Waarom en hoe neemt spiermassa af tijdens ziekenhuisopname?

Langere tijd niet bewegen, bijvoorbeeld tijdens een ziekenhuisopname of langdurige bedrust, is ongezond. De spiermassa neemt snel af en de stofwisseling gaat achteruit. Dat leidt tot zwakte en soms blijvende gezondheidsschade. Bijvoorbeeld chronische aandoeningen als diabetes, obesitas en hart- en vaatziekten. Hoe en waarom dat precies gebeurt, was niet duidelijk. De afgelopen 5 jaar deed Moritz Eggelbusch hier onderzoek naar.

Overvoerd

“Langdurig niet bewegen heeft ingrijpende gevolgen voor je lichaam”, zegt Eggelbusch. “Na 6 dagen inactiviteit zien we al tekenen van insulineresistentie. Dat is een voorloper van diabetes. We zien ook een snelle ophoping van suikers en vetten in de spieren. De cellen raken als het ware overvoerd met voedingsstoffen. Als dit langer aanhoudt, ontstaat er een mismatch tussen de opname en het verbruik van voedingsstoffen. Dat belemmert de effectieve energiebenutting in cellen. Dat kan een blijvend effect zijn.”

Wisselwerking

Bij langdurige inactiviteit treden ook schadelijke ontstekingsprocessen op. “Ontsteking is in principe goed. Het ruimt ziekteverwekkers op. Maar inactiviteit zorgt voor ongezonde ontsteking door het hele lichaam. Uit mijn onderzoek blijkt dat systemische ontsteking op zichzelf leidt tot verlies van spiermassa. Ook versterken de effecten van inactiviteit en ontsteking elkaar in een wisselwerking.” Hij vond een specifiek ontstekingsmechanisme in gekweekte spiercellen. Dat zou met farmacologische remmers kunnen worden beïnvloed om spierafname te remmen.

Ruimtevaart

Het onderzoek van Eggelbusch strekte zich uit van labtafel tot bed. Hij keek naar de effecten van inactiviteit en ontsteking apart én in combinatie. Hij zocht eerst naar mogelijke werkingsmechanismen in celkweekjes in het laboratorium. Vervolgens onderzocht hij deze in proeven met muizen. En ten slotte werkte hij met mensen. In het laboratorium van ruimtevaartorganisatie ESA liet hij 24 gezonde mensen 60 dagen het bed houden. Na 6 en na 55 dagen werd hun bloed op allerlei zaken onderzocht en ook hun spiermassa gemeten.

Echo

Voor dat laatste ontwikkelde hij een nieuwe methode. “Het meten van spiermassa werd vaak gedaan met MRI-scans. Dat is duur en tijdrovend. Het kan ook eenvoudiger door met een echo een scan te maken. Zo kan een verpleegkundige de spiermassa van een patiënt gewoon aan het bed meten. In samenwerking met Peter Weijs, lector Voeding en Beweging aan de HvA, heb ik laten zien dat dit concept in principe werkt.

In het HvA-project ProIntens is de meting ingezet om veranderingen in spiermassa in de transitie van ziekenhuis naar thuis in kaart te brengen. Dit past goed bij het praktijkgerichte onderzoek van het HvA-lectoraat Voeding en Beweging. In een vervolgstudie kan de methode verder worden gevalideerd voor alledaags gebruik.”

Eiwitinname

Zijn onderzoek biedt ook aanknopingspunten voor voedingsinterventies. “Er zijn aanwijzingen dat met name verhoogde eiwitinname kan bijdragen aan minder spierafname”, zegt Eggelbusch. “Zo kan de afname van spiermassa en spierkracht na bijvoorbeeld ziekenhuisopname mogelijk worden tegengegaan.”

Zelf zal Eggelbusch voorlopig geen vervolgonderzoek doen op dit project. Hij is een 4-jarig postdoc-traject gestart aan de Universiteit van München. “Ik ga me bezighouden met hoe meer spiermassa precies bijdraagt aan een betere gezondheid. Precies het tegenovergestelde van mijn promotieonderzoek, dus. Maar ik heb wel dezelfde werkwijze van labtafel tot bed. Dat is een heel fijne manier van werken, waardoor de bevindingen van fundamenteel onderzoek sneller en efficiënter in de praktijk worden gebracht. Ik ben blij dat ik deze kansen heb gekregen.”

De titel van het proefschrift van Moritz Eggelbuch is ‘Muscle at Risk: How Physical Inactivity and Systemic Inflammation Affect Skeletal Muscle Health’. Behalve de HvA waren ook het VUmc en de VU betrokken bij het onderzoek, specifiek het Onderzoeksinstituut Amsterdam Movement Sciences (AMS) en het Centre of Expertise Urban Vitality van de HvA. Promotoren zijn prof. dr. Peter Weijs, hoogleraar en lector Voeding en Beweging aan de VU en de HvA, en prof. dr. Richard Jaspers, hoogleraar moleculaire en toegepaste inspanningsfysiologie en hoofd van het Laboratorium voor Myologie van de VU.