Het effect van omega-3-vetzuursuppletie op de skeletspiermembraansamenstelling en het cellulaire metabolisme

De biologische membranen die een cel omringen en zijn organellen zijn van vitaal belang voor de algehele functie van de cel. Vetzuren zijn de belangrijkste structurele component van membranen en de aanwezigheid van specifieke vetzuren kan de kenmerken van een membraan veranderen, wat vervolgens de functie verandert. Twee vetzuren die onderzoekers bijzonder interesseren, zijn eicosapentaeenzuur (EPA) en docosahexaeenzuur (DHA). Deze omega-3-vetzuren hebben unieke onverzadigde structuren en hun opname in biologische membranen lijkt krachtige fysiologische effecten op te wekken. Het lichaam is niet in staat om deze belangrijke vetzuren intrinsiek te synthetiseren, dus moeten ze uit de voeding of via supplementen worden verkregen.

In vergelijking met onderzoek naar andere lichaamsweefsels, heeft het effect van EPA en DHA op skeletspiermembranen en cellulaire functie weinig aandacht gekregen. Van de uitgevoerde onderzoeken resulteert EPA- en DHA-suppletie consequent in een verhoogd EPA-, DHA- en totaal omega-3-vetzuurgehalte in de skeletspiermembranen van knaagdieren. Een studie heeft dit effect ook bij mensen aangetoond. Deze onderzoeken zijn echter beperkt tot metingen van hele spieren, maar cellen bevatten talrijke subcellulaire membranen met diverse functies. Twee membranen die van cruciaal belang zijn voor de metabolische functie van een skeletspiercel zijn het membraan dat de cel omringt (plasmamembraan) en het membraan dat de mitochondriën omringt.

De plasma- en mitochondriale membranen zijn verantwoordelijk voor het opnemen van voedingsstoffen en het omzetten ervan in bruikbare energie voor de spier. Recente bevindingen suggereren dat fysiologische veranderingen in deze processen kunnen optreden na EPA- en DHA-suppletie. In rust en tijdens inspanning is er een mogelijkheid voor een verschuiving in substraatselectie die vetgebruik bevordert na EPA- en DHA-suppletie. Verschillende membraaneiwitten zijn verantwoordelijk voor het transport van vet naar de cel en mitochondriën. De aanwezigheid van EPA en DHA in membranen kan de membraanintegratie en functie van eiwitten beïnvloeden. De onderzoekers willen bepalen of het gebruik van vet toeneemt na EPA- en DHA-suppletie, en of er een gelijktijdige verandering is in de concentraties van vettransporteiwitten in plasma- en mitochondriale membranen. Suppletie met EPA en DHA kan ook het zuurstofverbruik beïnvloeden, een belangrijk proces bij de energieproductie dat wordt gereguleerd door mitochondriale membraaneiwitten. Bewijs uit studies bij mensen en knaagdieren toont een afname van het zuurstofverbruik van het hele lichaam na suppletie. De onderzoekers willen deze veranderingen direct onderzoeken door de mitochondriale ademhaling te meten na EPA- en DHA-suppletie.

Daarom is het primaire doel van deze studie om te onderzoeken hoe de samenstelling van plasma- en mitochondriale membraanvetzuren individueel verandert als reactie op EPA- en DHA-suppletie bij mensen. Het secundaire doel van deze studie is het onderzoeken van functionele metabole veranderingen die optreden in skeletspieren als reactie op EPA- en DHA-suppletie, en het onderzoeken van correlatierelaties tussen deze veranderingen en eventuele wijzigingen in de samenstelling van plasma- en mitochondriale membranen. De onderzoekers veronderstellen dat suppletie met EPA en DHA de brandstofkeuze in rust en tijdens inspanning zal veranderen, en dit zal overeenkomen met een toename van de concentratie van membraanvetzuurtransporteiwitten, en dat deze veranderingen zullen correleren met een toename van de EPA, DHA en het totale omega-3-gehalte van plasma- en mitochondriale membranen.