Meer spiermassa en spierkracht verminderen overgewicht en verbeteren de insulineresistentie. Krachttraining is dus zeker effectief, maar vaak niet vol te houden op de lange termijn. Borja Martinez Tellez ontdekte dat mensen met relatief veel spierkracht ruim 2 keer meer van een specifieke bacterie in hun ontlasting hebben dan mensen met relatief weinig spierkracht. Tijdens de ADDRM 2021ontving Martinez Tellez de prof. dr. J. Terpstra Young Investigator Award voor zijn onderzoek naar het effect van toevoeging van deze darmbacterie aan de voeding.
Het is voor het eerst dat in een gehumaniseerd muizenmodel onderzocht wordt of een darmbacterie verbetering van de spierkracht geeft en daardoor overgewicht en insulineresistentie kan voorkomen. In de studie krijgen magere APOE*3-Leiden. CETP muizen – een beproefd model voor de menselijke suiker- en vetstofwisseling – een vetrijk dieet, terwijl ze 2 weken lang dagelijks een orale maagsonde met antibiotica krijgen voor uitputting van hun darmmicrobiota. Vervolgens krijgen ze gedurende 12 weken 3 keer per week een orale maagsonde met probiotica (controlegroep), de levende specifieke darmbacterie (behandelingsgroep) en de dode darmbacterie (negatieve controlegroep). Martinez Tellez: ‘Mijn verwachting is dat muizen die worden behandeld met deze specifieke levende darmbacteriën hun spierkracht zullen verhogen in vergelijking met de muizen die worden behandeld met probiotica of met de dode bacteriën. Hierdoor zal de opname van voedingsstoffen door skeletspieren verbeteren, wat resulteert in verminderde dieet-geïnduceerde lichaamsvettoename en insulineresistentie.’
Korte-keten vetzuren
Het lichaamsgewicht en de lichaamssamenstelling worden nauwkeurig bijgehouden, net als de voedselinname, de greepsterkte van de voorpoten, loopcapaciteit, circulerende vet- en glucosespiegels en de glucose- en insulinegevoeligheid. Daarnaast wordt de samenstelling van de darmmicrobiota bepaald. Martinez Tellez: ‘Ik veronderstel dat een hoge productie van korte-keten vetzuren (short chain fatty acids, SCFA’s) het belangrijkste mechanisme is waarmee deze bacterie de spierkracht zal verbeteren. Daarom zal ik bloed vanuit de poortader en systemische circulatie, maar ook darminhoud, ontlasting en skeletspierweefsels verzamelen om deze metabolieten te meten. Als de korte-keten vetzuren inderdaad verhoogd zijn en er een verband zichtbaar is met minder overgewicht en minder insulineresistentie, zullen we verder onderzoek doen naar het effect van deze bacterie in vervolgexperimenten met muizen zonder SCFA-receptoren.’
Probiotica en symbiotica
Martinez Tellez vertelt dat het onderzoeksteam geleid door professor Patrick Rensen momenteel werkt aan een patent om met deze specifieke darmbacterie spierafbraak te voorkomen bij patiënten met sarcopenie. ‘Dankzij de Terpstra Award kunnen we verder werken aan de toepassing van deze specifieke darmbacteriën voor de preventie van overgewicht en insulineresistentie om uiteindelijk de toepassing van deze bacterie in te zetten voor de algemene bevolking. Aangezien deze specifieke bacteriën al in lage concentraties worden aangetroffen in de darmen van patiënten met type 2-diabetes en de ontwikkeling van probiotica en symbiotica booming is op biomedisch gebied, geloven we dat de klinische relevantie van onze bevindingen enorm kan zijn. Als jonge onderzoeker hoop ik de resultaten van ons onderzoek te gebruiken om in de nabije toekomst een subsidie te verkrijgen om deze ’krachttraining-nabootsende pil’ te valideren bij mensen met uiteenlopende cardiometabole ziekten.’
