Eggelbusch, Moritz and Braeden, T. Charlton and Bosutti, Alessandra and Ganse, Bergita and Giakoumaki, Ifigeneia and Grootemaat, Anita E. and Hendrickse, Paul William and Jaspers, Yorrick and Kemp, Stephan and Kerkhoff, Tom J. and Noort, Wendy and van Weeghel, Michel and van der Wel, Nicole N. and Wesseling, Julia R. and Frings-Meuthen, Petra and Rittweger, Jörn and Mulder, Edwin and Jaspers, Richard and Degens, Hans and Wüst, Rob (2024) The impact of bed rest on human skeletal muscle metabolism. Cell Reports Medicine, 5 (1), p. 101372. Elsevier. doi: 10.1016/j.xcrm.2023.101372. ISSN 2666-3791.
|
PDF
- Published version
6MB |
Official URL: https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101372
Abstract
itivity and metabolic flexibility decrease in response to bed rest, but the temporal and causal adaptations in human skeletal muscle metabolism are not fully defined. Here, we use an integrative approach to assess human skeletal muscle metabolism during bed rest and provide a multi-system analysis of how skeletal muscle and the circulatory system adapt to short- and long-term bed rest (German Clinical Trials: DRKS00015677). We uncover that intracellular glycogen accumulation after short-term bed rest accompanies a rapid reduction in systemic insulin sensitivity and less GLUT4 localization at the muscle cell membrane, preventing further intracellular glycogen deposition after long-term bed rest. We provide evidence of a temporal link between the accumulation of intracellular triglycerides, lipotoxic ceramides, and sphingomyelins and an altered skeletal muscle mitochondrial structure and function after long-term bed rest. An intracellular nutrient overload therefore represents a crucial determinant for rapid skeletal muscle insulin insensitivity and mitochondrial alterations after prolonged bed rest.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/203254/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | The impact of bed rest on human skeletal muscle metabolism | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Date: | 16 January 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Cell Reports Medicine | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1016/j.xcrm.2023.101372 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | p. 101372 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Cell Reports | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2666-3791 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | bed rest, insulin sensitivity, skeletal muscle metabolism | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Muscle Mechanics and Metabolism | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Muscle and Bone Metabolism Institute of Aerospace Medicine > Leitungsbereich ME | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kaiser-Stolz, Claudia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 20 Mar 2024 09:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 17 Jun 2024 11:18 |
Repository Staff Only: item control page