Biomarkers

Laatste bijwerking : 2021.11.19

Welke zijn de gevolgen op lange termijn van een "verrijkte" voeding ? Hebben deze bereidingen wel enig nut ? Vormen zij wel een tegengewicht voor een ongezonde voeding ?

Om die vragen te beantwoorden hebben wij zogenaamde "biomarkers" nodig. Zo'n biomarker moet gemakkelijk in het bloed, in urine, op de huid, in traanvocht en in moedermelk aantoonbaar moeten zijn.. Op die manier wordt het mogelijk de effecten van een stof te controleren alsook de tolerantie van het organisme bij een dagelijkse inname gedurende een lange termijn.

ODC

Sinds kort kunnen we het vermogen van bèta-caroteen om vrije radicalen te vangen, aantonen met de biomarker ODC (ornithine-decarboxylase). Dit enzym speelt een cruciale rol in het ontstaan van kanker, daar het de celgroei reguleert.

Bèta-caroteen beschermt de plant tegen de schadelijke invloed van vrije radicalen, gevormd door inwerking van UV stralen. Bij de mens werd bewezen dat de inwerking van UV straling op de huid niet alleen leidt tot een toename van vrije radicalen maar ook met een toegenomen activiteit van het ODC.

Maar als men de cellen vooraf behandeld met bèta-caroteen, treedt dit effect niet op.

Dit effect van bèta-caroteen was reeds vastgesteld bij poliepen in de dikke darm en bij chronische ontstekingen van het maagslijmvlies. De activiteit van ODC kan dus beschouwd worden als een biomarker voor de preventieve werking van het bèta-caroteen.

DNA

Bepaalde gedeelten van het DNA kunnen geoxideerd worden door vrije radicalen. Deze oxidatie treedt vooral op thv de base guanine, die wordt omgezet in het 8 - oxyguanine. Wanneer het DNA zich repliceert, verschijnt er bij de kopieën op de plaats van het beschadigde guanine soms verkeerdelijk thymine. Teveel van deze fouten kunnen leiden tot de ontwikkeling van kanker.

Gelukkig beschikt het organisme over bijzonder actieve reparatiemechanismen. Toch kan de concentratie van het 8 - oxyguanine een indicatie vormen voor het reducerend vermogen van bepaalde micronutriënten, zoals de vitaminen C en E, de carotenoïden of de flavonoïden.

Daarenboven, en dank zij genetische polymorfismen (het betreft kleine variaties in de bouw van het gen welke voorkomen bij een klein percentage van de bevolking), kunnen celenzymen licht verschillen van mens tot mens. Deze vorm van biochemische individualiteit verklaart waarom bepaalde personen een hoger risico vertonen op cardiovasculaire ziekten met een cholesterolrijk dieet en andere niet.

Het is evident dat zulke polymorfismen ook de activiteit van vitaminen en mineralen kunnen beïnvloeden. Neem nu selenium, cofactor van verscheidene enzymen, zoals van het glutathion peroxydase, een sleutelenzyme van het immuunsysteem (in de reductie van peroxiden). Normaal brengt de voeding voldoende selenium aan. Nochtans kan, bij genetisch voorbepaalde personen, de activatie van het enzyme meer selenium vereisen. Bij die personen kan een suppletie van selenium helpen in de preventie van kanker van de luchtwegen en van het spijsverteringskanaal.

Een ander voorbeeld betreft foliumzuur, dat vooral in granen en vlees voorkomt. Foliumzuur kan het risico op arteriosclerose verminderen, daar het tussen komt in de overdracht van methylgroepen (CH3), een veelvuldig voorkomend proces in het organisme ; daarbij ontstaat o.a. homocysteïne. Deze laatste bevordert het optreden van ontstekingsreacties in de vaatwant (zie ook : "Methylcyclus").

Met de hulp van vitaminen B6 en B12 zet foliumzuur homocysteïne om in onschadelijke methionine. Deze omzetting vereist de aanwezigheid van een specifiek enzym. Bij een klein gedeelte van de bevolking echter kan op het gen dat voor het enzym codeert de base cytosine vervangen zijn door thymine. Met een verminderde enzymactiviteit als gevolg. Dit gedeelte van de bevolking heeft dus een verhoogde behoefte aan foliumzuur. Homocysteïne, als biomarker, kan dus de reactie van het organisme op de aanvoer van foliumzuur aantonen alsook de individuele gevoeligheid ervoor.

Conclusie :

Het is duidelijk dat variaties in de basen-opvolging van een gen eventuele risico's op ziekten en polymorfisme kunnen ophelderen. Slagen wij erin deze informatie te combineren met onze kennis op gebied van voeding en levensstijl, dan zullen wij op een dag in staat zijn individuele voedingsadviezen te verstrekken, die aan de hand van biomarkers gecontroleerd kunnen worden.

Enkel in dit kader moet het gebruik van nutriënten in functionele voeding worden gezien.

Noot :

Er wordt ook opzoekingswerk gedaan naar het gebruik van "biosensoren" : dat zijn gecombineerde biologische en elektronische snufjes waarmee specifieke stoffen (in de vorm van biologische moleculen) kunnen worden opgespoord. Biosensoren worden dan ook gebruikt in de medische diagnostiek (om bv. bepaalde stoffen in het bloed op te sporen), maar ook bij de controle van voedingsproducten en in milieutoepassingen.

Het principe achter de biosensor lijkt eenvoudig : op een biologische laag van receptormoleculen binden zich de gezochte biomoleculen (zoals antilichamen, eiwitten, DNA...) waarna het biologisch signaal wordt omgezet in een elektronisch digitaal signaal, dat door een computer verwerkt kan worden.

In de huidige onderzoeksfase wordt ook gewerkt met nanodeeltjes. Deze zullen op termijn een rol spelen in de behandeling van kanker en in medische beeldvorming, waarbij kan worden afgestapt van het gebruik van contraststoffen.