Food Dye

20.12 Algemene samenvatting en conclusies

In zijn geboortestreek wordt kurkuma of de wortelstok van C. longa op grote schaal gebruikt in het dagelijks leven als voedsel, kleurstof, medicijn en voor vele andere doeleinden. Hoewel de plant een groot aantal fytochemicaliën bevat, waaronder oliën die gedomineerd worden door sesquiterpenen, worden de curcuminoïden, die kurkuma zijn karakteristieke geelachtige kleur geven, beschouwd als de actieve farmacologische stoffen. De belangrijkste van de curcuminoïden is curcumine, dat via een groot aantal biochemische mechanismen diverse farmacologische effecten blijkt te hebben. De fascinatie van de wetenschappelijke gemeenschap voor deze verbinding is verbazingwekkend en de literatuurzoekdatabank pubMed gaf in oktober 2018 bijvoorbeeld 12.237 treffers voor deze verbinding. Evenzo gaf literatuuronderzoek op Science direct 19.873 treffers en men zou meerdere voorbeelden kunnen gebruiken om de populariteit van curcumine op alle wetenschappelijke gebieden aan te tonen, van chemie tot biologie en geneeskunde. Van de verschillende effecten van curcumine die veel aandacht trokken is het antikanker effect, de potentiële toepassing bij neurodegeneratieve ziekten en recentelijk onder andere het metabool syndroom.

In dit hoofdstuk zijn de mogelijkheden van kurkuma en zijn actieve bestanddelen, voornamelijk curcumine, gepresenteerd door het beoordelen van de meest relevante gegevens die tot nu toe in de literatuur beschikbaar zijn. Deze omvatten gegevens afkomstig uit in vitro, in vivo en menselijke proeven die antidiabetische effecten toonden door middel van verschillende mechanismen van modulerende effecten op glucose en lipidenmetabolisme. De indrukwekkende lijst van diermodellen waarbij antidiabetische effecten en verbetering van de insulinegevoeligheid zijn waargenomen, omvat chemisch geïnduceerde diabetes (bv. STZ en alloxan), door HFD geïnduceerde diabetes en een reeks genetisch obese of diabetische dieren (KK-Ay diabetische muizen, db/db muizen, ob/ob muizen model). De mechanistische evaluaties omvatten verlaging van de glucosespiegel en verhoogde insulinegevoeligheid in verschillende doelweefsels via modulerende effecten op insulinesignalering. Het is inderdaad bewezen dat curcuminoïden opmerkelijke natuurlijke producten zijn die de AMPK activeren en de PI3K-, Akt- en MAPK-paden en de remming van GSK-3β moduleren om de GLUT4-gemedieerde glucose-opname in vitale organen te upreguleren. Ze verhogen de glycogeensynthese en onderdrukken de gluconeogenese door in te werken op verschillende sleutelenzymen zoals GS, PDK4, G6Pase en PEPCK naast een hele reeks andere enzymen. Curcuminoïden remmen de transcriptiefactor SREBP-1c terwijl ze STAT3 activeren en ze moduleren de expressie- en/of activeringsniveaus van belangrijke enzymen/eiwitten die betrokken zijn bij de lipidensynthese (ACC, ACAT, FAS, HMGR) om lipidenaccumulatie te onderdrukken en de insulinegevoeligheid te verbeteren. Zij verlagen het plasmaniveau van FFA’s en remmen adipogenese door de belangrijkste eerdere door PPAR-α en C/EBP gereguleerde gebeurtenissen te onderdrukken; terwijl zij bij obese muizen SOCS3 downreguleren, en samen met de PPAR-γ bindende activiteit de insulinegevoeligheid zouden kunnen verbeteren. Ze verhogen ook de mitochondriale activiteit door het lipidentransport (CPT1) en de lipide-oxidatie te bevorderen.

De andere algemene werkingsmechanismen die in dit hoofdstuk voor kurkuma en zijn curcuminoïden zijn aangetoond, zijn ook ongelooflijk verbazingwekkend. Door de Nrf2/HO-1 signalering en andere mechanismen te activeren, hebben ze bewezen de antioxidant verdediging te verhogen onder pathologische condities waaronder het metabool syndroom en dit omvat het stimuleren van het niveau en/of de activiteit van GSH, CAT, SOD en GPx. Door de polyolroute te onderdrukken door remming van de enzymatische activiteit van aldose reductase, verminderen zij de oxidatieve stress en de vorming van AGE’s. Natuurlijk vangen deze verbindingen rechtstreeks ROS op en onderdrukken zij de vorming van ROS, AGE’s en hun cellulaire effecten zowel in vitro als in vivo. Een duidelijk effect van dit antioxidantmechanisme is de bescherming van de β-cellen. De aangetoonde ontstekingsremmende mechanismen omvatten de onderdrukking van pro-inflammatoire cytokinen die vrijkomen uit geactiveerde macrofagen en vetweefsels. Remming van TNF-α, IL-1β, TNF-α, IL-6, en MCP-1, alsmede van eNOS, iNOS en COX-2 is aangetoond. Andere groeifactoren en signaalmoleculen die door kurkumaverbindingen worden gemoduleerd zijn VEGF, TGFβ, ECM (collageen type IV en fibronectine) en CD36. Door deze mechanismen lijkt kurkuma de met diabetes geassocieerde ziekten zoals neuropathie, retinopathie, nefropathie, endotheeldisfunctie en wondcomplicaties te verbeteren.

Er bestaat geen twijfel over dat de presentatie in dit hoofdstuk over kurkuma iemand zou doen afvragen wat het antidiabetische effect ervan is in landen waar het in grote hoeveelheden wordt geconsumeerd. India is natuurlijk het klassieke voorbeeld van een land waar kurkuma op grote schaal wordt geconsumeerd, maar helaas behoort het tot de regio’s waar de incidentie van diabetes de laatste jaren sterk is toegenomen (hoofdstuk 1). In tegenstelling tot andere producten zoals koffie (Hoofdstuk 21), is er geen epidemiologische en perspectief studies die een negatieve correlatie aantonen tussen kurkuma consumptie en T2D incidentie. Dit betekent niet noodzakelijkerwijs dat kurkuma consumptie de T2D incidentie niet verlaagt of dat de doseringen die in de bredere gemeenschap worden gebruikt antidiabetisch potentieel zouden moeten hebben; of dat T2D patiënten in India zelfs voldoende hoeveelheid kurkuma in hun dieet consumeren. Misschien zullen al deze problemen in toekomstige studies aan de orde komen. Een van de tot nu toe bekende nadelen van de farmacologie van kurkuma is echter de slechte absorptie en biologische beschikbaarheid van curcuminoïden uit het natuurlijke poeder of uit de inname van specerijen. Er is nu veel werk verricht om deze beperking door formulering te verbeteren en er is al een belangrijke ontwikkeling gaande, zoals blijkt uit de fytosoomformulering en tot op zekere hoogte ook uit de formulering op basis van etherische oliën. Deze vooruitgang, samen met het multifunctionele karakter van de hierboven besproken verbindingen en het gebrek aan toxiciteit, zijn redenen om optimistisch te zijn over het toekomstige potentieel van kurkuma als therapeutisch middel tegen het metabool syndroom.