Het effect van vasten-geïnduceerde insuline resistentie op bruin vet activiteit, niet-rillen thermogenese and mitochondriële ontkoppeling in de skeletspier

Obesitas en type 2 diabetes zijn op dit moment 2 van de belangrijkste
gezondheidsproblemen in de Westerse wereld. Tot nu toe blijken simpele,
niet-chirugische behandelingsmethoden voor 'diabesitas' vaak ineffectief te
zijn. Een veelbelovende nieuwe target voor het verhogen van het energiegebruik,
om zo gewichtsverlies te induceren, is faculatatieve thermogenese (d.w.z.
warmteproductie wanneer dit nodig is, met name in de kou) door middel van
activatie van bruin vetweefsel. Recent hebben we een negatieve correlatie
ontdekt tussen bruin vet activiteit na koudeblootstelling en BMI, wat zou
kunnen suggereren dat bruin vet een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling
en/of aanhoudendheid van obesitas. Naast obesitas op zichzelf hebben
verschillende dierstudies en retrospectieve humane studies gesuggereerd dat
diabetes-status of insuline resistentie, het belangrijkste fysiologische
kenmerk van diabetes, ook significant kunnen bijdragen aan koude-intolerantie
en verminderde bruin vet activiteit. Echter, er zijn tot nu toe nog geen
prospectieve studies gedaan om de rol van insuline resistentie in bruin vet
activiteit en glucose opname in bruin vet na koudeblootstelling te onderzoeken.
Naast bruin vet speelt de skeletspier waarschijnlijk ook een rol bij
niet-rillende thermogenese door middel van mitochondriele ontkoppeling

De primaire doelstellingen van deze studie zijn: 1) het bepalen van het effect
van vasten-geinduceerde insuline resistentie op koude-geinduceerde glucose
opname in bruin vet; 2) het bepalen van het effect van vasten op niet-rillende
thermogenese capaciteit; 3) het bepalen van het effect van vasten op
mitochondriele ontkoppeling in de skeletspier en hoe dit is gerelateerd aan
niet-rillende thermogenese.

Per proefpersoon zullen 2 PET/CT scans worden gemaakt, waarin
koude-geinduceerde bruin vet activiteit zal worden gementen: de eerste scan zal
worden uitgevoerd naar een normaal-gevoede periode en de tweede scan zal worden
uitgevoerd na een gevaste periode van 54 uur (om zo insuline resistentie te
induceren). Beide scan-protocollen bestaan uit een dynamische en een statische
PET/CT scan. Om de rol van mitochondriele ontkoppeling in de skeletspier bij
koude-geinduceerde thermogenese te onderzoeken zullen in beide condities
spierbiopten worden genomen. Thermogenese zal worden gemeten met behulp van
indirecte calorimetrie en de insulatieve respons zal worden bepaald met behulp
van thermometrie en huiddoorbloeding.

De interventie bestaat uit een gevaste periode van 54 uur. Deze gevaste periode is bedoeld om insuline resistentie te induceren in gezonde proefpersonen. Deze insuline resistentie is tijdelijk en volledige omkeerbaar.

De risico's van dit experiment zijn laag. De totale blootstelling aan
radioactieve straling door de toediening van 18F-FDG voor de PET/CT scans is
6,4 mSv voor de totale studie. Dit is gelijk aan ongeveer 3 keer de totale
jaarlijkse achtergrondstraling in Nederland en wordt beschouwd als een laag
risico en volledig acceptabel voor medisch wetenschappelijk onderzoek door de
International Commission on Radiological Protection (<10 mSv). Het risico op
gezondheidsschade is dus zeer klein.