Die klassische Funktion des ACE-Enzyms besteht darin, Angiotensin I durch Abspaltung zweier Aminosäuren zu Angiotensin II zu konvertieren. Angiotensin II ist ein potenter Effektor mit vielfältigen Wirkungen: Es erhöht die Gefäßspannung, stimuliert die Aldosteronsekretion und moduliert inflammatorische sowie proliferative Prozesse in verschiedensten Geweben. Gleichzeitig baut ACE das vasodilatatorisch und antiproliferativ wirkende Bradykinin ab. Die Balance zwischen Angiotensin-II-vermittelten Effekten und Bradykinin-abhängigen Signalen ist entscheidend für die Regulation von Zellwachstum, Gewebsdurchblutung und metabolischer Aktivität und somit auch für die Eigenschaften der Skelettmuskulatur.

In der Muskulatur beeinflusst ACE die Hypertrophie sowohl über direkte zelluläre Effekte als auch über systemische Mechanismen. Angiotensin II bindet an AT1-Rezeptoren in Muskelzellen sowie im umgebenden Interstitium und aktiviert intrazelluläre Signalwege wie MAPK, ERK, JNK und PI3K/AKT. Diese Signalwege modulieren die Muskelproteinsynthese, den oxidativen Stress, die Satellitenzellaktivität und den mitochondrialen Stoffwechsel. Während niedrige bis moderate Angiotensin-II-Spiegel proliferative und adaptative Prozesse unterstützen können, führen chronisch erhöhte Spiegel zu vermehrtem oxidativem Stress, fibröser Gewebeumbildung und einer Hemmung der muskulären Regeneration. Das Gleichgewicht dieser Effekte bestimmt maßgeblich, wie gut ein Muskel auf Trainingsreize reagiert und wie effizient er im Rahmen von Hypertrophie an Volumen gewinnt.

Über den Abbau von Bradykinin beeinflusst ACE indirekt die Gefäßversorgung und Mikrozirkulation der Muskulatur. Bradykinin vermittelt über die Freisetzung von NO (Stickstoffmonoxid) und Prostacyclin eine Vasodilatation sowie eine erhöhte Perfusion des Muskelgewebes. Eine bessere Durchblutung fördert die Versorgung mit Aminosäuren, Sauerstoff und Glucose und verbessert den Abtransport metabolischer Zwischenprodukte. Diese Faktoren sind entscheidend für Muskelregeneration und -wachstum. Wird Bradykinin verstärkt abgebaut, sinkt die Durchblutungstendenz, was die Hypertrophie unter ungünstigen Bedingungen limitieren kann. Neben diesen klassischen, genomischen Mechanismen sind auch nicht-genomische Effekte des ACE-Systems in der Muskulatur relevant. Angiotensin II kann innerhalb von Sekunden Calciumströme, Ionenkanäle und membrangebundene Kinasen modulieren und so die kontraktile Effizienz sowie die Reizweiterleitung kurzfristig beeinflussen. Darüber hinaus wirkt es auf Entzündungszellen im Muskelinterstitium und beeinflusst deren Aktivierung, was wiederum die Balance zwischen Reparatur und überschießender Entzündung moduliert.

Ein funktionell reguliertes ACE-System ist daher essenziell, um optimale Bedingungen für Muskelwachstum, Kraftentwicklung und strukturelle Anpassung an Training zu schaffen. Genetische Varianten im ACE-Gen, insbesondere in regulatorischen Bereichen oder solchen, die die Expression oder Aktivität des Enzyms beeinflussen, haben nachweislich Auswirkungen auf Muskelvolumen, Muskelfaserzusammensetzung und Trainingsreaktion. Varianten, die mit einer erhöhten ACE-Aktivität einhergehen, verstärken üblicherweise Angiotensin-II-Signale und beschleunigen gleichzeitig den Abbau von Bradykinin, was strukturelle Anpassungsprozesse in Richtung Kraftentwicklung fördern kann, jedoch unter Umständen die Ausdauerfähigkeit limitiert. Varianten mit geringerer ACE-Expression oder reduzierter ACE-Aktivität gehen häufig mit einer stärkeren Bradykininwirkung, einer verbesserten Perfusion und einer erhöhten mitochondrialen Effizienz einher und können die Anpassung in ausdauerorientierte Richtungen begünstigen.

Die funktionelle Relevanz dieser genetischen Unterschiede zeigt sich insbesondere darin, wie stark oder schwach Muskelvolumen aufgebaut werden kann, wie effizient Trainingsreize umgesetzt werden und wie sich die individuelle Faserverteilung zwischen Typ-I- und Typ-II-Fasern entwickelt. Auch epigenetische Modifikationen, etwa promotorassoziierte Methylierungsmuster oder posttranslationale Veränderungen des Enzyms, können die Expression von ACE und damit die muskuläre Reaktionslage nachhaltig beeinflussen. Insgesamt stellt das ACE-Gen einen der zentralen genetischen Marker dar, die bestimmen, wie die Skelettmuskulatur auf Belastung reagiert, wie effizient Hypertrophieprozesse ablaufen und welches Muskelvolumen genetisch möglich ist. Damit hat das ACE-System eine Schlüsselfunktion in der personalisierten Trainingssteuerung und der präventionsmedizinischen Bewertung der muskulären Leistungsfähigkeit.

Personen mit dem Genotyp DEL/DEL, der in etwa 25 % der Bevölkerung vorkommt, tragen die Deletionsvariante auf beiden Allelen und weisen eine höhere ACE-Aktivität auf. Dadurch wird mehr Angiotensin II gebildet, was zu einer verstärkten Aktivierung hypertrophierelevanter Signalwege wie MAPK, ERK und PI3K/AKT führt. Diese Personen reagieren besonders gut auf intensives Krafttraining und haben ein erhöhtes Potenzial für Muskelvolumen und Maximalkraft. Die strukturelle Anpassungsfähigkeit der Muskelzellen ist deutlich ausgeprägt, sodass Trainingsreize effizient in Wachstum umgesetzt werden.

Der Genotyp DEL/INS oder INS/DEL, der bei etwa 50 % der Bevölkerung zu finden ist, führt zu einem intermediären Aktivitätsniveau des ACE-Enzyms. Die Angiotensin-II-Produktion ist weder besonders hoch noch besonders niedrig, wodurch die Hypertrophieresponse in einem durchschnittlichen Bereich liegt. Unter passenden Trainings- und Ernährungsbedingungen können Personen dieses Genotyps dennoch ein solides Muskelvolumen entwickeln, da die Balance zwischen Angiotensin-II-Stimulation und Bradykinin-vermittelter Durchblutung relativ ausgeglichen ist. Die Reaktion auf Krafttraining ist moderat, aber stabil und gut beeinflussbar.

Bei Personen mit dem Genotyp INS/INS, der ebenfalls etwa 25 % der Bevölkerung betrifft, liegt ausschließlich die Insertionsvariante vor, die mit einer deutlich reduzierten ACE-Aktivität einhergeht. Dadurch wird weniger Angiotensin II gebildet, während Bradykinin weniger stark abgebaut wird. Dies begünstigt zwar eine verbesserte Mikrozirkulation und eine höhere mitochondriale Effizienz, führt jedoch gleichzeitig zu einer abgeschwächten Aktivierung zentraler hypertrophierelevanter Signalwege. Die Muskelzellen reagieren weniger stark auf intensive Belastungen, und die Fähigkeit, Muskelvolumen aufzubauen, ist reduziert. Das Wachstum erfolgt langsamer und erfordert häufig gezielt angepasste Trainingsintensitäten, optimale Regeneration und eine präzise mikronährstoffgestützte Unterstützung, um das genetisch limitierte Potenzial bestmöglich auszuschöpfen.