Groene thee en rode wijn bij stofwisselingsziekten

Recent onderzoek verricht aan de Israëlische universiteit in Tel Aviv laat zien dat het op termijn mogelijk is om aangeboren stofwisselingsziekten te behandelen. De daarbij in te zetten bestanddelen betreffen extracten uit groene thee en rode wijn.  

De meeste mensen met een aangeboren stofwisselingsstoornis worden geboren met een gendefect met als gevolg dat een specifiek enzym ontbreekt of in beperkte mate werkzaam is. Hierdoor worden bepaalde stoffen niet of in onvoldoende mate afgebroken, wat leidt tot onomkeerbare celschade voor cellen die daar gevoelig voor zijn. Bij gebrek aan effectieve behandelmethoden moeten de meeste patiënten op dit moment hun gehele leven een streng dieet volgen. 

Epigallocatechinen

Het Israëlisch onderzoek gepubliceerd in Communications Chemistry, gerelateerd aan toptijdschrift Nature, toont aan dat bepaalde verbindingen die van nature voorkomen in groene thee en rode wijn, de vorming van giftige stoffen tegengaan. De onderzoekers richtten zich op twee typen verbindingen: epigallocatechinegallaat (EGCG) dat van nature voorkomt in groene thee en looizuur afkomstig uit rode wijn. Laatstgenoemde is onder andere bekend omdat het de vorming van giftige amyloïde stoffen bij neurodegeneratieve aandoeningen zoals Alzheimer’s en Parkinson’s tegengaat. In geval van aangeboren stofwisselingsziekten hopen giftige afvalstoffen zich op ongecontroleerde wijze op. Dit leidt tot ernstige ontwikkelings- en psychologische stoornissen. 

Fenylketonurie

Een bekend voorbeeld van een zeldzame aangeboren stofwisselingsziekte is fenylketonurie (PKU). Bij PKU-patiënten is er één aminozuur (fenylalanine) dat tot problemen leidt. De lever van deze patiënten is niet in staat om het aminozuur af te breken en te verwerken. Daardoor hoopt fenylalanine zich op in het bloed en in hoge concentraties in de hersenen. Dit belemmert de groei en ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel. Onbehandeld leidt PKU dan ook tot zwakzinnigheid en ernstige gedragsproblemen. Het defecte of ontbrekende enzym betreft fenylalanine hydroxylase dat normaal gesproken fenylalanine in de lever afbreekt. 
Pasgeborenen met PKU moeten zich de rest van hun leven houden aan een strikt dieet zonder fenylalanine. Als men zich daar niet aan houdt dan kunnen ernstige ontwikkelingsproblemen optreden. Veel voedingsmiddelen bevatten dit aminozuur. Een dieet volgen dat vrij is van fenylalanine is daarom erg moeilijk.

Amyloïde structuren

Het nieuwe onderzoek is gebaseerd op twee eerder verrichte onderzoeken uitgevoerd in het Tel Aviv laboratorium van Prof. Gazit. In de eerste studie werd aangetoond dat fenylalanine in staat is tot zelfassemblage en vorming van amyloïde structuren zoals die waargenomen worden bij de ziekte van Alzheimer, Parkinson en andere neurodegeneratieve aandoeningen. Bij mensen met andere enzymdefecten gerelateerd aan aangeboren stofwisselingsziekten liet het tweede onderzoek zien dat ook andere tussenproducten deze eigenschappen bezitten. Beide onderzoeken hebben geleid  tot nieuwe inzichten als het gaat om inzicht en begrip over deze aandoening. Er blijkt een duidelijke overlap te bestaan tussen neurodegeneratieve aandoeningen en aangeboren stofwisselingsstoornissen.  
De onderzoekers verrichtten in vitro onderzoek. Dat wil zeggen dat EGCG en looizuur werden onderzocht met behulp van reageerbuizen en kweeksystemen. De twee stoffen werden getest op drie stofwisselingsproducten die accumuleren bij varianten van aangeboren stofwisselingsziekten: adenine, tyrosine en fenylalanine. De resultaten pakten gunstig uit omdat zowel EGCG als looizuur de vorming van giftige amyloïde structuren blokkeerden. De onderzoekers maakten ook gebruik van computersimulaties om het mechanisme dat de vorming van verbindingen op gang brengt te verifiëren. 

Resultaten

De resultaten bleken zeer nuttig te zijn vanwege de nieuwe inzichten in het vormen en accumuleren van ongewenste stofwisselingsproducten. Dit is niet alleen relevant voor aangeboren stofwisselingsziekten maar ook voor neurodegeneratieve aandoeningen. De ontwikkelde tools zijn baanbrekend en hebben een enorm potentieel om een breed scala van aandoeningen in de toekomst aan te pakken.  

Bronnen

https://medicalxpress.com/news/2018-07-compounds-green-tea-wine-block.html

https://www.nature.com/articles/s42004-018-0025-z