Planten voor onze gezondheid

Ooit wel eens goed naar Viagra gekeken? Nee niet naar het blauwe pilletje, maar naar de moleculaire structuur van het stofje zelf!

Cafeïne en Viagra

Viagra is ontdekt in een verzameling van moleculen die in het laboratorium waren gemaakt via organische synthese. Het bleek de activiteit van een specifiek enzym (een di-esterase) te kunnen remmen. Als je echter goed kijkt dan zie je dat dit molecuul lijkt erg op cafeïne uit de koffieplant. Cafeïne is een niet-specifieke di-esterase remmer. Je kunt Viagra dus beschouwen als cafeïne dat een specifieke di-esterase remmer geworden is door er wat extra moleculen aan te plakken. Het zou dan ook best kunnen dat ergens op de wereld een plantje groeit, mogelijk verwant aan de koffieplant, dat een cafeïne variant maakt die nog meer op Viagra lijkt. En mogelijk wordt dit plantje ter plekke door mens (of dier) gegeten om dezelfde reden als mensen Viagra gebruiken.

Gezonde plantjes...

Planten zijn namelijk niet alleen mooi, lekker en zorgen voor de zuurstof in de atmosfeer; ze zijn ook speciaal omdat ze voor de mens zeer interessante moleculen kunnen maken. Kleurstoffen bijvoorbeeld zoals curcumine, chlorophyl en anthocyaan of geurstoffen; denk aan heerlijk geurende bloemen of fruit. Er zijn ook vele moleculen uit planten die direct van belang zijn voor je gezondheid. Er zijn vele voorbeelden van dergelijke nutraceuticals uit planten: vitamines, foliumzuur, phytosterolen en anti-oxidanten. Je kunt nutraceuticals tot je nemen door het eten van planten zoals groente of fruit, of door producten waarin planten verwerkt zijn, zoals Pro-activ dat phytosterolen uit soya bevat of via pilletjes.

... en medicinale plantjes

Er zijn ook medicinale plantjes. Je kunt dan denken aan kruiden die gebruikt worden in de alternatieve (bv Chinese) geneeskunde. Maar met net zoveel reden kun je denken aan vingerhoedskruid of de wilg, planten die aan de wieg van medicijnen hebben gestaan en waaraan de farmaceutische industrie goed geld verdient. Vingerhoedskruid heeft digoxine tegen hartkwalen voortgebracht en het aspirientje komt oorspronkelijk uit de wilgenbast.  Het antimalaria middel artemisinine komt uit Artemisia annua (zomeralsem) en de pijnstiller morfine komt uit papaver. Inderdaad, zeer veel van de commercieel verkochte medicijnen vinden hun oorsprong in planten. Dus inderdaad zeer wel mogelijk dat er varianten van Viagra ergens in een plantje op deze aarde voorkomen.

Chemische afweer

Maar waarom maken planten deze stoffen eigenlijk? Een lastige vraag natuurlijk. Je moet zich realiseren dat planten bijvoorbeeld geen immuunsysteem hebben zoals de mens om zich te verdedigen tegen bacteriën, virussen en parasieten. Planten gebruiken chemische moleculen om dit soort vijanden te bestrijden. Planten kunnen ook niet gaan schuilen of in de schaduw gaan staan als het weer plotseling verandert. Ze moeten zich tegen schadelijke UV-stralen beschermen door aanmaak van bijvoorbeeld anti-oxidanten als flavonoiden. Ze kunnen ook niet vluchten voor grazers en insecten, ook hier tegen maken ze chemische stoffen om zich te beschermen. Het feit dat ze niet kunnen lopen maakt ook dat ze niet achter een partner aan kunnen rennen. Voor de bevruchting maken ze gebruik van geurstoffen om insecten te lokken die dan de pollen kunnen overvliegen naar het andere geslacht. Alweer chemische moleculen met specifieke biologische activiteit die nodig zijn voor het in stand houden van de soort.

Onontgonnen terrein

Duidelijk dus dat planten op een heel eigen manier met hun omgeving omgaan en dat ze voor die interactie met de omgeving vaak chemische moleculen gebruiken. Duizenden soorten planten hebben ook duizenden verschillende manieren gevonden zichzelf te beschermen door middel van deze biochemische cocktails. Het plantenrijk in zijn totaal omvat dan ook een gigantisch uitgebreid chemisch arsenaal waarvoor ook de corresponderende biosynthese genen klaar liggen. Deze biodiversiteit is voor de mens een uiterst belangrijke bron van moleculen waarvan waarschijnlijk 99% niet eens aangeboord is!. Ze kunnen gebruikt worden ten behoeve van gezondheid en welzijn van de mens en genomics benaderingen zijn bij uitstek geschikt om deze gigantische diversiteit te ontsluiten.

Genomics als kompas

Hoe maken planten deze interessante chemicaliën? De soms erg ingewikkelde moleculen worden veelal geleidelijk aan worden opgebouwd, uitgaande van meestal op zich simpele bouwstenen. Deze bouwstenen moeten allemaal op heel specifieke wijze aan elkaar gekoppeld worden. De sleutel tot de specifieke opbouw zijn enzymen. Enzymen zijn katalysatoren die chemische koppelingen mogelijk maken die anders niet, of heel moeilijk verlopen. De enorme diversiteit aan moleculen die planten kunnen maken is dus het gevolg van heel veel verschillende combinaties van enzymen en substraten die in verschillende plantensoorten voorkomen.

Deze biodiversiteit moeten we nog in kaart brengen en de huidige metabolomics, proteomics en genomics benaderingen zijn bij uitstek geschikt om dit te realiseren. Sterker nog, genomics technologieën zullen het beginpunt zijn niet alleen voor het bewaken van deze natuurlijke bron van chemicaliën maar zal ook de middelen leveren voor de verdere exploitatie bijvoorbeeld voor de farmaceutische industrie. De grootschaligheid van deze benaderingen zal de zoektocht naar nieuwe, op de natuur geïnspireerde medicijnen enorm bespoedigen!

Tip-a-friend