COACH LOGIN
omega 3 visolie

Omega 3 en spieropbouw

WEEKAANBIEDINGEN
BODY EN FITSHOP

In het eerste deel over Omega-3 vetzuren gaf ik uitleg over de naam “Omega-3”, de verschillende vetzuren die hieronder vallen en de invloed die ze hebben op vetverbranding. In dit tweede deel kijk ik uitsluitend naar de invloed op spieropbouw. Ik begin met een onderzoek dat inzicht kan geven in de manier waarop Omega-3 vetzuren een positieve invloed hebben op spiergroei.

Omega-3 en insuline

In het artikel “Dossier Koolhydraten” ga ik uitgebreid in op de rol van insuline. Hier nog een korte uitleg:

Insuline zorgt voor de regulering van de hoeveelheid suiker (glucose) in het bloed. Bij een hoge “bloedsuikerspiegel” wordt insuline aangemaakt. De insuline bindt vervolgens onder andere met cellen in spierweefsel waarmee er wordt gezorgd dat glucose daar wordt opgeslagen als glycogeen. In de spieren functioneert het als belangrijk(st)e brandstof. Hiernaast geeft insuline ook de opdracht aan de ontvangende cellen om de eiwitsynthese te verhogen, de aanmaak van proteïne in de spieren uit aminozuren. Deze laatste stap zorgt voor spiergroei. Wil een cel deze opdrachten van insuline te ontvangen, dan moet insuline eerst met deze cel “binden”. Insuline-resistentie of verlaagde insulinegevoeligheid houdt in dat insuline niet of minder goed met de cellen kan binden.

Omega 3 en insuline in dierenstudies

Het eerste onderzoek dat ik aan wil halen, keek naar de invloed van omega-3 vetzuren op de gevoeligheid voor insuline (1). Onderzoekers van de University of Alberta in Canada verwijzen voor hun onderzoek naar eerdere onderzoeken die aantoonden dat een dieet met veel verzadigde vetten de gevoeligheid voor insuline verlaagt. Door ratten eerst een dieet hoog in verzadigde vetten te geven en vervolgens deze verzadigde vetten te vervangen door meervoudig onverzadigde vetten, waarvoor ze Omega-3 gebruiken, wilden ze de invloed van de verschillende vetten aantonen.

Uit hun onderzoek bleek dat niet alleen de gevoeligheid voor insuline toenam, maar ook voor IGF-1 (Insulinegelijkende groeifactor) een ander anabool hormoon dat een bijdrage levert aan spiergroei.

Our results indicated that IGF-I binding to skeletalmuscle sarcolemma was altered by changes in dietary fatty acid composition.

-S. Liu, University of Alberta

Zo leidde een dieet met 3,3% Omega-3 vetzuren tot 14 keer hogere binding met insuline dan een dieet met zonder Omega-3 vetzuren. Ook in diëten waarin beide vetten voorkwamen, maakte de hoeveelheid Omega-3 verschil. In het dieet waarin evenveel Omega-3 vetzuren zaten als verzadigde vetten was de binding met insuline 2,3 keer zo groot als in een dieet waarin slechts 1/4 van de vetten uit Omega-3 kwam.

Insulin binding to intact sarcolemmal vesicles prepared from rats fed on diets high in omega-3 fatty acids increased 14-fold compared with animals fed on the low-omega-3 diet (P < 0.0001). Feeding rats on a diet with a high P/S ratio increased sarcolemmal insulin binding by 2.3-fold (P < 0.05). Increased insulin binding was due to increased receptor number at the low-affinity high-capacity binding site….

…The results suggest that dietary omega-3 and polyunsaturated fatty acids increase insulin binding to sarcolemma by changing the fatty acyl composition of phospholipid surrounding the insulin receptor, and this might be the mechanism by which dietary fatty acids modify insulin action.

-S. Liu, University of Alberta

Er zijn hiernaast nog vier onderzoeken onder dieren gedaan die dezelfde invloed van omega-3 op insulinegevoeligheid aantoonden (2,3,4,5). In twee andere gevallen bleek bovendien dat EPA (één van de drie Omega-3 vetzuren) ook de afgifte van insuline verhoogt (6,7). Behalve dat insuline beter bindt met de cellen is er dus ook meer insuline om dit te doen.

Omega 3 en insuline

Nu zijn onderzoeken onder ratten en muizen vaak nuttig, maar de werking in mensen kan toch net even anders zijn (8). Het goede nieuws is dat er op dit gebied veel onderzoek onder mensen is gedaan (9).

We identified 14 human studies published during the last 2 years dealing with the effects of n-3 PUFA on insulin resistance: six studies were conducted in healthy subjects, three each in obese and type 2 diabetic subjects, one in patients with hemodialysis, and one weight loss study with obese subjects which determined associations between insulin resistance and muscle DHA concentration

-S. Fedor, University of California

Diverse onderzoeken onder verschillende type groepen van gezond tot diabetici en mensen met overgewicht die ook verschillende resultaten tonen. Kort samengevat lijkt Omega-3 geen invloed te hebben op insulinegevoeligheid in gezonde mensen. De onderzoekers vermoedden dat dit komt doordat gezonde mensen al een normale/hoge gevoeligheid voor insuline hebben. In het geval van mensen met overgewicht en verminderde gevoeligheid voor insuline (dus verhoogde insulineresistentie) lijkt Omega-3 wel een positief effect te hebben.

“Omega-3 vetzuren hebben anabole eigenschappen”

Omega-3 fatty acids stimulate muscle protein synthesis in older adults and may be useful for the prevention and treatment of sarcopenia.

-G. Smith, 2010 Washington University, School of Medicine, St. Louis

Twee en drie jaar nadat de bovenstaande analyse werd gemaakt, zijn er twee onderzoeken verschenen die keken naar het effect op spiergroei zelf door te kijken naar de invloed op eiwitsynthese, de aanmaak van proteïne in de spieren. Zij zagen ook in gezonde mensen een positief effect (10,11).

In 2010 keken onderzoekers naar het effect op de eiwitsynthese  in 16 gezonde ouderen (10).

Ze verdeelden ze in twee groepen en gaven de ene groep 8 weken lang omega-3 vetzuren terwijl de andere groep maisolie kreeg toegediend. Zij zagen geen invloed op de aanmaak van proteïne na inname van maisolie. Wel zagen ze dit in de groep die Omega-3 vetzuren had gekregen. In deze groep nam de eiwitsynthese toe. De onderzoekers concluderen dan ook Omega-3 vetzuren de eiwitsynthese bevorderen. Hiermee zou het een middel zijn ter behandeling en preventie van sarcopenie. Sarcopenie slaat op het verlies aan spiermassa waar ouderen onder lijden (12). Een deel hiervan wordt veroorzaakt door anabole weerstand, de beperkte aanmaak van nieuwe proteïne, doordat verminderd gereageerd wordt op de prikkel door training en inname van aminozuren.

Dezelfde onderzoekers wilden vervolgens weten wat het effect was op jongere mensen. In het onderzoek uit 2011 kregen 5 mannen en 4 vrouwen van jonge en middelbare leeftijd Omega-3 toegediend om vervolgens te kijken naar het effect op de eiwitsynthese, door verbeterde reactie op insuline (11).  Dit bleek inderdaad het geval.

…the anabolic response to insulin and amino acid infusion was greater after LCn-3PUFA (i.e., the muscle protein fractional synthesis rate during insulin and amino acid infusion increased from 0.062 ± 0.004 to 0.083 ± 0.007 %·h−1 and the phospho mTORSer2448 and p70s6kThr389 concentrations increased by ~50%; all P < 0.05). In addition, the muscle protein concentration and the protein-to-DNA ratio (i.e., muscle cell size) were both greater (P < 0.05) after LCn-3PUFA supplementation. We conclude that LCn-3PUFA have anabolic properties in healthy young and middle aged adults.

-G. Smith, 2012 Washington University, School of Medicine, St. Louis

De onderzoekers hebben de juiste technieken gebruikt om het effect op de eiwitsynthese te meten, maar het aantal deelnemers aan beide onderzoeken was laag. Bovendien is er geen gebruik gemaakt van een controlegroep. Gezien de eerdere onderzoeken die deze effecten niet zagen (maar dit ook niet specifiek maten als het ging om eiwitsynthese), is duidelijk dat hier nog meer onderzoek naar gedaan moet worden.

Omega-3 en stikstof balans en totale proteïne-balans

Stikstof is een belangrijk onderdeel van proteïne en aminozuren. De stikstofbalans geeft aan of er meer stikstof wordt uitgescheiden dan er wordt aangemaakt. Een positieve stikstofbalans is vooral belangrijk bij groei en herstel wegens de bijdrage aan de proteïne-balans, het verschil tussen de afbraak en aanmaak van proteïne. In geval van bepaalde auto-immuunziekten en verbrandingen kan deze stikstofbalans negatief uitslaan ten kosten van de kansen op herstel.

Japanse onderzoekers keken in 1999 naar het effect van zowel omega-6 als omega-6 plus een kleine toevoeging van omega-3 vetzuren op (onder narcose) verbrande ratten om het effect op ernstig zieke mensen te simuleren (13). Zij zagen dat zowel omega-3 (hiervoor gebruikten ze alleen DHA en EPA) als omega-6 (hiervoor gebruikten ze distelolie) de totale proteïne-balans verbeterden. Hieronder zie je welke vetten en de hoeveelheden waarin ze deze kregen toegediend.

In de afbeelding rechts zie je de effecten op de totale proteïne-balans (Q), eiwitsynthese (S) en afbraak (B). “C” is de controlegroep, “N6” de groep die Omega-6 kreeg terwijl “N3” de toevoeging van omega-3 vetzuren kreeg. De totale proteïne-balans is bij beide vetzuren beter dan bij de controlegroep. Wel is duidelijk dat toevoeging van (slechts 1% van totale calorie-inname aan) omega-3 de afbraak van proteïne minder doet stijgen dan bij alleen omega-6. Beiden doen dus de aanmaak stijgen, maar de afbraak stijgt minder door toevoeging van Omega-3. De vraag is of deze afbraak ook verkleind zou kunnen worden ten opzichte van de controlegroep wanneer een groter deel van de calorieën uit omega-3 zou komen.

Een groter verschil zien we overigens wanneer gekeken wordt naar de totale stikstofbalans. Deze is namelijk negatief na inname van de Omega-6 vetzuren terwijl de kleine toevoeging van Omega-3 zorgt dat deze positief is en hoger is dan de controlegroep. Het is mogelijk dat dit op langere termijn ook zou zorgen voor een groter verschil in totale proteïne balans.

Omega-3 beperkt spierafbraak 

Een andere groep mensen die vaak lijdt aan verlies van spiermassa wordt gevormd door kankerpatiënten in een vergevorderd stadium.  Cachexia, of voluit cancer anorexia-cachexia syndrome (CACS), is een aandoening die vaak met kanker gepaard gaat en resulteert in aanzienlijk gewichtsverlies door verlies van zowel spier- als vetmassa (14). Zo zag ik mijn moeder die het grootste deel van haar leven leed aan overgewicht, door kanker in slechts enkele maanden aftakelen tot ze vel over been op haar sterfbed lag.

Helaas waren mij destijds nog niet de onderzoeken bekend waaruit bleek dat de afbraak van spiermassa onder deze risicogroep beperkt kan worden door Omega-3 en in sommige gevallen de spiermassa zelfs toe kan nemen (15,16). In één van deze onderzoeken reageerde niet iedere patiënt positief (15). De onderzoekers denken dat dit komt door verschillen in hoogte van dosering en beperkte duur van inname van Omega-3 .

Conclusie

Insuline heeft anabole eigenschappen waarmee het bijdraagt aan spiergroei. Uit meerdere onderzoeken onder dieren is gebleken dat inname van Omega-3 vetzuren de gevoeligheid voor insuline verhoogt. Uit één van deze onderzoeken blijkt zelfs dat de afgifte van insuline zelf ook verhoogd wordt. De verschillende onderzoeken hiernaar onder mensen laten echter zien dat dit effect vooral geldt wanneer de gevoeligheid van insuline al slecht was. In gezonde mensen leek dit effect niet aanwezig of beperkt.

Onderzoeken die keken naar het effect op de aanmaak van nieuwe proteïne in de spieren en daarmee op spiergroei, zagen zowel in oudere mensen als in mensen van jonge en middelbare leeftijd een positief effect van omega-3 vetzuren.

In kankerpatiënten die door hun conditie te maken hebben met spierafbraak, blijkt de afbraak beperkt te kunnen worden door omega-3 vetzuren. In sommige gevallen nam de spiermassa zelfs toe.

Omega-3 vetzuren lijken dus over anabole eigenschappen te beschikken wat ze uiterst interessant maakt als supplement voor mensen die willen groeien in spiermassa.

Referenties

  1. S Liu, V E Baracos, H A Quinney, and M T Clandinin. Dietary omega-3 and polyunsaturated fatty acids modify fatty acyl composition and insulin binding in skeletal-muscle sarcolemma. Biochem J. 1994 May 1; 299(Pt 3): 831–837.PMCID: PMC1138096
  2. Storlien LH, Kraegen EW, Chisholm DJ, Ford GL, Bruce DG, Pascoe WS. Fish oil prevents insulin resistance induced by high-fat feeding in rats. Science. 1987;237:885–8.
  3. Taouis M, Dagou C, Ster C, Durand G, Pinault M, Delarue J. N-3 polyunsaturated fatty acids prevent the defect of insulin receptor signaling in muscle. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;282:E664–71.
  4. Storlien LH, Jenkins AB, Chisholm DJ, Pascoe WS, Khouri S, Kraegen EW. Influence of dietary fat composition on development of insulin resistance in rats. Relationship to muscle triglyceride and omega-3 fatty acids in muscle phospholipid. Diabetes. 1991;40:280–9.
  5. Gingras AA, White PJ, Chouinard PY, Julien P, Davis TA, Dombrowski L, Couture Y, Dubreuil P, Myre A, Bergeron K, Marette A, Thivierge MC. Long-chain omega-3 fatty acids regulate bovine whole-body protein metabolism by promoting muscle insulin signalling to the Akt-mTOR-S6K1 pathway and insulin sensitivity. J Physiol. 2007;579:269–84.
  6. Mustad VA, Demichele S, Huang YS, et al. Differential effects of n-3 polyunsaturated fatty acids on metabolic control and vascular reactivity in the type 2 diabetic ob/ob mouse. Metabolism 2006; 55:1365–1374.
  7. Vemuri M, Kelley DS, Mackey BE, et al. Docosahexaenoic acid (DHA) but not eicosapentaenoic acid (EPA) prevents trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid (CLA)-induced insulin resistance in mice. Metab Syndr Relat Disord 2007; 5:315–322.
  8. Martin B, Ji S, Maudsley S, Mattson MP. “Control” laboratory rodents are metabolically morbid: why it matters. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(14):6127-33.
  9. Fedor, Dawn; Kelley, Darshan S. Prevention of insulin resistance by n-3 polyunsaturated fatty acids. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care Issue: Volume 12(2), March 2009, p 138–146
  10. Smith GI, Atherton P, Reeds DN, Mohammed BS, Rankin D, Rennie MJ, Mittendorfer B. Dietary omega-3 fatty acid supplementation increases the rate of muscle protein synthesis in older adults: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr. 2011 Feb;93(2):402-12. Epub 2010 Dec 15.
  11. Gordon I. Smith, Philip Atherton, Dominic N. Reeds, B. Selma Mohammed, Debbie Rankin, Michael J. Rennie, and Bettina Mittendorfer. Omega-3 polyunsaturated fatty acids augment the muscle protein anabolic response to hyperaminoacidemia-hyperinsulinemia in healthy young and middle aged men and women. Clin Sci (Lond). 2011 September; 121(6): 267–278.
  12. Morley JE, Baumgartner RN, Roubenoff R, Mayer J, Nair KS.Sarcopenia.J Lab Clin Med. 2001 Apr;137(4):231-43.
  13. Hayashi N, Tashiro T, Yamamori H, Takagi K, Morishima Y, Otsubo Y, Sugiura T, Furukawa K, Nitta H, Nakajima N, Suzuki N, Ito I.Effect of intravenous omega-6 and omega-3 fat emulsions on nitrogen retention and protein kinetics in burned rats. Nutrition. 1999 Feb;15(2):135-9.
  14. N Bennani-Baiti, D Walsh. What is cancer anorexia-cachexia syndrome? A historical perspective.J R Coll Physicians Edinb 2009; 39:257–62
  15. Burns, C. P., Halabi, S., Clamon, G., Kaplan, E., Hohl, R. J., Atkins, J. N., Schwartz, M. A., Wagner, B. A. and Paskett, E. (2004), Phase II study of high-dose fish oil capsules for patients with cancer-related cachexia. Cancer, 101: 370–378. doi: 10.1002/cncr.20362
  16. Stephen J. Wigmore, James A. Ross, J. Stuart Falconer, Claire E. Plester, Michael J. Tisdale, David C. Carter, Kenneth Ch Fearon. The effect of polyunsaturated fatty acids on the progress of cachexia in patients with pancreatic cancer. Nutrition – January 1996 (Vol. 12, Issue 1, Supplement, Pages S27-S30)
WEEKAANBIEDINGEN
BODY EN FITSHOP

Over Kenneth Nwosu

Kenneth Nwosu is gecertificeerd fitness-docent, natural bodybuilder en docent Ryukyu Kobujutsu (Japanse Krijgskunst). Als hoofdredacteur van FITsociety schrijft hij uitvoerig over alles met betrekking tot fitness, bodybuilding, voeding en supplementen.

Plaats een reactie