Regelmatig publiceer ik artikelen in vakbladen op het gebied van kruidengeneeskunde en complementaire geneeswijzen. Onderstaand artikel over de darmbarrière is verschenen in het Nederlands Tijdschrift voor Fytotherapie. Het artikel is geschreven voor gezondheidsprofessionals, maar kan ook informatief zijn voor andere geïnteresseerden.

Planten, plantenstoffen en paddenstoelen kunnen directe – en indirecte effecten hebben op het functioneren van de darmwand. Door beïnvloeding van de darmflora kan de belasting voor de darmwand en het immuunsysteem afnemen, wat herstel mogelijk maakt. Ook kunnen planten ontstekingsremmend werken, de schadelijke invloed van vrije radicalen beperken, de gezonde slijmlaag in de darmen herstellen en de tight junction-eiwitten tussen de darmepitheelcellen versterken. Dit maakt het gebruik van geneeskruiden interessant bij verschillende chronische aandoeningen en ontstekingsziekten in de darm.

Een stof kan op verschillende manieren invloed uitoefenen op de darmbarrière. Een van de belangrijkste effecten die planten kunnen hebben, is de stimulering van de vorming van mucines door de darmwand. Met andere woorden, verschillende planten zijn in staat om de beschermende slijmlaag die op de darmwand ligt te herstellen. Hierdoor wordt niet alleen de invloed van ongunstige bacteriën en stoffen uit voeding beperkt, maar worden tevens de microvilli, die verantwoordelijk zijn voor de oppervlaktevergroting in de darm en de opname van voedingsstoffen, beschermd. Een ander mechanisme waarop planten invloed kunnen hebben, is via de tight junction-eiwitten. Plantstoffen kunnen de verbindingen tussen de epitheelcellen herstellen, waardoor een lekkende darm (gedeeltelijk) kan worden opgeheven.

(In)directe beïnvloeding van de darmbarrière

Alle bovengenoemde effecten vinden plaats doordat plantstoffen direct invloed uitoefenen op een of meerdere eiwitten of cellen in de darmwand. Er zijn echter ook indirecte effecten denkbaar. Planten kunnen bijvoorbeeld een prebiotische functie hebben, wat wil zeggen dat ze een disbalans in de darmflora kunnen verbeteren door de groei van gunstige bacteriën te stimuleren. Ook zijn er planten die de productie van korte keten vetzuren door de gunstige darmflora kunnen stimuleren, waaronder butyraat. Butyraat is de belangrijkste energieleverancier voor de epitheelcellen in de darmwand, waardoor cellen zich beter kunnen herstellen. Tot slot kunnen planten of plantenstoffen direct of indirect via de darmflora het immuunsysteem beïnvloeden, waardoor ontstekingsremmende effecten de cellen in de darmwand in staat stellen zich te herstellen.

Er bestaan dus een scala aan mogelijkheden waarop de darmwand beïnvloed kan worden. In dit artikel ligt de focus op de directe effecten van planten, plantenstoffen en paddenstoelen op de darmbarrière en de beïnvloeding van de productie van korte keten vetzuren. Over de prebiotische effecten van planten en beïnvloeding van de darmen via het darmmicrobioom is elders al veel geschreven, bijvoorbeeld de review van Gibson en Roberfroid [1].

Gember

Gember (Zingiber officinale L.) is een ontstekingsremmende plant die via de werkzame stof zingerone zowel werkzaam is via de remming van ontstekingsbevorderende stoffen, als het wegvangen van schadelijke vrije radicalen door middel van het aanzetten van het lichaamseigen antioxidantsysteem. Deze eigenschappen hebben van zichzelf al een regulerend effect op het functioneren van de darmwand, maar gember doet mogelijk meer. Het is in staat om de tight junctions tussen de epitheelcellen te beïnvloeden tijdens een ontsteking. Een ontsteking verhoogt de hoeveelheid ontstekingsbevorderende tumor necrosis factor-a (TNF-a), wat tevens de doorlaatbaarheid van de darm verhoogt door de regulatie van de tight junction-eiwitten te verstoren. In vitro onderzoek in humane darmcellen heeft aangetoond dat het 6-shogaol in de gemberwortel deze verstoring tegen gaat, waardoor de darmintegriteit tijdens een ontsteking behouden blijft [2,3]. Dit zou gember bij uitstek geschikt maken voor de toepassing bij actieve ontstekingen in de darm, zoals bij een opvlamming van de ziekte van Crohn of colitis ulcerosa.

Berberine, quercetine en genisteïne

Berberine wordt sinds tijden succesvol gebruikt bij gastro-enteritis en diarree. Recent wordt het tevens ingezet bij diabetes type 2 en een verhoogd cholesterolgehalte. Bij al deze aandoeningen spelen ontstekingsprocessen en de doorlaatbaarheid van de darmwand een rol. Uit verschillende in vitro onderzoeken blijkt dat ook berberine in staat is om de ongunstige effecten van TNF-a op de darmdoorlaatbaarheid teniet te doen. Een onderzoek in ratten met diabetes type 2 liet zien dat een hoge concentratie berberine, 375 mg per kilogram lichaamsgewicht per dag, positieve effecten had op de glucose- en cholesterolwaarden en een lekkende darm met 27,5% kon verminderen.

Tot slot laat een onderzoek uitgevoerd met darmbacteriën zien dat berberine de productie van korte keten vetzuren verhoogt met 10-50%. De effecten van berberine, zeker bij aandoeningen zoals diabetes type 2 en het metabool syndroom, zijn dan ook divers. De stof beïnvloedt het hormonale systeem, het immuunsysteem, de vetstofwisseling en daarmee ook de darmflora en de darmwand [4–7].

Met de flavonoïden quercetine en genisteïne zijn soortgelijke effecten gezien op de regulatie van de tight junction-eiwitten. De effecten van berberine, quercetine en genisteïne op de darmwand komen met name tot uiting bij gebruik van een voedingspatroon dat hoog is in vet en geraffineerde suikers, het zogenaamde Westerse voedingspatroon. Quercetine verlaagt bij een dergelijke voeding de ontstekingsgraad in de darmen en lever en vermindert de oxidatie van vetten. Er zijn dan ook positieve effecten gezien bij het gebruik van de stof bij niet-alcoholische leververvetting [8,9].

Groene thee

Het epigallactocatechine-3-gallaat (EGCG) uit groene thee (Camellia sinensis (L.) Kuntze) heeft antioxidatieve effecten in de darmen. Door de stimulatie van het lichaamseigen antioxidantsysteem is de darmwand beter beschermt tegen erosie door inwerking van vrije radicalen. Dit effect wordt versterkt doordat EGCG ook de slijmproductie stimuleert, waardoor de gezonde slijmlaag op het darmepitheel in tact blijft en ongunstige invloeden minder makkelijk op de darmwand kunnen inwerken. Tot slot dempt groene thee de ontstekingsbevorderende reactie bij ontstekingsgerelateerde auto-immuunziekten. Dit maakt groene thee een interessante therapie bij de ziekte van Crohn [10,11].

Frankincense

De hars van frankincense (Boswellia serrata Roxb. ex Colebr.) wordt ingezet bij gewrichtsklachten en ontstekingsgerelateerde aandoeningen in de darmen. Met name het 11-keto-b-boswelliazuur en acetyl-11-keto-b-boswelliazuur zijn verantwoordelijk voor de ontstekingsremmende effecten. Drie klinische studies naar het gebruik van frankincense bij inflammatoire darmziekten zijn tot op heden uitgevoerd, met een gebruikte dosering variërend van 300 mg tot 1200 mg per dag. Ondanks dat de studies klein waren, geven ze voorzichtige positieve resultaten en is de hars in potentie even effectief als de standaardtherapie bij deze aandoeningen.

Uit verschillende dierstudies is gebleken dat de boswelliazuren hun ontstekingsremmende effecten uitoefenen via remming van het 5-lipoxygenase, een enzym dat betrokken is bij de omzetting van het ontstekingsbevorderende omega-6 vetzuur arachidonzuur, maar dit kan niet bevestigd worden in klinische studies. Een daling van het enzym bij mensen leidt niet altijd tot een vermindering van de klachten. In klinische studies is echter een ander effect van frankincense gemeten, namelijk een afname van de infiltratie van leukocyten in de darm en een remming van de ontstekingsbevorderende transcriptiefactor NF-kB. Wetenschappers verklaren dit effect door de lage biologische beschikbaarheid van boswelliazuren. De hars heeft in de gebruikte doseringen mogelijk een lokaal effect in de darmen.

De gevonden effecten in klinische studies maken frankincense interessant als vervangingstherapie bij gebruik van aminosalicylaten, corticosteroïden en niet-steroïde anti-inflammatoire medicijnen (NSAID’s), omdat de hars in tegensteling tot deze medicatie weinig bijwerkingen geeft [12,13].

Zoethoutwortel

Het 18b-glycyrrhetinezuur (18b-GZ) uit de zoethoutwortel (Glycyrrhiza glabra L.) is in staat om de groei van verschillende ongunstige micro-organismen in de darm te remmen, waaronder de gist Candida albicans en ongunstige Escherichia coli-bacteriën. Het ontstekingsremmende effect van de wortel wordt met name veroorzaakt door het 18b-GZ via de vermindering van de belasting met ongunstige micro-organismen in de darmen en de remming van TNF-a. Het 18b-GZ wordt gevormd uit glycyrrhizine door de darmflora. Het glycyrrhizine zelf heeft ook invloed op de darmwand, het stimuleert namelijk de slijmproductie waardoor de darmwand beter beschermd wordt tegen inwerking van ongunstige invloeden [14,15].

Cranberry

Proanthocyanidinen uit cranberry (Vaccinium spp.) blijken in twee dierstudies in staat om zowel de slijmlaag op de darmwand te herstellen, als het immuunsysteem in de darm te stimuleren. De dieren kregen sondevoeding toegediend. Dit type voeding staat erom bekend om verstoringen in de darmintegriteit te veroorzaken. Door toevoeging van proanthocyanidinen uit cranberry verbeterde zowel de opbouw van de darmwand als de afweerreactie. Klinische studies moeten nog uitwijzen of dit effect ook bij mensen optreedt. Fenolen uit cranberry blijken in een in vitro studie oxidatieve stress en ontsteking te verminderen via de remming van TNF-a [16,17]. Tegelijkertijd wordt mitochondriale dysfunctie voorkomen, waardoor de energiecentrales van de cel goed blijven functioneren wat de celfunctie ten goede komt [18]. Belangrijk bij het eventuele gebruik van cranberry voor herstel van de darmwand, is het gebruik van een preparaat met zo min mogelijk organische zuren. In vitro onderzoek heeft namelijk uitgewezen dat deze stoffen juist ongunstig zijn voor de integriteit van de darmwand [19].

Paddenstoelen

Paddenstoelen worden met name gebruikt voor hun effecten op het immuunsysteem. Ze hebben echter ook specifieke effecten in het darmkanaal. Polysachariden in reishi mycelium (Ganoderma lingzhi en G. lucidum) zijn in staat om de totale hoeveelheid korte keten vetzuren te verhogen en de darmwand te versterken door het aantal tight junction-eiwitten tussen de epitheelcellen te verhogen. Het gebruik van G. lucidum zorgde bij ratten tevens voor een diverser darmmicrobioom, dat wordt geassocieerd met een betere gezondheid [20,21]. Cordyceps sinensis is tot slot in staat om de integriteit van de darmwand te behouden bij (dreigende) sepsis in een diermodel met ratten. De paddenstoel was in staat om de geprogrammeerde celdood van darmepitheelcellen te voorkomen en juist de groei van de epitheelcellen te stimuleren in aanwezigheid van endotoxinen [22].

Conclusie

Onderzoeken om het precieze werkingsmechanisme en de werkzame stoffen in kaart te brengen zijn voornamelijk in vitro studies of dierstudies. Enkele klinische studies zijn uitgevoerd, waarbij de werking van de betreffende planten met name onderzocht is bij ontstekingsaandoeningen in de darmen. Deze ziekten, waaronder inflammatoire darmziekten, gaan namelijk in de regel gepaard met een verlies van de darmintegriteit. De verschillende studies die zijn gedaan, laten zien dat de werking van planten en specifieke plantenstoffen soms verder reikt dan tot nu toe gedacht werd. In plaats van uitsluitend effecten op het immuunsysteem, zijn er ook invloeden op de darmwand in het bijzonder. Met name beïnvloeding van de tight junction-eiwitten, het stimuleren van de slijmproductie en de antioxidatieve effecten spelen hierin een sleutelrol.

Omdat een disfunctie van de darmwand ook bij andere chronische aandoeningen wordt gevonden dan bij inflammatoire darmaandoeningen alleen, kunnen de genoemde planten in de praktijk mogelijk ook breder ingezet worden. Dit maakt verschillende geneeskruiden een waardevolle aanwinst bij de behandeling van uiteenlopende chronische aandoeningen waarbij een disfunctie van de darmbarrière een rol speelt.

Referenties

1. Gibson GR, Roberfroid MB. Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota: Introducing the Concept of Prebiotics. J Nutr. 1995;125(6):1401–12.

2. Luettig J, Rosenthal R, Lee I-FM, Krug SM, Schulzke JD. The ginger component 6-shogaol prevents TNF-α-induced barrier loss via inhibition of PI3K/Akt and NF-κB signaling. Mol Nutr Food Res. 2016;60(12):2576–86.

3. Kim Y, Kim D-M, Kim JY. Ginger Extract Suppresses Inflammatory Response and Maintains Barrier Function in Human Colonic Epithelial Caco-2 Cells Exposed to Inflammatory Mediators. J Food Sci. 2017;82(5):1264–70.

4. Wang L-L, Guo H-H, Huang S, Feng C-L, Han Y-X, Jiang J-D. Comprehensive evaluation of SCFA production in the intestinal bacteria regulated by berberine using gas-chromatography combined with polymerase chain reaction. J Chromatogr B. 2017;1057:70–80.

5. Gong J, Hu M, Huang Z, Fang K, Wang D, Chen Q, et al. Berberine Attenuates Intestinal Mucosal Barrier Dysfunction in Type 2 Diabetic Rats. Front Pharmacol. 2017;8:42.

6. Amasheh M, Fromm A, Krug SM, Amasheh S, Andres S, Zeitz M, et al. TNFalpha-induced and berberine-antagonized tight junction barrier impairment via tyrosine kinase, Akt and NFkappaB signaling. J Cell Sci. 2010;123(Pt 23):4145–55.

7. Cao M, Wang P, Sun C, He W, Wang F. Amelioration of IFN-γ and TNF-α-Induced Intestinal Epithelial Barrier Dysfunction by Berberine via Suppression of MLCK-MLC Phosphorylation Signaling Pathway. PLoS One. 2013;8(5):e61944.

8. Suzuki T, Hara H. Role of flavonoids in intestinal tight junction regulation. J Nutr Biochem. 2011;22(5):401–8.

9. Porras D, Nistal E, Martínez-Flórez S, Pisonero-Vaquero S, Olcoz JL, Jover R, et al. Protective effect of quercetin on high-fat diet-induced non-alcoholic fatty liver disease in mice is mediated by modulating intestinal microbiota imbalance and related gut-liver axis activation. Free Radic Biol Med. 2017;102:188–202.

10. Watson JL, Ansari S, Cameron H, Wang A, Akhtar M, McKay DM. Green tea polyphenol (−)-epigallocatechin gallate blocks epithelial barrier dysfunction provoked by IFN-γ but not by IL-4. Am J Physiol Liver Physiol. 2004;287(5):G954–61.

11. Song J, Lei X, Luo J, Everaert N, Zhao G, Wen J, et al. The effect of Epigallocatechin-3-gallate on small intestinal morphology, antioxidant capacity and anti-inflammatory effect in heat-stressed broilers. J Anim Physiol Anim Nutr. 2019

12. Catanzaro D, Rancan S, Orso G, Dall’Acqua S, Brun P, Giron MC, et al. Boswellia serrata Preserves Intestinal Epithelial Barrier from Oxidative and Inflammatory Damage. PLoS One. 2015;10(5):e0125375.

13. Abdel-Tawab M, Werz O, Schubert-Zsilavecz M. Boswellia serrata. Clin Pharmacokinet. 2011;50(6):349–69.

14. Ishida T, Miki I, Tanahashi T, Yagi S, Kondo Y, Inoue J, et al. Effect of 18β-glycyrrhetinic acid and hydroxypropyl γcyclodextrin complex on indomethacin-induced small intestinal injury in mice. Eur J Pharmacol. 2013;714(1–3):125–31.

15. Marisa R, Assessor D, Calapai G, Delbò M. Assessment report on Glycyrrhiza glabra L. and/or Glycyrrhiza inflata Bat. and/or Glycyrrhiza uralensis Fisch., radix [Internet]. [cited 2019 Jun 14]. Available from: www.ema.europa.eu

16. Pierre JF, Heneghan AF, Feliciano RP, Shanmuganayagam D, Roenneburg DA, Krueger CG, et al. Cranberry Proanthocyanidins Improve the Gut Mucous Layer Morphology and Function in Mice Receiving Elemental Enteral Nutrition. J Parenter Enter Nutr. 2013;37(3):401–9.

17. Pierre JF, Heneghan AF, Feliciano RP, Shanmuganayagam D, Krueger CG, Reed JD, et al. Cranberry Proanthocyanidins Improve Intestinal sIgA During Elemental Enteral Nutrition. J Parenter Enter Nutr. 2014;38(1):107–14.

18. Denis M-C, Desjardins Y, Furtos A, Marcil V, Dudonné S, Montoudis A, et al. Prevention of oxidative stress, inflammation and mitochondrial dysfunction in the intestine by different cranberry phenolic fractions. Clin Sci (Lond). 2015;128(3):197–212.

19. Serre E, Boutin Y, Langevin M-E, Lutin F, Pedneault K, Lacour S, et al. Deacidification of cranberry juice protects against disruption of in-vitro intestinal cell barrier integrity. J Funct Food. 2016;26:208–16.

20. Feng W, Ao H, Peng C. Gut Microbiota, Short-Chain Fatty Acids, and Herbal Medicines. Front Pharmacol. 2018;9:1354.

21. Jin M, Zhu Y, Shao D, Zhao K, Xu C, Li Q, et al. Effects of polysaccharide from mycelia of Ganoderma lucidum on intestinal barrier functions of rats. Int J Biol Macromol. 2017;94:1–9.

22. Gu G-S, Ren J-A, Li G-W, Yuan Y-J, Li N, Li J-S. Cordyceps sinensis preserves intestinal mucosal barrier and may be an adjunct therapy in endotoxin-induced sepsis rat model: a pilot study. Int J Clin Exp Med. 2015;8(5):7333–41.