Naarmate we ouder worden, wordt het moeilijker om actief te blijven. Nieuw onderzoek van fysioloog Richie Goulding kan verklaren waarom onze spieren na verloop van tijd niet meer dezelfde hoeveelheid energie kunnen genereren. “We wilden de processen achter de afname van onze fysieke capaciteit beter begrijpen.”
Hiervoor richtte Goulding zich op de mitochondriën, de energiecentrales in onze spiercellen die beweging mogelijk maken en volop aanwezig zijn in de spieren die aan onze botten vastzitten. “Ze zijn verantwoordelijk voor het genereren van energie voor spiercontractie,” legt Goulding uit. Hij wilde onderzoeken welke rol mitochondriën spelen bij het verminderen van de inspanningscapaciteit als we ouder worden. Zijn conclusies zijn nu gepubliceerd in het tijdschrift Aging Cell.
Vergelijking
“Om dit te onderzoeken, vergeleken we een groep jonge mensen (ongeveer 27 jaar) met individuen van middelbare leeftijd (ongeveer 55 jaar). De groepen hadden een vergelijkbaar niveau van fysieke activiteit, waardoor we de verschillen konden toeschrijven aan leeftijd, en niet aan de verminderde fysieke activiteit die vaak met ouder worden gepaard gaat,” zegt Goulding. Alle proefpersonen deden een fietstest om hun fitheid te meten, terwijl een niet-invasief meetinstrument bijhield hoeveel zuurstof hun spieren gebruikten. Daarnaast ondergingen de proefpersonen een spierbiopsie, zodat de onderzoekers de spiermonsters konden analyseren en de mitochondriën konden vergelijken.
Veranderingen
Goulding en zijn collega's vonden geen verschillen in de totale hoeveelheid mitochondriën, wat wel typisch is voor een hogere leeftijd. Bij de middelbare leeftijd waren de mitochondriën echter kleiner en talrijker. Goulding: “Dit impliceert dat de mitochondriën in hun spieren meer gefragmenteerd waren. Dit suggereert dat mitochondriale fragmentatie een vroege indicator van spierveroudering kan zijn, mogelijk al voordat de totale hoeveelheid mitochondriën met de leeftijd afneemt.” Aangezien spieren afhankelijk zijn van een goed verbonden netwerk om efficiënt energie te produceren en te verdelen, kan deze fragmentatie de energie verminderen en het moeilijker maken om te sporten. Deze fragmentatie aanpakken zou dus een oplossing kunnen bieden voor de afname in inspanningscapaciteit bij ouder worden.
Goulding merkte ook een verandering op bij een specifiek type mitochondriën dat zich nabij kleine bloedvaatjes bevindt en helpt zuurstof vanuit de bloedbaan in de spier te brengen. “Bij de groep van middelbare leeftijd waren er minder van deze mitochondriën, wat zou kunnen verklaren waarom oudere spieren moeite hebben om tijdens het sporten voldoende zuurstof te krijgen,” vertelt Goulding.
Tot slot vond Goulding veranderingen op het niveau van het individuele mitochondrium. “Bij oudere individuen waren de binnenste plooien van deze structuren, de cristae genoemd, minder compact. Deze plooien zijn belangrijk omdat ze de enzymen bevatten die helpen bij het genereren van energie. Als deze niet goed functioneren, kunnen spiercellen minder energie produceren.”
Goulding concludeert dat de structurele veranderingen in mitochondriën in direct verband staan met een lagere inspanningscapaciteit bij mensen van middelbare leeftijd. “Deze veranderingen verklaarden tot wel 87% van de verschillen in fysieke prestaties tussen jongeren en oudere groep,” aldus Goulding.
Volgende stappen
Aangezien de oudere groep zeer fit was voor hun leeftijd, vertoonden hun spieren nog niet de typische tekenen van veroudering, zoals een afname in spiergrootte. Maar op mitochondriaal niveau waren er wel tekenen van veroudering. “Dit suggereert dat het richten op veranderingen in de mitochondriën een veelbelovende manier zou kunnen zijn om spierafname naarmate we ouder worden te vertragen of te voorkomen.”
We hebben nog niet alle antwoorden, maar dit onderzoek opent mogelijkheden voor het behoud van spierkracht en energie naarmate we ouder worden. Goulding: “Dit onderzoek suggereert dat gerichte training of medicatie kunnen helpen om de spierenergie te behouden naarmate we ouder worden. Hoewel het nog onduidelijk is of deze mitochondriale veranderingen omkeerbaar zijn, onderzoeken we momenteel hoe beweging kan worden ingezet om sommige van deze leeftijdsgerelateerde veranderingen te verminderen of te voorkomen.”