MGF und PEG-MGF: Unterschiede und Grenzen der Datenlage

MGF – „Mechano-Wachstumsfaktor“ – wurde im Bodybuilding dank einer schönen Idee populär: Der Muskel selbst produziert eine Substanz, die sein Wachstum nach dem Training auslöst. PEG-MGF wird als „verbesserte“, langwirksame Version davon präsentiert. Die Redaktion erklärt, was sich hinter diesen Namen verbirgt, wie sich die beiden Produkte unterscheiden und wie gut die Idee wissenschaftlich abgesichert ist.

Was ist MGF in der Physiologie?

Der insulinähnliche Wachstumsfaktor 1 (IGF-1) ist einer der Hauptregulatoren des Gewebewachstums. Sein Gen besteht aus mehreren Exons, und durch alternatives Spleißen (unterschiedliches „Vernähen“ von Matrix-RNA-Fragmenten) entstehen verschiedene Varianten des Proteinvorläufers. Sie enthalten alle das gleiche reife IGF-1, unterscheiden sich jedoch im „Schwanz“ am Ende – dem sogenannten E-Peptid.

Im Jahr 1996 beschrieb die Gruppe des britischen Physiologen Jeffrey Goldspink (Goldspink) eine Variante von IGF-1, deren Expression in den Muskeln als Reaktion auf Dehnung und mechanische Belastung dramatisch zunahm (Yang et al., 1996). Diese Variante wurde Mechano-Wachstumsfaktor (MGF) genannt. Beim Menschen entspricht es der IGF-1Ec-Isoform, bei Nagetieren IGF-1Eb.

Goldspinks Hypothese war, dass der Muskel nach dem Training zunächst MGF produziert, das Satellitenzellen (Muskelstammzellen) aktiviert, und später die „normale“ hepatische Form von IGF-1, die das Faserwachstum unterstützt. Gleichzeitig wurde dem einzigartigen C-terminalen E-Peptid von MGF eine besondere Rolle zugeschrieben (Goldspink, 2005).

Es ist wichtig zu verstehen: Im physiologischen Sinne ist MGF kein separates Hormon, sondern ein Abschnitt des IGF-1-Vorläufers. Ob E-Peptid im Körper als eigenständiges Signalmolekül existiert und welche Rolle es spielt, ist Gegenstand anhaltender Debatten (Matheny et al., 2010).

Synthetisches MGF: Was genau verkauft wird

Nicht die vollständige IGF-1-Spleißvariante, sondern ein kurzes synthetisches Peptid mit etwa 24–25 Aminosäuren, das dem einzigartigen C-terminalen E-Peptid entspricht, wird unter dem Namen „MGF“ auf dem Markt für „Forschungspeptide“ verkauft. Es enthält kein reifes IGF-1. In Laborstudien wird ein solches Peptid häufig modifiziert, um die Stabilität zu erhöhen.

Kurze native Peptide in Blut und Gewebe werden durch Proteaseenzyme schnell zerstört. Daher hält die Wirkung von unmodifiziertem MGF, das von außen eingebracht wird, theoretisch nur für eine sehr kurze Zeit an – in der Größenordnung von Minuten, und das Peptid hat kaum eine Chance, entfernte Gewebe in unveränderter Form zu erreichen. Es liegen keine zuverlässigen pharmakokinetischen Studien am Menschen vor.

Es war die kurze Lebensdauer, die zum Argument für die Entwicklung der pegylierten Version und für die auf dem informellen Markt übliche Praxis wurde, MGF direkt in den Muskel zu injizieren. Keine dieser Praktiken hat jedoch eine klinische Begründung.

PEG-MGF: Warum Pegylierung?

Pegylierung – die Anbindung von Polyethylenglykol (PEG)-Ketten an das Molekül – ist eine bekannte und legitime pharmazeutische Technologie. Es wird in einer Reihe registrierter Arzneimittel verwendet: pegylierte Interferone, Pegfilgrastim, Pegvisomant. PEG vergrößert das Molekül, schützt es vor Proteasen und verlangsamt die renale Ausscheidung, wodurch die Wirkung verlängert wird.

Im Fall von PEG-MGF ist die Idee dieselbe: das instabile Peptid langlebig zu machen, damit es im Blut zirkulieren und systemisch wirken kann. Im Gegensatz zu den genannten Arzneimitteln hat PEG-MGF jedoch keine formelle präklinische und klinische Entwicklung durchlaufen, und es fehlen Daten zu seiner Pharmakokinetik beim Menschen.

Pegylierung hat eine Rückseite. PEG kann die Fähigkeit des Peptids, an das Ziel zu binden, verändern (nicht immer zum Besseren). Darüber hinaus haben manche Menschen Antikörper gegen PEG, was die Ausscheidung pegylierter Arzneimittel beschleunigen oder mit Überempfindlichkeitsreaktionen einhergehen kann. Bei registrierten Arzneimitteln werden diese Risiken in Studien bewertet; für PEG-MGF – nein.

Was die Forschung gezeigt hat

Erste Arbeiten von Goldspinks Gruppe und anderen Laboratorien an Zellkulturen und Tieren berichteten, dass das synthetische E-Peptid MGF die Proliferation von Myoblasten stimuliert und ihre Differenzierung verzögert, das heißt, es scheint den Pool an Zellen zu vergrößern, die zum Muskelwachstum fähig sind. Diese Ergebnisse weckten das Interesse an MGF im Sport.

Eine gründliche unabhängige Überprüfung kam jedoch zu einem anderen Ergebnis. Fornaro et al. (2014) vom Pharmaunternehmen Novartis testeten MGF-Peptid, einschließlich stabilisierter Varianten, in Myoblasten von Menschen und Mäusen sowie primären Muskelstammzellen. Sie fanden keine nachweisbare Wirkung auf Proliferation, Differenzierung oder Signalwege – der Titel der Arbeit besagt eindeutig, dass das Peptid „keine offensichtliche Wirkung“ hat.

Eine Übersicht von Matheny, Nindl und Adamo (2010) befasste sich ebenfalls mit der Inkonsistenz der Daten, da verschiedene Laboratorien unterschiedliche Peptide, Dosen und Modelle verwendeten und die biologische Rolle von E-Peptiden in Geweben unklar blieb. Die Autoren betonten, dass die Frage, ob MGF als separater Faktor wirkt, weiterer Forschung bedarf.

Für PEG-MGF gibt es deutlich weniger veröffentlichte Peer-Review-Studien und beschränken sich auf Tiermodelle (insbesondere im Zusammenhang mit Herzverletzungen). Es gibt keine klinischen Studien am Menschen, die die Auswirkungen von MGF oder PEG-MGF auf Muskelmasse, Kraft oder Erholung belegen.

Risiken, Status und Qualität

Das Fehlen von Studien am Menschen bedeutet, dass das Nebenwirkungsprofil beider Peptide unbekannt ist. Zu den theoretischen Risiken gehören die mögliche Stimulierung der Zellproliferation (ein häufiges Problem bei Wachstumsfaktoren), Immunreaktionen auf das synthetische Peptid und PEG sowie lokale Komplikationen der Injektionen.

Die praktischen Unterschiede zwischen den beiden Produkten hinsichtlich der Risiken lassen sich auf folgende Punkte reduzieren:

• MGF ist instabil, sodass der Großteil der injizierten Substanz wahrscheinlich schnell abgebaut wird und das Produkt besonders empfindlich auf die Lagerbedingungen reagiert;
• PEG-MGF ist so konzipiert, dass es systemisch und langwirksam ist, sodass die potenziellen Wirkungen (erwünscht oder nicht) länger anhalten und weitreichender sind;
• die pegylierte Version birgt spezifische mit PEG verbundene Risiken, insbesondere Immunogenität;
• beide werden als „Reagenzien für die Forschung“ ohne Garantien hinsichtlich Zusammensetzung, Reinheit oder Sterilität vermarktet.

Die WADA verbietet beide Peptide: Der Mechano-Wachstumsfaktor wird direkt in Abschnitt S2 der Verbotsliste unter den Wachstumsfaktoren erwähnt, und die pegylierte Version fällt unter dasselbe Verbot. Im Jahr 2023 hat die FDA PEG-MGF in ihre Liste der besorgniserregenden Stoffe für die Sicherheit der Arzneimittelherstellung aufgenommen.

Für Menschen mit Krebserkrankungen in der Vorgeschichte oder einem erhöhten Krebsrisiko sind Substanzen, die als Wachstumsfaktor-Stimulanzien gelten, ohne ärztliche Kontrolle besonders unerwünscht.

Fazit

MGF ist in der Physiologie eine Spleißvariante von IGF-1, dessen Expression in den Muskeln nach dem Training zunimmt. Das auf dem Markt erhältliche „MGF“-Produkt ist nur ein kurzes synthetisches Fragment (E-Peptid) und PEG-MGF ist dasselbe Fragment mit angehängtem Polyethylenglykol, um die Wirkung zu verlängern.

Der Unterschied zwischen ihnen liegt in der Stabilität und Dauer der Zirkulation, nicht aber in der Evidenzbasis: Für beide gibt es keine klinische Studie am Menschen, und eine unabhängige Überprüfung (Fornaro et al., 2014) bestätigte die erwarteten Auswirkungen auf Muskelzellen nicht.

Beide sind von der WADA verboten, nicht registriert und werden ohne Qualitätsgarantien verkauft; Die pegylierte Form bringt ihre eigenen mit PEG verbundenen Risiken mit sich.

Um mehr zu erfahren, lesen Sie unsere Artikel über IGF-1 und seine Rolle beim Muskelwachstum, BPC-157 oder TB-500: Was ist der Unterschied und unseren Bericht über Satellitenzellen und Muskelanpassung an das Training.

Quellen und Literatur

1. Yang S, Alnaqeeb M, Simpson H, Goldspink G. Cloning and characterization of an IGF-1 isoform expressed in skeletal muscle subjected to stretch. J Muscle Res Cell Motil. 1996;17(4):487–495.
2. Goldspink G. Mechanical signals, IGF-I gene splicing, and muscle adaptation. Physiology (Bethesda). 2005;20:232–238.
3. Matheny RW Jr, Nindl BC, Adamo ML. Minireview: Mechano-growth factor: a putative product of IGF-I gene expression involved in tissue repair and regeneration. Endocrinology. 2010;151(3):865–875.
4. Fornaro M, Hinken AC, Needle S, et al. Mechano-growth factor peptide, the COOH terminus of unprocessed insulin-like growth factor 1, has no apparent effect on myoblasts or primary muscle stem cells. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014;306(2):E150–E156.
5. U.S. Food and Drug Administration. Certain bulk drug substances for use in compounding that may present significant safety risks. Silver Spring: FDA; 2023.
6. World Anti-Doping Agency. International Standard — Prohibited List (Abschnitt S2). Montreal: WADA; jeweils aktuelle Ausgabe.

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