Onmisbare radicalen

Zuurstofradicalen en anti-oxidanten zijn vanouds het studiegebied van prof.dr. Aalt Bast. Fabrikanten die hun voeding en pillen met anti-oxidanten als gezond aanprijzen kunnen op Basts kritiek rekenen.

Zuurstofradicalen hebben een ongezond imago. Anti-oxidanten die de zuurstofmoleculen met hun reactieve ongepaarde elektron onschadelijk kunnen maken liggen daarentegen hoog opgestapeld in de winkelvakken met voedingssupplementen en sieren de verpakking van verrijkte voedingsmiddelen. Vitaminen A, C en E, flavonoïden in rode wijn en thee, carotenoïden en een hele reeks andere anti-oxidanten in groenten en fruit bezorgen voedingsmiddelen een gezond aureool. En verrijkte voeding bevat meestal meer dan de natuurlijke hoeveelheid van één van de radicalenvangers.

Zuurstofradicalen en anti-oxidanten zijn vanouds het studiegebied van prof.dr. Aalt Bast. Bast stapte eind vorig jaar over van een leerstoel moleculaire farmacologie (VU, Amsterdam) naar de humane toxicologie (Maastricht) binnen de voedingsonderzoekschool Nutrim. Gisteren hield hij er zijn inaugurele rede. Bast: ``De overstap van molecuul naar mens is mogelijk omdat de kennis over de werking van anti-oxidanten in het menselijk lichaam toeneemt. Verantwoorde toepassingen in de voeding voor patiënten met chronische ziekten als diabetes en de longaandoening COPD naderen. Mijn onderzoek in Maastricht zal zich uitstrekken van puur fundamenteel tot de klinische toepassingen. Maar het rationeel gebruik is nog zeldzaam. Over het algemeen weten we nog veel te weinig van anti-oxidanten en hun zuurstofradicalenvangende werking om ze zomaar aan voedingsmiddelen toe te voegen, of ze in multivitaminepreparaten te slikken.''

Het is niet in detail bekend hoe anti-oxidanten in het lichaam zuurstofradicalen vangen. Maar is het daarom erg dat de consumptie van multivitaminepillen en van met anti-oxidanten verrijkte voedingsmiddelen zo toeneemt?

``Zuurstofradicalen worden als ongezond afgeschilderd, maar zijn in feite onmisbaar voor het leven. Als je energie wilt hebben om te leven moet je eten en je moet ademhalen. Bij het verteren vinden oxidatiereacties plaats waarbij uiteindelijk zuurstof aan koolstof en waterstof wordt gebonden. Daarbij ontstaan massaal zuurstofradicalen, zuurstofionen met een ongepaard elektron. Soms begint zo'n radicaal een ongecontroleerde kettingreactie waarbij schade aan celmembranen, eiwitten en DNA ontstaat. De meeste verdwijnen echter snel.

``Ons lichaam gebruikt de schadelijke eigenschappen van zuurstofradicalen ook als verdedigingsmiddel tegen schadelijke moleculen en micro-organismen. Afweercellen die de micro-organismen aanvallen en verteren hebben op hun celmembraan radicaalproducerende enzymen. Die worden ingezet om de binnendringers te doden. En het cytochroom-P-450-enzymsysteem, dat in de lever een soort vuilnisopruimdienst verzorgt, maakt in kleine moleculaire eiwitholtes zuurstofradicalen waarmee schadelijke moleculen worden afgebroken die in voedsel en lucht ons lichaam binnenkomen. Verder is NO het laatste decennium bekend geworden als een belangrijk boodschappermolecuul in hersenen en bloedvaten. NO is ook een radicaalverbinding. Het schakelt enzymen aan dankzij dat ongebonden elektron. Wij bestaan dus dankzij zuurstofradicalen.''

Maar toch blijkt uit epidemiologisch onderzoek dat je van voedingsmiddelen waar anti-oxidanten in zitten eigenlijk nooit genoeg kunt eten ter bescherming tegen kanker en tegen hart- en vaatziekten. Het lijkt er dus op dat zuurstofradicalen vaker dan goed voor ons is schade aanrichten en dat er plaats is voor toevoeging, voor suppletie van anti-oxidanten.

``Suppletie verstoort de normale verhouding tussen de verschillende soorten anti-oxidanten in ons dieet en misschien ook in ons lichaam. Dat gebeurt zonder dat is onderzocht welk anti-oxidant waar in het lichaam, en in combinatie met welke andere actief is. Al onze organen bevatten verschillende hoeveelheden beschermende anti-oxidanten. De precieze verdeling en functies zijn grotendeels onbekend. Alleen van bloedplasma en het bekledende vochtlaagje in de longen weten we vrij veel, omdat je daar vrij makkelijk bij kan. Glutathion bijvoorbeeld, een peptide van drie aminozuren dat vitamine C en E regenereert, zit in 300 tot 600 keer hogere concentraties in de longvloeistof dan in bloedplasma. Waarschijnlijk is dat niet voor niks. Als je zulke verschillen meet is het moeilijk om vast te stellen welke suppletie van anti-oxidanten zinvol is. Het kan zelfs gebeuren dat het supplement zelf in een schadelijk molecuul wordt omgezet. Anti-oxidanten worden namelijk bij het vangen van een radicaal zelf geoxideerd en daarna vaak weer geregenereerd. Als je de concentratie van een anti-oxidant opvoert en hij wordt geoxideerd moet er dus ook voldoende regenerator aanwezig zijn.''

Zijn er dan aanwijzingen dat de geoxideerde anti-oxidanten zelf schadelijk kunnen zijn?

``De metabolisering van het anti-oxidant vitamine E is een van onze onderzoeksonderwerpen. Dat vitamine wordt na het onschadelijk maken van een zuurstofradicaal in een aantal metabolieten omgezet. Wij hebben nu één van de afbraakproducten, vitamine-E-chinon, bestudeerd en dat blijkt een reactieve stof te zijn. Die alkyleert eiwitten. Hij verstoort zelfs op een vervelende manier de werking van glutathion dat vitamine E kan regenereren. We weten nog niet hoe vaak in het lichaam uit vitamine E dat chinon ontstaat, maar op het eerste gezicht is het een vervelende bijwerking.''

Het is dus mogelijk dat we gewenste fysiologische reacties tegengaan als we een flinke dosis anti-oxidanten eten of slikken?

``Een interessante vraag. En dat is ook mijn antwoord. We weten het niet.''

Maar stel dat je verkouden bent en volop bezig bent virus te vernietigen waarbij dus zuurstofradicalen worden ingezet en je neemt een dosis anti-oxidanten, vitamine C bijvoorbeeld. Duurt het dan niet langer voordat je beter bent?

``We weten dat de verkoudheid niet eerder over is als je vitamine C gaat slikken als je al verkouden bent. Verder zijn er wat anekdotische gegevens over zuurstofschade bij te vroeg geborenen. Hun longen en ogen zijn nog niet goed beschermd tegen zuurstofschade. Ze krijgen daarom vaak een flinke dosis vitamine E. Er wordt wel gezegd dat daarmee de kans op infecties toeneemt. Echt bewezen is het onderdrukken van de afweer niet, maar vanuit biochemisch oogpunt lijkt het me mogelijk. Als het toevoegen van anti-oxidanten aan de normale voeding steeds meer toeneemt dan zou dat onderzocht moeten worden. Anti-oxidanten worden tegenwoordig overal in gestopt. Je vindt ze toegevoegd aan snoepjes, aan limonadesiropen, aan zuivelproducten, zelfs aan shampoo.''

Trials bij rokers die een zeer hoge dosering bèta-caroteen, een voorloper van vitamine A, slikten ter bescherming tegen longkanker liepen slecht af, want in de groep die het anti-oxidant slikte ontstond meer longkanker. Is daar al een mechanisme van bekend?

``Die hoge dosis bèta-caroteen bevordert in de longen de aanmaak van een van de iso-enzymen van cytochroom-P-450. Dat iso-enzym oxideert bèta-caroteen tot een oxidatieve verbinding. Die zou vervolgens de longschade kunnen veroorzaken die in kanker overgaat. In proefdierstudies met niet-rokende fretten gaf een hoge dosering bèta-caroteen al histologische schade. Bij fretten die aan sigarettenrook werden blootgesteld is de schade nog veel duidelijker. Mensen die een gewoon dieet eten hoeven zich overigens nergens zorgen over te maken. Je moet kilo's wortelen per dag eten om de schadelijke doses te bereiken. Maar als je gaat suppleren is de vraag: hoe moet je goed suppleren?''

Nou?

``Door te onderzoeken hoe het in elkaar zit. Nu probeert men maar wat. Er worden tomaten gemaakt die meer lycopeen maken, ik noem maar een voorbeeld, zonder dat duidelijk is of de mens die lycopeendosis ook nodig heeft. Het is een anti-oxidant, maar we weten niet hoe dat lycopeen in het netwerk van beschermende anti-oxidanten functioneert. Het aanbieden van meer van die stoffen gaat op het ogenblik harder dan de fysiologische onderbouwing van de noodzaak ervan.''

Bij de voedingsmiddelen redeneert de regelgevende overheid dat het stoffen zijn die van oudsher tot het voedselpakket behoren, waar we al honderden jaren gewend aan zijn, zodat er weinig tegen is om een voedingsmiddel waar ze oor-

spronkelijk al in zitten ermee te verrijken.

``Je neemt dan aan dat er een bepaald voordeel aan die hogere dosering is verbonden, maar dat kun je niet uit de historische consumptie van het voedingsmiddel afleiden. Commissies oordelen over de veiligheid en over de gezondheidsclaims die de fabrikant met zo'n nieuw voedingsmiddel mag leggen. Ik kijk met plezier vanaf de zijlijn toe en hou er van om vanuit de academische wereld af en toe te kunnen zeggen: wat ben je daar eigenlijk aan het doen? Ik heb kritiek op de snelheid waarmee nieuwe voedingsmiddelen zonder goede wetenschappelijke onderbouwing op de markt komen. Maar wat de graad van bewijsvoering voor een gezondheidsclaim op voeding moet zijn weet ik ook niet precies. Mag die bewijsvoering minder zijn dan die voor een geneesmiddel? De mensen uit het voedingsonderzoek zeggen dat we met geringere bewijslast kunnen volstaan. Het argument is dan dat we 80 jaar oud kunnen worden zonder last te hebben van die stoffen, want we eten ze al. Mensen uit de farmacologische hoek, waar ik zelf toe behoor, vragen zich af waarom de eisen lager mogen zijn. Het hangt er van af of je op een holistische manier naar voeding kijkt of op een moleculaire manier. Commissies moeten zich meer aan feiten houden en niet al te veel intern een mening vormen. Feiten zijn er nog niet zo veel.''

Maar is het erg om concentraties van stoffen die we al eten op te hogen? Zitten er zoveel schadelijke stoffen in ons voedsel?

``Dat begint nu een beetje bekend te worden. Er zitten van nature vaak heel reactieve verbindingen in. Er zijn stoffen die makkelijk radicalen vormen, die rechtstreeks op het DNA binden, die met eiwitten reageren. We beginnen in te zien dat het stoffen zijn die last kunnen veroorzaken. Planten bestaan doordat ze zich tegen vraat beschermen, ook van zoogdieren. Je kunt natuurlijk zeggen dat we aan veel van die stoffen evolutionair zijn aangepast. Tot op zekere hoogte is dat natuurlijk zo. Maar er verschijnt iedere eeuw een stroom nieuwe consumptiegewassen, dus van die evolutionaire geadapteerdheid ben ik nog helemaal niet zo zeker. Ik weet dat veel mensen vinden dat ik me zorgen om niks maak, maar eind jaren zestig publiceerden Doll en Peto hun grote studie naar de oorzaken van kanker. Zij kwamen er op uit dat 30 tot 70 procent van de kanker door stoffen in ons voedsel wordt veroorzaakt. Niet door achtergebleven bestrijdingsmiddelen of zo, maar door de stoffen die er van nature in zitten en die bij de bereiding ontstaan.''

Die voedselcategorie van Doll en Peto was 30 jaar geleden een restcategorie. Misschien zouden ze nu een restcategorie creëren met een fors percentage kanker door zuurstofradicaalschade.

``Dat is mogelijk, maar beter was geweest als we nu wisten of dat echt zo is.''

Als er zoveel schadelijke of giftige stoffen van nature in ons voedsel zitten, waarom worden die er dan niet uitgehaald? En wat zijn de eerste kandidaten voor verwijdering?

``In allerlei gewassen zitten natuurlijke pesticiden en herbiciden. In aardappelen zou ik wel een paar stofjes in de tabellen aan kunnen wijzen die er wat mij betreft uit kunnen. In mijn oratie zeg ik ook dat biologische landbouwers door het gebruik van rassen die weinig synthetische bestrijdingsmiddelen nodig hebben wellicht meer natuurlijke herbiciden en pesticiden bevatten. Dat kan in principe schadelijk zijn. Het verbaast me dan ook niets dat onderzoekers niet hebben kunnen aantonen dat mensen die biologische producten eten gezonder zijn. Die natuurlijke bescherming kan overigens ook in dikkere stengels en hardere bladen zitten, waardoor de planten zich mechanisch tegen vraat beschermen.''

Zelfs vraatbeschermende moleculen hoeven niet schadelijk te zijn voor zoogdieren zoals mensen. Het bedrijf Monsanto bouwt met genetische manipulatie eiwitten in die beschermen tegen insectenvraat, maar die onschadelijk zijn voor muizen en mensen.

``Het verschil is dat je bij genetische manipulatie weet wat je doet. Je hebt de verandering ontworpen, getest, ingebouwd en weer getest. Maar van onze gewone gewassen weet je het niet. Ik wil er verder niet panisch over doen, maar bij verrijking van voedingsmiddelen doen we net of we van alles weten en staan van alles toe, terwijl bij genetische manipulatie opeens ieder risico door onderzoek eerst moet worden uitgesloten. Dat is meten met twee maten.''