Spierherstel na Omega-3-suppletie

Onderzoeksvraag: Vermindert suppletie met hoge doses omega-3 gedurende acht weken de spierschade veroorzaakt door een sessie van hoog-intensieve excentrische oefening bij jonge mannen? Is de reactie op excentrische oefening gerelateerd aan een toename van oxylipinen afgeleid van omega-3-vetzuren? Hypothese: Langdurige suppletie (8 weken) met hoge doses omega-3 (3 g/d) zal de concentratie van oxylipinen in het bloed verhogen, wat geassocieerd zal worden met minder spierschade na een excentrisch oefenprotocol bij jonge mannen.

Algemeen doel: Het bepalen van het effect van acht weken suppletie met hoge doses omega-3-vetzuren op oxylipineniveaus in het bloed en indirecte markers van spierschade na hoog-intensieve excentrische oefening bij jonge mannen.

Specifieke doelstellingen

1. Het bepalen van het effect van acht weken suppletie met hoge doses omega-3-vetzuren op oxylipineniveaus in het bloed na hoog-intensieve excentrische oefening bij jonge mannen.
2. Het bepalen van het effect van acht weken suppletie met hoge doses omega-3-vetzuren op spierfunctie en markers van spierschade na hoog-intensieve excentrische oefening bij jonge mannen.
3. Het associëren van oxylipineniveaus in het bloed met veranderingen in spierfunctie en markers van spierschade veroorzaakt door een sessie excentrische oefening, voor en na suppletie met hoge doses omega-3-vetzuren bij jonge mannen.

Methodologie: Deze studie heeft een experimenteel, prospectief, dubbelblind ontwerp. Steekproefomvang: De steekproefberekening stelt een minimum van 12 proefpersonen per groep vast op basis van een α-niveau van 0,05 en een power (1-β) van 0,8, uitgaande van een geschat maximaal krachtverliesverschil van 22% na excentrische oefening (effectgrootte = 1,06) tussen de omega-3 en controlegroep, gebaseerd op een eerdere studie (1). Echter, er zullen 15 deelnemers per groep worden geworven om rekening te houden met een uitvalpercentage van 20%.

Methodologie: Dertig jonge mannen zullen worden geworven via posters en sociale media-advertenties. Deelnemers zullen willekeurig en dubbelblind toegewezen worden aan twee suppletiegroepen: (a) placebo (gele maltodextrine) of (b) omega-3 (EPA en DHA). Voor aanvang van de suppletieperiode zullen deelnemers veneuze bloedafname, testen van indirecte markers van spierschade, zuurstofopnametest en het excentrische oefenprotocol aan één been ondergaan (6 sets van 10 herhalingen op 80% van 1 herhalingsmaximum). Direct na, 1, 2, 24, 48, 72 en 96 uur na de excentrische oefensessie wordt spierschade beoordeeld en worden veneuze bloedmonsters verkregen. De volgende dag beginnen deelnemers met hun 8-weken durende suppletieprotocol met omega-3 of placebo. Na de suppletieperiode voeren deelnemers dezelfde tests uit als aan het begin en ondergaan ze de excentrische oefensessie aan het tegenovergestelde been.

Uitsluitingscriteria: Deelnemers mogen gedurende de 6 maanden voor aanvang van de studie geen reguliere krachttraining hebben uitgevoerd. Deelnemers mogen ook geen medicijnen gebruiken die ontsteking of cardiovasculaire reacties op inspanning beïnvloeden en moeten een BMI hebben van minder dan 30 kg/m2. Tenslotte mogen deelnemers niet meer dan twee keer per week vis consumeren en mogen ze gedurende drie maanden voor de studie geen omega-3-supplementen hebben gebruikt of allergisch zijn voor vis. Van deelnemers wordt gevraagd gevaccineerd te zijn tegen Covid-19. Deelnemers worden volledig geïnformeerd over de aard en mogelijke risico's van de experimentele procedures voordat zij hun schriftelijke geïnformeerde toestemming verlenen, goedgekeurd door de Ethische Commissie.

Suppletie: Deelnemers worden gesuppleerd met 5 capsules per dag (5 g/d) van Omega Up OMEGA 3 (2,5 g/d DHA en 0,5 g/d EPA) of placebo. De gebruikte dosis is in overeenstemming met de aanbeveling van de EFSA (Europese Autoriteit voor voedselveiligheid), is veilig gebleken, wordt opgenomen in celmembranen en leidt tot significante verbeteringen in de algehele gezondheid (2,3).

Excentrisch oefenprotocol: Het excentrische oefenprotocol bestaat uit 6 sets van 10 herhalingen van 45° beenpersen uitgevoerd op 80% van 1RM alleen in hun excentrische fase, met 90 seconden rust tussen sets uitgevoerd aan één been (4). De concentrische fase van de beweging wordt uitgevoerd door een van de onderzoekers.

Enquêtes: Er worden twee enquêtes afgenomen, de eerste over voedingsconsumptiefrequentie, gericht op het kwantificeren van de gemiddelde inname van omega-3-vetzuren uit de voeding. Ten tweede wordt de gevalideerde IPAQ-vragenlijst gebruikt om fysieke activiteit bij deelnemers te kwantificeren (5).

Zuurstofopnametest: Deelnemers voeren een incrementele test uit op een fietsergometer (Lifecycle 9500HR; LifeFitness, Rosemont, IL, VS). Maximaal vermogen en VO2piek-waarden worden verkregen. De test begint met 4 minuten op 50 W en wordt elke minuut met 25 W verhoogd tot uitputting (6).

Maximale isometrische kracht (MVC): De MVC van de knie-extensoren van beide benen wordt gemeten bij 90° kniebuiging op een quadricepsstoel uitgerust met een load cell (Reverse S, VS). Uit deze beoordeling wordt de krachtontwikkelingssnelheid (RFD) berekend als een gevoeligere marker voor spierstijfheid en -functie.

Spierpijn: Pijn in de dij bij zitten en opstaan uit een stoel 3 keer wordt beoordeeld met behulp van een visuele analoge schaal (100 cm), waarbij 0 geen pijn is en 100 maximale pijn.

Dijomtrek: Het getrainde been wordt gemeten in het middengebied. Metingen worden driemaal verricht door dezelfde onderzoeker, en het gemiddelde van deze drie metingen wordt gebruikt voor statistische analyse. Er wordt een niet-rekbaar meetlint gebruikt. (Lufkin Executive Thinline, Maryland, VS)(7) Creatinekinase (CK)-activiteit: 35uL wordt uit het bloedmonster (hieronder) geëxtraheerd en geanalyseerd op CK-activiteit in bloed (Reflotron, Roche).

Bloedmonsters: Veneuze bloedmonsters worden verkregen en direct gecentrifugeerd om plasma (1000 g gedurende 10 minuten bij 4°C) en erytrocytenfractie (3000 × g gedurende 10 minuten bij 20°C) te verkrijgen. Beide fracties worden ingevroren bij -80°C.

Fosfolipidevetzuursamenstelling (analyse van vetzuren in bloed en GR): Kwantitatieve extractie van totale lipiden uit erytrocyten en plasma wordt uitgevoerd volgens Bligh en Dyer (8) met toevoeging van BHT. Vetzuurmethylesters (FAME) uit erytrocyten en plasma worden bereid volgens Morrison en Smith (9). FAME's worden geëxtraheerd met 0,5 mL hexaan. FAME's worden geïdentificeerd en gekwantificeerd door gas-vloeistofchromatografie op Agilent-apparatuur (model 7890B, Santa Clara, CA, VS) uitgerust met een capillaire kolom (Agilent HP-88, 100 m × 0,250 mm; ID 0,25 μm) en een flame ionization detector (FID). Identificatie en kwantificatie van FAME's wordt bereikt door vergelijking van de retentietijden en piekoppervlakpercentagewaarden van onbekende monsters met die van de commerciële lipidenstandaard (Nu-Chek Prep Inc., Elysian, MN, VS). C23:0 wordt gebruikt als interne standaard (Nu-Chek Prep Inc., Elysian, MN, VS). Gegevens worden verwerkt met het Hewlett-Packard Chemstation softwaresysteem.

SPM-analyse van plasmalipidenmediatoren: Plasma-monsters (400 μL) worden in duplo geanalyseerd op oxylipinen door HPLC/MS/MS zoals eerder beschreven (10). Kort samengevat worden gedetereerde interne standaarden (Cayman Chemicals) toegevoegd aan plasma-monsters en aangepast tot pH <3,0 vóór vaste-fase-extractie met Strata-X-SPE-kolommen (Phenomenex) voorgeconditioneerd met methanol, gevolgd door water bij pH 3,0. Monsters worden op de kolommen geladen, gewassen en vrije SPM's worden geëlueerd met 100% methanol. Het eluaat wordt vervolgens gedroogd en opnieuw opgelost in oplosmiddel A (water/acetonitril/mierenzuur, 70/30/0,02 v/v/v) voor oxylipine-analyse door HPLC/MS/MS, met behulp van een Luna 5-μm C18-kolom (100 Å, 250 × 2,0 mm, Phenomenex) op een Shimadzu Nexera XR HPLC, gekoppeld aan een ABSciex QTRAP 6500 MS werkend in negatieve modus met elektrospray-ionisatie. Oxylipinen worden geëlueerd met het volgende gradient: 100% oplosmiddel A tussen 0 en 1 min, en dan wordt oplosmiddel B (acetonitril/isopropylalcohol, 50/50, v/v) lineair verhoogd tot 25% bij 3 min, 45% bij 11 min, 60% bij 13 min, 75% bij 18 min en 90% bij 18,5 min. Oplosmiddel B wordt vervolgens op 90% gehouden tot 20 min, verlaagd tot 0% bij 21 min en gehandhaafd tot 25 min. Oxylipinen worden gekwantificeerd met behulp van de stabiele isotoopverdunningsmethode.

Statistische analyse: Resultaten worden uitgedrukt als gemiddelde ± standaarddeviatie. Verschillen worden geëvalueerd met een tweeweg-variantieanalyse (ANOVA) met Fisher's post-hoc test (LSD) voor meervoudige vergelijkingen tussen groepen en evaluatietijden. Een p-waarde <0,05 wordt als statistisch significant beschouwd.