Hoe stimuleert lichaamsbeweging vet om de stofwisseling te bevorderen?
Een internationaal team van wetenschappers heeft moleculair bewijs gevonden van hoe lichaamsbeweging het metabolisme en de gezondheid ten goede komt door het effect op vet. Het bewijs laat zien dat vet een actieve rol speelt in het proces.
Nieuw onderzoek biedt een moleculaire verklaring waarom lichaamsbeweging een positief effect heeft op de stofwisseling.De bevinding volgt op eerder werk waarin de onderzoekers als eersten aantoonden dat lichaamsbeweging ertoe leidt dat vetweefsel moleculen vrijgeeft die de stofwisseling reguleren.
Nu, in een nieuw artikel dat in het dagboek verschijnt Metabolisme in de natuur, beschrijven ze hoe ze een van deze moleculen identificeerden en de activiteit ervan onderzochten.
Het molecuul is een eiwit dat transformerende groeifactor bèta 2 (TGF-bèta 2) wordt genoemd en de studie betreft de effecten ervan op het glucose- en vetzuurmetabolisme.
Met muizen toonden de onderzoekers aan dat lichaamsbeweging de vetcellen stimuleerde om TGF-bèta 2 vrij te maken, wat de glucosetolerantie verbeterde.
Bovendien keerde de behandeling van zittende muizen met TGF-bèta 2 "de schadelijke metabolische effecten van vetrijke voeding" bij de dieren om.
"Het feit", zegt de corresponderende studie auteur Laurie J. Goodyear, Ph.D., een professor in de geneeskunde aan de Harvard Medical School in Boston, MA, "dat een enkel eiwit zulke belangrijke en dramatische effecten heeft, was behoorlijk indrukwekkend."
Adipokine verbetert de glucosetolerantie
TGF-bèta 2 is een adipokine, een grote groep signaaleiwitten die voornamelijk afkomstig zijn uit vetcellen of adipocyten.
Adipokines helpen bij het reguleren van een verscheidenheid aan metabolische processen in vetweefsel en ook in de hersenen, lever en andere organen. Ze spelen ook een rol in het immuunsysteem.
TGF-bèta 2 is in tegenstelling tot de meeste adipokines die vetcellen afgeven, die de neiging hebben toe te nemen bij obesitas en de gezondheid en het metabolisme kunnen schaden.
Prof. Goodyear legt uit dat "[in tegenstelling tot de negatieve effecten van veel adipokines", hun studie TGF-bèta 2 identificeerde als een adipokine dat "daadwerkelijk de glucosetolerantie verbetert" wanneer het vrijkomt uit vetcellen als gevolg van inspanning.
Zij en haar collega's onderzochten adipokines bij mannelijke mensen en muizen voor en na het sporten. Ze zagen dat de niveaus van TGF-bèta 2 na inspanning omhoog gingen.
Nader onderzoek wees uit dat - zowel bij de mannen als bij de muizen - inspanning de TGF-bèta 2-spiegels deed stijgen, niet alleen in vetweefsel maar ook in het bloed.
Het team ontdekte ook dat de behandeling van muizen met TGF-bèta 2 direct metabolische veranderingen teweegbracht, waaronder hogere niveaus van vetzuuropname en betere glucosetolerantie.
Omgekeerde slechte effecten van een vetrijk dieet
In de volgende fase van het onderzoek dienden de onderzoekers TGF-beta 2 toe aan muizen die zwaarlijvig waren geworden door een vetrijk dieet.
Ze merkten op dat het eiwit een vergelijkbaar effect had als dat van lichaamsbeweging; het keerde de negatieve effecten om die een vetrijk dieet op de stofwisseling heeft.
Ten slotte dienden ze TGF-bèta 2 toe aan muizen die diabetes type 2 hadden ontwikkeld door het eten van een vetrijk dieet. Nogmaals, het effect was vergelijkbaar met dat van lichaamsbeweging en leidde tot een omkering van de negatieve metabolische impact van het dieet.
Prof. Goodyear zegt dat de studie de eerste is die aantoont dat een door inspanning geïnduceerde adipokine de stofwisseling ten goede kan komen.
Bovendien ontdekte het team dat melkzuur ook een prominente rol speelt in het proces waardoor door inspanning geïnduceerde TGF-bèta 2 het metabolisme beïnvloedt.
Spieren geven melkzuur af tijdens het sporten. Het zuur reist vervolgens naar vetweefsel en stimuleert vetcellen om TGF-bèta 2 uit te scheiden.
De onderzoekers zijn van mening dat de bevindingen kunnen leiden tot therapieën die TGF-bèta 2 gebruiken om een hoge bloedsuikerspiegel en diabetes type 2 te behandelen.
Er ligt echter nog veel werk voor de boeg, inclusief langetermijnonderzoeken naar de veiligheid van TGF-bèta 2, voordat dergelijke behandelingen beschikbaar kunnen komen.
“Dit onderzoek heeft echt een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we denken over lichaamsbeweging en de vele metabole effecten van lichaamsbeweging. En, belangrijker nog, dat vet speelt eigenlijk een belangrijke rol bij de manier waarop lichaamsbeweging werkt. "
Prof. Laurie J. Goodyear, Ph.D.