Glutamine

Glutamine is het meest voorkomende aminozuur in het lichaam en is bij meer lichaamsprocessen betrokken dan elk ander aminozuur. Het is ook het meest bekende nutriënt ter verbetering van de intestinale permeabiliteit. Eiwitrijke producten zoals vlees, gevogelte, vis, melkproducten, eieren en peulvruchten, maar ook groenten zoals maïs, groene bladgroenten zoals spinazie en koolsoorten, spruiten, peterselie en rode bieten bevatten relatief veel glutamine. Het lichaam kan, tot op zekere hoogte, zelf glutamine aanmaken uit glutamaat en ammonium.

Een tekort als gevolg van metabole stress

Glutamine is een semi-essentieel aminozuur. Dit houdt in dat glutamine onder gunstige omstandigheden in het lichaam aangemaakt kan worden maar dat er in bepaalde situaties een tekort kan ontstaan waardoor inname vanuit de voeding of suppletie essentieel wordt om aan de verhoogde behoefte te voldoen.1 Katabole situaties met metabole stress (bijvoorbeeld na een operatie of bij ernstige verwondingen en brandwonden), maar ook bij ontstekingen, infecties, zware lichamelijke activiteit, chronische stress en intestinale hyperpermeabiliteit, zijn situaties waarin glutamine essentieel wordt.1-3

Omdat glutamine een rol speelt bij onder andere de detoxificatie, de aanmaak van spierweefsel, en de energieproductie door darmcellen en immuuncellen, kan een tekort leiden tot een verhoogde darmpermeabiliteit4 en een verminderde werking van immuuncellen.5

Verschillende ziektebeelden en situaties die gerelateerd zijn aan de darm en/of het immuunsysteem kunnen gunstig beïnvloed worden bij suppletie met glutamine. Hieronder vallen het prikkelbaredarmsyndroom22, inflammatoire darmziekten5, intestinale hyperpermeabiliteit22, postoperatief herstel, brandwonden23 en bij intensieve sportbeoefening.24

Glutamine voor darmepitheelcellen

Darmepitheelcellen gebruiken veel glutamine: ongeveer 75% van de in de darm beschikbare hoeveelheid glutamine wordt door darmepitheelcellen gebruikt voor de energieproductie.2,6 Vooral voor de aanmaak van nieuwe darmcellen is glutamine nodig,7 maar ook voor een goede darmpermeabiliteit4,6 en een goed werkend intestinaal immuunsysteem5 is glutamine belangrijk. Glutamine helpt onder andere de tight junctions te versterken.8 Tight junctions zijn eiwitstructuren die ervoor zorgen dat darmcellen dicht tegen elkaar aan liggen en bijdragen aan een goede darmbarrière.19

Glutamine voor immuuncellen

Een goede barrièrefunctie van de darm is onder andere afhankelijk van de werking van het intestinale immuunsysteem en de eventuele aanwezigheid van inflammatie. Inflammatie kan de intestinale permeabiliteit vergroten.8 Glutamine helpt inflammatie te verminderen en hiermee de intestinale permeabiliteit te verbeteren.6,9,10

Glutamine is een belangrijke energiebron voor immuuncellen, waaronder (intestinale) lymfocyten, macrofagen en fibroblasen.4 Dit maakt glutamine essentieel voor een goede werking van het immuunsysteem. Glutamine werkt voornamelijk ontstekingsremmend, wat gunstig is voor een gezonde darmwand. De remmende werking van glutamine op inflammatie verloopt onder andere door het remmen van ontstekingsstof NF-kB en het verminderen van de productie van de pro-inflammatoire cytokinen IL-6 en IL-8. Daarnaast stimuleert glutamine de aanmaak van het anti-inflammatoire cytokine IL-10.13 Verder draagt glutamine bij aan een verbeterde fagocytose, een goede antigen-presentatie, een uitgebalanceerde productie van cytokines, de T-cel-proliferatie en de differentiatie van B-cellen.8 T-cellen en B-cellen zijn witte bloedcellen (lymfocyten) die een belangrijke rol spelen in de verworven immuniteit. T-cellen (rijpend in de thymus) richten zich op intracellulair bevindende pathogenen (voornamelijk virussen). B-cellen (rijpend in het beenmerg) richten zich op de afweer van extracellulair bevindende pathogenen.20 Plasmacellen zijn langlevende type B-cellen die zich in de laatste fase van B-cel-differentiatie bevinden en veel antilichamen uitscheiden.21

Daarnaast zorgt glutamine voor een goede productie van secretoir immunoglobuline A (sIgA).6,9,10 Voldoende productie van sIgA door antigeen-presenterende cellen (onder andere dendritische cellen, T-cellen en B-cellen) beschermt de darm tegen pathogene infecties, ondersteunt de homeostase van het immuunsysteem en zorgt voor een goede barrièrefunctie.11,12

Biosynthese van glutamine

Het lichaam kan glutamine aanmaken via oxidatiemechanismen in de citroenzuurcyclus. De skeletspieren, de longen, de hersenen en het vetweefsel zijn belangrijke producenten van glutamine en produceren dagelijks zo’n 40-80 gram glutamine. De opslag van glutamine vindt voornamelijk plaats in de spieren en in mindere mate in de lever.

De grondstoffen die nodig zijn voor de aanmaak van glutamine, zijn glutamaat en ammonium. De biosynthese van glutamine verloopt onder invloed van het enzym glutamine synthetase met mangaan en magnesium als cofactoren (zie figuur 1).14,15 Bij de omzetting van glutamine naar glutamaat is het enzym glutaminase betrokken waarbij ammonium vrijkomt.

Er bestaat een cyclisch proces in de productie van glutamine, glutamaat (ook bekend als activerende neurotransmitter) en GABA (een rustgevende neurotransmitter) (zie figuur 1). De productie van GABA uit glutamaat verloopt onder invloed van het limiterende enzym glutamaat decarboxylase waarbij ook magnesium en vitamine B6 betrokken zijn. Taurine verhoogt de beschikbaarheid van glutamaat decarboxylase en draagt hiermee bij aan de omzetting van glutamaat naar GABA.16

Bij voldoende aanwezigheid van mangaan en magnesium kan glutamaat weer terug omgezet worden naar glutamine. Bij dit proces wordt ook ammonium gebruikt.

Bij een tekort aan de betrokken vitamines en mineralen kan de lichaamseigen productie van glutamine tekortschieten en kan er een stapeling van glutamaat optreden. Het tekort aan glutamine kan vervolgens leiden tot onder andere een verminderde werking van het immuunsysteem en een hyperpermeabele darm. Stapeling van glutamaat kan klachten geven zoals hartkloppingen, duizeligheid, hoofdpijn en misselijkheid. Taurine helpt zenuwcellen te beschermen tegen een overmaat aan glutamaat.17

Stapeling ammonium

Bij de omzetting van glutamine naar glutamaat komt ammonium (NH4+) vrij. Te veel ammonium kan schade geven aan het lichaam: het beïnvloedt de pH (verzuring), het beperkt de werking van de citroenzuurcyclus, het verhoogt vrije radicalen en het verhoogt de productie van stikstofoxide (NO). Ammonium is ook toxisch voor de hersenen en kan leiden tot neurologische stoornissen (hepatische encefalopathie).

Taurine kan niet alleen bescherming bieden bij een stapeling van glutamaat, maar ook bij de stapeling van ammonium. Zo ondersteunt taurine bijvoorbeeld de mitochondriale werking bij een hoge concentratie van ammonium.18 Doordat ammonium gebruikt wordt voor de biosynthese van glutamine, is een goede endogene aanmaak van glutamine dus niet alleen belangrijk voor de balans in de neurotransmitters glutamaat en GABA, maar ook om stapeling van ammoniak te voorkomen.

Dosering van glutamine

Bij mensen met een verhoogde behoefte aan glutamine is het belangrijk om glutamine aan te vullen en de lichaamseigen aanmaak van glutamine te stimuleren. Een hoge dosering van glutamine (meerdere grammen per dag) is niet altijd nodig en kan, bij een tekort aan essentiële nutriënten, leiden tot een ongewenste stapeling van glutamaat en ammonium. Een lagere dosering glutamine (500-1.500 mg per dag) en een voldoende inname van de nutriënten die betrokken zijn bij de lichaamseigen aanmaak van glutamine, stimuleert daarentegen de lichaamseigen aanmaak van glutamine, verbetert de balans tussen glutamaat en GABA en ontgift ammonium.

Referenties kunnen opgevraagd worden bij de redactie. Dit artikel is mogelijk gemaakt door Stichting Orthomoleculaire Educatie, www.soe.nl