Van Hippocrates tot moleculaire inspanningsfysiologie

Al voor de tijd van Hippocrates (ca. 460-377 BC), hield men zich bezig met wat we vandaag de dag spierfysiologie noemen. Zo zagen Griekse filosofen de spieren als beschermlaag voor bloedvaten en zenuwen, waarbij de zenuwen als zeer belangrijk werden beschouwd. Volgens hen zouden de zenuwen vanuit de hersenen en het hart het lichaam aansturen middels de ‘spiritus animales’ en stroomde er door het zenuwstelsel de ‘pneuma’. Grappig dat we vandaag de dag nog altijd de term ‘animaal’ zenuwstelsel gebruiken. De spieren zelf werden benoemd tot organen van de vrijwillige aansturing.

Onder invloed van de alchemist Paracelsus (1493-1541) werd de brug geslagen tussen chemie en geneeskunde. Echter kreeg het gebied van biochemie pas echt een boost na de ontdekkingen over fermentatie en enzymen, waarvan het meest bekende werk werd verricht door Louis Pasteur (1822-1885). De opkomst van diverse technologische innovaties vanaf het begin van de 20e eeuw tot in het hier en nu, hebben als resultaat dat tal van stoffen en processen op het gebied van celbiologie in kaart zijn gebracht. Dankzij deze ontwikkelingen zijn we via vakgebieden zoals moleculaire inspanningsfysiologie beter gaan begrijpen wat bepaalde stoffen voor onze spiergezondheid kunnen betekenen.

In dit artikel gaan we kijken naar een literatuurstudie die een meta-analyse heeft gemaakt van ruim 200 studies gericht op de effecten van creatine, l-carnitine en omega 3 vetzuren bij gezonde spieren en werd gezocht of deze stoffen vergelijkbare effecten hebben bij spieraandoeningen.

Spieraandoeningen en de rol van creatine, l-carnitine & omega-3s

In de zoektocht naar (preventieve) behandelingen en therapieën die inhaken op de moleculaire mechanismen, is de gedachte dat voedingssupplementen gunstige effecten kunnen hebben bij de behandeling van spieraandoeningen opnieuw in de belangstelling komen te staan.

Moleculaire mechanismen van spieraandoeningen leiden tot veranderingen in de spier zoals vezelnecrose (afstervende spiervezels), apoptose (celdood), verhoging van autophagy (afbreken van beschadigde cellen), verhoging van ontsteking door inflammatoire signaalstoffen zoals TNF-α, IL-1, IL-2 en IL-6, mitochondriale disfunctie, toename van proteïne afbraak en stijging van het calciumgehalte in de cel.

De studies die het artikel heeft geanalyseerd tonen aan dat eigenschappen van creatine, l-carnitine en omega-3s in gezond spierweefsel allen positieve werking kunnen hebben op deze mechanismen. Vanuit hier hebben zij verder gezocht naar studies die deze effecten bekeken in proefpersonen lijdende aan gezondheidsproblemen, waarbij de spiergezondheid werd getroffen.

Om het inzichtelijk te maken heb ik hieronder de voordelen en nadelen die beschreven zijn het artikel voor jullie uiteengezet.

Voordelen creatine

• Bevordering spiergroei en spierkracht in gezonde spieren en spieren die lijden aan dystrofie en ontsteking.
• Verminderen van calciumstapeling in de cel, waardoor de spieren weer makkelijker ontspannen.
• Behoud van spier-integriteit na intensieve en/of langdurige belasting in gezonde spieren.
• Zenuwbeschermende eigenschappen bij Alzheimer en Parkinson.
• Optimaliseren energie-huishouding van het brein.
• Ontstekingsremmend effect bij duursporters.
• Verbeterde functie mitochondriën.

Nadelen creatine

• Er zijn geen nadelen gevonden voor het gebruik van creatine in gezonde spieren of spieren lijdend onder een aandoening.
  Uitzondering: ziekte van McArdle.

Voordelen l-carnitine

• Anti-oxidatieve werking op de spiercellen en mitochondriën, zelfs bij spieren die lijden aan sarcopenie (door veroudering kleiner en zwakker wordende spieren).
• Uitstellen van spiervermoeidheid en vermindering van anaërobe ATP productie in gezonde spieren.
• Verlaging van serum LDL cholesterol en ontstekingsfactor C-reactive protein (CRP).
• Gunstig effect bij diabetes type 2 door het optimaliseren van de vetstofwisseling.
• Preventie secundaire hart- en vaatziekten.
• Verminderde zenuwafbraak bij Alzheimer.

Nadelen l-carnitine

• De werking van l-carnitine is afhankelijk van cofactoren vitamine B6, niacine (vitamine B3), vitamine C, aminozuren lysine en methionine.

Voordelen omega-3s

• Verbetering membraan spiervezels en gevoeligheid voor opname van acetylcholine (neurotransmitter voor communicatie van het zenuwstelsel naar de spier zorgend voor spiercontracties).
• Verbeterde insuline huishouding door activatie van mTOR (betrokken bij spiergroei- en herstel).
• Afremming sarcopenie (door veroudering kleiner en zwakker wordende spieren).
• Bevordering spiergroei door ontstekingsremmend effect.

Nadelen omega-3s

• Te hoge doseringen kunnen leiden tot een toename van vrije vetzuren in het bloedplasma, waar voorzichtigheid geboden wordt bij mensen met verhoogd risico op hart- en vaatziekten.
• Ondanks positieve effecten op verlaging van ontsteking door reductie van inflammatoire signaalstoffen TNF-α, IL-1, IL-2 en IL-6 in gezonde proefpersonen, werd er geen effect gevonden in de betrokken studies naar proefpersonen die leden aan spierziektes zoals spierdystrofie.

Nader onderzoek

Voor alle drie de stoffen concludeerden de onderzoekers dat er verder onderzoek moet worden gedaan. De reeds in gezonde spieren bewezen voordelen van creatine, l-carnitine en omega-3s kunnen niet één op één getrokken worden in relatie tot spieraandoeningen en ziektes. Vooral beschreven zij dat er verbetering nodig is in de onderzoeksmethodes en de hoeveelheid aan ‘zeldzame’ spieraandoeningen dat is onderzocht, om over specifieke spieraandoeningen aanbevelingen te kunnen geven over supplementen zoals creatine, l-carnitine en omega-3s.