Nieuwe doorbraak in onderzoek naar de metabole eigenschappen van spiervezels. Of meer specifiek; De rol van het eiwit AMPK in het verbruik van glucose door de spieren. Daarmee biedt het nieuwe inzichten in behandelmethoden voor diabetes en obesitas.
Glucose en spiervezels
Stofwisselingsziekten zoals diabetes, zijn een verstoring van de manier waarop je lichaam met energie omgaat. Dit proces bestaat uit vele factoren. Eén van die factoren is het verbruik van glucose door de spieren. Spieren zijn een groot reservoir van glucose in de vorm van glycogeen. Ze zijn tevens de grootste verbruikers van suikers en vetten.
AMPK is een klein, maar zeer belangrijk eiwit in spiervezels. Het werkt als een soort benzinemeter die cellen vertelt hoeveel energie er beschikbaar is. “Het wordt daarom ook wel de energiesensor van de cel genoemd”, aldus Jimmy Bagley van San Francisco State University. Wanneer AMPK niet wordt geactiveerd, wordt het moeilijker om je bloedsuiker te reguleren. Dit gebeurt vaak in mensen die teveel energie opslaan, te weinig bewegen en te zwaar zijn.
Bagley en zijn collega’s van CSU Fullerton zijn er als eerste in geslaagd om individuele spiervezels te analyseren op AMPK [1]. Hiervoor hebben ze een nieuwe techniek ontwikkeld waarover werd gepubliceerd in de Journal of Applied Physiology.
Bagley’s Muscle Physiology Laboratory isoleerde handmatig individuele spiervezels, ongeveer de halve dikte van een haar. Hiervoor gebruikten ze speciale microscopen, pincetten en chemische oplossingen. Daarmee konden ze vaststellen wat voor type spiervezel het was en konden ze iedere spiervezel voorbereiden voor eiwit-analyse. De spiervezels werden vervolgens gebracht naar CSU Fullerton waar deze werden geanalyseerd met een nieuw apparaat genaamd Protein Simple. Zo zijn ze in staat om met hoge precisie te zien wat er in de individuele spiercellen gebeurt met het AMPK eiwit.
Effect van training op spiervezel meten
Dit is volgens de onderzoekers veel nauwkeuriger dan eerdere methoden waarbij een monster van het weefsel werd genomen en vermalen tot een geheel. Daarbij werd de analyse dus ook uitgevoerd op dat ene grote monster. Daarin zit naast spiercellen onder andere ook vetcellen, stamcellen en bloedvaten die de gegevens kunnen vervuilen.
Veel onderzoek gericht op diabetes heeft zich gericht op vetcellen in de alvleesklier en andere organen. Spieren zijn echter het grootste reservoir van suikers in het lichaam, aldus Bagley. Meer onderzoek zou er dan ook op gericht moeten zijn om de spieren meer suikers te laten verbruiken. De activatie van AMPK is één van de manieren hiervoor.
Maatwerk trainingsschema
Door op deze manier naar de reactie van de spiervezel op training te kijken, kan beoordeeld worden of de spier reageert door meer suiker te verbruiken. Zo niet, dan kunnen andere trainingsmethoden worden uitgeprobeerd. Het biedt in ieder geval meer maatwerk in het bepalen van het meest geschikte trainingsprogramma in het voorkomen of behandelen van diabetes. Daarnaast zou op deze manier ook het effect van medicatie gericht op dit doel getest kunnen worden.
Dit soort diagnostische middelen kunnen steeds meer inzicht bieden in wat je nu exact bereikt in het lichaam door middel van training. Dat zorgt niet alleen voor effectievere trainingsprogramma’s, maar voorkomt ook een hoop onnodige discussie in de sportschool.
Bronnen
news.sfsu.edu/news-story/breakthrough-sf-state-kinesiologists-studying-metabolic-protein
