Transcript Matthijs Hesselink Hoogleraar Bewegingswetenschappen

Leefstijlverandering in het voorkomen
en de behandeling van type 2 suikerziekte
Matthijs Hesselink
Hoogleraar Bewegingswetenschappen
Maastricht University
Q: Wat is leefstijl?
Department of Human Movement Sciences
FHML
Department of Human Movement Sciences
Inactiviteit en sterfte
FHML
Department of Human Movement Sciences
Wen, the Lancet 2012
Inactiviteit en sterfte
Department of Human Movement Sciences
American Scientist, 2005
Wat is type 2 suikerziekte?
 Een verstoorde suikeropname door de weefsels
Department of Human Movement Sciences
Marijn, 8yrs
Wat is type 2 suikerziekte?
 Opname van suikers gebeurt onder invloed van
insuline
 Insuline werkt niet meer goed
 Er wordt minder suiker opgenomen na een maaltijd
 Er blijft meer suiker in het bloed
Department of Human Movement Sciences
Ontstaan type 2 suikerziekte?
Insulin
Blood
IRS
P
PI3-K
Muscle cell
GLUT4
Glucose
Department of Human Movement Sciences
Q: Waarom de spier?
Department of Human Movement Sciences
De spier is verantwoordelijk voor 80% van
de suikeropname na een maaltijd
 Het niet werken van insuline in de spier staat
centraal in de ontwikkeling van suikerziekte
 Spier kan suikers opslaan
 Spier kan suikers verbranden (in mitochondria)
 Spier kan ook vet verbranden (ook in mitochondria)
Maar… in de spier van mensen met suikerziekte zitten
weinig mitochondria en zit veel vet opgeslagen
Department of Human Movement Sciences
Inspanning en gezondheid?
Type 2 suikerziekte als voorbeeld
FHML
Data M Hesselink unpublished
11
Q: Waarom bewegen?
Department of Human Movement Sciences
Inspanningsintensiteit
FHML
Church, Obesity 2009
Q: Is dat omdat ik lichter word?
Department of Human Movement Sciences
Inspanning en lichaamsgewicht?
Q: Verlies ik vanzelf gewicht als ik ga sporten?
 1 Kg vet bevat ongeveer 9000 kcal,
dagelijks energiegebruik van
volwassen man ongeveer 2500 kcal
 Energiegebruik tijdens hardlopen,
een vuist regel: 1 kcal/km/kg
lichaamsgewicht
 Ik weeg 70 Kg, ik loop 5 km
= 350 Kcal
FHML
15
 Gewicht verliezen door sporten kan, maar is moeilijk!
 Je bent geneigd na je inspanning te gaan rusten en wat
extra te gaan eten….
FHML
FHML
16
Inspanning en lichaamsgewicht?
FHML
Jimmy Bell, Imperial college London
17
Inspanning en lichaamsgewicht?
A: Verlies van lichaamsgewicht is mooi meegenomen
Q: Maar is het noodzakelijk voor gezondheidswinst?
FHML
18
24 uurs glucose profielen bij zittend bestaan, eenmalige
inspanning van 45 min of 3 keer een 15 min wandeling
(type 2 diabetes patiënten)
FHML
Van Dijk, Diabetes Care 2013
Aantal hyperglycemische (>10 mmol/l)
Pieken en response op orale glucose tolerantie test bij
zit, inspanning en wandel regime
(type 2 diabetes patiënten)
FHML
Van Dijk, Diabetes Care 2013
A: er is dus een positief effect, zelfs van een eenmalige
inspanning….
Q: Hoe kan dit?
Department of Human Movement Sciences
Directe effect van eenmalige inspanning?
Insulin
Blood
IRS
P
PI3-K
Muscle cell
GLUT4
Glucose
Department of Human Movement Sciences
Een effect van herhaalde inspanning?
(training)
Department of Human Movement Sciences
Controls
FDR
T2DM
Age (y)
59.2 ± 0.7
60.1 ± 0.9
61.4 ± 1.6
BMI (kg/m2)
29.1 ± 0.7
30.1 ± 1.2
28.9 ± 0.7
Fitness
31.2. ± 1.6 32.6 ± 9.6
28.2 ± 2.3
Insulin
sensitivity
28.9 ± 3.7
11.2 ± 2.8
N=16
Department of Human Movement Sciences
N=12
N=10
22.1 ± 3.4
Phielix et al., Diabetes 2008
Q1: Hebben patiënten met suikerziekte minder mitochondrien?
Q2: doen de aanwezige mitochondrien het wel even goed?
Department of Human Movement Sciences
Mitochondrial function is decreased in (pre)diabetes
(PCr resynthesis rate prolonged)
*
30
P=0.08
PCr half-time (s)
25
20
15
10
Control
FDR
T2DM
5
0
Department of Human Movement Sciences
Phielix et al., Diabetes 2008
Dus…
De mitochondriële functie is verlaagd…
zelfs al in mensen met pre-diabetes
Q1: kun je met training de mitochondriele functie verbeteren?
Q2: Verbetert dan ook de insuline gevoeligheid?
Department of Human Movement Sciences
Screening
Baseline
measurements
Training
12 weeks
Post intervention
measurements
`
Resistance training: 1x/week, 8 exercises
1 set, 8 repetitions, 50% of MVC
2 sets, 8 repetitions, 75% of MVC
Endurance training: 2x/week.
30 minutes on 55% of max
power output
With permission
• Progressive training program
• 5 minutes of warming up and cooling down
before and after every training session on
45% of max power output on the ergometer
• Supervised training and heart rate monitored
Department of Human Movement Sciences
Meex et al., Diabetes in press
Kenmerken van de ‘testpersonen’…
20 control subjects (fasting glucose level < 7.0; 2-hours glucose < 7.8)
18 type 2 diabetics (fasting glucose level > 7.0; 2-hours glucose > 11.1)
Age
Controls (n = 20)
Diabetics (n = 18)
At baseline
At baseline
59 ± 1
59 ± 1
(Years)
Weight
(kg)
95 ± 3
94 ± 3
Length
(cm)
179 ± 1
177 ± 1
30 ± 1
30 ± 1
BMI
(kg/m2)
Department of Human Movement Sciences
Meex et al., Diabetes in press
Training verbetert de fitheid en de kracht
VO2max/kg body mass
*
*
300
30
250
25
200
watt
ml/min/kg body mass
35
Maximal power output
20
*
*
C
T2D
150
15
100
10
5
50
0
0
C
T2D
Data are means ± SE
Before training
After training
Department of Human Movement Sciences
Meex et al., Diabetes 2010
Training leidt tot meer mitochondria die het beter
doen….
Mitochondrial function (MRS)
Mitochondrial density
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
*
C
*
PCr recovery rate constant (s-1)
OXPHOS protein content
0.07
0,06
*
*
C
T2D
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
T2D
Data are means ± SE
*
Before training
After training
Department of Human Movement Sciences
Meex et al., Diabetes 2010
Training verbetert de suikeropname in de spier
Maar normaliseert het niet….
Δ insulin stimulated glucose disposal
#
umol/kg/min
25
0.08
#
20
*
15
10
5
0
C
T2D
Data are means ± SE
Before training
# significant different from C
After training
Department of Human Movement Sciences
Meex et al., Diabetes 2010
De verhoogde suikeropname komt door een
verbeterde suiker verbranding…
De opslag verbetert te weinig!
Δ non oxidative glucose disposal
(umol/kg/min)
Δ CHO oxidation
(umol/kg/min)
*
7
*
*
16
*
14
12
10
6
5
4
8
6
3
2
1
4
2
0
0
C
Data are means ± SE
C
T2D
Before training
Department of Human Movement Sciences
T2D
After training
Meex et al., Diabetes 2010
Ook deze veranderingen zien we zonder
veranderingen in lichaamsgewicht
Body mass
Fat percentage
0.06
100
*
C
T2D
40
80
30
60
%
kg
0.09
20
40
10
20
0
0
C
T2D
Data are means ± SE
No changes in fat free mass
Department of Human Movement Sciences
Before training
After training
Meex et al., Diabetes 2010
Q: Maar ik doe altijd aan sport en merk niets, hoe kan dat?
Department of Human Movement Sciences
FHML
Church, Obesity 2009
Q: Moet je eigenlijk wel aan sport doen, of zijn er andere
mogelijkheden?
Department of Human Movement Sciences
Inactiviteit en sterfte
Department of Human Movement Sciences
American Scientist, 2005
Het zittende bestaan…
FHML
FHML
A. Schwarzenegger
de body builder
A. Schwarzenegger
de gouverneur
Internet unlimited
39
Zit tijd als onafhankelijke risico factor…
 Toenemend risico bij toenemende kwartielen zittijd
 Vergelijkbare toename bij mannen en vrouwen
FHML
Van der Ploeg, Arch Int Med 2012
Zit tijd als onafhankelijke risico factor…
 Vergelijkbare toename bij gradaties overgewicht
 Toename risico met toenemende zittijd niet gereduceerd door
regelmatige lichamelijke inspanning
FHML
Van der Ploeg, Arch Int Med 2012
Conclusies
 Regelmatige lichamelijke inspanning kan type 2 suikerziekte
voorkomen
 Regelmatige lichamelijke inspanning kan de verergering van type 2
suikerziekte afremmen
 Beklijvende lichamelijke inspanning kan type 2 suikerziekte helpen
genezen (bij patiënten die (nog) niet van insuline afhankelijk zijn)
 Onderbreken van een zittend bestaan lijkt al een heel mooie
gezondheidswinst op te leveren
 Beweegprogramma’s zijn goedkoop, laagdrempelig en over het
algemeen veilig (wees wel bewust van kans op hypo’s)
 Beweegprogramma’s repareren ‘defecten’ die door (huidige) medicatie
niet worden gerepareerd…
FHML
42
Thanks to
Current research team
Patrick Schrauwen
Vera Schrauwen-Hinderling
Esther Kornips
Gert Schaart
Johanna Jörgensen
Anne Gemmink
Nils Billecke
Christine Nabuurs
Lucas Lindeboom
Lauren Sparks
Sabina Paglialunga
Joris Hoeks
Noud van Herpen
Lena Bilet
Eline van Ewijk
Bianca van Bree
Tineke v/d Weijer
Madeleen Bosma
Ellen Lenaers
Miranda Nabben
Silvie Timmers
Former members
Johan de Vogel
Ronnie Minnaard
Marco Mensink
Ruth Meex
Esther Phielix
Dept.of Radiology
Dr. E. Kooi
Prof. J. Wildberger
Dept.of Electron Microscopy
Hans Duimel
Prof. P. Frederik