Het effect van eiwitinname van meelwormen op spiereiwitsynthese na hardlooptraining bij mensen (Centurion)

Om te beoordelen of vrijwilligers in aanmerking komen voor deelname aan dit onderzoek, nodigen we hen uit voor een screeningsbezoek aan de universiteit. Aan het begin van de screeningsessie wordt de gehele experimentele proef uitgelegd en eventuele vragen beantwoord. Daarna wordt de vrijwilligers gevraagd het toestemmingsformulier te lezen, in te vullen en te ondertekenen. Na ondertekening van het toestemmingsformulier wordt de geschiktheid van de deelnemers beoordeeld op basis van de in- en uitsluitingscriteria. Om verder te beoordelen of ze in aanmerking komen, wordt deelnemers gevraagd een medische vragenlijst in te vullen om hun algemene gezondheid, medicijngebruik, gebruikelijke voedselinname en fysieke activiteit te beoordelen. Lichaamsmassa (met een nauwkeurigheid van 0,1 kg) en lengte (met een nauwkeurigheid van 0,01 m) worden bepaald en de lichaamssamenstelling wordt beoordeeld via een Dual Energy X-ray Absorptiometry (DEXA) scan. Een DEXA-scan is een eenvoudige, niet-invasieve procedure. Aan het begin van de procedure wordt proefpersonen gevraagd op een scantafel te gaan liggen en moeten ze tijdens de metingen onbeweeglijk blijven. Terwijl de scanner beweegt, gaat een dubbele energiestraal door het beoogde skeletspiergedeelte en wordt gemeten door een detector. Deze procedure wordt herhaald totdat het hele lichaam is gescand en duurt ongeveer 3 minuten.

De screeningsessies vinden 's ochtends plaats en deelnemers krijgen de instructie om 's ochtends niet te ontbijten om verstoringen in de DEXA-scan te voorkomen.

Bij een onverwachte medische bevinding tijdens de screening worden de proefpersonen altijd op de hoogte gesteld. Als een proefpersoon deze melding niet wil ontvangen, kan hij/zij niet deelnemen aan het onderzoek. Geef de deelnemer dan een in de handel verkrijgbare snack. Ten slotte zal Vo2peak worden bepaald door een incrementele hardlooptest tot vrijwillige vermoeidheid met behulp van een lopende loopband (Technogym, Rotterdam). Na een warming-up van 5 minuten op loopsnelheid (5 km/u) wordt gedurende drie minuten de snelheid opgevoerd (vrouwen 8 km/u en mannen 9 km/u). Daarna wordt de snelheid gedurende twee minuten verhoogd naar 11 km/u voor vrouwen en 12 km/u voor mannen. Vervolgens blijft de loopsnelheid gelijk, maar de helling neemt elke 2 minuten toe met 2% tot vrijwillige vermoeidheid. O2-opname en CO2-uitscheiding (Omnical, Universiteit Maastricht, Nederland), loopsnelheid (v), hellingshoek (%) en hartslag (Polar Finland) worden bij elk interval geregistreerd. Beoordelingen van waargenomen inspanning (RPE) worden bepaald met behulp van de Borg-schaal 6-20 na voltooiing van de test.

Na het screeningbezoek krijgen de deelnemers een 2-daags voedings- en activiteitenlogboek, dat moet worden ingevuld in de 2 dagen voorafgaand aan testdag 1. Na testdag 1 krijgen de deelnemers een 2-daags eet- en activiteitenlogboek, dat moet worden ingevuld in de 2 dagen voorafgaand aan testdag 2.

Gedurende deze 2 dagen mogen deelnemers eten en drinken wat ze normaal zouden consumeren, met uitzondering van alcoholische dranken en eiwitsupplementen. Bovendien moeten deelnemers de avond voor de experimentele proef, uiterlijk om 22.00 uur, een gestandaardiseerd diner en tussendoortje nuttigen. Dit gestandaardiseerde diner is een Aviko maaltijdpannetje en koopt u bij de reguliere supermarkt. Als avondsnack wordt er gezorgd voor een 'Mondelice vanille dessert' en een 'Liga Evergreen'. De vervaldatum van de fabrikant wordt gecontroleerd. Ondertussen worden de maaltijden in een daarvoor bestemde vriezer bewaard in de dieetkeuken van de Metabolic Research Unit Maastricht (MRUM) van de afdeling Humane Biologie. De proefpersonen krijgen de avondmaaltijd voor Testdag 1 na de screeningsessie en krijgen de avondmaaltijd voor Testdag 2 aan het einde van de eerste testdag.

Alle deelnemers krijgen de instructie om gedurende 2 dagen vóór de experimentele proef af te zien van enige vorm van zware lichamelijke inspanning en hun activiteiten te noteren in het verstrekte activiteitenlogboek. Deelnemers wordt gevraagd om hun voedselinname en fysieke activiteiten in de 2 dagen vóór testdag 1 zo nauwkeurig mogelijk na te bootsen voor testdag 2.

Elke proefpersoon zal deelnemen aan 2 experimentele proeven die ongeveer 10 uur duren. Een schets van het studieprotocol wordt getoond in figuur 3. Proefpersonen krijgen de instructie om zich om 7.45 uur 's ochtends nuchter en uitgerust te melden bij de universiteit, wat betekent dat deelnemers niet mogen eten en drinken (behalve water) van 22.00 uur de avond voorafgaand aan de experimentele proef, en dat ze de instructie krijgen om met de auto of het openbaar vervoer naar de universiteit te komen. Nadat de proefpersonen op de universiteit zijn aangekomen, vragen we ze hun korte broek aan te trekken, hun lichaamsgewicht te bepalen en ze een bed toe te wijzen. De proefpersonen zullen in rugligging rusten en een Teflon-katheter zal in een verwarmde dorsale handader worden ingebracht en in een hot-box (60°C) worden geplaatst voor arteriële bloedafname. Er wordt een basisbloedmonster (20 ml) afgenomen op t= -210 min om het aminozuurverrijkingsniveau voorafgaand aan de interventie te bepalen. Na het nemen van een basaal bloedmonster wordt een tweede Teflon-katheter ingebracht in een antecubitale ader van de contralaterale arm voor stabiele isotoopinfusie met de aminozuren 13C6-fenylalanine en D2-tyrosine. Aan het begin van de isotopeninfusie worden de plasma-fenylalanine- en tyrosinepools geprimed met een enkele dosis van de traceroplossing, direct daarna begint de continue tracer-infusie.

Gedurende de gehele experimentele testdag wordt de hand met de dorsale handkatheter voorafgaand aan elke bloedafname 10 minuten voorverwarmd in een hotbox op 60°C om de doorbloeding te bevorderen. Dit maakt het gemakkelijker om bloed te verzamelen en voorkomt uitwisseling van voedingsstoffen uit bloed naar andere weefsels. Het stelt ons daarom in staat om voedingsrijk (gearteraliseerd) bloed uit een ader te verzamelen. Arteriële bloedmonsters (10 ml) worden verzameld op t = -180, -120, -60 en 0 min om de plasmatracer-verrijkingen te beoordelen tijdens de tracer-infusie in de nachtelijke rustperiode na absorptie. Na een pre-infusieperiode van 30 minuten (t = -180), waarin de tracer-infusie een stabiele toestand bereikt, wordt een eerste spierbiopsie genomen van de m. vastus lateralis om de achtergrondverrijking te bepalen. Op t=-45 min wordt er hardgelopen (40 minuten bij 70% hartslag overeenkomend met Vo2peak). Vervolgens wordt op t= 0 min een tweede biopsie genomen van hetzelfde been om de synthesesnelheid van basaal spiereiwit te beoordelen. Onmiddellijk na de tweede biopsie consumeren de proefpersonen een meelwormeiwit (~0,38 g per kg lichaamsgewicht) of een niet-calorische placebodrank. Onderwerpen krijgen de instructie om de maaltijd binnen ~ 5 minuten te consumeren.

Na inname van een drankje wordt de stopwatch gereset (t= 0 min) en worden arteriële bloedmonsters (10 ml) afgenomen op t = 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 en 360 min tijdens de post-inname. -prandiale periode om plasma-aminozuurprofielen en -verrijkingen te beoordelen. Om de postprandiale spiereiwitsynthese (MPS) te bepalen, worden nog 2 biopten genomen op t = 180 en t = 360 min na inname van de maaltijd van het contralaterale been. De spierbiopsie op t = 180 min maakt het mogelijk om de piek-MPS te berekenen. Algemeen wordt aangenomen dat piek-MPS-waarden meer betekenis hebben bij het voorspellen van spieradaptieve uitkomsten dan MPS berekend over een langere periode. De reguliere tijd tussen eiwitrijke maaltijd-/snackmomenten is echter meestal meer dan 3 uur en de pieksnelheid van de spiereiwitsynthese kan op verschillende tijdstippen verschijnen, afhankelijk van de geconsumeerde eiwitbron. Daardoor kan de stimulatie van de synthesesnelheden van spiereiwitten na eiwitinname verder gaan dan deze 3 uur. Daarom stelt het nemen van een spierbiopsie op t = 360 min ons in staat om fysiologisch relevante informatie te verkrijgen met betrekking tot de duur van de anabole respons op eiwitinname. Gezamenlijk kunnen we met de verkregen biopsieën spiereiwitsynthese meten in de rusttoestand (-180 - 0 min), de vroege periode na eiwitinname (0 - 180 min), de late periode na eiwitinname (180 - 360 min) en de gehele postprandiale periode (0 - 360 min; belangrijkste uitkomstmaat).

Tijdens elke testdag worden in totaal 4 spierbiopten genomen via 4 afzonderlijke incisies, 2 biopsieën van het linkerbeen en 2 biopsieën van het rechterbeen. In totaal zullen er 13 keer bloedmonsters worden genomen tijdens elke testdag, het eerste monster dat wordt verzameld is 20 ml, de daaropvolgende monsters 10 ml, voor een totaal van 140 ml. Bovendien zullen gastro-intestinale (GI) symptomen worden beoordeeld op t = -60, 30 en 180 minuten en de smakelijkheid op t = 15 min door middel van vragenlijsten (bijlage F1.2).

Elke deelnemer doet mee aan 2 testdagen (cross-over design). De testdagen zijn identiek (zoals hierboven beschreven), met uitzondering van het volgende:

• proefdrankje: de ene dag een eiwitdrankje met meelwormen, de andere dag een caloriearm placebo.