Introduksjon

Det har blitt estimert at individer over 60 år tilsvarer rundt 11 prosent av verdens befolkning, og det er estimert at innen 2050 vil antallet dobles til 22 % 1. Samtidig ble verdens befolkning over 80 år nesten triplet fra 1990 til 2019 (54 millioner til 143 millioner), og antallet 80 åringer er estimert til å bli triplet igjen innen 2050 til over 400 millioner 2.

Ved økt aldring vet man at en rekke av kroppens funksjoner blir redusert, noe som kan ha store individuelle, nasjonale og globale konsekvenser med den økende eldrebølgen som kommer. En naturlig del av å bli eldre er å oppleve aldersrelatert muskel- og styrketap, samt nedsatt funksjonalitet i hverdagen. Dette kalles for sarkopeni. Sarkopeni har mange effekter for menneskelig helse og kan påvirke dødeligheten blant eldre fordi nedsatt funksjonalitet kan ha en rekke fysiologiske, psykologiske og sosiologiske konsekvenser. Basert på dette, har flere ulike intervensjonsstrategier blitt foreslått og utført for å motvirke aldersrelatert muskel- og styrketap, med spesifikt fokus på en kombinasjon av trening og kosthold for å motvirke sarkopeni. Likevel er effekten av disse intervensjonene ofte påvirket av at eldre utvikler det som kalles for anabolsk resistens, som betyr nedsatt evne til å utnytte seg av proteinet i kostholdet til å stimulere muskelproteinsyntesen, som igjen er viktig for å beholde eller utvikle muskelmasse.     

Første oktober er FNs eldredag, og basert på den økende eldrebølgen som vil komme i årene fremover, samt utfordringen som er knyttet til sarkopeni og anabolsk resistens vil det være lurt å gå gjennom noe av litteraturen på området for å gjøre leserne klar over hva vi kan gjøre. Nylig ble det publisert en narrativ oversiktsartikkel, som gikk gjennom noe av litteraturen som omhandler anabolsk resistens og sarkopeni 3. Artikkelen adresserte nøkkelfaktorene som bidro til sarkopeni og anabolsk resistens, og kom med praktiske anbefalinger til tiltak som kan gjøres for å motvirke dette. Dermed vil hensikten med artikkelen være å gå gjennom hovedfunnene til oversiktsartikkelen, i tillegg til andre studier, for å gi leseren en introduksjon til: 1) hva som bidrar til sarkopeni og anabolsk resistens, og 2) hvordan vi kan bremse sarkopeni ved treningsrelaterte- og kostholdstiltak.

Utvikling av anabolsk resistens og sarkopeni

De metabolske mekanismene for muskelsvinn er basert på den dynamiske balansen mellom muskelproteinsyntese og muskelproteinnedbrytning. Det vil si nettobalansen mellom disse to på de myofibrillære (kontraktile) proteinene. Om muskelproteinnedbrytningen er større enn muskelproteinsyntesen (negativ proteinbalanse) over tid, vil man miste muskelmasse.           

Stimulering av proteinsyntese fra proteinkilder reduseres ved aldring, noe som reduserer sensitiviteten til proteininntaket. Dette betyr at man trenger mer protein for å maksimere proteinsyntese-responsen hos eldre enn yngre 4.

Styrketrening stimulerer også muskelproteinsyntese, og stimuleringen er vist å bli redusert hos eldre 5. Man tror dette i hovedsak skyldes nedsatt aktivering av signalveier som blant annet PI3K/AKT- og MAPK-signalveier ved mekanisk drag (som er hovedmekanismen for muskelvekst) 6.

Videre ser insulin ut til å være en påvirkningsfaktor for anabolsk residens, ved at de eldre ser ut til å være mindre sensitiv enn yngre til den anabolske påvirkningen insulin har på muskelen. Insulin har en rekke roller i kroppen, men en primærolle ved styrketrening for muskelvekst er å redusere muskelproteinnedbrytning og øke muskelproteinsyntese. Noe man tror skjer ved at insulin ser ut til å øke blodgjennomstrømning til muskel, som igjen øker aminosyre-tilgjengeligheten til muskelen.    

Flere mekanismer er også foreslått i litteraturen til å bidra til anabolsk resistens hos eldre. Mekanismene er blant annet minsket anabolsk signalaktivitet 6, redusert insulinmediert kapillær-rekruttering (redusert aminosyre-leveranse til muskelen) 7, og nedsatt  satelittcelle-konsentrasjon 8. Selv om det er godt dokumentert at anabolsk resistens er et fenomen, som utvikles ved aldring, er mekanismene bak anabolsk resistens lite forstått, og det kreves mer forskning for å utvikle vår forståelse for mekanismene.

Ikke-aldrings relaterte faktorer på anabolsk resistens

Selv om anabolsk resistens er godt dokumentert og utvikles ved aldring, er det i stor grad usikkerhet om resistensen skyldes aldringen i seg selv eller andre faktorer assosiert med aldring (eksempelvis: økt overvekt, mer stillesitting, o.l.). Primærårsaken til dette er trolig at studier har rapportert svært sprikende funn når det kommer til anabolsk resistens. Blant annet er en ikke-aldrende faktor, som kan påvirke den anabolske resistensen overvekt. Årsaken er at overvekt har vist seg å bidra til økt anabolsk resistens 9. Siden minsket aktivitet og økt overvekt er assosiert med anabolsk resistens 3, kan det derfor være at dette er en påvirkende faktor for anabolsk resistens hos eldre, og ikke bare aldring i seg selv.

Mye av usikkerheten til om alderdom i seg selv er primærårsak til anabolsk resistens er ulike studiedesign. Derfor utførte Shad, Thompson and Breen 10 en systematisk oversiktsartikkel hvor de analyserte de ulike metodikkene benyttet i studiene, for å kunne gi potensielle forklaringer for den tvetydige dataen på området. Aldersspriket for de yngre deltakerne var 20-35 år, mens de eldre voksne var fra 64-76 år. Det var totalt 48 deltakergrupper og 24 studier. Dette førte til at 3 separate modeller ble undersøkt. En modell undersøkte styrketrening alene, hvor 8 av 17 grupper viste aldersrelatert anabolsk resistens ved redusert muskelproteinsyntese-respons hos de eldre. Den andre modellen adresserte responsen til proteinrik mat alene. Her viste 8 av 21 grupper tilstrekkelig evidens for aldersrelatert anabolsk resistens ved redusert muskelproteinsyntese hos de eldre deltakerne sammenlignet med de yngre. Den tredje modellen var studier som benyttet en kombinasjon av trening og proteinrik mat. Studien fant evidens for aldersrelatert anabolsk resistens i kun 2 av 10 grupper. Mangelen på å avdekke anabolsk resistens i mange av studiene som undersøker kombinasjonen av proteinrik kost og trening gir overbevisende støtte for at det er sannsynlig at utvikling av anabolsk resistens ikke kun skyldes aldring alene. Noe som tydet på at anabolsk resistens kan motvirkes med trening (spesifikt styrketrening) og inntak av proteinrik mat med en hensiktsmessig aminosyreprofil.

Hva kan vi gjøre? 

1) Fysisk aktivitet og trening med fokus på å øke/vedlikeholde muskelmasse og styrke.

En oversiktsstudie av Lopez, Pinto, Radaelli, Rech, Grazioli, Izquierdo and Cadore 11 som inneholdt 16 studier, undersøkte hvordan deltakere over 65 år som møtte diagnostikken for skrøpelig (nedsatt funksjon på flere fysiologiske systemer), trente 1-6 ganger i uken, med 1-3 sett, på 6-15 repetisjoner med en absolutt intensitet på 30-70% av 1-RM responderte på treningen. Forskerne fant at maksimal styrke økte 6-37%, muskelmassen økte 3,4-7,5% og muskel-power (kraft*hastighet) økte rundt 8%, noe som økte den funksjonelle kapasiteten med 4,7-58,1%.

I tillegg til styrketrening har et høyt daglig skritt-antall vist seg å være positivt korrelert (r2 = 0,33) med muskelproteinsyntese etter inntak av proteinrik mat 12. Det er verdt å nevne at styrketrening også har vist seg å være tilstrekkelig for å vedlikeholde muskelmasse ved en reduksjon i skritt-antall 13.

Sammen gir dette kollektiv evidens for at både styrketrening og fysisk aktivitet i form av skritt kan være viktige redskap for å redusere sarkopeni. I tillegg er det verdt å merke seg at styrketrening også kan være tilstrekkelig for vedlikehold/økning av muskelmasse når de eldre er tvunget til å redusere fysisk hverdagsaktivitet, som ved for eksempel sykehusinnleggelser.

2) Innta et totalt daglig proteininntak med en hensiktsmessig fordeling jevnt utover måltidene

Både totalt daglig inntak av protein og protein-distribusjon er viktige faktorer for å maksimere muskelanabolsime. Det finnes en rekke anbefalinger der ute for eldre, og anbefalingene er i stor grad forskjellige, for de påvirkes av faktorer som blant annet aktivitetsnivå, daglig kaloriinntak, skade og sykdom (Se tabell 1). Det er greit å merke seg at majoriteten av forskningen som er gjort på området ikke har benyttet vesentlige store doser pr. dag, det kan derfor være at et enda høyere proteininntak enn tabell 1 viser, kan være hensiktsmessig        3.        
 

Tabell 1. Adaptert fra Aragon et al., 2022. Viser anbefalinger for proteininntak blant den eldre befolkningen for å redusere effekten anabolsk resistens har på sarkopeni.

3) Kosttilskudds- og supplementeringsstrategier

En utfordring med høyt proteininntak er at det har en mettende effekt ved større inntak. Dermed kan supplementering av tilskudd som EAA, leucine, og proteinpulver være verdt å vurdere, fordi det kan gjøre et større protein- eller aminosyreinntak enklere å gjennomføre 3. For eksempel fant Katsanos, Kobayashi, Sheffield-Moore, Aarsland and Wolfe 17 at å supplementere 1,7 g leucine med EAA for eldre ikke matchet muskelproteinsyntesen til de yngre, men en økning til 2,8 g leucine innad i en EAA-blanding matchet responsen.

Et annet kosttilskudd som har universell anerkjennelse, er kreatin (ofte monohydrat). Dette fordi det øker de intramuskulære kreatinnivåene som fungerer som en buffer for å resyntetisere ATP, noe som øker kapasiteten til å utføre maksimal anaerob innsats. Anbefalinger her ligger på 3-5 g/dagen (gjerne resten av livet), og det er mulig, men ikke nødvendig å utføre en loading-fase på 20-25g/dagen i en ukes tid 3.

Vitamin D er også anbefalt fordi dets effekt på benhelse, muskelfunksjon og metabolisme. Vitamin D-mangel er assosiert med muskelfiber-reduksjon, mens behandling har vist seg å resultere i muskelvekst av type-2-muskelfibre hos mennesker 18. Vitamin-D-anbefalingene er ulike, men generelle anbefalinger ligger mellom 1500-2000 IU/dagen.

Omega-3 og spesifikt EPA- og DHA-fettsyrer er anbefalt. Disse har en rekke effekter, blant annet har de en anabolsk effekt, hvor et høyere inntak har vist seg å øke muskelproteinsyntese og spesifikt mTOR via p70S6k 19. Anbefalinger her ligger på 2-3 g/dagen med kombinert EPA- og DHA-fettsyrer (Se tabell 2).

Tabell 2. Adaptert fra Aragon et al., 2022. Viser anbefalinger for kosttilskudds- og supplementeringsanbefalinger for og potensielt redusere effekten anabolsk resistens har på sarkopeni. 

Oppsummering

Mekanismene for sarkopeni og anabolsk resistens er komplekse, og vår forståelse er begrenset. Eldrebølgen de kommende årene vil trolig både dobles og triples for de over 60- og 80 år innen 2050, noe som kan ha store individuelle, nasjonale og globale konsekvenser. Selv om muskelstørrelse, muskelstyrke og funksjon blir nedsatt som vi blir eldre, kan vi, og trolig burde gjøre en rekke tiltak. Dette innebærer for voksne og eldre: 1) utføre 150-300 minutter med fysisk aktivitet av moderat intensitet i uken, 2) utføre styrketrening 2-3 ganger pr. uke for å opprettholde fysisk funksjon. 3) Ha et totalt proteininntak fra 1-2 g/kg pr. dag, med jevn fordeling på 0,4-0,6 g/kg pr. måltid, med en måltidsfrekvens på 3-6 måltider dagen. I tillegg kan det å supplementere med EAA, leucine og proteinpulver være hensiktsmessig for eldre som sliter med å innta tilstrekkelig med proteiner. Inntak av 3-5 gram kreatin dagen,  vitamin D-inntak på 1500-2000 IU/dagen, og et Omega-3-inntak på 2-3 g/dagen med kombinert EPA-DHA, ser også ut til å være hensiktsmessig, fordi dette har en rekke potensielle fysiologiske effekter som kan bidra til å vedlikeholde/øke muskelmasse hos eldre.

Referanser

1.        Kanasi E, Ayilavarapu S, Jones J. The aging population: demographics and the biology of aging. Periodontology 2000. 2016;72(1):13-18.

2.        Desa U. United Nations, Department of economic and social affairs, population division. World population prospects 2019: highlights. Accessed 22/11/2019). Retrieved from: https://population. un. org/wpp …; 2019.

3.        Aragon AA, Tipton KD, Schoenfeld BJ. Age-related muscle anabolic resistance: inevitable or preventable? Nutrition Reviews. 2022;

4.        Moore DR, Churchward-Venne TA, Witard O, et al. Protein ingestion to stimulate myofibrillar protein synthesis requires greater relative protein intakes in healthy older versus younger men. Journals of Gerontology Series A: Biomedical Sciences and Medical Sciences. 2015;70(1):57-62.

5.        Fry CS, Drummond MJ, Glynn EL, et al. Aging impairs contraction-induced human skeletal muscle mTORC1 signaling and protein synthesis. Skeletal muscle. 2011;1(1):1-11.

6.        Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, et al. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. The FASEB Journal. 2005;19(3):1-22.

7.        Fujita S, Glynn EL, Timmerman KL, Rasmussen BB, Volpi E. Supraphysiological hyperinsulinaemia is necessary to stimulate skeletal muscle protein anabolism in older adults: evidence of a true age-related insulin resistance of muscle protein metabolism. Diabetologia. 2009;52(9):1889-1898.

8.        Morton RW, Traylor DA, Weijs PJ, Phillips SM. Defining anabolic resistance: implications for delivery of clinical care nutrition. Current opinion in critical care. 2018;24(2):124-130.

9.        Beals JW, Burd NA, Moore DR, Van Vliet S. Obesity alters the muscle protein synthetic response to nutrition and exercise. Frontiers in nutrition. 2019:87.

10.      Shad BJ, Thompson JL, Breen L. Does the muscle protein synthetic response to exercise and amino acid-based nutrition diminish with advancing age? A systematic review. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2016;311(5):E803-E817.

11.      Lopez P, Pinto RS, Radaelli R, et al. Benefits of resistance training in physically frail elderly: a systematic review. Aging clinical and experimental research. 2018;30(8):889-899.

12.      Smeuninx B, Mckendry J, Wilson D, Martin U, Breen L. Age-related anabolic resistance of myofibrillar protein synthesis is exacerbated in obese inactive individuals. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2017;102(9):3535-3545.

13.      Phillips BE, Williams JP, Greenhaff PL, Smith K, Atherton PJ. Physiological adaptations to resistance exercise as a function of age. JCI insight. 2017;2(17)

14.      Bauer J, Biolo G, Cederholm T, et al. Evidence-based recommendations for optimal dietary protein intake in older people: a position paper from the PROT-AGE Study Group. Journal of the american Medical Directors association. 2013;14(8):542-559.

15.      Morton RW, Murphy KT, McKellar SR, et al. A systematic review, meta-analysis and meta-regression of the effect of protein supplementation on resistance training-induced gains in muscle mass and strength in healthy adults. British journal of sports medicine. 2018;52(6):376-384.

16.      Hector AJ, Phillips SM. Protein recommendations for weight loss in elite athletes: A focus on body composition and performance. International journal of sport nutrition and exercise metabolism. 2018;28(2):170-177.

17.      Katsanos CS, Kobayashi H, Sheffield-Moore M, Aarsland A, Wolfe RR. A high proportion of leucine is required for optimal stimulation of the rate of muscle protein synthesis by essential amino acids in the elderly. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 2006;291(2):E381-E387.

18.      Van der Meijden K, Bravenboer N, Dirks N, et al. Effects of 1, 25 (OH) 2D3 and 25 (OH) D3 on C2C12 myoblast proliferation, differentiation, and myotube hypertrophy. Journal of cellular physiology. 2016;231(11):2517-2528.

19.      Smith GI, Atherton P, Reeds DN, et al. Dietary omega-3 fatty acid supplementation increases the rate of muscle protein synthesis in older adults: a randomized controlled trial. The American journal of clinical nutrition. 2011;93(2):402-412.

20.      Chilibeck PD, Kaviani M, Candow DG, Zello GA. Effect of creatine supplementation during resistance training on lean tissue mass and muscular strength in older adults: a meta-analysis. Open access journal of sports medicine. 2017;8:213.

21.      Holick MF, Binkley NC, Bischoff-Ferrari HA, et al. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. The Journal of clinical endocrinology & metabolism. 2011;96(7):1911-1930.