The Key or not the Key?

That's the question!

Stel, het is laat op de avond en je komt eindelijk aan bij je hotel. De nachtwaker vertelt je het kamernummer en zoekt je sleutel. Maar helaas, hij vindt alleen een hele bos. Aan die bos zitten alle sleutels, van alle 35 kamers, ongenummerd! Hoe lang zou het duren voordat je die kamer binnen bent?

Je snapt wel dat je die deur niet zo vlot open hebt als er zoveel onjuiste sleutels aan die bos zitten. In je lijf gaat het soms ook op die manier een beetje mis. Dan zijn er meerdere stofjes aanwezig die in een sleutelgat passen, maar waarvan er maar één de juiste is. Alleen die kan de deur openmaken. De rest zit alleen maar in de weg en houdt de boel op. Met een mooie term wordt dit competitive inhibition genoemd. In het Nederlands competitieve remming.

Dit verschijnsel bevat misschien wel de kern van de boodschap op deze website: meer sleutels, die wel in het slot gaan maar het niet ontsluiten, helpt niet om de actie vlotter of beter te laten verlopen. Meer is niet beter!

Om het verschijnsel 'competitive inhibition' uit te leggen wordt meestal het enzym als voorbeeld genomen. Als een enzym wordt bezet door een concurrerend stofje, dan moet dat eerst verdwijnen en duurt het langer voordat de reactie kan plaatsvinden. Als dat al gebeurt.

In het enzym, dat hier geel is gekleurd, heeft een molecuul, de 'competitieve inhibitor' (paars), de actieve plaats van het enzym geblokkeerd. Daardoor kan het echte substraat (rood) niet meer binden aan het enzym. Omdat het substraat en de inhibitor “concurreren” om dezelfde plaats, vermindert de snelheid van de reactie, omdat het substraat minder kans krijgt om te binden.

Dit verschijnsel, competitieve remming, is niet beperkt tot het verstoren van de werking van enzymen. Ook de genexpressie, het vertalen van ons DNA in bijbehorende stoffen (eiwitten), kan op vergelijkbare manier worden verstoord. Inhibitie van genexpressie is wat Trevor Marshall nauwkeurig liet zien voor de Vitamine D Receptor in zijn presentatie van 2010 in Ljubljana.

Bij de genexpressie is de stof 1,25-D het activerende stofje. De stof 25-D is wat wordt gemeten bij een vitamine D-test. Het verschil tussen die twee stofjes is minimaal. Ze passen allebei prima in de Vitamine D-Receptor. Maar het stofje 25-D zal die receptor dan bezet houden, zonder te activeren. De genexpressie wordt dan geremd, er worden minder eiwitten aangemaakt. In onderstaande animatie zit 1,25-D in de Vitamine D Receptor, die daarmee wordt geactiveerd.¹⁾

Als we supplementen nemen met de bedoeling de waarde van die 25-D te verhogen, dan vergroten we daarmee de concurrentie en hinderen we de activatie van deze belangrijke receptor! Het volgende plaatje laat zien hoe deze twee vitamine D-metabolieten om de Vitamine D-Receptor kunnen concurreren. Ze zouden zich op dezelfde manier in de receptor nestelen. Die receptor wordt dan verminderd geactiveerd.

Door het nemen van vitamine D3 verhogen we ook de concentratie van de andere vitamine D-metabolieten, te beginnen met vitamine D3 zelf. Allemaal concurreren ze met 1,25-D en verminderen ze de activatie. Marshall zette er nog een paar extra in het plaatje van zijn presentatie:

Meer is dus niet per se beter! Extra vitamine D innemen laat de vitamine D-receptor niet beter werken. Integendeel, die wordt logischerwijs gehinderd.

Ook de ingenomen stofjes die we als vitamine A binnenkrijgen zijn niet de stofjes die de bijbehorende receptor activeren. Het activerende stofje dat de receptor wel activeert is retinezuur en dat wordt in het lijf zelf gemaakt. Het heeft twee zuurstofatomen waarmee de genexpressie in gang wordt gezet. De animatie laat het retinezuur-molecuul zien in de receptor.²⁾

Retinezuur

Het stofje retinol, ofwel vitamine A, dat we binnenkrijgen uit dierlijk vet, lijkt sterk op het activerende stofje retinezuur, maar heeft slecht één zuurstofatoom. Het zal de genexpressie niet activeren, ook al zou het passen in deze receptor. Logischerwijs zal het verhogen van de retinolwaarde in ons bloed de genexpressie gaan remmen. Ook meer vitamine A is niet beter!

Retinol

En hoe zit het dan met worteltjes? Hinderen die ook het activeren van de genexpressie?

Neen. Vrijwel alle groente en fruit bevat bètacaroteen. Dat molecuul is twee keer zo groot als het activerende molecuul, retinezuur. Bètacaroteen zal dus helemaal niks doen in de receptor, want dat molecuul is veel te groot om in die receptor te passen. Ons lijf knipt het in tweeën om precies genoeg vitamine A, in de vorm van retinal, aan te leveren. Dat knippen reguleert het zelf.

Retinal gaat maar heel stroef in het sleutelgat en zolang er bijna geen van die sleutels aan de sleutelbos hangen, hindert het helemaal niet. Het krijgt zelfs niet eens de kans om daarin te geraken want de cel zet het retinal om in retinezuur. Het weinige retinal verdwijnt daarmee en kan dus ook niks hinderen.

Retinal

Precies genoeg is precies goed! En ons lijf weet hoe dat moet! 💪💪💪