Acupunctuurpraktijk Huan Mai

 

Drie soorten gedrag en invloed van koper-, zink- en magnesiumionen op mitochondria

De drie soorten gedrag slapen, eten en fysiek werk verrichten hebben elk een ander energieniveau en warmte behoefte. Daarnaast beinvloedt de temperatuur van de omgeving de behoefte van de el aan warmte en energie. Dit hangt ook een beetje af van de locatie van de cel ten opzichte van de huid. De energie en warmte van spier- en bindweefselcellen wordt geproduceerd in de vele mitochodnria in de cel. Een goede afstemming van de mitochondria aan de gewenste energie en warmte binnen de cel is van levensbelang: werking van enzymen hebben een optimale omgevingstemperatuur nodig. Slecht afgestemde mitochondria produceren meer afvalstoffen en oxidanten, die de cel kunnen beschadigen. (Overigens kan een andere oorzaak van productie van teveel oxidanten in de mitochondria zijn: zuurstof gebrek of gebrek aan glucose).

Mitochondria spelen ook een rol bij de vorming van diverse basisstoffen, zoals bijvoorbeeld citraat. Deze basisstoffen worden getransporteert naar het cytoplasma waar er bouwstoffen van worden gemaakt. Van citraat  kunnen vetzuren gemaakt worden en het cholesterolskelet, belangrijk voor de vorming van steroidhormonen en van membranen. Andere bouwstoffen die de mitochondria produceren zijn voorlopers van purine en pyrimidine, waaruit onderdelen van DNA gemaakt kunnen worden. Andere bouwstoffen hebben een rol in het immuunsysteem. Hoe dichter de cel (waarin de mitochondria zich bevinden) zich bij de huid bevindt, hoe meer de cel onderhevig is aan variaties in temperatuur van de omgeving.

De drie soorten gedrag stellen andere eisen aan de mitochondria. Jagen vraag veel energie, en heeft een snelle opbouw van beschikbare energie (ATP) nodig. Voedsel verteren en herstelwerkzaamheden hebben relatief veel productie nodig van basisstoffen. Tijdens de slaap worden mitochodondria met name hersteld, en worden leerprocessen geconsolideerd. Tijdens de slaap is het van belang om de mitochondria zomin mogelijk warmte te laten produceren, waardoor er een optimale vorming van ATP en basisstoffen plaatsvindt in de mitochondria.

Voor over een rol van zink-, koper- en magnesiumionen gesproken kan worden, is het begrip enzym en cofactor nodig. Elke biochemische reactie waarin stofje A wordt veranderd in stofje B, maakt gebruik van een  ander enzym, een groot molekuul, waar eiwitten/bepaalde moleculen zich makkelijk aan binden (de vorm van het eiwit doet ertoe). Stofje A botst tegen het enzym, bindt eraan, en wordt door het enzym verandert in stofje B, en stofje B komt weer vrij. Vaak heeft het enzym een extra molecuul nodig, een cofactor genoemd, dat de omzetting van stofje A naar stofje B versneld. Voorbeelden van een cofactor zijn zinkionen, of koperionen, of magnesiumionen. Aanleiding om te zoeken naar de rol van deze drie cofactoren zijn bepaalde vragen uit de anamnese van acupunctuur geweest: een tekort aan zinkionen kan aanleiding zijn tot gebrek aan eetlust. Een tekort aan koperionen kan wijzen op een neiging tot depressie. Een tekort aan magnesium kan samengaan met een slechte slaap. Met nadruk wordt het woordje KAN gebruikt, er zijn natuurlijk vele andere variabelen die bijdragen aan deze ingewikkelde processen, die invloed hebben op slaap, depressie en eetlust. Sowieso is het heel belangrijk dat de enzymen kunnen werken onder een bepaalde optimale temperatuur. Als de temperatuur niet goed is, werken de enzymen slechter, en dat dient voorkomen te worden.

Het ene enzym heeft b.v. een zinkion als cofactor, het andere enzym een koperion als cofactor. In de mitochondria worden glucose en zuurstof omgezet in een elektrische gradient (protonengradient). Met behulp van deze protonengradient kan energie, warmte, en basisstoffen gemaakt worden. De snelheid hiervan wordt door vele factoren bepaald door vele enzymen. Per gedragsoort jagen, voeden, slapen/alertheid, is er een andere verhouding tussen de hoeveelheiden energie, warmte en basisstoffen nodig. Andere enzymen worden versneld. In het ene proces is dit een enzym met als cofactor een zinkion, in het andere proces een ander enzym met als cofactor een koperion, etc.

Onderzoekers hebben rond een geprikt acupunctuurpunt een toename gemeten in koper-, zink-, ijzer- en calciumionen, met gelijke verhoogde ratios voor koper en ijzerionen [7]. Dat koper- en ijzer een gelijke ratio hebben, kan indirect te maken hebben met het verschijnsel dat voor opname van koperionen in een lichaamscel ijzerionen nodig zijn [2]. Er zijn aanwijzingen dat er in het bloed een circadiaans ritme is in de concentraties van zinkionen, koperionen en magnesiumionen (gebonden aan hun transporteiwit).

 

Vervolg van meridianen en immuunsysteem: macrofagen

Na een periode van beweging tijdens een bepaald gedrag, zal vermoeidheid in slijtage optreden in deze spieren.  Deze periode zal opgevolgd worden door een periode van herstel van de spieren. Dit herstel is een natuurlijk proces, waarin het immuunsysteem een rol speelt. Monocyten, een type immuuncel dat zich door het hele lichaam begeeft, speurt naar plaatsen die beschadigd zijn (deze plaatsen geven signaalstofjes af, chemokinen en cytokinen).  Aangekomen bij de beschadigde spieren, veranderen de monocyten in macrofagen type M1, die afval opruimen en aanvallend karakter hebben. Op den duur is er voldoende opgeruimd en kan herstel plaatsvinden van de spier: monocyten die nu bij de spier aankomen, veranderen in macrofagen type M2.

Het is voor te stellen dat na een bepaald gedrag, de slijtage van de spieren en betrokken bindweefsel, zich in de lengte richting van het lichaam bevinden, langs de yang beenmeridiaan (zie Figuur 1, eigenlijk is gedrag met een set van 4 meridianen geassocieerd).

Macrofagen hebben een sleutelpositie in het immuunsysteem, ze vormen een onderdeel van het niet-specifieke immuunsysteem, en spelen een belangrijke rol bij het specifieke immuunsysteem (het specifieke immuunsysteem is aanpassend, leert ''vreemde indringers herkennen en brengen deze naar speciale gebieden in het lichaam, waarin immuuncellen zich speciaal afstemmen op deze vreemde indringers, een proces waar vaccinatie ook een rol bij speelt).

Onderzoek heeft aangetoont dat acupunctuur (prikken in een bepaald acupunctuurpunt)  invloed uitoefent op macrofagen (in een acupunctuurpunt verderop op de ''meridiaan'', waar zich een wondje bevindt, en waar geen acupunctuurprik is uitgevoerd) . Acupunctuur stimuleert/versnelt de overgang van M1 type macrofagen naar M2 type macrofagen [5,6,11,12]. Bij ooracupunctuur is dit effect ook aangetoond. Tenslotte is ook in de hersenen een toename van Microglia type M1 naar microglia type M2 gemeten bij een afsluiting van ee n cerebrale arterie in ratten.  Na 6 uur werd acupunctuur toegepast via prikken  in de punten LU-5, LI-4, SP-6 en ST-36. Het resultaat was een gereduceerd infarct volume en een toename van M2 microglia t.o.v. M1 microglia (in vergelijking met onbehandelde ratten met dezelfde laesie).

 

Rol van koper-, zink- en magnesiumionen als cofactor in de werking  van macrofagen en microglia

Verondersteld wordt in de hypothese van het beschreven TCM mechanisme (zie pdf) dat het herstel van de spieren tijdens de uitvoer van bewegingen tijdens een bepaald gedrag, niet alleen letterlijk over spieren en bindweefsel rondom de meridianen plaatsvindt.

De centrale aanname in het TCM werkingsmechanisme in westers medisch biochemische en fysiologische termen luidt als volgt:

Jagen gaat samen met bijregelprocessen die afhankelijk zijn van enzymen die een  koperion als cofactor heeft. Eten gaat samen met bijregelprocessen die afhankelijk zijn van enzymen met een zinkion als cofactor. En slapen heeft bijregelprocessen die afhankelijk zijn van enzymen met een magnesiumion als cofactor. Dit geldt niet alleen in de mitochondria, maar ook voor belangrijke regelmoleculen in het lichaam voor fysiologische processen en gedrag, zoals hormonen en neurotransmitters, en de enzymen die deze hormonen en neurotransmitters vormen en afbreken.

Tegelijk met het herstel van de spieren rondom de betrokken meridiaan bij het gedrag, zal herstel optreden van de ermee geassocieerde gebieden, in de hersenen, die cognitie, emotie, sympathische en parasympathische systemen aanstuurt, passend bij het vertoonde gedrag, waarbij de spieren vermoeid raakten rond betrokken meridiaan (setje van vier meridianen). De overeenkomst tussen deze gebieden zou gevormd kunnen worden door het bezit van een bepaald type mitochondrium, met een bepaalde verhouding tussen energieproductie, locale warmteproductie en productie van bepaalde basisstoffen. Een mitochondrium passend bij (een grotere kans op) een bepaald gedrag, heeft een bepaalde verhouding tussen zinkionen, koperionen en magnesiumionen in de oxidatieve fosforylering dat de protonengradient vergroot. De kans op ontstaan van ROS wordt vermoedelijk sterk bepaald door deze verhouding van deze die cofactoren in de oxidatieve fosforylering. Tijdens de slaap vindt een belangrijke aanpassing plaats tot verbetering van de mitochondriele functie. Dit maakt dat variaties in gedrag die overdag plaatsvinden, vermoedelijk de mitochondria alleen een bepaald optimum van reageren hebben tijdens een bepaald gedrag (van de drie, jagen, voeden en slapen/alert/basisenergie.

Deze beschreven aannames zijn speculatief, maar wel vertaald in fysiologisch biochemische termen, en dienen uiteraard met wetenschappelijk onderzoek worden aangetoond.

Bij voorkeur zou je dit eigenlijk willen testen in levende mitochondria in diens natuurlijke omgeving. Zogauw je mitochondria isoleert, is de invloed van de omgevingstemperatuur (maar kleine variaties, want ons lichaam streeft naar een constante temperatuur) ontstaat er al snel ROS (reactieve oxidanten), die de meting beinvloeden. De cofactoren koperionen en magnesiumionen zijn in het enzym waar ze cofactor in zijn, ingebouwd. Cofactor zink(ion) kan makkelijk binden aan diens bindingsplek van enzymen met zinkionen als cofactor en zal mogelijk, of vermoedelijk snel kunnen verdwijnen bij isolatie van de mitochondria.

Uiteraard is gedrag een keuze, en volgen de biochemische processen daaruit, met eventueel een klein effect op rondcirculerende zink-, koper- en magnesiumionen in de bloedsomloop. Er zijn aanwijzingen dat er een verschillend circadiaans ritme in de hoeveelheid van deze drie cofactoren, misschien passend bij het gedrag.

 

Regelmaat in gedrag, bijbehorende lichaamsbeweging, herstel en aanpassing

Acupunctuur kan aan het immuunsysteem een zetje geven in de goede richting. Een bepaald neuraal circuit in de hersenen wordt gestimuleerd door het prikken in bepaalde acupunctuurpunten (in spier- en/of bindweefsel). Het immuunsysteem reageert hierop door dit circuit te gaan herstellen. 

Een tweede mechanisme zou kunnen zijn dat er neurologische adaptatie kan optreden/geinitialiseerd kan worden. Door het prikken komt er meer input in de hersenen, waardoor er opnieuw neurologisch moet worden afgestemd, om de juiste (intentie en) beweging te genereren. Binnen de hersenen vindt alle communicatie plaats via geleiding van actiepotentialen, of dit nu als gevolg van beweging is of van sensorische input. De kleine hersenen (het cerebellum) zouden kunnen reageren op deze veranderde proprioceptieve en andere sensorische input a.g.v. de acupunctuurbehandeling. 

De kleine hersenen, welke zich relatief aan de achterkant van de hersenen bevinden,  kunnen aanpassingen genereren op het maken van de goede lichaamsbeweging. Dit geldt voor bewegingen in uitgebreide zin, ook lichaamshouding, cognitie, sociale interacties en invloed van emoties dragen hieraan bij [17]. Ook draagt aan deze aanpassing van beweging bij:  autonome functies, zoals hartslag, bloeddruk, ademhaling (hyperapneu) en arousal (wakkerte): arousal heeft invloed op cognitie en het geheugen. Het ene gedrag, zoals ''jaag''gedrag vergt een snellere ademhaling en hartslag dan het andere gedrag, zoals ''eet''gedrag [17]. Het cerebellum kan bijvoorbeeld ook invloed hebben op het circuit dat betrokken is bij pijn inhibitie, dat uitgeoefend wordt op het nivo van de neuronen in de dorsale wortel van het ruggenmerg.

Eigenlijk is het cerebellum een goed voorbeeld van een neuraal netwerk, met aanpassingsvermogen. Een netwerk werkt met patronen van groepjes neuronen gemeten op een bepaald moment, waarbij ieder neuron een andere activiteit (vuurfrequentie) bezit. Dit kan sensorische input zijn, visueel, gehoor, tastzin, proprioceptie, het plan om een bepaald gedrag te vertonen, ieder met een patroon van activiteiten. Vervolgens wordt deze verzameling van activiteiten geleid door de neuronen in de cerebellaire cortex, met leervermogen: er vinden daar aanpassingen plaats, zoals mogelijk in de verbindingen tussen de neuronen. Of misschien passen de neuronen zelf zich aan, op basis van synapsen voor en na het neuron in de cerebellaire cortex. Een kenmerk van neurale netwerken met veel onderlinge verbindingen, is het volgende. Een half inputpatroon in het netwerk, waarbij de andere inputpatronen in eerste instantie geen informatie bezitten, kan automatisch in de volgende laag (de cerebellaire cortex) veranderen in een volledig patroon met wel een betekenis, voorkomend tijdens een bepaald gedrag. Gedrag komt in een natuurlijke situatie tenslotte nooit voor zonder cognitie of emotie, of sympathische toevoeging. Vervolgens kan de cerebellaire cortex uit het patroon ''een situatie'' uit de inputpatronen herkennen, en dit vergelijken met de ''gewenste situatie''. Het cerebellum kan op deze manier een lerend vermogen uitoefenen. Vermoedelijk zijn dit zeer geleidelijke processen, en niet in een keer te veranderen. Ook dit is hypothetisch en vraagt om verder onderzoek. Kortom, ook dit fenomeen en vraagt natuurlijk om verder onderzoek. De reden waarom ik dit verhaal op internet zet, is omdat ik het belangrijk vindt, dat er een integratie komt van acupunctuur met gangbare medische, biochemisch-fysiologische theorieen. Mogelijk kan deze tekst bijdragen aan inspiratie tot verder onderzoek. Zoals te zien is in de lange lijst met wetenschappelijke literatuur vanuit pubmed, waarnaar de link naar de pdf verwijst, vindt veel spannend onderzoek plaats op dit gebied.

 Uiteindelijk is het doel van acupunctuur om een bepaald circuit in het lichaam te optimaliseren en herstellen, van spieren naar hersenen en terug. Dit is een normaal herstel proces dat elke dag plaatsvindt, en dat o.a. gebruik maakt van  het niet specifieke immuunsysteem, die altijd circuleren door het lichaam en hersenen (zoals macrofagen en microglia). Het bewegingspatroon (samengaand met gedrag) van mensen vertoont een circadiaans ritme. Zo ook de herstelperiode na het beweging tijdens gedrag dat een bepaalde tijd heeft plaatsgevonden. Een circadiaans ritme is ook bekend bij acupunctuur begrippen, yin, yang, etc. Er bestaan bijvoorbeeld acupunctuurformules die geschikt zijn tegen jetlag.