Neuromusculaire elektrische stimulatietraining veroorzaakt atypische aanpassingen van het fenotype van de menselijke skeletspier: een functionele en proteomische analyse

In de studie “Neuromuscular electrical stimulation training induces atypical adaptations of the human skeletal muscle phenotype: a functional and proteomic analysis” werd onderzocht hoe neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES) gedurende een periode van 8 weken de neuromusculaire eigenschappen van de menselijke skeletspieren beïnvloedde. Het onderzoek omvatte acht gezonde jonge mannelijke proefpersonen die gedurende 25 sessies isometrische NMES van de quadriceps ondergingen. De resultaten wezen op aanzienlijke verbeteringen in maximale vrijwillige kracht en neurale activatie in zowel een actieve groep (die regulier aan lichaamsbeweging deed) als een sedentaire groep (die geen lichaamsbeweging uitvoerde).

Op het niveau van spiervezels vertoonden zowel type 1- als type 2-vezels aanzienlijke hypertrofie, en er werd een verschuiving waargenomen van myosine-zware-ketenisoform (MHC) 2X naar MHC-2A en MHC-1, wat duidt op een overgang van een snel naar een langzaam fenotype. Proteomische analyse onthulde veranderingen in myofibrillaire eiwitten, energieproductiesystemen en antioxidant-verdedigingssystemen. Deze aanpassingen werden beschouwd als typerend voor zowel weerstands- als uithoudingstraining.

De conclusie van het onderzoek benadrukte dat NMES-training niet alleen effectief is gebleken bij het vergroten van spiermassa, maximale kracht en neurale activatie, maar ook bij het bevorderen van oxidatief metabolisme en het verbeteren van antioxidatieve verdedigingssystemen bij gezonde jonge mensen. Bovendien werden de waargenomen fenotypeveranderingen als atypisch beschouwd en kunnen ze worden toegeschreven aan het specifieke patroon van motorunitrekrutering dat kenmerkend is voor NMES, namelijk niet-selectief, continu en synchroon.

De relevantie van deze bevindingen strekt zich uit tot de behandeling van desgebruiksatrofie, waarbij verlies van spiermassa, kracht en een verschuiving naar een meer glycolytisch fenotype optreden. Het onderzoek suggereert dat NMES bijzonder geschikt zou kunnen zijn om desgebruiksatrofie tegen te gaan, vooral bij patiënten met beperkte of geen naleving van vrijwillige lichaamsbeweging, zoals ouderen, zeer sedentaire individuen en patiënten met bepaalde chronische aandoeningen.