Het effect van inname van een mengsel van wei- en collageeneiwitten op de synthesesnelheid van myofibrillaire en bindweefseleiwitten in rust en tijdens herstel van inspanning

Het behoud van de skeletspiermassa is van groot belang voor het behoud van de
metabolische gezondheid en het functionele vermogen. Het onderhoud van de
skeletspiermassa wordt gereguleerd via veranderingen in zowel de synthese van
spiereiwitten als de afbraak van spiereiwitten. Van de twee wordt aangenomen
dat de stimulatie van de spiereiwitsynthese de primaire variabele is die
verantwoordelijk is voor het reguleren van het behoud of de toename van de
skeletspiermassa. De twee belangrijkste anabole stimuli die de
spiereiwitsynthese versterken, zijn voedselinname, in het bijzonder eiwitinname
via de voeding, en fysieke activiteit. De inname van eiwitten stimuleert de
synthese van spiereiwitten en verhoogt de synthetische reactie van
spiereiwitten op een enkele trainingssessie. Ter ondersteuning is aangetoond
dat eiwitsuppletie tijdens herstel van inspanning de winst in spiermassa en
kracht vergroot na een meer langdurige, weerstandstraining. De kracht die wordt
gegenereerd door het samentrekken van spieren wordt via een netwerk van
bindweefseleiwitten naar het bot overgebracht. Bijgevolg vormt de remodellering
van het bindweefsel van de skeletspieren een essentieel onderdeel van de
aanpassing van de skeletspieren aan inspanning. Het is aangetoond dat één
enkele inspanning de eiwitsynthese van spierbindweefsel stimuleert. De impact
van eiwitinname om de eiwitsynthesesnelheid van het bindweefsel (d.w.z.
collageen) verder te verhogen, moet echter nog worden vastgesteld.
Wei-eiwit wordt beschouwd als de eiwitbron die de voorkeur heeft om de
eiwitsynthesesnelheden van myofibrillaire (d.w.z. myovezelcontractiele
componenten) te maximaliseren. Wei-eiwit bevat echter relatief weinig glycine
en proline en kan daarom ineffectief zijn om de toename van
collageeneiwitsynthese na inspanning te ondersteunen. Onlangs hebben we
aangetoond dat de inname van melkeiwit de beschikbaarheid van plasmaglycine
verlaagt tot onder de basislijnconcentraties, wat impliceert dat de
hermodellering van collageenweefsel tijdens herstel van inspanning in het
gedrang kan komen door een lage beschikbaarheid van plasmaglycine. In
tegenstelling tot wei-eiwit is collageeneiwit rijk aan glycine en proline en
daarom is het voorgesteld als een eiwitbron die de voorkeur heeft om de
hermodellering van collageenweefsel te ondersteunen. Hoewel de impact van de
inname van collageeneiwit op de eiwitsynthesesnelheid van collageenweefsel in
skeletspierweefsel nog moet worden vastgesteld, hebben recente onderzoeken
aangetoond dat suppletie met collageeneiwit zowel de skeletspiermassa als de
krachttoename sterk kan verhogen na een meer langdurige training van het
weerstandstype. . Bijgevolg veronderstellen we dat de gecombineerde inname van
whey plus collageeneiwit de synthesesnelheid van zowel myofibrillaire als
bindweefseleiwitten in skeletspierweefsel verhoogt. Het meest ideale
eiwitsupplement voor het stimuleren van zowel de eiwitsynthese van myofibrillen
als collageen is een supplement dat een snelle initiële stijging geeft van de
plasma-aminozuurconcentraties, inclusief proline- en glycineconcentraties.
Gegevens van een eerdere studie uitgevoerd in dit lab (nog niet gepubliceerd;
METC20-044) toonden aan dat een combinatie van whey en collageeneiwit met 25 g
whey-eiwit en 5 g collageeneiwit ingenomen tijdens herstel van inspanning
resulteerde in de grootste toename van essentiële aminozuren in plasma zonder
de postprandiale beschikbaarheid van plasmaglycine en proline in gevaar te
brengen. Daarom zal de huidige studie de impact beoordelen van de gecombineerde
inname van 25 g whey en 5 g collageeneiwit op myofibrillaire en
bindweefseleiwitsynthesesnelheden in spierweefsel verkregen in rust en tijdens
herstel van inspanning in vivo bij mensen.

De impact beoordelen van de gecombineerde inname van wei- en collageeneiwit op
de eiwitsynthesesnelheid van myofibrillair en bindweefsel in spierweefsel
verkregen in rust en tijdens herstel van inspanning in vivo bij mensen.

Deze studie maakt gebruik van een dubbelblinde, parallelle groep,
placebo-gecontroleerde interventie met twee groepen. In totaal zullen 28
gezonde, recreatief actieve mannelijke proefpersonen (leeftijd: 18-35 jaar) in
het onderzoek worden opgenomen. De proefpersonen zullen een enkele eenzijdige
weerstandsoefensessie uitvoeren (leg press en leg extension) en zullen
willekeurig worden toegewezen om een drank te consumeren die ofwel een mengsel
van 25 g wei en 5 g collageenproteïne bevat, ofwel een placebo met
niet-stikstofhoudend, niet-calorisch gearomatiseerd water . Er zullen bloed- en
spierbiopten worden afgenomen terwijl een continu infuus van L-[ring-13C6]
fenylalanine zal worden toegediend. De duur van het gehele onderzoek zal
ongeveer 24 maanden zijn. Deze periode omvat screening, testen en data-analyse
van alle 28 proefpersonen.

Deelnemers zullen een eenzijdige weerstandsoefening doen, gevolgd door de inname van ofwel 30 g van een eiwitmengsel of een niet-calorische placebo (gearomatiseerd water). Continue intraveneuze tracer-infusie zal worden toegepast en plasma- en spiermonsters zullen worden verzameld om de synthetische respons van spiereiwit te beoordelen.

De last en risico's van deelname aan dit experiment zijn klein. Het inbrengen
van de katheters in een ader is vergelijkbaar met een normale bloedafname en
het enige risico is een klein lokaal hematoom. Spierbiopten worden onder
plaatselijke verdoving afgenomen door een ervaren arts. De spierbiopsie kan
enig ongemak veroorzaken, vergelijkbaar met spierpijn of de pijn die men heeft
nadat men tegen de hoek van een tafel stoot. Tijdens de experimentele proef
zullen 12 bloedmonsters (~120 ml in totaal) worden verkregen. De totale
hoeveelheid afgenomen bloed is minder dan de helft van het bedrag van een
bloeddonatie en zal in ongeveer 1 maand volledig zijn hersteld. De stabiele
isotoop-aminozuurtracers die tijdens de experimentele proef intraveneus zullen
worden toegediend, zijn geproduceerd volgens GMP-normen en zijn veilig voor
menselijk gebruik. Deelnemers worden door de onderzoeker geïnstrueerd over het
juiste gebruik van de oefenapparatuur om blessures te voorkomen. Deelnemers
bezoeken de universiteit twee keer. Het eerste bezoek omvat een screeningbezoek
(~ 3 uur), waarbij de geschiktheid van de deelnemer zal worden beoordeeld en
een bio-elektrische impedantieanalyse (BIA) zal worden uitgevoerd. Daarnaast
worden deelnemers vertrouwd gemaakt met oefeningen op één been op de legpress
en leg extension-machine. Het maximum van één been één herhaling wordt bepaald
op dezelfde machines. Voor het tweede bezoek (experimentele proef) moeten de
deelnemers vanaf 22:00 uur de avond ervoor in nuchtere toestand naar de
universiteit komen en geen eten of drinken (behalve water) hebben gebruikt. Ook
moeten deelnemers 2 dagen voorafgaand aan de experimentele proef hun
voedselinname en uitgevoerde activiteiten registreren. Tijdens deze 2 dagen
mogen deelnemers geen zware lichamelijke inspanning verrichten of alcohol
drinken. Het correct invullen van het voedsel- en activiteitenlogboek kost de
deelnemer 30-45 minuten per dag. Er is geen direct voordeel voor de deelnemers,
behalve van hun bijdrage aan de wetenschappelijke kennis.