Pesta, Dominik and Anadol-Schmitz, Evrim and Sarabhai, Theresia and Op den Camp, Yvo and Gancheva, Sofiya and Trinks, Nina and Zaharia, Oana-Patricia and Mastrototaro, Lucia and Lyu, Kun and Habets, Ivo and Op den Kamp-Bruls, Yvonne and Dewidar, Bedair and Weiss, Jürgen and Schrauwen-Hinderling, Vera and Zhang, Dongyan and Gaspar, Rafael and Strassburger, Klaus and Kupriyanova, Yuliya and Al-Hasani, Hadi and Szendroedi, Julia and Schrauwen, Patrick and Phielix, Esther and Shulman, Gerald I. and Roden, Michael (2025) Determinants of increased muscle insulin sensitivity of exercise-trained versus sedentary normal weight and overweight individuals. Science Advances, 11 (1), eadr8849. American Association for the Advancement of Science (AAAS). doi: 10.1126/sciadv.adr8849. ISSN 2375-2548.
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Official URL: https://doi.org/10.1126/sciadv.adr8849
Abstract
The athlete’s paradox states that intramyocellular triglyceride accumulation associates with insulin resistance in sedentary but not in endurance-trained humans. Underlying mechanisms and the role of muscle lipid distribution and composition on glucose metabolism remain unclear. We compared highly trained athletes (ATHL) with sedentary normal weight (LEAN) and overweight-to-obese (OVWE) male and female individuals. This observational study found that ATHL show higher insulin sensitivity, muscle mitochondrial content, and capacity, but lower activation of novel protein kinase C (nPKC) isoforms, despite higher diacylglycerol concentrations. Notably, sedentary but insulin sensitive OVWE feature lower plasma membrane-to-mitochondria sn-1,2-diacylglycerol ratios. In ATHL, calpain-2, which cleaves nPKC, negatively associates with PKCε activation and positively with insulin sensitivity along with higher GLUT4 and hexokinase II content. These findings contribute to explaining the athletes’ paradox by demonstrating lower nPKC activation, increased calpain, and mitochondrial partitioning of bioactive diacylglycerols, the latter further identifying an obesity subtype with increased insulin sensitivity (NCT03314714).
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/208604/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Determinants of increased muscle insulin sensitivity of exercise-trained versus sedentary normal weight and overweight individuals | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 1 January 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Science Advances | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1126/sciadv.adr8849 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | eadr8849 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Association for the Advancement of Science (AAAS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2375-2548 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Muscle insulin resistance, athlete's paradox | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Pesta, Dominik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 18 Feb 2025 09:52 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 18 Feb 2025 12:28 |
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