_3). Unter anderem, so die Studie, schütze im HGF_1 das Vorhandensein des T-Allels (TT und TC) vor schweren Verletzungen. Spieler mit dieser Prädisposition zeigten mit 19,8 statt 27,7 Tagen zudem eine deutlich kürzere Rekonvaleszenzzeit als die Vergleichsgruppen. Auch SNPs im GEFT und LIF stünden in Zusammenhang mit intrinsischen Muskelverletzungen und der Genesungszeit. Der SNP rs4227 in SOX15 könne statistisch signifikant mit der Verletzungsrate assoziiert werden.

Simon und Neuberger sehen das differenziert: „Hier müssen erst noch viele Fachfragen beantwortet werden. Die Funktion der SNPs auf die Genexpression des Proteins oder mögliche Funktionen auf andere genomische Bereiche, die mit Verletzungen und der Regeneration assoziiert werden könnten, muss erst noch belegt werden.“

Auch Studien-Mitverfasserin Dr. Matilda Lundblad vom Ortho Center der IFK Kliniken Göteborg räumt gegenüber der Presse ein: „Bisher ist es alles noch sehr sciencefiction-mäßig. Dr. Ricard Pruna und ich untersuchen die Gene und finden Wege, um das Fitness-Programm zu individualisieren.“ Mitgewirkt an der Studie haben zudem Dr. Rosa Artells, Co-Gründerin und R & D-Direktorin Sport Medicine Genomics Barcelona, und Prof. Dr. Nicola Maffulli, führender Chirurg für Sportverletzungen.

Kaum Relevanz für den Wettkampf, aber für die Einschätzung von Risikogruppen

Niedrige Verletzungsinzidenz – wenig Ausfallzeiten. Und damit mehr Tore fürs Team. Doch helfen die Resultate, Verletzungen zu reduzieren? Simon und Neuberger kommentieren: „Ein möglicher praktischer Nutzen genetischer Tests muss kritisch beachtet werden. Einzelne genomische Bereiche decken die Erstellung eines Risikomodells für die Vorhersage von Verletzungsgefahren nicht hinreichend ab. Auch sind Nichtkontakt-Muskelverletzungen nur zum Teil durch das Genom bestimmt. Ein beträchtlicher Teil ergibt sich aus Umwelteinflüssen.“

Sind DNA-Tests zur Vorhersage der sportlichen Leistungsfähigkeit illusorisch, so könnten sie für das Einschätzen relevanter Risikogruppen Bedeutung erreichen. Dies verlange jedoch, dass „validierte genetische Bereiche mit starken Effekten gefunden werden.“ Und selbst dann halten Simon und Neuberger zwar eine Einschätzung, nicht aber eine exakte Vorhersage für möglich. Denn genetische Analysen bereicherten bei polygenetischen Merkmalen nur selten die klassische Diagnostik. Darüber hinaus „erschweren die derzeit undurchsichtige Komplexität des Genoms, unbekannte genetische Interaktionen wie Pleiotropie, Gen-Gen-Interaktionen oder epigenetische Einflüsse eine klare Zuordnung von Risikogruppen.“

Einzelne genomische Bereiche decken die Erstellung eines Risikomodells für die Vorhersage von Verletzungsgefahren nicht hinreichend ab. Prof. Dr. Dr. Perikles Simon und Elmo Neuberger

„Kaputt machen“ können laut Simon die Studienergebnisse allerdings nichts – „insofern wir wissen, dass vorbeugende Stabilisations-, Kraft- und Dehnungsübungen solchen Verletzungen vorbeugen können. Hat eine Person so einen angeblich ungünstigen Polymorphismus, mag das ein wertvolles Trainingsstimulanz sein.“

Alternative zum Gentest: Glykogendepletion

Simon plädiert – statt dem Weiterverfolgen von Polymorphismen – für die Analyse der Effekte einer Glykogendepletion sowie von Spielpausen auf die Verletzungsraten. So geht die Glykogendepletion, also das Entleeren der Muskelglykogenspeicher durch entsprechende Spiel- und Trainingsbelastungen, mit einer erhöhten Fatigue und Verletzungsgefahr einher. Zu kurze Spielpausen erhöhen also zusätzlich die Verletzungsgefahr. Mit dem Marker Glykogendepletion ließe sich ein Risikoprofil für die Spieler erstellen und so „vernünftig intervenieren“. Diese Resultate erzielten einen hohen positiven prädikativen Wert, weil sie kausale Zusammenhänge schaffen: Glykogendepletion hoch, Verletzungsgefahr hoch.

„Die Verletzungsraten von Champions-League-Spielern liegen rund sechsfach niedriger für Spieler, die maximal ein Spiel pro Woche hatten, als für Spieler mit zwei Spielen pro Woche“, sagt Simon. Bleibt die Frage, ob einzelne FC-Barcelona-Spieler weniger Spiele pro Woche bestritten haben als die Kollegen anderer Mannschaften oder ob die hohe Verletzungsfreiheit andere Ursachen hat. Vielleicht hat das DNA-konforme Training doch seinen Anteil daran? Oder liegt am Ende tatsächlich „nur“ ein Wunder von Barcelona vor? Die Zukunft wird es zeigen.

Einzelnukleotid-Polymorphismen

Das menschliche Genom hat über 38 Mio. Einzelnukleotid-Polymorphismen, rund 1,4 Mio. kurze Insertionen (Einschübe) oder Deletionen (Auslassungen) sowie 14.000 längere Deletionen. Bei selten auftretenden Unterschieden (weniger als ein Prozent in der Population) spricht man von einer Mutation. Von Polymorphismen spricht man, wenn der Unterschied bei über 1% der Population auftritt. Ein SNP ist also eine Variation im Genom, bei der ein einzelnes Nukleotid im DNA-Strang ausgetauscht ist und eine Allelhäufigkeit von über 1% in der Population besitzt.

REFERENZEN:

1. Pruna R, et al: KSSA 2016;1–8

2. Neuberger E, et al: Gendoping 2016;193–215

Kommentar

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