Genen en sportvoeding: het nutrigenomics-doolhof ontrafeld

Het ‘Human Genome Project’, gestart in 1990, was een internationaal wetenschappelijk onderzoeksproject met als doel alle menselijke genen (meer dan 3 miljard) te identificeren en in kaart te brengen, zowel vanuit een fysiek als functioneel standpunt. Uiteindelijk wil men leren welke specifieke DNA-fracties verantwoordelijk zijn voor de aansturing van specifieke functies in het menselijk lichaam. In 2003 was al ~90% van de genen in kaart gebracht, maar er wordt nog steeds gewerkt aan het voltooien van de kaart. Het is belangrijk om te onthouden dat het voltooide menselijke genoom bestaat uit een ‘mozaïek’ van verschillende individuen, en dus geen specifieke persoon vertegenwoordigt.

De sequentiebepaling van het menselijk genoom biedt veel voordelen voor de natuurwetenschappen en de samenleving. Kennis van ‘genactiviteit’ kan bijvoorbeeld helpen om ziekten beter te begrijpen, individuen te identificeren die risico lopen op ziekten zoals kanker of diabetes, of de ontwikkeling van medicatie te vergemakkelijken en hun effecten nauwkeuriger te voorspellen. Maar genetisch onderzoek heeft ook de mogelijkheid gecreëerd voor het 'bewerken' van genen, met als doel specifieke functies in het menselijk lichaam te versterken of net te verzwakken, wat in de context van sport dus ook zou kunnen misbruikt worden om sportprestaties te verbeteren. Vaak wordt er in deze context verwezen naar de term ‘gendoping’. Denk maar aan het manipuleren van genen om bijvoorbeeld de ‘natuurlijke’ EPO-productie te stimuleren of de aanmaak van spiermassa te verhogen om zodoende sportprestaties te verbeteren. Deze oneerlijke toepassing is spijtig genoeg voor sommigen sporters zeer aanlokkelijk.

Een ander gevolg van genetisch onderzoek is de ontwikkeling van commerciële genetische screeningstools die gericht zijn op zogenaamde ‘talentdetectie’, of die het mogelijk maken om ‘geïndividualiseerde’ en op maat gemaakte trainingsadviezen te ontwerpen om sportprestaties te optimaliseren. Sommige genen komen vaker voor bij sprinters, terwijl andere eerder gelinkt zijn aan uithoudingsvermogen. Veel bedrijven bieden nu ‘pick and pay’ genetische testkits aan om ‘je talent te testen’. Toch is zo'n testkit waardeloos omdat deze testen uitgaan van de valse veronderstelling dat sportprestaties eenvoudigweg worden bepaald door slechts een paar 'fraaie sportgenen'. Maar in de werkelijke wereld zijn sportprestaties afhankelijk van de complexe interactie tussen duizenden genen enerzijds, en training, voeding, leefomgeving, en nog vele andere factoren. Bovendien worden sportprestaties ook mede bepaald door cruciale emotionele en psychologische factoren. Het gebruik van de voor de massa verkrijgbare testen die geïndividualiseerde trainingsadviezen mogelijk zouden maken op basis van iemand zijn genotype wordt momenteel niet beschouwd als wetenschappelijk onderbouwd. Toch kunnen deze testen zich in het komende decennium mogelijkerwijze manifesteren als nuttige coaching tools.

Onlangs zijn genetische tests ook doorgedrongen in de wereld van de sportvoeding. Dit proces wordt grotendeels aangestuurd door fabrikanten van kant-en-klare en betaalbare genetische screeningkits. Het is algemeen bekend dat voeding een belangrijke invloed heeft op trainingsadaptaties en sportprestaties. Een uitgebalanceerde, gevarieerde en gezonde voeding vormt de basis van elke voedingspiramide, ook bij sporters (zie figuur 1). Bovendien moet elk individu dat intensief sport beoefent de inname van extra koolhydraten overwegen via koolhydraatrijke voedingsmiddelen, snacks of drankjes om te voldoen aan de verhoogde energiebehoefte van training en competitie. Ook strategische inname van eiwitsupplementen kan significant bijdragen tot het stimuleren van het spierherstel tussen trainingen en kan bovendien trainingsadaptaties bevorderen. Ten slotte wijst het beschikbare bewijs erop dat sommige voedingssupplementen (creatine, bèta-alanine, cafeïne, ...) de sportprestaties kunnen verbeteren. Maar verschillende individuen kunnen heel anders reageren op dezelfde voedingsadviezen, voedingsstoffen en voedingssupplementen. Daarom is een ‘one-size-fits-all’ benadering eigenlijk niet wenselijk. Het belang van gepersonaliseerde sportvoeding werd onlangs benadrukt in een gezamenlijke standpuntverklaring ‘Nutrition and Athletic Performance’ door het American College of Sports Medicine.

Maar stelt routinematig genetische testen sportvoedingsdeskundigen wel degelijk in staat om optimalere voedingsplannen voor hun klanten te uit werken?

Ten eerste is het belangrijk te benadrukken dat onderzoek naar sport-gerelateerde nutrigenomics nog in zijn kinderschoenen staat. Bovendien bestaat er geen bewijs dat genetische screening de sportprestaties kan verbeteren. Elke bewering die genetische tests tot dusver rechtstreeks verbindt met betere sportprestaties, is dus zeker niet gebaseerd op wetenschappelijk bewijs. Bovendien is de huidige kennis op dit gebied ontstaan uit studies bij gezonde vrijwilligers en deze kennis mag niet zomaar geëxtrapoleerd worden naar topsporters.

Maar sportprestaties worden uiteindelijk ook bepaald door de algemene gezondheidsstatus van het individu. In dit opzicht kan nutrigenomics mogelijks waardevolle input bieden ter ondersteuning van de gezondheid van sporters. Zodoende kan genetische screening bijdragen aan het identificeren van personen die risico lopen op specifieke nadelige voedingsreacties of op tekorten aan micronutriënten. Lactose-intolerantie bijvoorbeeld, wordt gelinkt aan een specifieke genetische variant die een specifieke voedingsstrategie vereist, namelijk het vermijden van lactose bevattende voedingsmiddelen of voedingsstoffen. In dit opzicht spelen genetische variaties ook een rol bij de regulering van de balans van specifieke vitamines (vit A, C, D, B12, folaat) en mineralen (ijzer, calcium) in het lichaam. Bovendien is de lichaamssamenstelling van een sporter een cruciale prestatiebepalende factor in de meeste, zo niet alle sporten. De reactie van de lichaamssamenstelling van een sporter op een bepaalde energie-inname (koolhydraten, vetten, eiwitten) is echter zeer verschillend tussen individuen, wat op zijn minst gedeeltelijk wordt verklaard door de genetische achtergrond. Echter, wetenschappelijk-gebaseerde aanbevelingen met als doel voedingsadviezen op maat op te stellen afhankelijk van specifieke geïdentificeerde genetische varianten, ontbreken tot op heden. Als gevolg hiervan kan nutrigenomics inderdaad aantrekkelijke ‘beschrijvende’ informatie opleveren, maar het is onwaarschijnlijk dat dit relevante en directe voordelen zal opleveren voor de recreatieve sporter of topsporter. Het gebruik van cafeïne kan een uitzondering zijn op deze regel, omdat beschikbare bevindingen aangeven dat variaties in het ADORA2A-gen ten minste gedeeltelijk het effect op de prestatie en slaapstoornissen bij inname van cafeïne verklaren.

Concluderend, genetische tests die beweren dat ze voedingsbegeleiding op maat van atleten of fysiek actieve individuen verder kunnen optimaliseren, zijn niet gebaseerd op degelijk wetenschappelijk bewijs en vloeien voornamelijk voort uit commerciële motieven. Meer onderzoek is nodig om dergelijke procedures te rechtvaardigen voor gebruik in de dagelijkse sportvoedingspraktijk. Behalve voor cafeïne, bestaan er geen relevante genotype-gestuurde adviezen voor het gebruik van specifieke voedingssupplementen.

Figuur 1: De basis van een adequate sportvoeding

Samenvatting

• Individuen kunnen zeer verschillend reageren op dezelfde voedingsadviezen. Deze variabiliteit is ten minste gedeeltelijk te wijten aan genetische verschillen.
• Identificatie van individuele genvarianten die betrokken zijn bij de regulering van metabole reacties op voedselinname, ‘nutrigenomics’ genoemd, kan zinvol zijn bij het opstellen van geïndividualiseerde voedingsadviezen. Zo is lactose-intolerantie gelinkt aan een specifiek genetisch tekort en vereist een lactosevrij dieet.
• Maar er is geen bewijs dat nutrigenomics kan bijdrage tot meer optimale voedingsadviezen gericht op het verbeteren van de inspanningscapaciteit of sportprestaties.
• Daarom is, in afwachting van verder onderzoek, routinematig gebruik van genetische screening ter ondersteuning van sportvoedingsadvies vooral voorbarig en niet op feiten gebaseerd.

Referenties

• Ferguson LR, De Caterina R, Görman U, et al. Guide and Position of the International Society of Nutrigenetics/Nutrigenomics on Personalised Nutrition: Part 1 - Fields of Precision Nutrition. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2016;9(1):12-27. doi:10.1159/000445350
• Mathers JC. Nutrigenomics in the modern era. Proc Nutr Soc. 2017;76(3):265-275. doi:10.1017/S002966511600080X
• Guest NS, Horne J, Vanderhout SM, El-Sohemy A. Sport Nutrigenomics: Personalized Nutrition for Athletic Performance. Front Nutr. 2019;6:8. Published 2019 Feb 19. doi:10.3389/fnut.2019.00008
• Thomas DT, Erdman KA, Burke LM. American College of Sports Medicine Joint Position Statement. Nutrition and Athletic Performance. Medicine and Science in Sports and Exercise. 2016 Mar;48(3):543-568. DOI: 10.1249/mss.0000000000000852.