Acupunctuurpraktijk Huan Mai

Een westers-medische beschrijving van het mechanisme van acupunctuur.

Stelling: koper-, zink- en magnesiumionen beinvloeden mitochondrien en bijregulatie van ROS, afhankelijk van gedrag en circadiaans ritme.

- Voor intercollegiaal overleg en voor geinteresseerden -   


De inhoud van dit verhaal is geschreven aan de hand van persoonlijke inzichten. Gedeeltelijk is het weten-schappelijk onderbouwd, gedeeltelijk bestaat het uit hypotheses. Het is op geen enkel moment de bedoeling om hiermee medisch advies te verstrekken, of een medische diagnose te stellen. Ik wijs dan ook elke verantwoordelijkheid hieromtrent af. De manier waarop ik acupunctuur uitoefen in mijn praktijk, is gebaseerd op protocollen volgens de Traditionele Chinese Geneeswijze, zoals deze onderwezen wordt op de door mij in 2011 afgeronde acupunctuur opleiding en in 2008 afgeronde Shiatsu opleiding.

De onderliggende theorie van acupunctuur en Traditionele Chinese Geneeskunde in het algemeen is nog niet verenigbaar met reguliere fysiologie, biochemie en geneeskunde. Dit kan een belemmering vormen voor het gebruik van acupunctuur. Ook is het belangrijk om inzicht te hebben, waarom de manier van diagnosticeren bij acupunctuur en TCG in het algemeen belangrijk is, en nauwkeurig dient te worden uitgevoerd. Dat dit belangrijk is, wijst ook terugkoppeling uit de resultaten van de behandeling, maar dat betekent wel dat je polsdiagnose en tongdiagnose niet moet overslaan. Ik heb gezocht naar de reden waarom polsdiagnose op TCG wijze van belang is bij de acupunctuurbehandeling, moedige pogingen gevonden, maar nog geen duidelijk verband gevonden tussen polsdiagnose en werking van acupunctuur. Voor de acceptatie van acupunctuur is het van wezenlijk belang, dat acupunctuur enigszinds regulier te duiden is. Vandaar mijn literatuuronderzoek en pogingen hier een weergave van te geven in deze tekst. De ontwikkelingen in de biochemie en fysiologie gaan snel, het lichaam is zeer complex, en hopelijk leidt deze tekst een stapje verder naar de zoektocht naar het werkingsmechanisme. Hoe meer kennis, hoe beter de acupunctuur toegepast kan worden (in de reguliere context en informatie over ziekteprocessen).

Geprobeerd word, om het mechanisme van acupunctuur volgens de Traditioneel Chinese Geneeskunde (TCG) uit te drukken in koper-, zink-, en magnesiumion afhankelijke mechanismen. Hierbij wordt ook de polsdiagnose betrokken. Gesteld wordt, dat de wetmatigheden in de Traditionele Chinese Geneeskunde waar zijn. Wanneer deze TCG wetmatigheden worden uitgedrukt in de Reguliere Biochemie en Fysiologie, welke nieuwe testbare uitspraken levert dit op voor de Reguliere Biochemie en Fysiologie? Voor acceptatie van TCG door de Reguliere Geneeskunde kan het bijdragen, als deze nieuwe uitspraken bevestigd worden door toekomstig onderzoek. Enige kennis van biochemie en fysiologie en van de traditionele Chinese geneeskunde kan nodig zijn om het verhaal beter te kunnen volgen.


Samenvatting

Geprobeerd wordt om het werkingsmechanisme van de Traditionele Chinese Geneeskunde (TCM) zoals in acupunctuur geldt, te beschrijven in termen van koper-, zink en magnesiumionen. Centraal in deze beschrijving van het werkingsmechanisme van TCM staan de mitochondrien, waarin deze ionen een rol spelen. Elke lichaamscel bevat duizenden mitochondrien, die verantwoordelijk zijn voor energieproductie (ATP) en daarnaast ook warmte produceren, en nog wat andere typen moleculen. Warmte en energie zijn belangrijke parameters in de TCM. Deze warmte en energieproductie wordt nauw afgeregeld, en is daarom afhankelijk van gedrag, omgevingstemperatuur, immuunsysteem, en pathologie. Teveel warmte is niet goed voor biochemisch reacties, en het energierijke molecuul ATP beinvloedt vele reacties in de cel, en zou giftig zijn als de docering niet past bij de behoefte aan ATP in het cytosol in de cel. de concentratie ADP/ATP in het cytosol regelt de snelheid van de vorming  van ATP in de mitochondrien. Bij een afname van ATP behoefte van de cel, b.v. een spiercel tijdens rusten, zal, - bij ruime toevoer van nutrienten in de cel - er eerder ophoping van vrije zuurstofradikalen (en stikstof-) onstaan (ROS: reactive oxygen species). Niet alle aangekomen zuurstof wordt gebruikt en de membraanpotentiaal blijft in eerste instantie relatief te hoog. Een hele andere fysiologische toestand is, als er minder nutrienten zijn, dan ATP behoefte is, bijvoorbeeld men werkt nog een tijd door, terwijl energie op is, wat stress geeft. Adrenaline is in deze situatie van nut. In deze situatie ontstaat ook gemakkelijker ROS. (bijv. als er ook meer zuurstof is dan nutrienten, en zuurstof onvolledig gebruikt wordt). De cel heeft hier diverse aanpassingsmechanismen voor. Dit kan zijn via ontkoppeling van de membraanpotentiaal van het binnenste membraan van het mitochondrium, waardoor warmte ontstaat. Of door processen die afhankelijke zijn van zinkionen, van koperionen en/of van magnesiumionen (trefwoorden: superoxide dismutase, metallothioneine, inhiberende factor 1).  Deze drie typen ionen staan centraal in de beschrijving van het werkingsmechanisme van TCM. Deze ionen zink-, koper- en magnesiumionen, spelen een belangrijke rol spelen als cofactor bij enzymen, en versnellen chemische reacties of maken deze mogelijk. Elk ion speelt bij andere enzymen - en daarom bij andere biochemische reacties - een rol. In het werkingsmechanisme spelen onder anderen de volgende enzymen een belangrijke rol: het zinkafhankelijke metallothioneine dat zowel zink-, als koperionen vervoert in de cel, het koperafhankelijke lysyloxidase dat betrokken is bij bindweefselvorming, en het zinkafhankelijke carboanhydrase, betrokken bij homeostase van vloestof en zuurgraad. Binnen de mitochondrien worden het koperafhankelijke cytochroom c oxidase, cytochroom bc1 (dat door zinkionen aan de buitenkant geremd wordt) en het magnesiumafhankelijke ATP synthase besproken.

Fysiologische toestand en gedrag bepaalt het activiteitsnivo en instelling van de mitochondria. In de ene toestand zijn er relatief meer zinkionen nodig, in de andere meer magnesiumionen etc. Dat betekent dat als er tijdens een bepaalde fysiologische toestand in de mitochondrien bijvoorbeel meer koperionen nodig zijn, er in het cytosol minder koperionen aanwezig zijn. In het cytosol vinden andere biochemische reacties plaats, die dan minder koperionen tot hun beschikking hebben. In TCM diagnose is met name van belang hoe de stevigheid lokaal van bindweefsel is. Een belangrijk enzym hierbij is lysyloxidase dat in het cytosol wordt gevormd. Maar ook neurotransmitters en hormonen worden deels in het cytosol geproduceert.

Kenmerkend voor TCM is de aanwezigheid van meridianen, die over de lengterichting van het lichaam verlopen. Gedrag uit zich door beweging van een set spieren. Naar voren bewegen (voeding, object van studie: boek dat voor je ligt, geheugen), opzij linksrechts (manouvreren), of naar achteren (alertheid) staan symbool voor een verschillende fysiologische context, en ook hormonale en neurologische context. Bekeken wordt welke rol koper-., zink- en magnesiumionen hierbij kunnen spelen. Hiermee worden diverse kenmerken van TCM beschreven. De vijf fasen theorie Wu Xing wordt beschreven in termen van koper, zink en magnesiumionen. Kenmerken van belangrijke acupunctuurpunten op onderarmen en onderbenen worden beschreven, de Shu Transporting Points. Uiteindelijk komt er een voorstel voor hoe uit de rol van deze ionen in de cel, onder verschillende fysiologische en omgevingsomstandigheden (kou, hitte) de polsdiagnose beschreven kan worden, die een idee geeft over de toestand van meridianen.


Een prik beinvloed het immuunsysteem en locale concentratie van koper-, zink- en ijzerionen

Uitgangspunt is het wetenschappelijke resultaat dat rond een geprikt acupunctuurpunt een toename van koper-, zink en ijzerionen ontstaat [1]. Hier speelt het immuunsysteem een rol bij. Hoe ontstaat deze toename van koper-, zink- en ijzerionen, en waarom ontstaat dit, wat heeft het immuunsysteem hieraan? Bij insertie van een naald tijdens een acupunctuurbehandeling wordt de huid en onderliggen weefsel een klein beetje beschadigd. Door de beschadiging ontstaan vrije radicalen in de vorm van ROS en RNS (radical oxygen species, radical nitrogen species), die de cel beschadigen. Hiertegen wil het lichaam zich verdedigen. Dit vindt op verschillende manieren plaats. In de cel (in het cytosol en in de mitochondrien) bevindt zich het enzym superoxidedismutase dat ROS afvangt en onschadelijk maakt en naar de lysosymen brengt om het afval onschadelijk te maken. Dit enzym superoxide dismutase heeft zink- en koperionen als cofactor. Het is niet vreemd, dat met name het sterk geladen koperion erbij zit, om de geladen ROS en RNS om te vangen en te kunnen zetten.

Een ander eiwit dat ROS vangt, is metallothioneine (dat ook zowel in cytosol als in mitochondrium aanwezig is). Metallothioneine vangt ook vrije zink- en koperionen, en vervoert deze ionen binnen het cytosol b.v. om een koperion naar het golgi apparaat te brengen waar een eiwit wordt gevouwen, en waar het ion ingebouwd wordt als cofactor. Koperionen binden sterker aan metallothioneine dan zinkionen, maar ROS bindt het sterkst aan metallothioneine, en zal hiermee zinkionen vrijmaken. Bijvoorbeeld, normaal gesproken is de kans op het ontstaan van ROS het grootst binnen de mitochondrien waar het reactieve zuurstof wordt omgezet in energie en warmte. De ROS die bij het prikken en beschadigen vrijkomt verdrijft ook de koper- en zinkionen van metallothioneine om ingebouwd te worden in superoxide dismutase.

De vrijgekomen vrije zinkionen spelen ook een rol binnen de mitochondrien, waar ze in de matrix, het binnenste van de mitochondrien een enzym afremmen, zodat citroenzuur vertrekt van mitochondrium naar cytosol. In het cytosol vormt citroenzuur het startpunt van de synthese van lipiden en de synthese van cholesterol, het steroidskelet van steroidhormonen. Cholesterol speelt ook een belangrijke rol bij het soepel houden van membranen. Bij een cel beschadiging, wordt het vormen van nieuwe cellen gestimuleerd, waarbij ook nieuwe membranen (met lipiden en cholesterol) worden gevormd. In deze beschrijving is een opruimfase en een herstelfase te herkennen, wat zich ook weerspiegelt in de type macrofagen die daarbij voorkomen. M1 macrofagen stoten vrije radicalen (stikstofmonoxide NO, waterstofperoxide, superoxide) om beschadigde onderdelen verder af te breken. Hiermee kunnen zij ook virussen en bacterien aanvallen. M2 macrofagen geven het groeihormoon ornithine af, voor opbouw van nieuwe cellen. M1 en M2 ontwikkelen zich uit dezelfde basis cel en komen tegelijk voor. Echter in eerste instantie zijn er meer M1 macrofagen, en op den duur komen er steeds meer M2 macrofagen in de door het prikken de beschadigde locatie. Het gaat hier met name over macrofagen die een belangijke rol spelen bij het aangeboren immuunsysteem als bij het adaptieve immuunsysteem [44-46].

De macrofagen en het beschadigde weefsel geven bovendien stoffen af (cytokinen) die via de bloedsomloop de lever activeren om koperionen (verpakt in het eiwit ceruloplasmine dat de lever aanmaakt) af te geven aan het bloed (verhoogt productie van ceruloplasmine: [25, 50]). Tijdens de eerste fase zijn er relatief meer koperionen, omdat door de plaatstelijk vrijgekomen cytokinen de lever meer koperionen (gebonden aan het transporteiwit ceruloplasmine) aan het bloed afgeven [41].

De lokaal gearriveerde of vrijgekomen koperionen en zinkionen bevorderen de effectiviteit van de macrofagen M1 en M2. M1 macrofagen vormen stikstofmonoxide (NO) Bij de vorming van NO-radicalen staat het sleutelenzym NOsynthase centraal, een enzym dat afgeremd wordt door zinkionen. Koperionen kunnen in het cytoplasma van de macrofagen de zinkionen van metallothioneine verdringen. In M1 bevinden zich dan minder vrije zinkionen om NOsynthase te kunnen afremmen. NOsynthase is dan effectief.

In een later stadium produceren de type M2 macrofagen het groeihormoon ornithine, dat gebruikt wordt bij het herstel van het beschadigde weefsel. Bij de vorming van ornithine speelt het sleutelenzym ornithine decarboxylase een rol, een enzym dat wordt gestimuleerd door zinkionen. In een vroeg stadium overheersen de M1 macrofagen, later nemen de M2 macrofagen het over. In de tweede fase wordt verondersteld dat relatief meer zinkionen aanwezig zijn, en wordt M2 efficienter.

Wetenschappelijk onderzoek heeft een toename van M2/M1 gevonden, na acupunctuur [44]. Hierdoor kan acupunctuur bijdragen aan de optimale werking van M2 macrofagen. Rond een geprikt acupunctuurpunt ook zinkionen ontstaan [1]. De lokale beschadiging door het prikken, laat ROS vrijkomen, dat in de cel zich aan het eiwit metallothioneine bindt, waardoor dit zinkionen (die aan dit eiwit gebonden waren), vrijkomen. In de bijlage wordt beschreven hoe de vrijgekomen zinkionen de mitochondrien beschermen. De toename van koperionen heeft invloed op een beter transport van ijzerionen via de membraan naar het cytosol van de cel [41]: Het koperion dat via ceruloplasmine aankomt, zet het ijzerion om van twee- naar driewaardig, dat in het cytosol beter gebruikt wordt. Overigens zijn er meer tranport moleculen, chaperones, en ook meerdere systemen in de cel die ROS afvangen.  

Samengevat is uit dit stukje het nut beschreven van de lokaal vrijgekomen (eerst) meer koperionen, (dan) meer zinkionen beschreven in termen van afvangen  van ROS en RNS, en van opbouw van membranen voor de nieuwvorming van cellen ter reparatie. Aan het einde van dit artikel, bij hoofdstuk pijn, wordt beschreven, dat de werking van een prik in een acupunctuurpunt niet alleen vertaald wordt als een verandering van de stevigheid van het lokale bindweefsel, maar ook door een verandering van de neurale geleiding van dat acupunctuurpunt naar de hersenen. .


Deficienties in koper- zink- en magnesiumionen passen bij TCG anamnese

Zink deficientie kan onder anderen leiden tot anorexia, diarree, verandering in het immuunsysteem, huidafwijking zoals acne, geirriteerdheid, en depressie. Malaise en apathie [145]. Deze opsomming doet denken aan TCG kenmerken van maag- en milt meridiaan. Vragen naar eetlust, spijsvertering en ontlasting horen bij de TCM anamnese. Het maagslijm beschermt de maagwand tegen maagzuur. Zinkionen spelen een rol bij de synthese van maagslijm [59]. Bij voldoende maagzuur is er een betere opname van zink-, magnesiumionen en vitamine B12 (vorming van intrinsieke factor) [71,72]. Zinkdeficientie kan resulteren in afname eetlust, toename van neiging tot bloedingen, perifere neuropathie en abnormale waterbalans. Dit heeft te maken met de eigenschap dat zinkionen bepaalde calciumkanalen afremmen, zie Bijlage 4. Zinkionen zijn betrokken bij de werking van de schildklierhormoon T3 receptor: zink suppementen verbeteren de thyroid functie in hypothyroid patienten met een laag serum zink nivo [212]. Zink heeft daarom invloed op symptomen als vermoeidheid. Ook koper heeft invloed op  vermoeidheid via schildklierhormonen, zal in de volgende alinea blijken.

Een koper deficientie kan samen gaan met anemie, leukopenia (tekort aan witte bloedcellen), neuropathie en optische neuropathie. Koper speelt een rol bij de synthese en afbraak (en dus timing) van dopamine en (nor)adrenaline. Dopamine speelt een rol bij beloning van doelgericht gedrag, bij pijnvermindering en bij onrust. Voor de synthese van dopamine speelt tyrosinehydroxylase een rol en voor de afbraak van dopamine is dit monoamineoxidase. Voor de omzetting van dopamine naar noradrenaline is het koperafhankelijke enzym dopamine beta hydroxylase nodig [93]. De lever is verantwoordelijk voor de handhaving van de koperhomeostase [102]. Schildklierhormonen (T3, T4) verhogen de productie van ceruloplasmine en andere koper chaperones (ATPase7A en ATPase7B) in de lever [102]. De lever zet T4 om in T3. Een van de functies van de lever is ontgifting, want onder meer plaatsvindt via de het koperafhankelijke (en zinkafhankelijke) enzym superoxide dismutase [73]. Koperionen zijn ook betrokken bij de opname van ijzerionen in elke cel [41]. Dit lijkt op TCG kenmerken van lever en galblaas meridiaan en op het TCG begrip bloedleegte.

Tenslotte kan een magnesium deficientie gepaard gaan met vermoeidheid, constipatie, diarree, kramp, oedeem, misselijkheid, brok in keel, irritatie, overgevoeligheid en angst [2]. Ook kunnen palpitaties optreden, braken, slecht geheugen, slapeloosheid, hoge bloeddruk en migraine. Dit zijn kenmerken die passen bij het TCG begrip yinleegte of Qi stagnatie en stijgend yang. Een positieve invloed op magnesium hebben: lichamelijke oefeningen, afgewisseld met voldoende rust en slaap [3]. Dit is een beschrijving die ook bij het TCG begrip ''Yin'' past.


Wetenschappelijk onderzoek: effect van een acupunctuurbehandeling op koper- en zinkionen

(1) Acupunctuur kan een verzachtende werking hebben bij depressie. In de hersenen is bij depressie een toename van de ratio van concentratie koper/zink gemeten. Acupunctuur verlaagde deze ratio. Ook een antidepressivum verlaagde deze ratio [4].

(2) Acupunctuur verbetert de menstruatiecyclus (qua regelmatigheid en bloedverlies). In de baarmoeder is er een verlaagde cu/zn gemeten in de periode tussen menstruatie en ovulatie (de periode van oestroge-nen) en een verhoogde cu/zn in de periode tussen ovulatie en menstruatie (minder oestrogenen, meer progesteron) [5]. Oestrogenen hebben een positieve invloed op de koperabsorptie via de darmwand [6].

Zinkionen zijn betrokken bij insuline synthese in de pancreas. Insuline wordt door de pancreas afgegeven aan het bloed om via receptoren in alle lichaamscellen de opname van glucose in betreffende cel te bewerkstellingen. In deze receptor spelen zinkionen een belangrijke rol. Bij diabetes mellitus type 2 (DM2) treedt insuline ongevoeligheid op: de receptor voor insuline werkt minder goed. Voldoende lichaamsbeweging kan het ontstaan van diabetes mellitus 2 (DM2) vertragen [7][8]. Bij voldoende lichaamsbeweging zijn er meer mitochondriën in de spieren van het lichaam [9]. Er bevinden zich dan ook veel koper-, zink- en magnesium ionen in de mitochondriën. De mitochondriën vormen een reservevoorraad van koper zink en magnesium, die tijdelijk vrijkomen bij toename van lichaamsbeweging en bij prikken.

Het limbische systeem in de hersenen, dat controle uitvoert over emoties, cognitie en motor functie, en gerelateerd is aan depressie, angst, aandacht en geheugenprocessen, heeft een relatief hoge concentratie ijzer, zink, koper en selenium [10].Veel zinkionen komen voor in de spieren, hersenen, in de darmen, en in ogen. Ook spieren bezitten veel mitochondriën. Zie ook bijlage 4.


Gedrag, sets van spierbewegingen en associatie met meridianen

Centraal in de Traditionele Chinese Geneeskunde staat het schema van Wu Xing, dat in Figuur 1 is weergegeven. Elk van de vijf fasen beschrijft een tweetal meridianen, welke in lengte-richting over het lichaam lopen, over armen of benen. Een van de vijf fase beschrijft vier meridianen. Het vijf fasen model van Wu Xing beschrijft relaties tussen meridianen.

Verschillende scholen relateren meridianen en acupunctuur aan beweging. Bijvoorbeeld, een onderdeel van de pijnbehandeling volgens de methode van Tan, is beweging van het pijnlijke lichaamsdeel, direct na het prikken van een acupunctuurpunt. Als bij deze methode binnen een minuut de pijn afneemt, mag de naald in de behandeling blijven zitten, 40 min. Als de pijn niet afneemt, wordt de naald verwijderd en een nieuwe lokatie uitgeprobeerd.

Meridianen worden geassocieerd met een set van bewegingen passen bij een bepaald gedrag. Het Wu Xing schema beschrijft vijf soorten gedrag. De vijf fasen water, hout, vuur, aarde en metaal worden in verband gebracht met vijf verschillende gedragingen: water met slapen, hout met jagen, vuur met relatie tot groep, aarde met voeding dat klaar voor je staat om gegeten te worden, en metaal met sorteren: wat kan opgeruimd worden en wat mag blijven.

Fase water is geassocieerd met de blaasmeridiaan, die over de rug loopt. Liggen slapen versus opstaan. Hierbij ontspannen en activeren de spieren rondom de blaasmeridiaan. Fase hout is geassocieerd met de spieren rondom de galblaasmeridianen gelegen aan de zijkant van het lichaam: in dit gedrag wordt gekozen of het lichaam zich naar links of naar rechts verplaats, met als doel om een doel te vangen, te jagen op een doel. Fase aarde is geassocieerd met de spieren rondom de maagmeridiaan: in dit gedrag wordt er bewogen naar het eten dat zich voor je bevindt. Fase metaal is geassocieerd met de spieren rondom de dikkedarm meridiaan die op de armen gelocaliseerd is. Tijdens het sorteren van objecten voor je, worden de armen een klein beetje opgetilt voor het verplaatsen van de objecten, een stapel met wat weg kan en een stapel met wat wordt bewaard. Op het moment dat de armen zich bij deze handeling in de lucht bevinden, worden de spieren rondom de dikkedarm meridiaan geactiveerd. Fase vuur is geassocieerd met spieren rondom dunnedarm meridiaan en driewarmermeridiaan. Armen omhoog oprichtend is de houding van een kind dat contact zoekt met zijn verzorger. Dit gaat over de keuze voor het delen van een emotie. Volgens de TCM is de functie van de dunne darm ''het goed waarnemen van een relevante emotie, geselecteerd tussen alle waarnemingen''. Bij de beweging van beide armen opzij worden de spieren rondom de driewarmer geactiveerd: dit gaat over de keus of de armen hierbij naar links of naar rechts bewegen beschrijft het volgende gedrag: wil je iemand of een object ontmoeten of juist op afstand houden. Bovendien wordt er afgestemd, of de behoefte van de omgeving bij jouw behoefte past. Deze indeling is  vereenvoudigd beschreven: in feite gaat het per element of fase om koppels van twee meridianen, een yinmeridiaan en een yangmeridiaan. Elk van de zes yangmeridianen is gekoppeld met een andere yinmeridiaan.

             Diverse competities tussen zink- en koperionen, en tussen zink- en magnesium ionen zijn in het artikel in verband gebracht met verschillende TCG begrippen, zoals bepaalde faseovergangen in het Wu Xing model (controle stappen) en de drie warmers.

Figuur 1: Tussen de fasen vinden diverse competities plaats (rode pijlen), namelijk tussen zink- en koperionen*, en tussen zink- en magnesium ionen (controle stappen). *) Op bepaalde bindingsplaatsen van het celmembraan vind er competitie plaats tussen zinkionen en ijzerionen, en tussen zinkionen en koperionen [147].

Tijdens fase water en metaal neemt de hoeveelheid mitochondriën toe. Tijdens fase hout en vuur neemt de hoeveelheid mitochondriën af. Bijlagen 2 en 3 beschrijven deze processen, fusion en fission van mitochondrien, in detail.

De vijf fasen beschrijven 5 gedragingen inclusief bijbehorende fysiologie. De vijf fasen kunnen ook geassocieerd worden met hormonen. Daarmee is er ook een associatie tussen hormonen en koper-, zink- en magnesiumionen verondersteld. Prolactine stimuleert mitogenese: de vorming van nieuwe mitochondriën [24]. Prolactinesynthese heeft magnesium nodig als cofactor [25]. Tijdens het begin van de slaap is er een toename van prolactine [26]. Prolactine en dopamine zijn antagonisten [27]. Dopamine gaat samen met afname van mitochondriën [28]. Dopamine remt serotonine [29]. Serotonine productie is afhankelijk van zinkionen. Zinkionen in de mitochondriën bevorderen de citroenzuurcyclus, zodat citroenzuur naar het cytosol gaat en gebruikt wordt voor de synthese van cholesterol. Steroidhormonen zoals cortisol, oestrogenen, progesteron (van oestrogenen gesynthetiseerd) en testosteron hebben cholesterol als bouwsteen. Bijlage 5 beschrijft enkele kenmerken van fase Aarde gerelateerd aan (o.a.) zinkionen. Op macronivo komen tijdens en na de spijsvertering van de maaltijd in de darmen zinkionen in het bloed [187-91]. Zie bijlage 12. Ook de vrijgekomen spijsverteringsenzymen (waarvan een aantal zink als cofactor hebben) worden mee verteerd worden. Op deze manier komen na de vertering zinkionen vrij in het bloed (die deels worden opgeslagen in de lever). Adrenaline komt bij stress, dit kan psychisch of lichamelijk zijn. Er zijn dan minder nutrienten in de cel, en nog steeds een grote behoefte van de cel aan energie. Adrenaline stimuleert de lever om koperionen aan het bloed af te geven (gebonden aan hun serum-transporteiwit ceruloplasmine. Bijlage 10 [179] beschrijft hoe adrenaline magnesiumionen uit mitochondrien en cytoplasma laat vertrekken naar het bloed, om daar voor bloedvatverwijding te zorgen. Hierdoor komen nutrienten sneller aan bij de spieren.

Organen geassocieerd met de vijf fasen in het Wu Xing model.

In het Wu Xing model is Fase hout geassocieerd met de lever en galblaas, fase water met de nieren en blaas, fase metaal met de longen en dikke darm, fase aarde met de alvleesklier, milt, en maag, en fase vuur met hart en dunne darm. Van belang hierbij is dat het TCM begrip van een orgaan wat afwijkt van het westers begrip van dit orgaan. Een yange meridiaan wordt geassocieerd met een set van spierbewegingen passend bij een bepaald gedrag, zoals eerder in dit verhaal is beschreven. Wanneer een bepaalde set van spierbewegingen actief is (of uitgeput is na lang gebruik), hebben de hersenen de terugkoppeling dat het bedoelde gedrag is opgetreden. Op deze informatie zullen de hersenen anticiperen met (correctie van) afgifte van hormonen en neurotransmitters. TCM stelt, dat via prikken op deze manier invloed op bepaalde organen kan worden uitgeoefend (op dat deel wat reversibel is) en het zelfgenezend vermogen kan worden gestimuleerd. Zie ook aan het eind van Bijlage 2, waar een mogelijke bijdrage van het zinkafhankelijke enzym carboanhydrase wordt beschreven. Zie Bijlage 12, waarin beschreven wordt dat bij spierbewegingen zinkionen in het serum vrij kunnen komen. Een bepaald gedrag met bijpassende spieraktiviteit langs de yangmeridiaan en bijpassende orgaanaktiviteit (hormonen), zal de zinkionen afkomstig van deze spieraktiviteit aan laten komen bij het op dat moment meest actieve orgaan. Het zinkafhankelijke enzym carboanhydrase in dat orgaan heeft hier mogelijk profijt van. Carboanhydrase speelt een rol bij de gaswisseling (CO2) afgifte in de longen, bij de ontgifting in de darmen (zuur houden van lysosomen), bij de zuurvorming in de maag, en bij de vloeistofbalans via HCO3- in de nieren, en bij het soepel houden van het gebied tussen de ruggewervels. In de hersenen zou carboanhydrase een rol kunnen spelen bij geheugenvorming [210]. Ook speelt carboanydrase een rol in de hartspier [211]. In alle cellen heeft carboanhydrase vermoedelijk een stimulerende invloed op mitochondriele biogenese (zie bijlage 2). Dit zou een manier kunnen zijn om een bijdrage te leveren aan de link tussen de meridiaan activiteit met orgaanactiviteit in het Wu Xing model te kunnen beschrijven.


Hormonen en koper-, zink en magnesium ionen.

Doel van hormonen en neurotransmitters is een bepaald gedrag op te wekken, samengaand met een bepaalde lichaamsbeweging. Wanneer de spieren vermoeid raken, is het zinvol om een ander gedrag te generen (inclusief aanmaak van andere hormonen en neurotransmitters). Aangenomen wordt, dat de hersenen een set bewegingen langs een meridiaan interpreteren, als een bepaald gedrag dat plaatsvindt. Bijvoorbeeld: Dopamine speelt een rol bij beloning van doelgericht gedrag, bij pijnvermindering en bij onrust. Voor de synthese van dopamine speelt tyrosinehydroxylase een rol en voor de afbraak van dopamine is dit monoamineoxidase. Voor de omzetting van dopamine naar noradrenaline is het koperafhankelijke enzym dopamine beta hydroxylase nodig [93]. Zinkionen zijn betrokken bij insuline synthese in de pancreas. Insuline wordt door de pancreas afgegeven aan het bloed om via receptoren in alle lichaamscellen de opname van glucose in betreffende cel te bewerkstellingen. In deze receptor spelen zinkionen een belangrijke rol. Magnesiumionen spelen een belangrijke rol bij slaap, zij remmen bijvoorbeeld de receptor voor acetylcholine op de overgang van spier naar zenuw. Zie bijlage 8 en 10.

Normaal gesproken wordt de stevigheid van de lokale bindweefselstruktuur beinvloed door de activiteit van spieren in de buurt van het acupunctuurpunt (Zie verderop in de tekst: het koperion-afhankelijke enzym lysyloxidase speelt hierbij een rol). Hersenen ontvangen via zintuigen (proprioceptie) informatie over stand en beweging van lichaam en ledematen. Hersenen herleiden uit de activiteit van groepen spieren, (en stijfheid of vermoeidheid achteraf) een bepaald gedrag, dat heeft plaatsgevonden. Als reactie hierop, sturen de hersenen het lichaam bij, door middel van hormonen en neurotransmitters, waardoor nieuwe spieren geactiveerd of geinactiveerd worden, of andere spieractiviteiten ontstaan. Een meridiaan wordt beschouwd als een set van spiergroepen die relatief meer actief zijn bij het gedrag dat geassocieerd wordt met deze meridiaan.


Prikken verbetert structuur van het acupunctuurpunt: minder stijf, minder slap, optimaal elastisch

Prikken van een acupunctuurpunt geeft verbetering aan de kwaliteit, de elasticiteit, en de mate van stevigheid van de lokale bindweefsel structuur rond een acupunctuurpunt. Als bevestiging voor een geschikte puntformule voor een patient, wordt vaak het betreffende punt bij de patient eerst gepalpeerd, om de mate van stevigheid en gevoeligheid te bepalen. Gevoeligheid van een punt tijdens palpatie kan een indicatie zijn voor geschiktheid van het punt om te prikken. Prikken verbetert de elasticiteit en soepelheid van een acupunctuurpunt. Eerder is beschreven dat het immuunsysteem lokaal kan verbeteren.

Kwaliteit van het bindweefsel wordt mede bepaald door de hoeveelheid lysyloxidase dat de bindweefselcel produceert. Lysyloxidase bepaalt de elasticiteit en stevigheid van het bindweefsel in de buurt van het acupunctuurpunt [100]. lysyloxidase heeft een koperion als cofactor. Dit koperion wordt ingebouwd in lysyloxidase in het Golgiapparaat. Beweging van de spieren stimuleert de productie van lysyloxidase. Door de schuifspanning van de spieren onderling en spieren ten opzichte van botten, gaat de bindweefselcel meer lysyloxidase produceren [19]. Vervolgens wordt lysyloxidase uitgescheiden in de extracellulaire ruimte, in niet-actieve vorm. In actieve vorm maakt lysyloxidase in het bindweefsel crosslinks tussen collageen en elastine. Schuifspanning komt veel voor in de buurt van uitsteeksels van bot, waar diverse spieren aan gehecht zijn. Acupunctuurpunten kunnen bijvoorbeeld gelocaliseerd zijn op zo'n punt van schuifspanning. De door het prikken vrijgekomen koperionen kunnen in de bindweefselcel de productie van lysyloxidase efficienter versnellen.

De snelheid van productie van lysyloxidase is afhankelijk van de concentratie zinkionen, koperionen en magnesiumionen in het cytosol. Deze hypothese is als volgt in te zien. In het cytosol is het transporteiwit voor koper en zinkionen het eiwit metallothioneine. Na prikken in een acupunctuurpunt is een toename in metallothioneine gemeten [17]. De kleine beschadiging van het prikken maakt ROS vrij dat nog beter bindt aan metallothioneine dan zink dat doet. ROS verdrijft zinkionen van de metallothioneine. Zinkionen stimuleren de synthese van metallothioneine. (Dit gebeurt via zink sensor MTF-1 (metal response element binding transcriptionf factor 1, een zinkbindend molecuul in het cytoplasma). Dit coordineert de expressie van MT en van zinktransporter 1 (ZnT1).[130]). Metallothioneine vervoert koperionen in het cytosol naar het golgi apparaat, om het daar te laten binden aan lysyloxidase.

Hoe meer koperionen in het cytosol, hoe meer ze gebonden zijn aan metallothioneine, en hoe sneller de lysyloxidase productie. Zinkionen spelen als volgt een rol in dit proces: op de bindingsplaats op metallothioneine voeren koper en zink competitie uit, waarbij koper iets sterker bindt [56]. De competitie tussen zink- en magnesiumionen, zorgt ervoor dat magnesium de synthese van metallothioneine remmen [144]. In Tabel 1 is het effect van ionen in het cytosol op de vorming van lysyloxidase samengevat.

Volgens de beschrijving van het voorgestelde TCM werkingmechanisme kan dit letterlijk opgevat worden als de structuur (vastheid, elasticiteit) van het bindweefsel:Ling Shu hoofdstuk 35, beschrijft een acupunctuurpunt als ''Find the hole between the flesh''. ''If you miss the hole, needling the acupuncture point does not result in an arrival of Qi''.


Rol van mitochondrien in het werkingsmechanisme van TCM.

Mitochondriën in de cel kunnen zowel energie (in de vorm van het energierijke molecuul ATP) als warmte produceren. Dit geldt bijvoorbeeld voor bindweefselcellen, spiercellen, zenuwcellen, levercellen, niercellen, en cellen in de pancreas. Hoeveel warmte er nodig is, wordt mede bepaald door de locatie van de cel en mitochondriën in het lichaam. In de huid en spieren van de voeten is meer behoefte aan lokale warmteproductie dan in de huid op de romp. De benodigde energie (in de vorm van ATP moleculen) ter plekke van de cel, is afhankelijk van lokale spieractiviteit, en daarom ook van het type gedrag.

Voor de productie van energie en warmte hebben de mitochondriën de ionen koper, zink, ijzer en magnesium nodig. (Van de oxidatieve fosforylering heeft complex 4 koperionen als cofactor, en complex 5 magnesiumionen als cofactor). Koper ionen en magnesiumionen zijn als cofactor ingebouwd in de enzymen van de mitochondriën: voor hun effect op de mitochondriële productie van warmte en energie ATP, zoals later in de tekst zal blijken, is vorming van nieuwe mitochondriën nodig. Zinkionen zijn geen cofactor , maar binden zich aan de buitenkant van complex III in de mitochondriën [92]. Hiermee beinvloeden de zinkionen de reactiesnelheid via een conformatieverandering (die de ATP vorming vertraagt) en treedt deze verandering (vertraging) van mitochondriën op zinkionen sneller op.

Figuur 2: Oxidatieve fosforylering in de binnenste membraan van het mitochondrium. Eerst wordt energie van protonengradient opgebouwd, met behulp van complex I, II, III en IV. Zink remt complex III, Koper stimuleert complex IV. Hierna is er de keus uit twee opties: twee reacties zijn mogelijk, waarbij de enerige van de protonengradient wordt verbruikt: (1) de vorming van ATP met het magnesiumion-afhankelijke complex V. (2) de vorming van warmte met behulpt van het ''ontkoppelingseiwit''.


Cytosol

In het werkingsmechanisme voor TCG wordt onderscheid gemaakt tussen de ruimte in de mitochondriën in de cel en in het cytosol (met de andere compartimenten, zoals celkern en golgiapparaat) in de cel. Wanneer mitochondriën meer behoefte hebben aan bijvoorbeeld zinkionen, zullen er meer zinkionen van cytosol naar de mitochondriën verplaatsen, en zal in het cytosol minder zinkionen overblijven. Hetzelfde geldt ook voor koperionen en voor magnesiumionen. Bijlage 4 en 7 beschrijven hoe deze processen voor koper-, zink- en magnesiumprocessen verlopen. Onderliggende reden is dat de hoeveelheid ATP en warmte precies op de behoefte van de cel dient afgestemd te worden. Te veel energie of warmte is erg schadelijk. De cel heeft dan voorkeur voor de ontwikkeling van ROS in de mitochondrien, maar ook ROS is zeer schadelijk. Bijlage 4 beschrijft de rol van koper, zink en magnesiumionen in termen van voorkomen van vorming van de vrije radicalen zoals ROS, waarbij er bijvoorbeeld ook toename en afname van de hoeveelheid mitochondrien plaatsvindt, de fusion en fission processen van de mitochondrien in de cel. Grof gezegd: bij een grotere vraag naar ATP zullen de mitochondriën meer behoefte hebben aan magnesiumionen. Is er zowel een grotere vraag naar ATP als vraag naar verwarming, dan zullen de mitochondriën meer behoefte hebben aan koperionen. (zie Figuur 2). Wanneer de cel goed voorzien is van warmte en energie, kunnen de ionen zich verplaatsen naar het cytosol, om daar andere processen, zoals synthese van proteinen te verrichten.

Diverse hormonen worden in (de organellen in) het cytosol gemaakt. Ook worden in de organellen in het cytosol proteinen gemaakt. Een van de proteinen die in elke cel gemaakt wordt is metallothioneine (in bijvoorbeeld lever, nier en milt [94], darmen en pancreas [145]). Metallothioneine is een transporteiwit voor koper- en zinkionen in het cytosol, en transporteert deze naar de verschillende organellen, zoals het Golgiapparaat (om daar een koperion in een eiwit te bouwen). In het golgi-apparaat wordt een eiwit opgevouwen tot zijn uiteindelijke vorm en wordt een cofactor, het koperion ingebouwd (bij koperafhankelijke enzymen). Zoals al eerder beschreven is: een belangrijk proteine voor de stevigheid van het bindweefsel, dat in het cytosol van de bindweefselcel (fibroblast) wordt gemaakt is lysylsoxidase.

Een bijzonder type organel vormen de mitochondriën, die een wisselende behoefte hebben aan koper- en zinkionen, wiens activiteit aangepast wordt aan de fysiologische behoefte aan warmte en aan energie, passend bij het gedrag van dat moment. Belangrijk in dit verhaal is, dat warmte behoefte en energie behoefte onafhankelijk kunnen zijn, afhankelijk van gedrag en fysiologische context, omgevingstemperatuur, en lokatie op het lichaam. Hier wordt het begrip meridianen stelsel duidelijker. Dit wordt in het volgende stukje beschreven.


Tabel 1: (a) effect van ionen op de productie van lysyloxidase in bindweefselcellen. (b) afbeelding van een bindweefselcel waarin lysyloxidase gemaakt wordt. Weergegeven is dat er uitwisseling van ionen tussen mitochondrien en cytosol plaatsvindt. De hoeveelheid ionen Cu, Zn, en Mg bepalen de snelheid van vorming van lysyloxidase in het cytosol. (a) geeft een samenvatting in tabelvorm van het effect per ion op deze snelheid.

                                   


                                        


Lokatie van meridianen op het lichaam beinvloedt lokale activiteit van mitochondriën

Niet alleen gedrag en bijbehorende fysiologie, maar - als een extra variabele - ook de lokatie van het lichaam bepaalt de hoeveelheid warmte en energie die door de mitochondrien geproduceert worden. Later zal beschreven worden dat dit ook geldt voor acupunctuurpunten op onderarmen en onderbenen in vergelijking met de rest van het lichaam (shu transporting points die op een deel van elke meridiaan liggen). Nu worden eerst de meridianen met elkaar vergeleken qua ligging op het lichaam. Figuur 3 laat zien dat de lokatie van een meridiaan aan de zijkant, achterkant of voorkant van het lichaam is. Elk heeft een andere relatieve behoefte aan opwarming, ofwel aanpassing aan veranderingen in de omgevingstemperatuur. De galblaasmeridiaan aan de zijkant is het verst verwijderd van het middelpunt van het lichaam (aorta vervoert veel warmte), en is relatief het snelst onderhevig aan afkoeling. De behoefte aan warmteproduktie door de mitochondriën in de spieren langs dit traject, en mogelijk behoefte van deze mitochondriën aan koperionen zal daar het grootst zijn. De voorkant van het lichaam is relatief het warmst en meest beschermd. Dit is de locatie van de niermeridiaan. Mitochondriën in spieren langs het traject van de niermeridiaan bezitten mogelijk relatief minder koperionen en meer magnesiumionen, omdat hier meer de nadruk op energieproductie en iets minder op warmte productie ligt (zie Figuur 2). Het gaat hier om het effect van omgevingstemperatuur op het lichaam. De ligging van de meridianen, bijvoorbeeld op de romp, beschrijft de warmtebehoefte: de zijkant (galblaasmeridiaan) koelt meer af en heeft de meeste mitochondriën nodig (koper). De vaak beschutte voorkant (niermeridiaan) koelt het minst af. Halverwege (lokatie van de maagmeridiaan) is een tussenpositie: de koperionen in de mitochondriën worden hier geremd door zinkionen. Ter hoogte van de blaasmeridiaan naast het ruggemerg (backshu punten) bevinden zich wat meer zinkionen [43,85]. Er is dus een verband voorgesteld tussen lokatie van meridiaan op het lichaam, behoefte aan opwarming bij afkoeling van omgevingstemperatuur, en een rol van cofactoren: koper-, zink- en magnesiumionen binnen mitochondriën. Zie voor meer biochemische details van dit proces, Bijlage 7.



Figuur 3 meridianen, lokatie op lichaam en kans op afkoeling bepaald koper-, magnesium- en zinkgehalte.


Shu transporting punten

Shu transporting punten zijn acupunctuurpunten die gelocaliseerd zijn op onderarmen en onderbenen. Deze lichaamsdelen ondervinden relatief meer invloed van de omgevingstemperatuur. Alle meridianen (verticaal lopend over het lichaam) bezitten deze shu transportingpunten. Het - hypothetische - werkingsmechanisme kan nu toegepast worden op deze speciale soort acupunctuurpunten. Figuur 1 beschrijft dat elk van de 12 meridianen als geheel toegewezen wordt aan 1 van de 5 elementen in het Wu Xing schema. Binnen het traject van elke meridiaan, namelijk op onderarm of bovenarm, is er een extra accent, uitgedrukt als een shu transporting bijdrage. Bijvoorbeeld de niermeridiaan (fase Water) heeft op het onderbeen vijf shu transporting punten, waarbij punt Nier 1 aan element Hout wordt toegewezen, en punt Nier 10 aan element water, en zo zijn er nog drie overgebleven fasen die aan nierpunten toegewezen worden. Zie Figuur 4.

Een toepassing van deze shu transporting punten is de situatie zijn dat er een ''stagnatie'' langs het traject van bijvoorbeeld de niermeridiaan aanwezig is. Dit kan een litteken zijn, of een blessure. Hierdoor worden bepaalde lichaamsbewegingen relatief beperkt. Dat er wat ''energetisch'' aan de hand is met de niermeridiaan, is te diagnosticeren met het vuurpunt op de niermeridiaan (nier 2). Blijkt het vuurpunt bij palpatie gevoelig te zijn, dan wordt prikken van het metaalpunt en waterpunt op de niermeridiaan geadviseerd (nier 7 en nier 10). Dit blijkt proefondervindelijk, en is eeuwenlang zo toegepast in de Japanse acupunctuur. Deze strategie is nu uit te drukken in het beschreven werkingsmechanisme van TCM in dit verhaal.

Vergeleken met de romp zijn onderarmen en onderbenen meer onderhevig aan verandering in de omgevingstemperatuur. Dit heeft invloed op de (hoeveelheid) mitochondriën, in de lokale spieren. De yangmeridianen met hun traject over de spieren bovenop de voet en de handrug, koelen hierbij het sterkst af bij de toppen van vingers en tenen. Daar zullen relatief meer mitochondriën nodig zijn voor opwarming, met meer behoefte aan koperionen. Het cytosol kan koperionen afstaan aan deze mitochondriën. Omdat deze situatie continu plaatsvindt, kunnen koperionen van wat verderaf migreren (locatie van de met de yangmeridiaan corresponderende yin meridiaan) naar deze mitochondriën van vingertoppen (traject van de yang meridiaan). Zie rode pijlen in Figuur 4.

Hoe verder gegaan wordt van tenen richting knie of van vingers richting elleboog, hoe minder snel daar afkoeling plaatsvindt. De benodigde hoeveelheid mitochondriën neemt bij de yangmeridianen van teen naar knie af (zie blauwe stippen in Figuur 4 onder kopje yangmeridiaan). Richting knie zullen er daarom meer mitochondriën richting bijhorende yin meridiaan aanwezig blijven (zie blauwe stippen onder kopje yinmeridiaan). Prikken in een locatie met veel mitochondriën zal relatief veel koper- , ijzer- en zinkionen vrij laten komen. In Figuur 4 zijn de acupunctuurpunten met relatief veel blauwe stippen, de metaal en waterpunten op de yin meridiaan. De verhuizing van koperionen is hier dus niet alleen van cytosol naar mitochondrien, maar ook van yinmeridiaanlokatie naar yangmeridiaanlokatie.

Een vuurpunt heeft diagnostische waarde. Wanneer een type gedrag behorende bij de betreffende meridiaan minder voorkomt, dat wil zeggen: wanneer deze set van spieren minder gebruikt wordt (bijvoorbeeld door een litteken), zal de hoeveelheid mitochondriën op dat traject laten afnemen. Minder spiergebruik, dat wil zeggen een kleinere ATP behoefte, geeft een kleinere hoeveelheid mitochondriën, en lokaal minder conditie. In deze situatie zal eerder stagnatie optreden: wanneer er ineens toch meer ATP behoefte is, zal er te weinig productie zijn van ATP. De mitochondrien zullen sneller ''uitgeput'' zijn. Het cytosol zal dan de ATP productie deels overnemen, waarbij lactaat ontstaan, dat mogelijk bij palpatie enige drukpijn oplevert. Omdat van de vijf shu punten op een meridiaan, het Vuurpunt het punt is met de minste mitochondriën, zal dit het eerst deze gevoeligheid bij palpatie vertonen (zie figuur 4). Het vuurpunt heeft daarom een diagnostische bijdrage.

Een gevoelig vuurpunt bij palpatie is een indicatie om in dezelfde meridiaan het metaalpunt en waterpunt te prikken. Dit is een Japanse techniek. In het TCM werkingsmechanisme, in Figuur 4, is te zien dat bij de metaal- en waterpunten de meeste mitochondrien zouden kunnen zitten. Zoals eerder hier beschreven, heeft dit alles te maken met de behoefte aan opwarming, omdat bepaalde locaties meer onderhevig zijn aan afkoeling door omgevingstemperatuur. Prikken beschadigd cellen en mitochondrien, en in de mitochondrien bevinden zich veel koper, zink en magnesiumionen. Zoals eerder beschreven vormen die het startpunt van het beschreven TCM mechanisme. Voor biochemische details van deze vertaling van Shu Transporting Punten naar het hypothetische werkingsmechanisme wordt verwezen naar bijlage 7.


Figuur 4: Shu Transporting punten en hoeveelheid mitochondriën. Vuurpunten zijn diagnostisch. Water en metaal-punten zijn geschikte punten om te prikken indien het vuurpunt gevoelig is bij palpatie. Opmerkelijk is, dat de volgorde van de elementen in de shu transporting punten voor yinmeridianen anders is, dan voor yangmeridianen. In deze uitleg staat de hoeveelheid mitochondriën centraal.



Polsdiagnose.

Het voorgestelde TCM werkingsmechanisme geeft een idee waarop de polsdiagnose gebaseerd is, en hoe het komt dat de polsdiagnose een indruk van meridianen geeft. Bij de polsdiagnose staat het bindweefsellaagje en het spierlaagje rond het bloedvat centraal. De stevigheid en elasticiteit van dit bindweefsel wordt mede bepaald door het enzym lysyloxidase. Koper-, zink- en magnesiumionen hebben invloed op de productie van lysyloxidase in het cytosol van de bindweefselcel (fibroblast). Ook hebben deze ionen invloed op de productie van ATP in spierlaagje. Een aantal zaken zijn bij de TCM polsdiagnose van belang:

(1) Een armbeweging heeft invloed op het bloedvat rondom het boteinde onder de duim bij de pols, bij de locatie waar de polsdiagnose plaatsvindt, bij linker- en bij bij rechterpols. Zie Figuur 5. De uitvoering van spierbewegingen zal omringend bindweefsel in het traject van de spieren (meridiaan) wat laten slijten. Bindweefselcellen produceren met regelmaat wat lysyloxidase, en scheiden deze uit in inactieve vorm.  De beschadigde locatie in het bindweefsel kan een eindje verderop liggen, op de locatie van de toekomstige beschadiging. Het enzym lysyloxidase is daar in geinactiveerde vorm aanwezig. Pas als er een beschadiging is opgetreden in het bindweefsel een end verderop van de bindweefselcel, wordt het lysyloxidase daar actief gemaakt. Dit geldt ook voor het bindweefsellaagje rond het bloedvat dat om het polsbot van polsdiagnose ligt. Omdat spierbeweging dit bindweefsel om het bot laat glijden, zal hier relatief meer wrijving zijn. Deze lokatie zal daarom eerder slijten door het drukverschil dat tijdens de beweging ontstaat. Het daardoor geactiveerde lysyloxidase zal het bindweefsellaagje bij de locatie waar de polsdiagnose plaatsvindt aanpassen.

(2) Bij de armbewegingen worden drie soorten onderscheiden: (1) met gebruik van spieren langs traject van dikke darm meridiaan, (2) langs het traject van de dunne darm meridiaan en (3) langs het traject van de driewarmer meridiaan. Volgens de polsdiagnose leidt dit tot beinvloeding van drie verschillende locaties op het bloedvat waar deze diagnose plaatsvindt. Gedetailleerd zijn de drie soorten bewegingen als volgt te beschrijven: (2) een armbeweging die de armen naar boven beweegt (dunne darm meridiaan), (3) een armbeweging die de armen naar voren en opzij (keuze naar links of naar rechts) beweegt, en (1) een armbeweging die de armen naar voren (sorteren, opruimen) beweegt.

Duizenden jaren geleden al is proefondervindelijk gevonden, dat bij de polsdiagnose er drie posities van belang zijn, passend bij de beschreven meridianen: (a) distaal, de duimpositie: armen naar beneden, (b) middenpositie: armen naar opzij, en (c) proximaal, de armen naar boven. Dit zegt dit iets de locatie van de slijtage / waar de reparatie plaatsvindt, en waar de geactiveerde lysyloxidase zijn werk kan doen. De diffusie van de door de bindweefselcel uitgescheiden lysyloxidase via lichaamsvocht (niet via bloedvaten) wordt mogelijk moeizamer als de armen omhoog staan of bewegen. Dit heeft als gevolg dat de armbeweging omhoog, dus volgens dunne darm- en blaasmeridiaan, de bindweefselaanpassing bij het botje op een wat meer proximale positie plaatsvindt. Bij de beweging van spieren langs de dikke darm meridiaan staan de armen relatief laag en zal de uitgescheiden lysyloxidase het makkelijkst verplaatsen via de intercellulaire vloeistof. Dit leidt tot de meest distale positie in de polsdiagnose. De beweging van spieren langs de driewarmermeridiaan leidt tot de positie in het midden van de twee andere posities.

Figuur 5: locatie van de polsdiagnose. De polsdiagnose wordt uitgevoerd bij een deel van het bot, gelegen aan de binnenzijde van de pols aan de duimzijde (de proces-sus styloideus radii). De polsdiagnose verschaft informatie over meridianen, die zowel over armen als benen verlopen. Hoe dit via de pols kan is in reguliere termen een grote vraag. Er bestaan meer dan 28 polsbeelden [66]. Bij de polsdiagnose wordt in feite de elasticiteit van het bindweefsel rond het bloedvat, samen met de activiteit van het spierlaagje rond het bloedvat waargenomen.

            


(3) Bij de polsdiagnose speelt balans een rol: de handhaving van de stand van het lichaam, zonder te vallen. Wanneer de armen van het lichaam af bewogen worden, is het daarom belangrijk dat tegelijkertijd de romp een compenserende beweging in tegenovergestelde richting maakt. Met andere woorden: een commando voor een armbeweging gaat samen met een tonische houdingsverandering van het lichaam, ter handhaving van balans. Een arm-beweging omhoog (dunne darm meridiaan), zal een compenserende beweging maken van strekken van de romp (blaas-meridiaan). Een armbeweging naar opzij, links of rechts, zal een compenserende beweging maken waarbij de romp gaat draaien (galblaasmeridiaan). Tijdens het nuttigen van de maaltijd zullen de armen rustig naar voren staan (energie wordt besteedt aan spijsvertering). De romp buigt wat naar voren (maagmeridiaan). Dit betekent dat het hersencommando voor een armbeweging ook informatie heeft over de bijbehorende beenbeweging. Deze koppelingen van arm- en beenmeridianen is herkenbaar in de systemen Tai Yang, Shao Yang en Yang Ming.

Omdat handhaving van balans noodzakelijk is, kan informatie over beenmeridianen in de polsdiagnose terecht komen. Bijvoorbeeld, een pijnlijke locatie langs het traject van de beenmeridiaan zal het gebruik van spieren rondom deze beenmeridiaan beperken. De bijbehorende, balanshandhavende beweging van de armmeridaan zal ook beperkt zijn. In de polspositie van de armmeridiaan zal deze verzwakte beenmeridiaan zichtbaar zijn. Bijvoorbeeld: een pijnlijke heup voorkomt dat het lichaam veel draait, zodat de galblaasmeridiaan minder gebruikt wordt. Dit zal op de lokatie van de driewarmermeridiaan in de polspositie zichtbaar zijn (de middenpositie in de linkerpols staat voor de galblaasmeridiaan). Een ander voorbeeld: wanneer iemand vanwege rugpijn moeite heeft om rechtop te staan (blaasmeridiaan), zal de beweging van spieren in het traject van de dunne darm meridiaan ook beperkt zijn. De blaasmeridiaan is bij de polsdiagnose af te lezen op de meest proximale positie van de pols. Het derde voorbeeld: een armbeweging langs het traject van de dikke darm meridiaan is niet erg balansverstorend: de distale positie van de polsdiagnose wordt niet beinvloed door een beenmeridiaan. In deze redenatie is er nog geen beschrijving van het verschil tussen polsdiagnose van de linkerpols en polsdiagnose van de rechterpols. Dit wordt in punt (5) beschreven. Daarna komen andere meridianen in beeld bij de polsdiagnose.

Het is relevant hierbij, dat de tonische spanning van de beenmeridiaan meer mitochondriele activiteit heeft dan de fasische spanning van de armmeridiaan, waardoor de beenmeridiaan de meeste invloed heeft op het gecombineerde arm-been signaal dat de armbeweging aanstuurt. Dit heeft te maken met de continue productie van lysyloxidase door de bindweefselcellen.

(4) De polsdiagnose geeft informatie over de conditie van de meridiaan: is de blaasmeridiaan yinleeg of juist yangleeg? De conditie van een meridiaan is nu als volgt af te lezen uit de polsslag ter plaatste van een van de drie polsposities, passend bij de betreffende meridiaan. Hoe meer de armspier (gecombineerd met balans handhavende beenmeridiaan) gebruikt wordt, hoe beter de conditie in dat traject is, hoe meer mitochondriën zich daar zullen bevinden. Een goede conditie van een cel betekent voldoende koperionen in zowel mitochondriën als in cytosol. De polsslag is beinvloed door de elasticiteit van het bindweefsel rond het bloedvat, en door de hoeveelheid beschikbare lysyloxidase ter plaatse. Lysyloxidase wordt door een koperion-afhankelijk enzym geproduceerd in het cytosol van een bindweefselcel. De hoeveelheid lysyloxidase die een bindweefselcel produceert, is daarom afhankelijk van de hoeveelheid koperionen in het cytosol (zie Tabel 1). Eerder is beschreven dat ook zink- en magnesiumionen invloed hebben op hoe snel de bindweefselcel de lysyloxidase produceert.

De conditie van het lichaam is overigens ook waar te nemen in het spierlaagje rondom het bloedvat van de polsdiagnose. Ook speelt hier de aanname dat de conditie van de armspier een grote invloed heeft op de conditie van de bindweefselcellen in de buurt van de armspier.

Invloed van biochemie in mitochondrien wordt nu in beschouwing genomen. De biochemische reacties in de mitochondrien, omzetting van zuurstof, dient in balans te zijn met de behoefte aan warmte en energie. Deze behoefte is afhankelijk van gedrag: eten, slapen of fysieke arbeid gaan gepaard met een andere behoefte. Ook het seizoen (temperatuur, vochtigheid en zon) heeft invloed op de mitochondrien. Een disbalans in vraag en aanbod van energie en warmte vergroot de kans op het ontstaan van vrije radicalen en beschadiging van mitochondrien. Zinkionen en metallothioneine spelen hier een rol bij: metallothioneine vangt in de mitochondrien de vrije radikalen [161].

(5) Bij de polsdiagnose is de informatie van de linkerpols verschillend van de informatie van de rechterpols. Een verschil tussen linker- en rechterpols kan mogelijk als volgt ontstaan. De lever ligt asymmetrisch in het lichaam: meer rechts dan links. De lever is verantwoordelijk voor veel biochemische reacties, die vooral 's nachts ook plaatsvinden. Het feit dat de lever 's nachts de meeste warmte produceert, kan bijdragen aan het verschil tussen linker- en rechterpols. Omdat de lever relatief rechts ligt, zal 's Nachts zal de linkerpols die verder van de lever af ligt, relatief ietsje meer afkoelen, dan de rechterpols. Ter compensatie zullen de mitochondriën bij de linkerpols iets meer stoken (meer koperionen in de mitochondriën). De mitochondrien in de rechterpols zullen iets minder hoeven te stoken: in de rechterpols gaan meer zinkionen in de mitochondrien zitten, om de mitochondrien wat af te remmen (zie Bijlage 7 voor details). In de linkerpols lenen de mitochondrien meer koperionen, zodat er in het cytoplasma minder koperionen overblijven voor de productie van lysyloxidase (zie Tabel 1). Dit heeft invloed op het bindweefsellaagje bij de pols. De linkerpolsdiagnose is daarom gevoeliger voor een kopertekort.Bijlage 11 beschrijft een verband tussen de links-rechts asymmetrie en de M1 en M2 macrofagen van het niet-specifieke immuunsysteem.

De warmte die de lever 's nachts produceert heeft ook effect op de zinkionen. Dit is een aanname. De rechterpols bevindt zich dichterbij de lever. De mitochondrien in de bindweefselcellen in de rechterpols trekken relatief meer zinkionen naar zich toe, zodat er minder zinkionen in het cytoplasma overblijven. De rechterpols zal gevoeliger zijn voor een zinktekort.

De productie van lysyloxidase is mede afhankelijk van zinkionen: Zinkionen stimuleren de productie van metallothioneine in het cytosol. Metallothioneine brengt vervolgens koperionen naar het golgi apparaat, waar de koper wordt ingebouwd in lysyloxidase. De linkerpols en rechterpols bestaan daarom uit zes verschillende polsposities op, die in principe door zes verschillende meridianen worden beinvloed.

(6) Hoe komen maagmeridiaan en andere overgebleven meridianen in de polsdiagnose terecht? Het volgende wordt voorgesteld. De galblaasmeridiaan toont zich in de middenpositie van de linkerpols, omdat deze meer beinvloedt wordt door koperionen. Bij pijn in het traject van de maagmeridiaan is het lastig om het lichaam te draaien. Zinkionen spelen een belangrijke rol in de maagmeridiaan, bijvoorbeeld in de (zinkafhankelijke) productie van het maagslijm, en in het algemeen ook de vertering via darmen (zinkafhankelijke verteringsenzymen). Dit is de reden dat de maagmeridiaan in de middenpositie van de rechterpols waargenomen wordt.

De blaasmeridiaan op de proximale polspositie weerspiegeld vertoont in de rechterpols meer de yangleegte - aspecten, en in de linkerpols meer de yinleegte -aspecten. TCM beschrijft hier de nieryang respectievelijk de nieryin aspecten.

Longmeridiaan wordt gemeten op de distale polspositie van de rechterpols en de hartmeridiaan wordt gemeten de de distale positie van de linkerpols. Hoe zou dit kunnen ontstaan? Bij problemen in de borstkas, zoals moeilijk ademhalen, is de borstkas inclusief schouders gespannen. Als er hartproblemen zijn, wordt zuurstof minder goed rondgepompt, en kan een zuurstof tekort ontstaan. Dit vergroot de behoefte aan ademhalen, er is benauwdheid en gespannenheid van de spieren in de borstkas. Blijkbaar is het hart meer beinvloed door een kopertekort. Mogelijk speelt adrenaline hier een rol: de vorming van adrenaline heeft koperafhankelijke enzymen nodig. Blijkbaar zijn de longen meer beinvloed door een zinktekort. De behoefte aan ademhalen is afhankelijk van de concentratie CO2 in het bloed. Het enzym (carboanhydrase) dat de omzetting van CO2 naar HCO3- regelt is een zinkafhankelijk enzym [142]. Deze omzetting vindt plaats in de longblaasjes (van HCO3- naar CO2) en bij de cellen (van CO2 naar HCO3-) en is nodig om CO2 te vervoeren van de cellen naar de longen en naar buiten. (Vermoedelijk: "Meer zink in de cellen die carboanhydrase produceren").

(7) De linkerpols laat eerder een bloedleegte zien dan de rechterpols. Voor de opname van ijzer in elke lichaamscel zijn koperionen nodig. Dit heeft de maken met het transporteiwit voor koperionen in het bloed, ceruloplasmine. Bij elke cel aangekomen, zet ceruloplasmine (samen met koper) ijzer om in een geschikte vorm (Fe2+ naar Fe3+), zodat de ijzerionen opgenomen kan worden in alle cellen [41]. Bij een kopertekort zal er ook een tekort zijn aan ijzer in de cellen.

(8) Ook laat de linkerpols eerder een magnesiumtekort zien (yinleegte) dan de rechterpols. Als de mitochondriën teweinig koperionen bezitten, zullen de mitochondriën ter compensatie meer magnesium gebruiken (zie Bijlage 7). Magnesiumionen worden vaak toegepast bij hartklachten [209].

(9) Er zijn geen zes meridianen maar 12 meridianen: 6 yinmeridianen en 6 yangmeridianen. Leegte in yangmeridianen kan zich uiten door een diep polsbeeld, en leegte in yin meridianen door een repatief oppervlakkige polsbeeld. Eigenlijk moet je zeggen ''kan staan voor''. Het verschil tussen een diepe en een oppervlakkige pols ontstaat als volgt.

Een diepe pols staat voor yangleegte. Een kopertekort is een vorm van yangleegte. In de winter wordt de warmte binnengehouden, bloedvaten versmallen in de oppervlakkige huidlagen, zodat zij minder warmte afgeven. Aan de oppervlakte moeten de mitochondriën meer stoken, meer koperionen gaan naar de mitochondriën. Er blijven minder koperionen over om lysyloxidase te produceren. Oppervlakkig is er meer afkoeling dan in de diepte, oppervlakkig is het bindweefsel van het bloedvat slapper dan diep: vandaar de diepe pols.

Een oppervlakkige pols ontstaat als volgt. Gesteld is dat magnesium tekort een vorm van yinleegte is. En dat het tekort aan magnesium zowel voor het mitochondrium als voor het cytoplasma geldt. Om aan de ATP behoefte te voldoen, zal er relatief veel hitte door de mitochondrien geproduceerd worden (zie Figuur 2). Neemt hierdoor de ATP behoefte van de diepere laag af? Met als rede dat de oppervlakkige laag mogelijk zijn warmte niet kwijt kan? Is deze steviger oppervlakkige laag dan diepere laag meer bepaald door het spierweefsel rondom het bloedvat? Meer ATP in de oppervlakkige laag betekent grotere spierspanning waardoor de vatwand beter gevoeld wordt bij de palpatie?

(10) Een grote pols kan ontstaan , als de lever bij een ontsteking meer koperionen afstaat aan het bloed. Hierdoor zijn er meer koperionen in het cytosol van de bindweefselcel, waardoor meer lysyloxidase geproduceerd kan worden. Een grote pols ontstaat eerder in de rechterpols. Verhoging kan ook te meten zijn als een EPF (externe pathogene factor) op de distale positie, een oppervlakkige pols. Distale positie op de pols staat ook voor bovenwarmer: relatief het bovenste deel van het lichaam is aangedaan. Dit wordt vaak bij verkoudheid of griep gemeten. Als de pathogene factor hitte meer intern gaat kan dit op de midden positie waar te nemen zijn als een grote pols.

De Wu Xing elementen beschrijven koppels van twee meridianen, een yinmeridiaan en een yangmeridiaan. Een yangmeridiaan is relatief meer herleid van spierbewegingen, en een yinmeridiaan is mogelijk relatief meer herleid van het verzorgen van de spieren, toevoer van voedsel naar de spieren en afvoer van afval. Bij de beschreven fysiologie gerelateerde gedrag en sets van spierbewegingen gaat het daarom in feite over het koppel yin yang meridianen.


Seizoensinvloeden op de polsdiagnose

Een seizoen onderscheidt zich van de andere seizoenen door temperatuur (warmte of kou), door hoeveelheid zonlicht, en hoeveel voeding er is verzameld, voor de benodigde arbeid. De vier seizoenen winter, herfst, zomer en lente geven elk een ander effect bij het polsbeeld, wat als normaal wordt verondersteld. Winter, herfst, zomer en lente geven respectievelijk: een diepe pols, oppervlakkige pols, grote pols en stagnatie in de pols. TCM beschouwt nog een vijfde seizoen, de nazomer met een glijdende pols. Deze polsbeelden kunnen ook beschreven worden in koper-, zink- en magnesium termen. De metaalionen beinvloeden metallothioneine en lysyloxidase, en dus de stevigheid van de wand van het bloedvat (zie Tabel 1). De seizoenen zijn verschillend in temperatuur, vochtigheid, zonlicht, behoefte aan lichaamsbeweging en beschikbare hoeveelheid voedsel. Hierdoor is er in de cel een verschillende behoefte aan ATP en aan warmte. Dit bepaalt de mitochondriele activiteit. Wat over blijft (aan koper, zink en magnesiumionen) maakt in het cytoplasma (een voorloper van) lysyl oxidase dat de stevigheid van de bloedvatwand bepaalt. Het polsbeeld wordt beinvloed door de stevigheid van de bloedvatwand en door de beschikbare ATP voor de spieractiviteit rondom het bloedvat. Zie Figuur 6. Voor biochemische details wordt verwezen naar Bijlage 7.

In de winter is het koud. Bij kou is een grotere warmteproductie in de mitochondrien nodig. Ook een grotere warmte productie (rillen kost energie). De mitochondrien hebben daarom veel koperionen nodig. In het cytoplasma bevindt zich daarom minder koper, waardoor er een lagere productie van lysyloxidase is, en daardoor zowel diepe als oppervlakkige vaatwand slap zijn. Ter voorkoming van verlies van warmte in de winter zal het vat dieper liggen. Mogelijk speelt een toename van UCP (ontkoppelingseiwit) ook een rol, waardoor er relatief meer warmte dan ATP wordt gevormd in de mitochondrien. De lever is een opslagplaats voor koperionen, geeft ceruloplasmine (waaraan koperionen gebonden) af aan het bloed, en zal de behoefte aan koperionen vermoedelijk bijstellen, afhankelijk van grote verschillen in weersomstandigheden, zoals zomer en winter.

Er wordt in de lente gejaagd/gezocht naar voedsel, waar veel ATP bij nodig is. Echter, voordat er een prooi gevangen wordt, is er nog weinig voedsel beschikbaar. Hierdoor ontstaat stress, en door de stress komt er adrenaline vrij dat ervoor zorgt dat er wat meer suikermoleculen in het bloed komen. Bovendien zet adrenaline de lever aan tot afgifte van meer koperionen aan het bloed. Bindweefselcellen kunnen daardoor meer lysyloxidase produceren: de polswand is stevig voelbaar. Stagnatie is : ATP behoefte bij te weinig aanvoer van nutrienten. Dit kan zijn in totale aanvoer (leegte maar geen uitputting) of doordat de weg naar de cel gehinderd wordt (bij een lokale ontsteking). De pols in de lente heeft strakheid en maar en kleine slag en wordt koordpols genoemd. De te kleine slag ontstaat doordat er wat ATP tekort is. De dunne spierlaag in het bloedvat draagt bij aan het voortbewegen van het bloed: minder ATP kan blijkbaar leiden tot een kleine slag van de pols.

De pols in de nazomer is ''slippery'' : een grote wat vertraagde soepele slag. In de nazomer is het behalve warm, ook vochtig, waardoor de warmte minder gemakkelijk het lichaam verlaat. Fysieke inspanning wordt in een vochtige omgeving vermeden. Er is in de nazomer een overvloed aan fruit (fructose). Er is meer voedsel aanbod dan er gebruikt wordt: de mitochondrien dienen afgeremd te worden. Dit afremmen gebeurt via opname van zinkionen in de mitochondrien (Zie bijlage 7:, hypothese 4. Daar wordt beschreven dat de oorzaak hiervan is, dat bij de combinatie veel nutrienten en weinig ATP behoefte, een toename van ROS ontstaat). Hierdoor zijn er minder zinkionen in het cytoplasma. Omdat zinkionen in het cytoplasma de vorming van metallothioneine stimuleren, zal er minder metallothioneine wordt gemaakt. Metallothioneine brengt koperionen naar het Golgiapparaat, waar de koperionen in het lysyloxidase wordt ingebouwd. Minder zinkionen in het cytoplasma betekent daarom minder lysyloxidase en een slapper bloedvatwand. De nazomer heeft een glijdende pols: een bloedvatwand met slapper, elastischer bindweefsel. In de spierlaag rond het bloedvat bevinden zich wel veel mitochondriën, waardoor er wel genoeg ATP is voor een mooie (maar door de slappere vaatwand vertraagde) slag .

Het polsbeeld van het najaar heeft een ''oppervlakkige pols''. In het najaar neemt de hoeveelheid zonlicht af, waardoor ook de vorming van vitamine D in de huid afneemt. Vitamine D ondersteunt de werking van magnesium in de mitochondrien [112]. Dit gebeurt in de zomer, wanneer onder invloed van zonlicht vitamine D wordt gevormd. Door de warme omgeving hebben mitochondrien minder behoefte aan warmteproductie en aan koperionen. : er is minder koper aanwezig in het cytosol. De ATP behoefte is niet minder geworden. ls er op een dag veel energie nodig is, dan wordt dit opgevangen door een toename aan magnesium. Waardoor afname van magnesium in het cytosol. Omdat vitamine D de werking van magnesium in het mitochondrium ondersteunt, verdwijnt er minder magnesium uit het cytosol. Er is dan minder magnesium in de mitochondriën nodig, en er blijft meer magnesium in het cytosol.

In het najaar is er echter minder zonlicht, waardoor een kleinere vitamine D produktie in de cel plaatsvindt. In dat geval zal er meer magnesium nodig is in de mitochondria. Waarom een oppervlakkige pols? Vitamine D wordt in de zomer in de huid gevormd. In het najaar zal het oppervlakkige deel daarom meer invloed van vitamine D afname ondervinden. Door afname van magnesiumionen in het cytosol wordt er meer metallothioneine in het cytosol geproduceerd. De toename van lysyloxidase dat hier een gevolg van is, maakt de vaatwand aan de oppervlakte steviger (dan de vaatwand in de diepte, wat leidt tot het beeld van een oppervlakkige pols .

Zonlicht stimuleert de vorming van vitamine D. Vitamine D remt het ontkoppelingseiwit in de mitochondriën (zie Figuur 2). Hierdoor wordt sneller ATP gevormd, met minder warmteproductie. Dit is een situatie die bij warm weer voorkomt: minder behoefte aan warmteproductie, en normale behoefte aan ATP.


Figuur 6: Seizoenspolsen uitgedrukt in koper-, zink- en magnesium. In de zomer is het warm. Een volle grote pols in de zomer, heeft te maken met het feit dat er weinig verwarmd hoeft te worden, en de mitochondriën minder koperionen nodig hebben. In het cytoplasma is nu ruim voldoende koper over voor veel productie van lysyloxidase (waarin een koperion gebouwd is) en stevige elastisch bindweefsel in de wand van het bloedvat. Dit geeft een grote polsslag. Zie bijlage 7 (hypothese 1).




Yin, Yang, hitte, kou, damp, slijm, wind, bloedleegte en droogte uitgedrukt in termen van koper-, zink- of magnesiumionen

Tenslotte worden een aantal TCM variabelen gerelateerd aan koper-, zink- en/of magnesium ionen. In de Tabellen 2, 3, 4 en 5 staat kort omschreven hoe deze relatie gelegd wordt.

YInleegte.

In de tongdiagnose staan cracks, of barstjes in de tong voor yinleegte [54]. In de huid van de tong bevinden zich sneldelende cellen, waarbij conditie van de mitochondrien een rol spelen, en wat vermoedelijk de reden is dat de tong voor TCM diagnostische waarde heeft. Een deficientie in vitamine B (B1, B2, B3, B6 of B12) kan glossitis veroorzaken [9]. Glossitis is een ontsteking van de tong, wat ook pijnloos kan zijn. Verder kan een B12 tekort de tong een ''biefstuk achtige indruk'' geven: veel fissuren en een rode kleur. Een magnesium deficientie (staand voor yinleegte in het TCM model) verslechtert de opname van vitamine B. Maar omgekeerd kan het slikken van veel vitamine B ook magnesium ''verbruiken''. Volgens TCM kan de lever ook een yinleegte vertonen. Een aantal vitamine B's zoals B6, spelen een belangrijke rol bij goed functioneren van de lever. Yinleegte weerspiegelt zich daarom in de tong met cracks, omdat een magnesiumtekort, yinleegte, kan bijdragen aan een vitamine B tekort. Omdat de lever relatief veel vitamine B's nodig heeft om zijn functies uit te oefenen, kan daar gemakkelijk een yinleegte ontstaan.

Yin en Yang (Tabel 2) Koperionen zijn relatief yang ten opzichte van zinkionen. Zinkionen zijn relatief yang ten opzichte van magnesiumionen. Magnesiumionen zijn het meest yin van de drie genoemde ionen.

Hitte en Kou (Tabel 3)

De TCM begrippen ''hitte'' en ''kou'' zijn onder te verdelen in ''een leeg'' en een ''vol'' type. Dit is het ''Ba Gang schema, zie Tabel 3. Deze redenatie is gebaseerd op de rol van koper, zink en magnesiumionen in mitochondrien. In Figuur 2, het laatste schema met de pijlen, staat de basis van deze redenatie. Bijlage 7 beschrijft de biochemische details. Bij stress - dit kan zijn dat er een tekort is aan nutrienten in de cel en behoefte aan ATP - komt adrenaline vrij. Adrenaline heeft op de lever als effect, dat er meer koperionen door de lever wordt afgegeven aan het bloed. Dit kan bijdragen aan volle hitte. Adrenaline heeft bovendien als effect dat magnesiumionen (tijdelijk) van de cel (en uit mitochondrien) naar het bloed gaan voor bloedvatverwijding (aanvoer van nutrienten) [179]. Wanneer de stress langdurig is kan de magnesium minder goed terug naar de cellen [179]. Dit past bij lege hitte. Als er veel koperionen zijn in de mitochondrien en minder magnesium, is er eerder een grote membraanpotentiaal in de mitochondrien (gesteld). Dit geeft aanleiding tot het vrijgeven van UCP, waardoor door de ontkoppeling binnen de mitochondrien warmte ontstaat. UCP vormt een defensie mechanisme tegen teveel ROS. Dus bij yinleegte kan lege hitte ontstaan. Als er bovendien minder zinkionen zijn, kan dit de ROS vorming ook minder tegengaan, en kan er nog meer UCP nodig zijn, en ontstaat meer warmte. Zie bijlage 7. Kou kan ontstaan door teweinig koperionen, waardoor kans op bloedarmoede (uit kopertekort kan ijzertekort ontstaan, zie Tabel 5).Als er in de mitochondrien minder snel een membraanpotentiaal wordt opgebouwd, wordt minder UCP ingezet om de membraanpotentiaal te verlagen, en treedt het bijeffect van lokale warmte in de cel minder snel op. Lege kou zou kunnen ontstaan bij chronische ontsteking.

Damp en slijm (Tabel 4)

De vierde tabel beschrijft een aantal aspecten van het TCM begrip damp en het TCM begrip slijm. Damp is een aspect van ontsteking, waarbij vocht wordt vastgehouden. Damp kan geassocieerd zijn met synthese van lipiden en cholesterol, welke start in de mitochondrien door de aanwezigheid van extra zinkionen in de mitochondrien (dit kan samengaan met minder zinkionen in het cytosol). Slijm ontstaat als er teveel glycoproteinen in het bloed aanwezig zijn. Dit treedt op bij teveel glucose in het bloed. Zinkionen stimuleren de opname van glucose in elke cel. Volgens TCM ontstaat op den duur uit damp: slijm.

Wind en bloed (Tabel 5)

De vijfde tabel beschrijft de TCM termen wind, bloedleegte en bloedhitte. Wind is een symptoom dat zich telkens verplaatst en kan veroorzaakt worden door een minder functionerende leverfunctie. Bij geleiding van zenuwen spelen koperionen en vitamine B12 een rol. Mitochondrien spelen een belangrijke rol bij deze geleiding [115]. Mitochondrien zijn ook betrokken bij actiepotentialen. Een actiepotentiaal gebruik van natrium- en kalium kanaaltjes, in de vorm van actief transport. Actief transport is een proces dat energie nodig heeft, ATP, welke door de mitochondrien geproduceerd wordt.

Bloedleegte kan betrekking hebben op het gegeven dat een koperiontekort een oorzaak kan zijn voor ijzeriontekort. Om ijzer te laten opnemen is een redox reactie nodig van ijzer, wat gebeurt via koperionen, gebonden aan hun tranporteiwit in het bloed, ceruloplasmine.

Het TCM begrip bloedhitte kan samengaan met het snel ontstaan van bloedingen. Bloedstolling is een koperafhankelijk proces. Ook een zinktekort kan leiden tot het snel ontstaan van bloedingen. Dit laatste wordt in TCM eerder geduid als miltzwakte, in plaats van bloedhitte.

Hier is te zien, dat damp eerder in de rechterpols gediagnosticeerd wordt en de twee begrippen bloedleegte en yinleegte eerder gediagnosticeerd worden in de linkerpols.


Tabellen 2, 3, 4 en 5: Enkele TCG variabelen uitgedrukt in koper-, zink- en magnesiumionen. Tabel 2 beschrijft twee yin-yang koppels: zinkion-koperion en magnesiumion-zinkion. In het tweede koppel is droogte geassocieerd met een magnesiumtekort.



                  


      


       


Wetenschappelijk onderzoek: hepatitis en acupunctuur

Enkele wetenschappelijke onderzoeken worden geinterpreteerd volgens bovenstaand hypothetisch werkingsmechanisme van TCM [11-17]. Recent onderzoek toont een verband aan tussen een zinktekort en Yang leegte, en tussen een magnesiumtekort en Yin leegte met lege hitte (Teng, 2015, [11]). In het bloed van patiënten met hepatitis B en lever cirrhose zijn zink, ijzer, koper en magnesium gemeten. De TCG diagnose van deze hepatitis patiënten was divers, wat vaak voorkomt in TCG. Van alle TCG diagnoses had de diagnose ''damp'' de laagste zink concentratie in het bloed. TCG beschrijft dat damp samengaat met Yangleegte. Van alle TCG diagnoses had de diagnose ''toxische hitte'' de laagste magnesium concentratie in het bloed. Dit past bij het idee dat er lege hitte is gevormd kan worden door een magnesium deficientie. Het chronische karakter van de ziekte en de bijbehorende verhoging zal vermoedelijk koper uitputten, en magnesium uit het cytosol naar de mitochondriën laten gaan. Hierdoor ontstaat in het cytosol, maar blijkbaar ook in het serum een magnesiumtekort.


Prikken verandert geleiding van informatie van huidsensoren naar hersenen: over pijn, purinerge receptoren in het ruggemerg en rol van zinkionen.

Dat acupunctuur bij pijn werkzaam is, is bekend. Pijn kan acuut zijn, zoals bij spierpijn, na langdurig gebruik van betreffende spier, en daarbij lactaat ontstaan is, of bij ontsteking. In principe heeft pijn een beschermende werking, zodat de locatie van de pijn minder gebruikt wordt, totdat herstel of genezing is opgetreden. Na herstel zou de pijn weer moeten afnemen. Je zou kunnen zeggen dat er een overeenkomst is tussen pijn en de situatie dat er minder aanvoer van nutrienten in de cel is, vergeleken met ATP behoefte van de cel. Pijn kan een manier zijn om dit verschil niet te groot te maken en ATP behoefte te beperken, door beweging te beperken.

Pijn over langere termijn, chronische pijn heeft een ander biochemisch mechanisme, dat nog niet geheel duidelijk is. Bij pijn is de neurotransmitter glutamaat betrokken. Glutamaat-receptoren worden geremd door koper-, zink- en magnesiumionen [35, 38]. Bij chronische pijn is het magnesiumion uit de glutamaatreceptor (de NMDA soort onder de glutamaat-receptoren) vertrokken [106]. In de dorsale wortel van het ruggemerg waar de zenuw loopt die pijngewaar-wording doorgeeft, komen veel glutamaatreceptoren en purinerge receptoren (waarop ATP en adenosine de neurotransmitters zijn) voor. Wanneer in een celcultuur van cellen uit dorsale hoorn van ruggemerg ATP wordt toegevoegd, wordt glutamaat vrijgegeven [107]. Bij chronische pijn ontstaan in de dorsale wortel meer receptoren voor ATP (P2X4) [108]. Blokkade van deze ATP receptoren geeft afname van de pijn [108]. Acupunctuur, toegepast perifeer (ledematen), geeft een afname van de hoeveelheid ATP receptoren [109, 110]. Dit laat zien dat acupunctuur effect heeft op aspecten van het mechanisme van chronische pijn.

Wat zou de rol kunnen zijn van koper-, zink- en magnesiumionen in de waarneming van pijn? Zoals eerder beschreven, draagt magnesium ook direct bij aan chronische pijn door Bij chronische pijn is het magnesiumion uit de glutamaatreceptor (de NMDA soort onder de glutamaat-receptoren) vertrokken [106]. Een pijnlijke lokale ontsteking beinvloedt bovendien de lokale elasticiteit van het bindweefsel, waarbij koper- zink- en magnesiumconcentratie in de cellen meedoen. Eerder is beschreven dat koper- en zinkionen invloed hebben op de efficientie van macrofagen type 1 en 2, betrokken bij opruimen en nieuwvorming van membranen van cellen [44-46].

Organen beinvloeden deze zink- en koperionconcentraties: tijdens de spijsvertering (en via het opgenomen voedsel) komen veel enzymen en zinkionen vrij in de darmen [187-191]. Deze zinkionen worden mee opgenomen in de bloedsomloop, en komen op gegeven moment ook bij het bindweefsel bij acupunctuur-punten. Stress (adrenaline) zet de lever aan tot de afgifte van koperionen aan het bloed.

In de anamnese van acupunctuur wordt de pijn onderverdeeld, onder anderen, in pijn dat afneemt tijdens beweging (M2 fase) en pijn dat afneemt tijdens rust (M1 fase). Tijdens de M2 tijdens het herstel, is het van belang voorzichtig te bewegen, zodat het herstel passend is bij lichaamsbewegingen. Glutamaat speelt bij dit leren een rol via diens glutamaat (NMDA) receptoren [113]. Zinkionen (behorende bij fase Aarde) spelen een rol bij leren, het versterken van de synaptische verbinding tussen twee neuronen [113]. M2 gedijt bij zinkionen, M1 minder.

Bij chronische pijn zijn helaas de verkeerde dingen aangeleerd. Zinkionen stimuleren juist de P2X4 receptor [111]. (Koperionen remmen de P2X4 receptor in de dorsale wortel van het ruggemerg. Koperionen remmen de P2X4 receptor. Het nut van demping van pijn door stress is, dat bij vechten of vluchten de pijn niet gevoeld wordt.). Figuur 6 beschrijft de sensorische route van de waarneming van pijn, met de locatie van purinerge receptoren in deze route. Een dergelijke route zal ook gelden voor de andere sensorische waarnemingen, zoals die van tast en mechanische druk. Bovendien zijn er situaties waarin pijnreceptoren ook gevoelig worden voor alleen tast (hyperesthesie). De route beschreven in figuur 6 is betrokken bij de vertaling van de hersenen van spiergebruik op de route van de meridiaan naar gedrag en fysiologische behoefte.

Wat is het fysiologische nut van het effect van acupunctuur? Acupunctuur veroorzaakt een tweede beschadiging ter activering van het niet specifieke immuunsysteem. De aandacht wordt verschoven van de oude pijnlocatie naar de nieuwe pijnlocatie, waarbij het aantal purinerge receptoren in de dorsale wortel afneemt, en dan ook de sensatie van de pijn. De pijnbestrijdings-methode van Tan maakt hier gebruik van, en selecteert acupunctuurpunten op locaties zonder pijn, die vaak betrokken zijn bij een gemeenschappelijke beweging, bijvoorbeeld lopen, waarbij bijvoorbeeld arm en contralaterale been tegelijk worden aangestuurd. Het gemeenschappelijk neurale traject - in ruggemerg en hersenen - kan bij chronische pijn geleerd hebben de pijn te blijven waarnemen. Mogelijk veroorzaakt de Tan methode een reset van dit gemeenschappelijke deel.


                                  

Figuur 6 (UIt: [107]): Purinerge signalering bij acupunctuur. ATP is ook een soort neurotransmitter (lokaal) met eigen receptoren, purinerge receptoren (P2X). Deze receptoren bevinden zich in de route van de verwerking van de waarneming van pijn. Deze route verloopt van huid via zenuw naar dorsale hoorn van het ruggemerg, naar het ruggemerg, en uiteindelijk de hersenen. Receptor P2X7 zit op macrofagen, dei zelf ook ATP afgeven. Daarmee informeren de macrofagen andere macrofagen in de buurt. Receptor P2X7 is betrokken bij ontstekingspijn. Receptor P2X3 zit op de vrije zenuw uiteinden die pijn waarnemen, en speelt een rol bij neuropathische pijn. Receptor P2X4 speelt een rol bij  chronische pijn: bij neuropathische pijn en mechanische hypergevoeligheid. P2X4 zit op interneuronen (gliacellen) in de dorsale hoorn van het ruggemerg. Na beschadiging stimuleren Toll Like receptoren (betrokken bij ontsteking) de vorming van P2X4 receptoren [108]. Na beschadiging komt ook ATP vrij, dat op deze manier zijn informatie gemakkelijker doorgeeft via de dorsale hoorn. ATP toevoegen aan een celcultuur met cellen uit dorsale hoorn, resulteert in vrijgeven van glutamaat [107]. Blokkade van deze receptoren geeft afname van chronische pijn [109,110]. Acupunctuur (in huid) geeft ook afname van de hoeveelheid purinerge receptoren P2X4 in het ruggemerg [109,110].

Interessant bij chronische pijn is dat koperionen beide receptoren P2X4 en P2X7 afremmen (bij vluchten voel je minder pijn) [37]. Zinkionen echter doen wat anders: zinkionen remmen P2X7, maar stimuleren P2X4 [37]. Het lijkt erop dat in de chronische situatie zinkionen betrokken zijn bij een leereffect in de dorsale hoorn, op de route van de pijnlijke locatie naar de hersenen. Nu komt de methode van Tan in beeld: bij bestrijding van chronische pijn is het daar van belang om acupunctuur toe te passen op een (gerelateerd gebied) dat geen last van pijn heeft. Hiermee wordt een ''gezonde route'' bevestigd, en dit leert door het prikken.

Terwijl bij acute pijn wel lokaal geprikt wordt: zinkionen remmen P2X7. Acupunctuur en Tan zijn niet alleen werkzaam bij pijn, maar ook bij andere locale verschijnselen, zoals jeuk, tastzin. Mechanische overgevoeligheid, dat vaak optreedt bij langdurige chronische pijn: deze waarneming wordt ook via de dorsale hoorn aan het ruggemerg doorgegeven. Overgevoeligheid heeft een relatie met veel of effectief glutamaat als neurotransmitter, ook op het nivo van de hersenen.

De purinerge receptoren in Figuur 6 spelen daarom een centrale rol in de vertaling van tastzin en pijnzin van de acupunctuurpunten, naar gedrag en fysiologie: de signalen worden doorgegeven aan de hersenen (het cerebellum met zijn sterk lerend vermogen en met zijn betrokkenheid bij perceptie van beweging, zie bijlage 9) die ''een meridiaan'' vertaalt in een bijdrage aan een bepaalde fysiologie, en productie bijstelling van hormonen. De werking van een prik in een acupunctuurpunt is dus niet alleen vertaald als een verandering van de stevigheid van het lokale bindweefsel, maar ook door een verandering van de neurale geleiding van dat acupunctuurpunt naar de hersenen.                        


Samenvatting en discussie

Samenvatting. in dit verhaal is geprobeerd om het werkingsmechanisme van acupunctuur en shiatsu, ofwel de Traditionele Chinese Geneeswijze (TCM) die hieraan ten grondslag ligt, uit te drukken in termen van koper-, zink-, en magnesiumionen. Uitgangspunt is, dat rond een geprikt acupunctuurpunt een toename van koper-, zink en ijzerionen is gemeten [1]. De stevigheid van de lokale bindweefselstruktuur wordt ook beinvloed door de activiteit van spieren in de buurt van het acupunctuurpunt. Een minder functionerend orgaan (b.v. door afname van mitochondriën) oefent ook invloed uit op de stevigheid van een acupunctuurpunt in de buurt van het orgaan. Dit is wat TCM veronderstelt. Anderszijds, de hersenen worden verondersteld de ''actieve meridiaan als geheel'' te interpreteren als een bepaald gedrag en fysiologie. Hierdoor kan prikken op een gestagneerd of leeg punt, effect hebben op de meridiaan (waar het punt op ligt) als geheel. ''Distaal prikken'' aan het andere uiteinde van de meridiaan dan waar op de meridiaan de aangedane locatie zit (b.v. een pijnlijk punt), maakt de meridiaan als geheel ''gevoed'', zodat deze set spieren behorende bij gedrag en bepaalde fysiologie, zich kunnen herstellen en ontspannen, zodat dit gedrag niet meer onderdrukt wordt, of te gespannen wordt uitgevoerd. Dit effect is tijdelijk, zolang het lichaam zich de kleine beschadiging in geprikte punten herinnert. Het kan aanzettten tot stimulering van het zelfgenezend vermogen en andere processen op gang brengen, indien het lichaam deze capaciteit bezit.

Uiteinden van meridianen op vingers, tenen, oksel, zij of bij zintuigen zijn vaak gevoelig voor aanraking. Vingers en tenen zijn bevattelijk voor afkoeling van de omgeving, en hebben in de hersenen een grotere representatie. De mate van stevigheid van lokaal bindweefsel zegt iets over de recente spieractiviteit van de afgelopen week, van spieren in de omgeving van het punt. Beide processen, zowel de mate van stevigheid van locaal bindweefsel, als recente spieractiviteit, worden verondersteld samen te gaan met het teloor gaan van enkele mitochondriën, waardoor de ionen uit deze mitochondriën in het cytosol of vrijkomen in de extracellulaire ruimte. Tijdens de slaap worden nieuwe mitochondriën gemaakt. Lichamelijke beweging en prikken laat enkele zwakkere versies van de vele mitochondriën in cellen sneuvelen. Deze mitochondriën worden tijdens de slaap vernieuwd. Bij voldoende lichaamsbeweging leidend tot een goede conditie zijn er uiteindelijk meer mitochondrien in de spieren van het lichaam [9]. De mitochondrien vormen een reservevoorraad van koper zink en magnesium, die tijdelijk vrijkomen bij toename van lichaamsbeweging en bij prikken.

De hersenen maken een associatie tussen bewegingen van verschillende spiergroepen die gelijktijdig plaatsvinden, en bepaald gedrag. Dit geheel vormt in de hersenen het concept ''meridiaan''.Ook draagt deze manier van proprioceptie bij aan de waarneming van pijn. De kleine hersenen, betrokken bij timing van diverse processen die elders in de hersenen geinitieerd worden, spelen hierbij een belangrijke rol, wat in Bijlage 9 wordt toegelicht.

Figuur 7 beschrijft een samenvatting van de voorgestelde verbanden tussen meridianen, gedrag en organen, uitgedrukt in reguliere biochemie en fysiologie. Eerst wordt in de hersenen het soort gedrag bepaald. Dan wordt een set spieren geactiveerd, passend bij het gedrag. Proprioceptieve informatie (waarin de kwaliteit van het bindweefsel aan bijdraagt) geeft terugkoppeling aan de hersenen hoelang het gedrag is vol te houden. De koppeling tussen meridianen en organen wordt als volgt verondersteld. De fysiologie waar de organen bij betrokken zijn kan bij het gedrag passen (of juist bij afwezigheid van betreffend gedrag, zoals tijdens slaap bij ontspannen blaasmeridiaan), of omdat dit het best past in het circadiaans ritme. Hierbij is van belang dat passende fysiologie ook betekent dat de aktiviteit van de mitochondrien passend zijn: hoeveel ATP heeft de cel nodig, en hoeveel nutrienten komen op dat moment aan bij de mitochondrien, om ATP van te maken. In figuur 7 is ook zichtbaar, hoe zinkionen vrijgekomen uit kleine spierletsels bij het (door de hersenen hormonaal geactiveerde) orgaan arriveren, en daar - indien nodig - de mitochondrien biogenese laten toenemen, via het enzym carboanhydrase. Zie Bijlage 12. De lever is verantwoordelijk voor de zinkhomeostase in het bloed, en regelt de afgifte van albumine met zinkionen aan het bloed. Vermoedelijk zijn de toenames en afnames in het zinkgehalte van het bloed marginaal. De hersenen bepalen via hormoonafgifte de orgaanactiviteit. Uiteraard zijn de zinkionen uit de homeostase in het serum beschikbaar voor de organen. In Bijlage 13 wordt beschreven hoe armen en benen samenwerken ter handhaving van balans tijdens de beenbewegingen.




Het TCM werkingsmechanisme beschrijft de volgende onderdelen van TCM behandeling. De polsdiagnose binnen TCM kan met dit TCM werkingsmechanisme uitgedrukt in koper-, ijzer-, zink- en magnesiumionen worden beschreven. Normale variatie, zoals circadiaans ritme en invloed van seizoenen. Bij natuurlijke variaties in hoeveelheid mitochondriën zoals bij seizoenen (zie polsdiagnose), is op het maximum van de hoeveelheid mitochondriën, enerzijds een maximum hoeveelheid ionen (koper, zink en magnesium) in de mitochondriën en anderzijds een minimum hoeveelheid mitochondriën in het cytosol. Dit zijn hypotheses in het werkingsmechanisme. Bijlage 3 beschrijft biochemische details, en gaat in op fusion en fission processen bij mitochondrien. Bijlage 7 beschrijft de gebruikte onderliggende hypotheses betreffende verbanden tussen ionconcentratie in cytosol en ionconcentratie in mitochondrien in een cel, m.b.t. koper-, zink en magnesiumionen.

Ook levert dit werkingsmechanisme een beeld op waarom bij de Shu Transporting Punten juist palperen van het vuurpunt diagnostisch is voor betreffende meridiaan waarop dit punt zich bevindt. Met daarbij het beeld voor de regel, dat bij een gevoelig vuurpunt het de bedoeling is om op dezelfde meridiaan het metaal - en waterpunt te prikken. Voor zover mij bekend, is nog geen andere reguliere uitdrukking voor deze gedetailleerde TCM polsdiagnose bekend.

Het hypothetische TCM mechanisme stelt een (corrigerende) regulatie van de beschikbare hoeveelheid koper, zink en magnesium in het cytoplasma, koper en zink gebonden aan metallothioneine. Ofwel: door te prikken, komen er koper- en zinkionen vrij die locaal de mitochondrien beinvloeden. Dit effect - gemakkelijker bewegen/ontspannen van bepaalde spieren - wordt door de hersenen waargenomen, en vertaald in kleine bijregelingen in de productie van hormonen en neurotransmitters. De grondgedachte is, dat door optimale regulering van de mitochondrien er voorkomen wordt dat er teveel ROS ontstaat, dat schade kan aanbrengen aan de cel. Deze optimale regulering vindt plaats door regelmatigheid in gedrag (slapen, werken, gezellligheid, rust), voeding. Dit is uitgedrukt in regelmatig beweging dat zichtbaar is in spierbewegingen langs meridianen.


Discussie

Bij het TCM werkingsmechanisme vormt het centrale uitgangspunt de mitochondriën, die verantwoordelijk zijn voor de productie van warmte, en energie (ATP). Deze twee begrippen staan ook centraal in de TCG. De 'thermostaat'' van de lichaams-temperatuur bevindt zich in de hypothalamus in de hersenen, dat hormonen afgeeft via hypofyse in de hersenen aan het bloed. Deze hormonen beinvloeden het activiteitsnivo van diverse hormoonklieren. Fijnregeling vindt echter ook plaats in elke cel in het lichaam met mitochondriën. In de mitochondriën bepaalt de verhouding tussen koper, zink en magnesium de productiesnelheid en daarom de hoeveelheid warmte en energie, en of er meer warmte of juist meer energie gevormd wordt. Belangrijkste aanname in het verhaal is dat deze drie ionen de warmte en ATP productie kunnen bijregelen. Of er op een bepaald moment meer warmte nodig is, of juist meer energie, is afhankelijk van het fysiologische proces op dat moment, passend bij een bepaald gedrag. Deze behoeften varieren over een etmaal, en zodoende zijn er bepaalde gewoontes en ritmes, net als bij fysiologie gerelateerd gedrag. Wetenschappelijk onderzoek heeft in het bloed een circadiaans ritme (24 uurs-) in koper, zink en magnesiumionconcentraties gevonden. Een circadiaans ritme in koper-, zink- en magnesiumionen is gemeten in het bloed [50-52], met een maximum voor zink in de ochtend en een maximum voor koper en magnesium in de namiddag. Dit past bij het gegeven dat spierbewegingen in dienst van verplaatsing van het lichaam (langs traject van yang meridianen) een afname van zinkionen in het serum veroorzaken [192-193]. 's Nachts neemt koper in het serum af, vermoedelijk door de mitogenese. Ook het messenger RNA voor metallothioneine (type MT-1) vertoont een circadiaans ritme met een maximum in de namiddag [69].

De volgende processen dragen bij aan het circadiaans ritme in zink, koper en magnesiumionen. Op macronivo komen tijdens de spijsvertering van het voedsel in de darmen zinkionen vrij in het bloed [187-191]. Ook komen daarbij spijsverteringsenzymen (waarvan een aantal met zink als cofactor) vrij, die mee verteerd worden. Op deze manier komen na de vertering zinkionen vrij in het bloed (die deels worden opgeslagen in de lever). Adrenaline komt bij stress, dit kan psychisch of lichamelijk zijn. Er zijn dan minder nutrienten in de cel, en nog steeds een grote behoefte van de cel aan energie. Adrenaline stimuleert de lever om koperionen aan het bloed af te geven (gebonden aan hun serum-transporteiwit ceruloplasmine. Bijlage 10 [179] beschrijft hoe adrenaline magnesiumionen uit mitochondrien en cytoplasma laat vertrekken naar het bloed, om daar voor bloedvatverwijding te zorgen. Hierdoor komen nutrienten sneller aan bij de spieren.

Behalve een circadiaans ritme is er ook een ritme in de menstruatiecyclus gemeten. Zink en oestradiol nemen in het plasma toe in de periode tussen menstruatie en ovulatie [61]. In de daarop volgende periode van ovulatie naar menstruatie neemt koper toe [61] en gaat het gele lichaam in de eileider progesteron en oestradiol produceren. In termen van werkingsmechanisme: in de eerste periode zit veel zink in de mitochondria, waardoor er de novo cholesterol synthese kan plaatsvinden. Uit dit cholesterol wordt oestradiol gemaakt. Oestradiol heeft een positieve invloed op de koperabsorptie via de darmwand [62]. In de tweede periode neemt koper toe in het serum. Uit oestradiol kan progesteron worden gemaakt. Acupunctuur kan een regulerend effect op menstruatie hebben.

Relatie tussen zinkionen en hormoonproductie. Net als oestradiol en progesteron wordt ook cortisol ook uit cholesterol gemaakt. Gemeten is dat depressie samengaat met een verlaagde zink/koper in het serum, vermoedelijk een verlaagde zinkion-concentratie in zowel mitochondrien als cytosol. Weinig zink in mitochondrien betekent dat de citroen-zuurcyclus minder gestimuleerd wordt om citroenzuur naar het cytosol te laten vertrekken voor cholesterol synthese in het cytosol. Vertaald in het TCM-werkingsmechanisme zou dit misschien betekenen dat er teweinig mitochondrien als geheel aanwezig zijn. De circadiaanse toe- en afname van koper, zink en magnesium in het cytosol is dat ook klein, en het circadiaans ritme kan dempen.Dit kan een beeld geven van langdurige stress, burnout en cortisol uitputting. Een beperking van de hoeveelheid dopamine en serotonine kan misschien ook mede veroorzaakt worden door een kleinere voorraad aan mitochondrien (in bepaalde delen van de hersenen).

Acupunctuur en in wezen TCG in het algemeen proberen de verhouding tussen koper-, zink- en magnesiumionen weer te optimaliseren. Hiermee kunnen hormonen en neurotransmitters gemaakt worden. Melatonine en prolactine worden optimaler aangemaakt, waardoor slapen in principe beter zal gaan. Gedurende de slaapperiode worden meer mitochondrien gemaakt. Na een acupunctuurbehandeling is er vaak meer behoefte aan rust, en er wordt geadviseerd, om hieraan toe te geven. Uitgaande van voldoende beweging overdag, zullen de minder goed functionerende mitochondrien afbreken, om 's nachts tijdens de slaapperiode weer te worden vervangen. Voldoende mitochondrien betekent vermoede-lijk voldoende MAO in de buitenste membraan van de mitochondrien, zodat adrenaline (maar ook de andere catecholamines, zoals dopamine en noradrenaline, en ook serotonine) weer afgebroken wordt, en men goed zich kan ontspannen.

Onderwarmer, middenwarmer en bovenwarmer. De drie ionen die de productiesnelheid van warmte (en energie) mitochondrien ieder op een andere manier beinvloeden kunnen beschouwd worden als het TCM begrip ''drie warmers''. De middenwarmer (spijsver-tering) reguleert de zinkionen. Tijdens de spijsvertering neemt de zinkconcentratie af in het bloedplasma [145]. Behalve uit voedsel [187-191] komen zinkionen ook vrij uit de spijsverteringsenzymen die meegaan met het voedsel via de darmen naar het bloed en naar de lever. De bovenwarmer (de hersenen, waarbij men gewaarwordt dat hart meedoet) reguleren de koperion hoeveelheid in het bloed, via stress - aansturing van bijnieren - waardoor adrenaline de lever aanzet tot afgifte van koperionen aan het bloed. Met betrekking tot de onderwarmer: de nieren bezitten zeer veel magnesiumkanalen, en hebben daarom vermoedelijk een grote bijdrage aan de regulering van de totale hoeveelheid magnesium in het bot. Zo nodig, dan wordt bij een magnesium-tekort het bot aangesproken. Voldoende rust (slapen) is mogelijk als tegelijkertijd het parasympathische zenuwstelsel voldoende magnesiumionen bezit om acetylcholine af te remmen tijdens de slaapperiode. Het blijft moeilijk om in termen van oorzaak en gevolg te denken, zowel regulier (feedback) als in TCM (yin yang). Volgens TCM kan slaaptekort of langdurig te hard werken leiden tot een yintekort. Blijkbaar hebben de nieren nodig dat er voldoende rust (en slaap) is.

Details over metallothioneine regulatie van koper en zinkionen. Benadrukt dient te worden, dat dit voorgestelde TCM werkingsmechanisme hypothetisch is. Wanneer een metaalion, zoals zink in een molecuul is ingebouwd, betekent het niet dat dit snel als regulerende factor van fysiologie vrij kan komen [130]. Dit hangt af van de bindingsconstante van het enzym met zink. Bovendien, als een zinkafhankelijk enzym snel door zinkionen gereguleerd wordt, met een symptoom van zink deficientie, dan zou dit enzym een sleutelenzym moeten zijn [145]. De zinkconcentratie in het cytoplasma wordt extreem laag gehouden (zie bijlage 1). Metallothioneine heeft een zeer grote bindingsconstante met zink en koper, maar ook met ROS. Metallothioneine kan echter ook zink gemakkelijk afstaan onder bepaalde omstandigheden. Dit gaat gepaard met een redox reactie, waar het zwavelatoom waar de zink in het metallothioneine aan gebonden is, een rol speelt. Wanneer ROS in de buurt van het metallothioneine komt, zal ROS eraan binden en de zink van metallothioneine losmaken. In het cytoplasma kan ook glutathion een rol spelen bij het losmaken van zinkionen van metallothioneine [141]. Een andere manier van regulatie door zinkionen is door middel van nieuwe of versnelde DNA expressie van het enzym. Dit gebeurt via een zinksensor in het cytoplasma. Vrije zinkionen in het cytoplasma worden gedetekteerd door deze zinksensor. De zinksensor (MTF-1) stimuleert de DNA expressie van metallothioneine en van ZnP, een zinktransporter die zinkionen vervoert uit het cytoplasma naar buiten en naar organellen [145]. Binding van koperionen aan metallothioneine verdrijft zinkionen ervan, welke door de zinksensor waargenomen worden, waardoor meer metallothioneine ontstaat [146]. Ditzelfde effect heeft binding van ROS en van NO aan metallothioneine [146]. Metallothioneine heeft daarom behalve een rol als opslag voor koper en zinkionen, ook een regulerende functie bij het koper en zink metabolisme [146]. In de beschrijving van dit artikel over het TCM werkingsmechanisme wordt deze eigenschappen van metallothioneine toegepast op de beinvloeding van de activiteit van mitochondrien door koper, zink en magnesiumionen. Hierdoor is zowel de energieproductie als de warmteproductie van de mitochondrien afzonderlijk aan te passen aan de wisselende fysiologische behoefte en gedrag.

Dat mitochondrien precies moeten worden afgesteld op de verschillende fysiologische toestanden en gedrag en daarom ook op de vijf verschillende fasen van Wu Xing, heeft te maken met de ontwikkeling van teveel ROS als binnen de mitochondrien geen goede afstemming is op de invoer aan nutrienten, invoer van zuurstof en uitvoer van ATP en warmte. De centrale hypothesen, gebruikt in dit artikel over het werkingsmechanisme van TCM beschrijft deze afstemming in de mitochondrien als functie van koperionen, zinkionen en magnesiumionen. Aan de andere kant heeft een milde hoeveelheid ROS dat zich ontwikkelt in de mitochondrien een signalerende functie vanuit mitochondrien naar de kern, mitohormesis genoemd [173]. Deze ROS stimuleert de vorming van proteinen die betrokken zijn bij het immuunsysteem (NFkB), vorming van proteinen die betrokken zijn bij de antioxidant respons (Nrf2), en (ook afhankelijk van andere factoren uiteraard) de stimulering van de productie van enzymen die betrokken zijn bij de glycolyse (een alternatieve vorm van ATP productie uit zuurstof) [173]. Wanneer deze op zich gezonde vorming van milde ROS teniet wordt gedaan door continu antioxidanten te slikken (hoge dosis vitamine C) krijgt de cel uiteindelijk minder gelegenheid om op natuurlijke wijze zich te verdedigen tegen veel ROS (zie bijlage 6). Voor ziektes gepaard gaande met veel ontsteking en veel ROS vorming kan het uiteraard een ander verhaal zijn.

Dit artikel beschrijft het acupunctuurmechanisme in reguliere termen als functie van koper-, zink- en magnesiumionen. Betekent dit dat het effect van acupunctuur te vervangen is door bepaalde ionen bij te slikken? Behalve het verschil in de route waarin de ionen het lichaam in komen, via darmen respectievelijk via lokale activering door prikken in de huid, is een waarschuwing op zijn plaats. Driscoll (2010) beschrijft diverse bijeffecten van een overdosis mineralen en vitamines. Langdurig inname van extra zinkionen (50 mg per dag gedurende 5 jaar) kan leiden tot een tekort aan koperionen, wat aanleiding kan geven tot bloedarmoede en demyelinisering en spierzwakte. Orale inname van koperionen verbeterde deze klachten. Echter, chronisch kopertoxiciteit  beinvloed primair de lever, maar ook andere organen, zoals nieren en hersenen. Chronisch gebruik van ijzerionen geeft een toename van diabetes mellitus 2, en afname van serum koper en zinkionen. Vitamine D intoxicatie gaat samen met hypercalcemia, dat tot nierfalen kan leiden. Het is daarom van belang om alleen tekorten aan te vullen, bij een regulier aangetoond serum tekort. Het hypothetische TCM mechanisme, dat uitgedrukt wordt in de onderlinge verhoudingen tussen een aantal metaalionen geeft aan dat acupunctuur niet zomaar toegepast dient te worden, maar een diagnose nodig heeft, in de vorm van anamnese, polsdiagnose en tongdiagnose. Bij een acupunctuur behandeling is geen sprake van ''dagelijkse toediening'' van eenzijdig bepaalde ionen. Vooralsnog is het eerst van belang dat meer onderzoek wordt verricht naar het effect van acupunctuur op de diverse ionconcentraties, om het model aantoonbaar te maken. Bekeken is wat de fysiologische route en bijdrage van zinkionen, koperionen en magnesiumionen is, gaande van een prikje in een acupunctuurpunt tot diagnostische kenmerken die gebruikt worden in de TCM, zoals bijvoorbeeld acupunctuur. Dit sluit zeker niet uit dat er andere routes zijn, gebaseerd op andere fysiologie of genetische afwijkingen, maar het geeft aan wat het werkingsgebied van acupunctuur mogelijk kan zijn, omdat hier verondersteld wordt dat acupunctuur de zink-, koper- en magnesiumionen verdeling beinvloed.

Bekeken is wat de fysiologische route en bijdrage van zinkionen, koperionen en magnesiumionen is, in de route startend bij een prikje in een acupunctuurpunt tot diagnostische kenmerken die gebruikt worden in de TCM, zoals bijvoorbeeld acupunctuur. Natuurlijk zijn er ook andere belangrijke fysiologische bijdragen aan de diagnostische kenmerken, onafhankelijke van de (mate van) beinvloedbaarheid van genoemde ionen. Het geeft aan wat het werkingsgebied van acupunctuur mogelijk kan zijn, ervanuit gaande dat acupunctuur de zink-, koper- en magnesiumionen verdeling beinvloedt.

Hoewel het hier beschreven TCM werkingsmechanisme vol hypotheses is, geeft het een beeld, hoe het zou kunnen zijn in wester-fysiologisch-biochemische termen. Dit geldt voor het begrip meridianen, maar ook met name voor polsdiagnose en kenmerken van acupunctuurpunten op onderarmen en onderbenen. Vooral polsdiagnose maar ook shu transporting punten hebben binnen TCM spelen een belangrijke rol. TCM wordt toegepast in een context van westerse denkwijzen: de client is vaak al bij huisarts geweest en gebruikt vaak medicatie gebruiken. Het is zinvol om te onderzoeken, niet alleen in de praktijk maar ook theoretisch, wanneer beide methoden elkaar tegenwerken, en wanneer beide methoden elkaar aanvullen. .


Literatuur

[1] Yan X, Zhang X, Liu C, et al (2009). Do acupuncture points exist? Phys.Med.Biol.54(9), pp. 143-150. N143-50. doi:10.1088/0031-9155/54/9/N01. Epub 2009 Apr 8.

[2] Bo S, Milanesio N, Schiavone C, et al. (2011) Magnesium and trace element intake after a lifestyle invention. Nutrition 27, 108-11.

[3] Torshin, IY, Gromova OA (2009). Magnesium and pyridoxine: fundamental studies and clinical practive. Nova Science publishers, Inc, New York. 2009017715.

[4] Zhou HH, Lu F, Chen SD, Zhou ZH, Han YZ, Hu JY. (2011). Effect of electroacupuncture on serum copper, zinc, calcium and magnesium levels in the rats depression. J Tradit Chin Med. Jun; 31 (2), pp. 112-4.

[5] Michos C, Kalfakakou V, Karkabounas S, Kiortsis D, Evangelou A (2010). Changes in copper and zink plasma concentrations during the normal menstrual cycle in women. Gyneacol. Endocrinol. 26(4): pp 250-5.

[6] Dhillon KS, Singh J, Singh Lyall J (2011) A new horizon into the pathobiology, etiology and treatment of migraine. Medical hypotheses 77, 147-151.

[7] Ji LL, Kang C, Zhang Y (2016). Exercise-induced hormesis and skeletal muscle health. Free Radical Biology and medicine. http://dx.doi.org/10.2016/j.freeradbiomed.2016.02.025

[8] Merry TL and Ristow M. (2016). Nuclear factor erythroid-derived2-like 2 (NFE2L2) mediates exercise-induced mitochondrial biogenesis and the anti-oxidant response in mice. J Physiol. pp 1-13.

[9] Baynes JW and Dominiczak MH (2012). Medical biochemistry, third edition.ISBN 978-0-323-05371-6, H42.

[10] Torres-Vega A, PLiego-rivero BF, Otero-Ojeda GA et al. (2012). Limbic system pathologies associated with deficiencies and excesses of the trace elements iron, zinc, copper, and selenium. Nutrition Reviews, 70(12): 679-92.

[11] Teng L, Zhang J, Dai M, Wang F, Yang H. 2015. Correlation between traditional chinese medicine symptom patterns and serum concentration of zinc, iron, copper and magnesium in patients with hepatitis B and associated liver cirrhosis. Journal of TCM, 35(5): 546-550.

[12] Chen M, cheng N,Chen Y (1995). The effect of moxibustion on gastric mucosa in rats and its relation to copper, zinc contents in serum. Zhen Ci Yan Jiu, 20(2), 45-7.

[13] Tampa BI, Leon MM and Petreus T (2013). Common trace elements alleviate pain in an experimental mouse model. J of Neuroscience research 91, pp: 554-561.

[14] Grober U, Schmidt J, and Kisters K. (2015). Magnesium in prevention and therapy. Nutrients, 7, 8199-8226.

[15] Zhou Q., Wang D., Xu J, Chi B. (2016). Effect of Tauroursodeoxycholic acid and 4-phenylbutyricc acid in copper and zink in Type 1 diabetes Mice mode. Biol Trace Elem Res 170: 348-56.

[16] Tu W, Cheng R, Cheng B et al. (2012). Analgesic effect of electroacupuncture on chronic neuropathic pain mediated by P2X3 receptors in rat dorsal root ganglion neurons. Neurochemistry international 60, 379-386.

[17] Wen T, Fan X, Li M et al. (2006). Changes of metallothionein 1 and 3 mRNA levels with age in brain of senescence-accelerated mice and the effects of acupuncture. Am J Chin Med 34(3):435-47.

[18] Lucero HA, Kagan, HM (2006). Lysyl oxidase: an oxidative enzyme and effector of cell function. Review. Cell life sci 63,2304-16.

[19] Smith-Mungo L, Kagan H. (1998). Lysyl oxidase priorities, regulation and multiple functions in biology. Matrix biology vol 16/1997/8, 387-98.

[20] Bouillon R, Carmeliet G, Lieben L et al. (2014). Vitamin D and energy homeostasis of mice and men. Nat Rev Endocrinol. 10, 79-87.

[21] Li Y, Par JS, Deng JH et al (2006). Cytochrome c oxidase subunit 4 is essential for assembly and respiration function of the enzyme complex. J Bioenerg Biomembr 38(5-6), 283-91.

[22] Grober U, Schmidt J, Kisters K (2015). Magnesium in prevention and therapy. Nutrients 7(9), 8199-8226.

[23] Mills DA, Schmidt B, Hiser C et al. (2002). Membrane potential-controlled inhibition of cytochrome c oxidase by zinc. Am.soc.for biochem and mol biol. feb. 1-30.

[24] Grattan DR, Kokay IC. (2008). Prolactin: a peleiotropic neuroendocriene hormone. J of Neuroendocrinology.20, 752-63.

[25] Humann-Ziehank E., Menzel A, Roehrig P. et al. (2014). Acute and subacute response of iron, zinc, copper and selenium in pigs experimentally infected with actinobacillus pleuropneumoniae. Metallomics, 6, 1896-79.

[26] Mastorakos G, Pavlatou M, Diamanti-Kandarakis E et al. (2005). Exercise and the stress system. Hormones 4(2): 73-89.

[27] Tang MW, Reedquist KA, Carcia S et al. (2016). The prolactin receptor is expressed in rheumatoid arthritis and psoriatic arthritis synovial tissue and contributes to macrophage activation. Rheumatooy 55: 2248-59.

[28] Du J, Zhu M Bao H et al. (2016). The role of nutrients in protecting mitochondrial function and neurotransmitter signaling: implications for the treatment of depression, PTSD and suicidal behaviors. Crit rev food sci nutr 56(15): 2560-2578.

[29] Fitzgerald P., Dinan TG. (2008). Prolactin and dopamine: what is the connection?, a review article. J of Psychopharmacology 22(2), 12-19.

[30] Wen T, Fan X, Li M et al. (2006). Changes of metallothionein 1 and 3 mRNA levels with age in brain of senescence-accelerated mice and the effects of acupuncture. Am J Chin Med 34(3):435-47.

[31] Magiorani D, Manzella N, et al. (2017). Monoamine oxidases, oxidative stress, and altered mitochondrial dynamics in cardiac ageing. Hindawi Oxidative Medicine and cellular longevity. Article ID 3017947.

[32] Kuner R, Flor H. (2017). Structural plasticity and reorganisation in chronic pain. Nature reviews, neuroscience. www.nature.com/nrn. volume 18

[33] Tan R., (2007) Acupuncture 1,2,3. ISBN 97.809.75.94.1232

[34] Tu W, Cheng R, Cheng B et al. (2012). Analgesic effect of electroacupuncture on chronic neuropathic pain mediated by P2X3 receptors in rat dorsal root ganglion neurons. Neurochemistry international 60, 379-386.

[35]Mathie A., Sutton GL, Clarke CE, Veale EL (2006). Zinc and copper: pharmacological probes and endogenous modulators of neuronal excitability. Pharmacology and therapeutics, 111, 567-583.

[36] Ebihara F, di Marco GS, Juliano MA, Casarine DE (2003). Neurtral endopeptidase expression in mesangial cells. J. Renin Angioten. Aldosteron Syst. 4(4) 228-33.

[37] Huidobro-Toro JP, Lorca RA, Coddou C. (2008). Trace metals in the brain: allosteric modulators of ligand-gated receptor channels, the case of ATP-gated P2X receptors. Eur Biophys J 37, 301-14.

[38] Acuna-Castillo C, coddou c, Bull P. et al. (2007). J of Neurochemistry 101, 17-26.

[39] Coddou C, Acuna-Castillo C, Bull P. (2007). Dissecting the facilitator and inhibitor allosteric metal sites of the p2x4 receptor channel. The j of biological chemistry 282, 51, 36879-886.

[40] Tampa BI, Leon MM and Petreus T (2013). Common trace elements alleviate pain in an experimental mouse model. J of Neuroscience research 91, pp: 554-561.

[41] Siliburska J. Bogdanski P., Jakabowski H. (2014). The influence of selected anti hypertensive drugs on zinc, copper and iron status in spontaneously hypertensive rats. Eur. J. Pharmocol. http://dx.doiorg/10.1016/j.ejphar2014.06.uc.

[42] Humann-Ziehank E., Menzel A, Roehrig P.et al. (2014). Acute and subacute response of iron, zinc, copper and seleniumin pigs experimentally infected with actinobacillus pleuropneumoniae. Metallomics, 6, 1896-79.

[43] Danscher G, Jo SM, Varea et al. (2001). Inhibitory zinc-enriched terminals in mouse spinal cord. Neuroscience 105(4), 941-7.

[44] Da Silva MD, Bobinski F, Sato KL at al. (2015). IL-10 cytokine released from M2 macrophages is crucial for analgesic and anti-inflammatory affects of acupuncture in a model of inflammatory muscle pain. Mol Neurobiol 51: 19-31. (Acupunctuur laat op afstand bij plaats van ontsteking M1/M2 afnemen.

[45] Cortese-Krott MM, Kulakov L, Oplander C, et al (2014). Zinc regulates iNOS-derived nitric oxide formation in endothelial cells. Redox Biology 2, 945-54. Zinkionen remmen het sleutelenzym NOsynthese, in het proces dat NOradikalen produceert. M1 macrofagen produceren NO om af te schieten op lichaamsvreemde deeltjes, virussen en bacterien.

[46] Stefanelli C, Ferrari F, Rossoni C etal. (1993). Zinc can influence ornithine decarboxylase activity in rat thymuscells. Amino acids (41-2): 53-61. Zinkionen stimuleren de vorming van ornithine (groeihormoon) uitgescheiden door M2 macrofagen, dat weefsel repareert.

[47] Franques J, Gazzola S (2013). Metabolic and nutritional neuropathies, update in diabetes, vitami B12 and copper deficiency. rev. Neurol. (Paris). 169(12): 991-6

[48] Fujie T, Okino S, Yoshida E et al. (2017). copper diethyldithiocarbamate as an inhibitor of tissue plasminogen activator synthesis in cultured human coronary endothelian cells. J of Tox Sciences 42(5), 553-8. Tissue plasminogeen activator bevordert de bloedstolling, door fibrine uit fibrinogeen te maken. De koperverbinding stimuleert fibrinolyse: het bloedstolsel wordt afgebroken. Te hoge fibrinolyse zorgt voor bloedingsneigingen. te lage voor trombose (wikipedia fibrinolyse).

[49] Solmonson A and Mills EM (2016). Uncoupling proteins and the molecular mechanisms of thyroid thermogenesis. Endocrinology, 157(2), 455-62.

[50] McMaster D, McCrum E, Patterson CC. [1992] Serum copper and zinc in random samples of the population of Northern Ireland. Am J. Clin. Nutr 56, 440-6.

[51] Siliburska J. Bogdanski P., Jakabowski H. (2014). The influence of selected anti hypertensive drugs on zinc, copper and iron status in spontaneously hypertensive rats. Eur. J. Pharmocol. http://dx.doiorg/10.1016/j.ejphar2014.06.uc.

[52] Yokoyama K, Araki S, Sato H, and AONO H (2000). Circadian rhythms of seven heavy metals in plasma erythrocytes and urine in men: observation in metal workers, Industrial health, 38, 205-12.

[53] Paus R (2016). Exploring the ''brain-skin connection'': leads and lessons from the hair follicle. current research in translational medicine 64, 207-14.

[54] Maciocia G. (2003). De grondslagen van de Chinese Geneeskunde. SATAS NV Brussel, Belgie, ISBN 872930809.

[55] Andersen LF et al. (1987). Micturation pattern in hyperthyroidism and hypothyroidism. Urology 29(2): 223-7.

[56] Krezel A, Maret W. (2017). The functions of metamorphic metallothioneins in zink and copper metabolism. Int J of Molec Sciences. 18, 1237 doi: 10.3390ijms18061237.

[57]Fahien LA, Kmiotek GH, Wolegiorgis G et al (1985). Regulation of aminotransferase glutamate dehydrogenase interactions by carbamyl phosphate synthase, mg plus leucine versus citrate and malate. J. Of Biol Chem 260(10, 6069-79.

[58] Matsumoto Kiiko, Euler D. (2002). Kiiko Matsumoto’s clinical strategies. In the spirit of master Nagano, vol.1. ISBN 0-97196695-0-7

[59] Odashima M, Otaka M, Jin M. et al. (2002). Indction of 72-kDa heat shock protein in cultured rat gastric mucosal cells and rat gastric mucosa by zinc-L carnosine. Dig.Dis Sci 47(12), pp: 2799-804.

[60] Kirchoff P, Sacrates T, Sidani S et all. (2011). Zinc salts provide a novel prolonged and rapid inhibition of gastric acid secretion. Am. J. Gastro.enterol. 106(1): pp: 62-70.

[61] Michos C, Kalfakakou V, Karkabounas S, Kiortsis D, Evangelou A (2010). Changes in copper and zink plasma concentrations during the normal menstrual cycle in women. Gyneacol. Endocrinol. 26(4): pp 250-5.

[62]. Dhillon KS, Singh J, Singh Lyall J (2011) A new horizon into the pathobiology, etiology and treatment of migraine. Medical hypotheses 77, 147-151.

[63] Baltaci AK, Nogulkoc R, Belvuanli M (2013). Serum levels of calcium, selenium, magnesium, phsphorus, chromium, copper and iron, their relation to zinc in rats with induced hypothyroidism. Acta Clin Croat. 52(2) 151-6.

[64] Descalzi G, Ikegami D, Ushijima T et al. (2015). Epigenetic mechanisms of chronic pain. Trends neurosci. 38(4), 237-46.

[65] Samsel A, Seneff S (2013). Glyphosate, pathways to modern diseases II: celiac sprue and gluten intolerance. interdiscip toxicol 6(4): 159-84.

[66] Walsh S, King E. (2008). Pulse diagnosis, a clinical guide. Churchill livingstone, elsevier. IABN 13: 978-0-443-10248-6

[67] Deng T (1999). Practical diagnosis in Traditional Chinese Medicine. Elsevier Chrchill livingstone, ISBN 987-0-443-04582-0

[68] Martens, G. (2009). Ling shu. Spirituele ontsluiting. 978-90-8666-081-0, 344. Vertaling van: Huang Di Nei Jing. (a) en (b) zijn vertalingen van (Engelse vertaling van): (rond 200 B.C.) Inner canon of the Yellow Emperor: Suwen (Basic questions) and Ling Shu (Spiritual pivot).

[69] Zhang D, Jin T, Xu Y et al. (2012). Diurnal and sex-related difference of metallothionein expression in mice. J of Circ Rhythms 10:2.

[70] https://encyclopedie.medicinfo.nl/vitamine-a-tekort

[71] Odashima M, Otaka M, Jin M. et al. (2002). Indction of 72-kDa heat shock protein in cultured rat gastric mucosal cells and rat gastric mucosa by zinc-L carnosine. Dig.Dis Sci 47(12), pp: 2799-804.

[72] Kirchoff P, Sacrates T, Sidani S et all. (2011). Zinc salts provide a novel prolonged and rapid inhibition of gastric acid secretion. Am. J. Gastro.enterol. 106(1): pp: 62-70.

[73] Wolonicioj M, Milewska E, Roszkowska-Jakimiec W. (2016). Trace elements as an activator of antioxidant enzymes. Postep Hig Med Dosw. 31, 70(0): 1483-98.

[74]  Rojas-Vega L, Gama G (2016). Mini-review: regulation of the renal NaCl cotransporter by hormones. Am J Physiol Renal Physiol 310, F10-F14. 160.

[75] Deachapunya C, Poonyachoti S, Krishnamra N (2012). Site-specific regulation of ion transport by prolactin in rat colon epithelium. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 302, G1199-G1206.

[76] Meeker JD, Rossano MG, Protas B et al. (2009). Multiple metals predict prolactin and thyrotropin levels in men. Environ res 109(7): 869-73.

[77] Marchetti C. (2014) Interaction of metal ions with neurothransmitter receptors and potential role in neurodiseases. Biometals 27: 1097-1113.

[78] Lisman, J. Grace AA, Duzel E. (2011). A neoHebbian framework for episodic momory: role of dopamine-dependent late LTP. Trends Neurosci. 34(10) 536-47.

[79] Torshin, IY, Gromova OA (2009). Magnesium and pyridoxine: fundamental studies and clinical practive. Nova Science publishers, Inc, New York. 2009017715.

[80] Zhoa ZY, Touitou Y. (1993). Response of rat pineal melatonin to calcium, magnesium, and lithium is circadian stage dependent. J. Pineal Res. 14: 73-77.

[81] Pinter TB, Stillman MJ (2014). The zinc balance: competitive zinc metalation of carbonic anhydrase and metallothionein 1A. Biochme 53(39), 6276-85.

[82] Henritte JC, Verdeaux G et al. (1977). Relationship between blood zinc level and EEG change under the influence of hyperpnea in normal subjects. Encephale 3(2): 155-64.

[83] Zofkava I, Nemcikova P and Matucha P. (2013). Trace elements and bone health.

[84] Zang L, Li J, Hao L et al. (2013). Crosstalk between dopamine receptors and the Na+/K+ ATPase (review). Molec med Reports 8, 1291-99.

[85] Birinyi A, Parker K, Antal M et al. (2001). Zinc colocates with GABA and glycine in synapses in the lamprey spinal cord. J. Comp.Neural 433(2): 208-21.

[86] Nishisawa Y, Morii H. Durlach J. (2007) New perspectives in magnesium research. Nutrition and health. ISBN 9781846283888. Springer.

[87] Torshin, IY, Gromova OA (2009). Magnesium and pyridoxine: fundamental studies and clinical practive. Nova Science publishers, Inc, New York. 2009017715.

[88] Parmar P, Limson J, Nyokong T, Daya S (2002). Melatonin Protects against copper mediated free radical damage. Journal of Pineal Research 32 (4), pp. 237-42.

[89 Li ZR, Shen MH, Niu WM (2008). Involvement of melatonin in the adjusting effect of electroacupuncture in resisting oxygen stress in cerebral ischemia reperfusion injuri rats. Chinese magazine: Zhen Ci Yan Jiu. 33 (3): pp. 164-8.

[90] Naeem m, Parvez S (2014). Role of melatonin in traumatic brain injuri and spinal cord injury. Scientific world jounal epub dec 21.

[91] Bastos P, Gomes T, Ribeiro L. (2017). Catechol-O-Methyltransferase (COMT): an update on its role in cancer, neurological and cardiovascular diseases. In: Reviews of physiology, biochemistry and pharmacology, 173. springer. Editors: Nilius, Tombe, Gudermann, Jahn, Lill, Petersen ISBN 978-3-319-61366-6, 7-39.

[92] Kuznetsova SS, Azarkina NV, Vygodina TV et al. (2005). Zinc ions as cytochrome c oxidase inhibitors: two sites of action. Biochemistry (Moscow). 70(2) 128-136.

[93] Rahman K, Rahman F, Rahman T. (2009). Dopamine-beta hydroxylase, its cofactors and other biochemical parameters in the serum of neurological patients in Bangladesh. Int J of Biomed Sc. 5(4). 395-401.

[94] Rahman MT, Haque N, Hayaty N et al. (2017). Origin, function and fate of metallothionein in Human blood. In: Reviews of physiology, biochemistry and pharmacology, 173. springer. Editors: Nilius, Tombe, Gudermann, Jahn, Lill, Petersen ISBN 978-3-319-61366-6, 41-62.

[95] Dieen van JH, Flor H, Hodges PW (2017). Low-Back pain pateints learn to adapt motor behavior with adverse secondary consequences. Exerc. Sport sci rev. 45(4) : 223-9.

[96]  Frausto da Silva J, Williams R The biological chemistry of the elements. The inorganic chemistry of life, 2nd edition 2001 Oxford univ.press. New York. ISBN 0 19 850847.

[97] Rodrigues GS, Godinho RO, Kiyomoto BH et al. (2016). Integrated analysis of the involvement of NO synthesis in mitochondrial proliferation, mitochondrial deficiency and apoptosis in skeletal muscel fibres. Scientific reports [6:20780 DOI 10.1038/srep20780 . NO kan fibrosis (littekenvorming) afremmen. M1 macrofagen vuren NO, wat het litteken mogelijk kan verzachten.

[98] Read SA, Parnel O, Booth D, Douglas MW, George J, Ahlenstiel G. (2018). The antiviral role of zinc and metallothioneins in hepatitis C infection. . Viral Hepat. 25(5): 491-501.

[99] Sato M, Yamaki , Oguro T et al. (1996). Metallothionein synthesis induced by interferon alpha/beta in mice of various zinc status. Tohoku Exp Med, 178(3): 241-50.

[100] Prins JM, Fu L, Guo L Wang Y. (2014). Cd2+ induced alteration of the global proteome of huma skin fibroblast cells. J of proteome research. 13, 1677-87.

[101] Hanada K, Sawamura D, Nakano H and Hashimoto I (1995). Possible role of 1,25-dihydroxyvitamin D3-induced metallothionein in photoprotection against UVB injuri in mouse skin and cultured rat keratinocytes. J of dematological science 9, 203-8.

[102] Mittag J, Behrends T, Nordstroem K et al. (2012). Serum copper as a novel biomarker for resistance to thyroid hormone. Biochem. J. 443, 103-9.

[103] Weitzel JM, Iwen KA (2011). Coordination of mitochondrial biogenesis by thyroid hormone. Melecular and Cellular Endocrinology 342 1-7.

[104] Wilson DF, Vinogradov SA (2014). Mitochondrial cytochrome c oxidase: mechanisme of action and role in regulating oxidative phosphorylaton. J Appl Physiol. 117: 1431-9.

[105] Zhang L, Yu C, Vasquez FE et al (2010) Hyperglycemia alters the schwann cell mitochondrial proteome and decreases couples respiration in the absence of superoxide production. J proteome res. 9(1): 458-71.

[106]  Koning HM, Van Roon E, Zuurmond WWA (2002). Chronische pijn en de NMDA receptor. Ned. Tijdschrift voor neurologie. Neurofarmacologie, nr 6, 481-6.

[107] Toume E, Tsuda M, Khakh BS, K Inoue.(2016). Chapter 10 On the role of ATP-gated P2X receptors in acute, inflammatory and neuropathic pain.

[108] Trang T, Salter MW (2012). P2x4 purinoceptor signaling in chronic pain. Purinerge signaling, 8: 621-8.

[109] Burnstock G. (2009). Acupuncture: a novel hypothesis or the involvement of purinergic signalling. Medical Hypotheses 73: 470-472.

[110] Tu W, Cheng R, Cheng B et al. (2012). Analgesic effect of electroacupuncture on chronic neuropathic pain mediated by P2X3 receptors in rat dorsal root ganglion neurons. Neurochemistry international 60, 379-386.

[111]  Huidobro-Toro JP, Lorca RA, Coddou C. (2008). Trace metals in the brain: allosteric modulators of ligand-gated receptor channels, the case of ATP-gated P2X receptors. Eur Biophys J 37, 301- 14.

[112] Shi H. Norman AW, Okamura WH et al. (2002). 1alfa,25-dihydroxyvitamin D3 inhibits uncoupling protein 2 expression in human adipocytes. 10.1096/fj.02-0255fje FASEB journal. December. Ook staat het in Bouillon R, Carmeliet G, Lieben L et al. (2014). Vitamin D and energy homeostasis of mice and men. Nat Rev Endocrinol. 10, 79-87.

[113] Lisman, J. Grace AA, Duzel E. (2011). A neoHebbian framework for episodic memory: role of dopamine-dependent late LTP. Trends Neurosci. 34(10) 536-47.

[114] Barrea L, Di Somma CD, Muscogiuri G et al. (2017). Nutrition, inflammation and liver-spleen axis. Critical Revieuws in food science and nutrition. http://www.tandfonline.com/loi/bfsn20.

[115] Sajik M, Mastrolla V, Lee CY et al (2013). Impulse conduction increases mitochondrial transport in adult mammalian peripheral nerves in vivo.  Plos Biology, 11, e1001754.

[116] Atri C, Guerfali FZ, Laouini D. (2018). Role of human macrophage polarization in inflammation during infectious diseases. International Journal of molecular sciences. 19, 1801; doi:10.3390/ijms19061801

[117] da Silva MD, Bobinski F, Sato KL et al. (2014). IL10 cytokine released from M2 macrophages is crucial for analgesic and anti-inflammatory effects of acupuncture in a model of inflammatory muscle pain. Mol Neurobiol. doi 10.1007/s12035-014-8790-x

[118] Schaefer E, Wu W, Mark C et al. (2017). Intermittent hypoxia is a proimflammatory stimulus resulting in IL-6 expression and M1 macrophage polarization. Hep comm. 1,(4), 326-37.

[119] Faulknor RA, Olekson MA Ekwueme EC et al (2017). Hypoxia impaires mesenchymal stromal cell-induced macrophage m1 to m2 transition. Tencnol. (Singap world sci) 5(2): 81-86. doi: 10.1142/s2339547817500042

[120] Chylikova J, Dvorackova J, auber Z et al. (2018). M1/M2 macrophage polarization in human obese adipose tissue. Biomed pap med fac univ pal. ol. czech rep. 162(2): 79-82.

[121] O'Dell BL, Browning JD (2013). Impaired calcium entry into cells is associated with pathological signs of zinc deficiency.Am Seco for Nutr. Av. Nutr. 4: 287-293.

[122] Bouron A, Oberwinkler J (2014). Contribution of calcium-conducting channels t the transport of zinc ions. Pflugers Arch – Eur j Physiol. 466:381-87.

[123] Sung GJ, Medvedeva YV, Wang HL, Yin HZ, Weiss JH (2018). Motochondrial zn2+ accumulation: a potential trigger of hippocampal ischemic injury. The neuroscientist, 1-12.

[124] Clausen A, McClanahan T, Sung GJ, Weiss JH (2013). Mechanisms of rapid reactive oxygen species generation in response to cytosolic ca2+ or zn2+ loads in cortical neurons. Plos one 8(12) e83347.

[125]  Wijmenga C, Klomp LWJ (2004). Molecular regulation of copper excretion in the liver. Proc of the nutrition society 63, 31-39.

[126] Pathak T, Trebak M. (2018). Mitochondrial ca2+signaling. Pharmacology and Therapeutics. https: //doi.org10.1016/j.parmatera.2018.07.001.

[127] Tepikin AV (2018). Mitochondrial junctions with cellular organelles: ca2+ signaling perspective. Eur J of Physiology 470: 1181-92.

[128] Tiokani L, Nagashima S, Paupe V and Prudent J (2018). Mitochondrial dynamics: overview of molecular mechanisms. Essays in biochemistry 62:341-60.

[129] Bliek van der, AM. Sedensky MM, Morgan PG. (2017). Cell biology of the mitochondrion. Genetics cell and organelle biology.

[130] Colvin RA, Holmes WR, Pontaine CP and Maret W (2010). Cytosolic zinc buffering and muffling: their role in intracelular zinc homeostasis. Metallomics 2, 306-317.

[131] Williams RJP (2002). The fundamental nature of life as a chemical system: the part played by inorganic elements. J of Inorg. Biochem. 88, 241-250.

[132] Williams RJP (2007). System biology of evolution: the involvement of metal ions. Biometal 20 107-112.

[133] Maret W (2017). Zinc in cellular regulation: the nature and significance of zinc signals. Int J of Mol. Sci. 18,2285.

[134] Chang jY, Shi L, Ko M et al. (2018). circadian regualtion of mitochondrial dynamics in retinal photoreceptors. J of biol rhythms, 33(2) 151-165.

[135] Tan D, Manchester LC, Qin L, Reiter RJ. (2016). Melatonin: a mitochondrial targeting molecule involving mitochondrial protection and dynamics. Int J of Mol sci , 17, 2124.

[136] Feske S, Wulff H, Skolnik E (2015). Ion channels in innate and adaptive immunity. Annu rev immunol 33,291-353.

[137] Hartmann C, Radermacher P, Wepler M and Nussbaum B (2017). Non-hemodynamic effects of catecholamines. Shock, 48(4), 390-400.

[138] Goede de P., Wefers J, Brombacher EC et al (2018). Circadian rhythms in mitochondrial respiration. J of Mol Endocrin 60, R115-R130.

[139] Williams RJP, Frausto da Silva JJR (2003). Evoluation was chemically contstrained. J. Theor. Biol. 220,323-343.

[140] Maret W (2004). Zinc and sulfur: a critical biological partnership. Biochemistry 43(12).

[141] Maret W, Jacob C, Vallee BL et al. (1999). Inhibitory sites in enzymes: zinc removal and reactivation by thionein. Proc. Natl. Acad. Sci USA, 96, pp 1936-40.

[142] Lomelino CL, Supuran CT, McKenna R (2016). Non-classical inhibition of carbonic anhydrase. In J of MolSci. 17(1150).

[143] Bousleiman J, Pinsky A, et al. (2017). Function of metallothionein-3 in neuronal cells: do metal ions alter expressions levels of MT-3? Int J of Mol Sci., 18(1130).

[144] Kotani M, et al. (2013). Magnesium and calcium deficiencies additively increase zinc concentrations and metallothionein expression in the rat liver. Br J Nutr.

[145] King JC (2011). Zinc: an essential but elusive nutrient. Am J Clin Nutr 94: 679s-84s

[146] Krezel A and Maret  W (2017). The functions of metamorphic metallothioneins in zink and copper metabolism.

[147] Cruz KJX, Oliveira de, ARS et al. (2015). Antioxidant role of zinc in diabetes melitus. World j of diabetes 6(2).

[148] Salin K, Auer SK, Rudolf AM et al (2015). Individuals with higher metabolic rates have lower levels of reactive oxygen species in vivo. Biol. letters 1120150538.

[149] Yoboue ED, Sitia R, Simmen T (2018). Redox crosstalk at endopasmic reticulum (ER) membrane contact sites (MCS) uses toxic watse to deliver messages. Cell death eand disease, 9 ,33.

[150] Piquereau J, Moulin M, Zurlo G et al. (2016). Cobalamin and folate protect mitochyondrial and contractile functions in a murine model of cardiac pressure overload. J of Mol and cell cardiology, 10, 0022-2828.

[151] Gherasim C, Lofgren M, Benerjee R. (2013). Navigating the B12 Road: assimilation, delivery, and disorders of cobalamin. J of Biol chem 288,19,13186-13191.

[152] Heim AB, Chung D, Florant GL, Chicco AL (2017). Tissue-specific seasonal changes in mitochondrial function of a mammalian hibernator. Am J physiol Regul Integr Comp PHysiol 313: R180-R190.

[153] Zhao H, Rubru K, Hongyin L and Garner B (2014). Prturbation of neuronal cobalamin transport by lysosomal enzyme inhibition. Biosci rep. 34.

[154] Ristow WM, Schmeisser S. (2011). Extending life span by increasing oxidative stress. Free rad. Boil and med. 51, 327-36.

[155] Finley LWS, Haigis MC. (2009). The coordination of nuclear and mitochondrial communication during aging and calorie restriction. Ageing Res Rev 8(3): 173-88.

[156] Chandel NS, Budinger GSR (2007). The cellular basis for diverse responses to oxygen. Free radical biology and medicine 42, 165-174.

[157] Cerri M, Luppi M, Tupone D et al (2017). REM sleep and endothermy: potential sites and mechanism of a reciprocal interference. Frontiers in physiology, 8 , 624.

[158] Koban M, Swinson KL (2005). Chronic REM-sleep deprivation of rats elevates metabolic rate and increases UCP1 gene expression in brown adipose tissue. Am J Physiol. Endocrinol Metab 289: E68-E74.

[159] Dralle D, Bodeker RH (1980). Serum magnesium level and sleepbehavior of newborn infants. Eur J pediatr. 134(2): 239-43.

[160] Swick AG et al. (1988). Changes in GDP binding to brown adipose tissue mitochondria and the uncoupling protein. Am J Physio. 255, E865-70.

[161] Mills EL, Kelly B, O'Neil LAJ (2017). Mitochondria are the powerhouses of immunity. Nature immunology, 18(5), 488-98.

162] Picard M, McEwen BS. (2018). Psychological stress and mitochondria: a conceptual framework. Psychosomitic medicine 80, 126-140.    

[163] Monpays C. Deslauriers, Sarret P, Grignon S. (2016). JMitochondrial dysfunction in schizophrenia: determination of mitochonedrial respiratory activity in a two-hit mouse model. J.Mo.Neurosci. 59 440-451. Toename van complex 1 van de oxidatieve fosforylering in de mitochondrien. Bij mannen ook toename van complex 2.

[164] Adamaszek M. DÁgata F, Rerruci R et al. (2016) consensus paper: cerebellum and emotion. doi: 10.1007/s12311-016-0815-9. Via: Van Hintum M. (2018). De kleine hersenen hebben de sleutel. Trouw, zaterdag 10 november.

[165]  Kawashima T. (2018). the role of the serotonergic system in motor control. Neuroscience research 129, 32-39.

[166] Hoxha E, Tempia F, Lippiello P, Miniaci MX (2016). Modulation, plasticity and pathophysiology of the parallel fiber-purkinje cell synapse. frontiers in synaptic neuroscience. 10.3389/fnsyn.2016.00035.

[167] Kosir R, Spanninger K, Rozman D (2013). Circadian events in human diseases and in cytochrome P450-related drug metabolisme and therapy. IUMB Life 487.

[168] Miksys SL, Tyndale RF (2002). Drug-metabolizing cytochrome P450s in the brain. Psychiatry Neurosci 27(6):406-15.

[169] Driscoll MS, Kwon EKM, Skupsky H et al (2010). Nutrition and the deleterious side effects of nutritional supplements. Clinics in dermatology 28, 371-9.

[170] Ruiz LM , Jensen EL, Bustos RI et al. (2014). Adaptive responses of mitochondria to mild copper deprivation involve changes in morphology, OXPHOS remodeling and bioenergetics. J Cell Phys. 607-19.

[171] Kolisek M. Zsurka G et al. (2003). Mrs2p is an essential component of the major electrophoretic Mg2+ influx system in mitochondria.

[172] Bui DM, Gragan J, Jarosch E et al. (1998). The bacterial magnesium transporter corA can functionally substitute for its putative homologue Mrs2p in the yeast inner mitochondrial membrane. T of Biol. chem. (2740 20438-43.

[173] Garcia-Aguilar A, Cuzxva JM (2018). A review of the inhibition of the mitochondrial ATP synthase by IF1 in vivo: preprogrammig energy metabolism and inducing mitohormesis. Frontiers in physiology, sep . doi: 10.3389/phys.2018.01322.

[174] Peralta S, Wang X, Moraes CT (2012). Mitochondrial transcription: lessons from mouse models. Biochim.Biophys Acta. 1819(9-10): 961-9.

[175] Klein.G. (1981). Effect of the natural ATPase inhibitor on the binding of adenine nucleotide, and inorganic phosphate to mitochondrial F1-ATPase. Biochim.Biophys. Acta.

[176] Lapashina AS, Feniouk BA (2018). ADP-inhibition of H+-F0F1-ATP Synthase. Biochemistry (Moscow) 83(10),1141-60. Complex V die ADP en P  omzet naar ATP (ATP synthese, ATPsynthase), kan dit ook in omgekeerde richting, omdat het een evenwichtsreactie is. In dat geval wordt ATP omgezet naar ADP en P (ATPase, ATP hydroxylase). Zowel IF1 als Mg-ADP remmen ATPase. (d.w.z. minder hydrolyse, en netto meer synthese van ATP). Wanneer in de cel een grote behoefte is aan ATP, er relatief veel ADP is, is het gewenst dat er weinig hydrolyse van ADP is.

M.b.t. IF1: Een  toename van de membraan potentiaal geeft snellere ATPsynthese. Een afname van de membraanpotentiaal, b.v. bij ischemie, waardoor matrix meer zuur wordt, PH<6,5, laat IF1 binden aan complex V, waardoor dit (de hydrolyse) wordt afgeremd. (IF1 remt complex V in beide richtingen: hydrolyse en synthese.)

[177] Guerrero-Castillo S et al (2017). The assembly pathway of mitochondrial respiratory chain complex 1. Cell Metabolism 25, 128-39. Bij complex I van de oxfos zijn van de 44 subunits er 7 afkomstig van mitochondrieel DNA en 37 subunits van kern DNA. Alle subunits worden in de binnenmembraan van het mitochondrium verzameld en gekoppeld aan elkaar m.b.v. assembly proteinen, waarvan complex 1 er 14 heeft. Vermoedelijk gebeurt dit ook op deze manier bij complex 3, 4 en 5 van de oxfos, die allen zowel uit kern DNA als uit mitochondrieel DNA worden afgelezen.

[178] Frechlin M et al. (2014). Expression of nuclear and mitochondrial genes encoding ATP synthase is synchronized by disassembly of a multisynthetase complex. Molecular cell 56, 763-76. Bij complex V is gemeten: Het startmoment van aflezen van kernDNA en mitochondrieel DNA m.b.t. de oxfos complexen wordt gereguleerd door een eiwitcomplex (AME) in het cytosol. Deze splitst bij ''het startmoment'' twee delen proteinen af, de ene vertrekt naar het kern DNA en de ander naar met mitochondrieel DNA.

[179] Romani AMP, Scarpa A (2000). Regulation of cellular magnesium. Frontiers in Bioscience 5, d720-734.

[180] Gisowski C, Zalzer C and Bourque CW. (2018). Activation of organum vasculosum neurones and water intake in mice by vasopressin neurones in the suprachiasmatic nucleus. J. of Neuroendocrinology 30 e12577.

[181] Gizowski C, Trudel E, et al. (2017). Central and peripheral roles of vasopressin in the circadian defense of body hydration. kBest Practice and research clinical endocrinology and metabolisme 31, 535-46. Vasopressine wordt gemaakt in ogen en hersenen en komt vrij in de bloedcirculatie waar het de water reabsorptie door de nieren stimuleert. De circadiaanse klok, gereguleert door de suprachiasmatische nucleus in de hypothalamus maakt gebruik van vasopressine. Vasopressine komt vrij in de cerebrospinale vloeistof in een circadiaans ritme: aan het einde van de actieve periode, vooraf aan het begin van de slaap periode om het waterverlies tijdens slaap (via longen en huid) te reduceren. In het serum is de grootste concentratie vasopressine gedurende het slapen. Zij hebben in hun onderzoek uitgesloten dat er sprake van van hyperosmolaliteit, hypovolaemia, hyperthermai en voedselopname in deze perionde. Vasopressine reguleert bovendien het dorst centrum in de hersenen. Vasopressine wordt ook in een circadiaans ritme afgegeven aan de bloedsomloop. Mensen zonder dit circadiaans ritme in vasopressine minimaliseren hun urine productie en leiden aan nachtelijk polyurie en verstoorde slaap.

[183] Bethany S., Brady et al. (1984). Effects of glucagon arg-vasopressin and angiotensin II on rat hepatic zinc thionein levels. Life sciences 35,2513-8. Zinkionen vergroten de hoeveelheid metallothioneine met factor 20-50. Koperionen (via verdrijven van zinkionen van MT) met factor 20-50, catechoamines: factor 10-20, glucagon, angiotensin 2-4 factor, maar vasopressine gaf geen verandering. (Niet alleen koper, zink en magnesiumionen beinvloeden MT, ook catecholaminen in minder sterke mate. Dit past in het TCM model).

[184] Capel P. (2017). Het emotionele DNA. ISBN 978-90-9030963-7

[185] Xu Z et al (2018). Cold exposure induces nuclear translocation of CRTC3 in brown adipase tissue. J Cell Biochem.

[186] Wen J et al (2019). Effects of thyroid hormones and cold acclimation on the energy metabolism of the striped mamster (Cricetulus barabensis), J. Comp Physiol B.

[187] Chinonye Udechukuw M et al. (2016). Prospects of enhancing dietary zink bioavailability with food-derived zinc-chelating peptides. Food Funct. 7. 4137.

[188] Wang C. et al (2015). Degradation and antioxidant activities of peptides and zinc-peptide complexes during in vitro gastrointestinal digestion. Food Chemistry 173, 733-40.

[189] Boutrou R, Coirre E et al. (2010). Phosphorylation and coordination bond of mineral inhibit the hydrolysis of the B-casein (1-25) peptide by intestinal brush-border membrane enzymes. J. Agric. Food Chem. 58, 7955-7961.

[190] Chabance B et al. (1998). Casein peptide release and passage to the blood in humans during digestion of milk or yogurt. Biochimie. 80(2), 155-65.

[191] Sandstrom B, Cederblad A, Lonnerdal B. (1993). Zinc absorption from human milk, cow's milk, and infant formulas. Am J Dis Child 137(8): 726-9.

[192] Chu A. et al. (2017). Plasma/serum zinc status during exercise recovery: a systematic review and metaanlaysis. Sports Med. 47(1): 127-34.

[193] Geers C, Gros G. (2000). Carbon dioxide Transport and corbonic anhydrase in blood and muscle. Physiol. reviews 80(2), 681-715.

[194] Lionetto MG, Caricat R, Giordano ME, Schettina T. (2016). The complex relationship between metals and carbonic anhydrase: new insights and perspectives. Int J. of Molec. Sci. 17,127.

[195] Bernandino RL, Dias TR et al. (2019). Carbonic anhydrases are involved in mitochondrial biogenesis and control the production of lactate by human sertoli cells.REBS journal (doi: 10.1111/fabs.14779.

[196] Swietach P. (2019). what is pH regulation, and why do cancer cells need it? Cancer and metastasis revieuws. https://doi.org/10.1007/s10555-018-09778-x

[197] Waheed A, Sly WS, Doisy EA (2018). Carbonic anhydase XII functions in health and disease. Gene 623, 33-40.

[198] Cripani G, Nurchi VM, Fanni D et al. (2010). Copper related diseases: from chemistry to molecular pathology. Coord.Chem.Rev 254, pp: 876-89.

[199] Grubman A, White AR. (2014). Copper as a key regulator of cell signalling pathways. Expert revieuws in molecular medicine 16, pp 1-16.

[200] Burstein R, Noseda R, Borsook D (2015). Migraine: multiple processes, complex pathophysiology. J.of Neuroscience, 35(17): 6619-29.

[201] Van Tiggelen C.J.M. (1984). Alzheimer disease/alcohol dementia: association with zinc deficiency and cerebral vitamin B12 deficiency. J.Orthomol.Psychiatry 13: pp 97-104.

[202] Dong D, Wang B, Yin W et al. (2013). Disturbance of copper homeostasis is mechanism for homocysteine-induced vascular endothelial cell injury. PloS One 8(10) epub

[203] Suzuki, Someya, Komada (2002). Roles of MT in copper homeostasis: responses to copper deficient diets in mice. Org.Biochem.,88, pp:173-82.

[204] Takahashi S. (2015). Positive and negative regulators of the metallothionein gene(review). Molecular medicine reports 12: 795-9.

[205] Bell GB, Vallee BL. (2009). The metallothionein/Thioneinsystem: an oxidoreductivemetabolic zinc link. Chembiochem, 10, 55-62.

[206] Maret W. Heffron G, Allen H, et al. (2002). The ATP/Metallothioneininteraction: NMR and STM. Biochemistry, 41, 1689-94.22.

[207] Beattie JH, Black DJ, Wood AM et al. (1996). Cold induced expression of the metallothionein-1 gene in brown adipose tissue of rats. Am J Physiol. 270, 971-977.

[208] Leenders NHJ (2019). Magnesium: a magic bullet for cardiovascular diseasein chronic kidney disease. Nutrients 11(2). doi:10.3390/nu11020455

[209] Contreras L, Drago I,Zampese E, Pozzan T. (2010). Mitochondria the calcium connection. Review. doi: 10.1016j.bbabio. 2010.05.005

[210] Canto de Suza L. et al. (2017). Carbonic anhydrase activation enhances object recognition memory in mice throuh phosphorylation of the extracellular signal-reguated kinase in the cortex and the hippocampus. Neuropharmacology, 118, 148-56.

[211] Vaughan-Jones RD et al. (2009). Intracellular pH regulation in heart. review. J.Mol Cell Cardiol. 46(3): 318-31.

[212] Amboken B, Binitha MP, Sarita A (2013). Zinc deficiency associated with hypothyroidism: an overlooked cause of severe alopecia. Int J Trichology 5(1), 40-2.


Bijlagen

Bijlage 1: Koper- en zinkionen in de evolutie [96,131,133,139]

Gedurende een verschillende periode in de evolutie zijn koper- en zinkionen in het organisme terecht gekomen [96]. Dit geeft een indruk van hun bijdrage aan de cel en extracellulaire activiteiten, via hormonen, neurotransmitters, en de rol van bindweefsel. In de meest primitieve eencelligen waren nog nauwelijks zink- en koperionen aanwezig. De atomen (C,H,N,O,P,S) kwamen veel voor in de cel. In het cytoplasma werden uit kleine moleculen,  zoals H2S, NH3, CO, HCl, H2S, ketens van moleculen gemaakt: proteines (keten aminozuren), saccharose (keten suikermoleculen) en DNA (keten van nucleotiden). Dit vond plaats d.m.v. reductie, een chemische reactie die energie nodig heeft [131]. IJzerionen worden hierbij als katalysator gebruikt [131]. Energierijke fosfaatverbindingen (thioesthers of gebonden fosfaat zoals ATP) werden de energieleveranciers. Magnesiumionen werden gebruikt om ATP te stabiliseren [131]. In de meest primitieve eencelligen leken de onderlinge concentratie verhoudingen van ionen Na CL Mg Ca op die in de zee. Alleen was de hoeveelheid veel lager, ter voorkomen van een te grote osmotische druk. Zie figuur 8. Natrium, kalium en calciumionen reageerden niet met organische moleculen, maar hadden wel een invloed op de osmotische druk. Natrium en Chloorionen werden relatief buiten de cel gehouden. Ook calciumionen werden relatief uit het cytoplasma geweerd, omdat er anders een neerslag in het cytoplasma zou ontstaat van calcium gebonden aan organische moleculen. Kaliumionen bleven relatief in de cel, omdat de meeste organische moleculen in de cel anions waren bij pH=7. Calcium kwam meer in beeld in het cytoplasma, op het moment dat er meer compartimenten in het cytoplasma ontstonden. Dit was calcium als boodschappermolecuul, second messenger, voor de communicatie tussen de compartimenten en de omgeving van de cel.

In het begin waren zink en koperionen weinig in oplosbare vorm in de zee aanwezig, omdat zij aan sulfide gebonden waren. Zink en koper kwamen dus zeer zeer weinig voor in het cytoplasma. De cel was gereduceerd ten opzichte van de omgeving, de zee. In de cel werd het zwavelatoom uit H2S ingebouwd in een organisch molecuul, door middel van reductie.

Na verloop van tijd kwam er steeds meer zuurstof in de atmosfeer. De cel bleef echter reductief en de zee oxidatief. Mogelijk vond in de zee de volgende oxidatieve reactie plaats, waarin H2O omgezet werd tot H2 en zuurstof, met behulp van zonlicht en ijzerzouten [131]. Ook werden door de zuurstof in de zee zinksulfide en kopersulfide omgezet in de meer oplosbare zinkoxide en koperoxide [131]. Zink- en koperionen zijn toxisch voor het cytoplasma (omdat zij een binding aangaan met organische moleculen). Daarom hield de cel hun concentratie minimaal, door compartimenten in het cytosol te laten ontstaan, deels door endosymbiose.

Zinkionen kwamen in beeld in de cel in de periode dat multicellulaire organismen ontstonden met een spijsverteringskanaal (en immuunsysteem om met het voedsel meegekomen toxische onderdelen te verwijderen). Koperionen kwamen in een latere periode in het organisme terecht in de periode dat de multicellulaire organismen zich begonnen te bewegen [96]. Zinkionen zijn makkelijker te oxideren dan koperionen, waardoor de koperionen in een latere periode beschikbaar kwamen voor de cel.


Figuur 8: (a) Vrije ionconcentratie in cytoplasma van de primitieve cel. Deze concentratie bleef gedurende de evolutie vrij constant. (b) Concentratie van vrije ionen in de zee. Zwarte stip: zeer lang geleden. Witte stip: recenter. ''Recenter'' was steeds meer zuurstof (afgegeven door prokaryoten) in de atmosfeer gekomen, wat koperionen en zinkionen vrijmaakte. Dit is in sedimenten gevonden. "Lang geleden" waren koperionen en zinkionen gebonden aan sulfides, onoplosbaar en waren daarom niet beschikbaar als vrije ionen in het zeewater. De vrijgekomen zuurstof in latere tijden verbrak de binding van sulfides met deze metaalionen [132]. Het verschil tussen zink en koperionen is dat koperionen een hogere bindingsaffiniteit hebben, zodat de zinkionen in een eerdere periode vrijkwamen dan de koperionen. (Electronegativiteit van zinkionen 1.65 en van koperionen 1.90 op de schaal van Pauling).

In een vroege fase werd zink zeer stabiel ingebouwd in proteinen zoals carboxypeptidase en carbonzic anhydrase. In een latere fase, in eukaryoten, werd de zink meer flexibel, reversibel gebonden aan metallothioneine en zinkfingers, zinkpompen, welke gelinkt zijn met groeihormonen [132]. Een zinkdeficientie heeft meer invloed op de reversibel gebonden zink enkan een langzamere groei van het organisme veroorzaken.

In het cytoplasma van dierlijke cellen is het belangrijk dat de concentratie vrije zinkionen en vrije koperionen zeer laag is, omdat deze metalen gemakkelijk binden aan organische moleculen en daarmee de chemie verstoren [131]. De cel loste dit op door compartimenten te krijgen, waarin de zink en koperionen werden opgeslagen/ reacties met de koperionen plaatsvinden [131]. In de compartimenten vinden relatief oxiderende reacties plaats, waarbij zink- en koperionen een rol kunnen spelen als catalysator. Bijvoorbeeld in het golgiapparaat wordt het koperion in een eiwit ingebouwd [203]. In de celkern vindt DNA aflezing plaats waar zinkfingers een rol bij spelen. Voor de communicatie tussen de celcompartimenten en het cytoplasma zijn communicatiemiddelen nodig. Calciumionen vervullen deze rol in de vorm van kortdurende piekconcentraties [131]. Als er een hormoon op de receptor aan de buitenkant van de celmembraan arriveert, wordt intracellulair calcium vrijgemaakt en ontstaat de piek.

In multicellulaire eukaryoten spelen zink- en koperionen een rol bij enzymen met een extracellulaire functie. Zinkionen zijn betrokken bij de hormoonproductie en bij de productie van neurotransmitters [131]. Hormonen en de (voor nog efficientere communicatie) neurotransmitters functioneren in de extracellulaire ruimte. Spieren en zintuigen, en hersenen verzorgen bij de hogere diersoorten de meest efficiente communicatie op afstand [131]. De natrium- en chloor ionen die voorheen vanwege osmotische druk buiten de cel werden gehouden, opgeslagen in de extracellulaire vloeistof, krijgen nu een andere rol erbij. Een rol bij de introductie van de electrochemische depolarisatie bij de zenuwcellen, wat een zeer snel communicatiesysteem is [131].

Het cytoplasma is reducerend, terwijl in de celcompertimenten oxidatieve reacties plaatsvinden, namelijk via koperionen als cofactor. Zinkionen zijn betrokken bij hydrolyse, waarbij met behulp van water een organische stof wordt geoxideerd [131]. Vaak zijn koper en zinkionen betrokken: of bij processen in de compartimenten, of in de extracellulaire ruimte zoals de matrix van het bindweefsel. Bij dieren vindt (bij groei) continu afbraak en herstel van bindweefsel plaats [131]. Koperionen spelen hier een rol door een binding te vormen tussen de collagenen in het bindweefsel. Dit gebeurt met koperion als cofactor bij het enzym lysyloxidase, dat door de bindweefselcel geproduceerd wordt in inactieve vorm, en als zodanig naar de matrix wordt uitgestoten. In de matrixruimte wordt lysyloxidase pas actief ter plaatse van beschadiging, waardoor herstel nodig is. Zinkionen spelen een rol bij afbraak van het bindweefsel (proteasen, verteringsenzymen) ([131].

Een van de compartimenten in de cel speelt een centrale rol in de cel: het mitochondrium. Behalve dat deze verantwoordelijk is voor de grootste hoeveelheid energie in de cel, is het mitochondrium in balans met de vorming van de bouwstoffen van de cel: de koolhydraten, vetten en aminozuren. Er is een intensieve feedback en feedforward tussen de vorming van bouwstoffen en de energieproductie door de mitochondria. In het werkingsmechanisme van TCM in dit artikel spelen koper-, en zinkionen ook een centrale rol in de regulatie van mitochondrien.

In dit TCM artikel is uitgegaan van een aantal wetmatigheden tussen zink, koper en magnesium regulatie van mitochondrien, en de daarmee samenhangende regulatie van zink en koper via andere compartimenten in het cytoplasma, zoals de vorming van het koperafhankelijke lysyl oxidase en de zink afhankelijke protease, die beiden een rol spelen in het bindweefsel. In de volgende bijagen wordt eerst dieper ingegaan op mitochondrien. Vervolgens worden een aantal andere functies van zink in detail beschreven. Er wordt geprobeert een link te leggen tussen de ionregulatie van het mitochondrium en de andere compartimenten in de cel zoals in het TCM artikel toegepast in de beschrijving van het ontstaan van de polsdiagnose.


                                          

Figuur 9: Mitochondria spelen een centrale rol in het metabolisme, niet alleen via de vorming van ATP, maar ook in de vorming van koolhydraten, vetten en aminozuren. Beide processen dienen op elkaar afgestemd te zijn. Deze chemische reacties dienen met elkaar in balans te zijn, wat gebeurt via allerlei feedback en forward mechanismen. Mitochondrien nemen deel aan deze regulatie. Zowel de organische moleculen als de metaalionen spelen er een op elkaar afgestemde rol in [131]. (a) glycolyse uit koolhydraten. (b) citroenzuurcyclus. 1-5: de vijf complexen van de oxidatieve fosforylering.


Voorbeeld: het enzym carboanhydrase (CA), voorkomend in diverse (ook fotysynthetiserende) bacteriestammenen bij zoogdieren (op verschillende periodes van de evolutie ontstaan) en effect van diverse metaalionen [194].

De werking van CA kan op drie wijzen worden gemoduleerd: (1) Via een metaalion als cofactor (meestal zinkion), (2) via metaalionen die DNA expressie van CA stimuleren of afremmen, en (3) metaalionen die op CA binden op een andere locatie dan de katalytische zijde, waardoor de activiteit van het enzym toe- of afneemt.

CA is betrokken bij de volgende biochemische reactie: twee moleculen (CO2 en H2O) worden omgezet naar de twee moleculen HCO3- en H+. CA komt voor in het membraan van het cytosol en in de mitochondrien [194].  Metaalionen kunnen de werking van CA op drie nivo's beinvloeden.

1. Als cofactor in de katalytische holte. Het zinkion is bij CA de cofactor en bepaalt de katalytische stap: (CO2 en H2O) binden aan het zinkion dat in de enzymholte is ingebouwd. Zink is relatief stabiel t.o.v. redoxreactie, i.t.t. andere tweewaardige ionen zoals Ti,V,Cr, Mn,Fe,Co,Ni en Cu. Het zinkion bindt aan het aminozuur cysteine of histine.

Er zijn bactieriestammen met een andere cofactor in CA: Een relatief evolutionair oudere bacterie levend onder zuurstofarme omstandigheden, heeft in plaats van het zinkion een ijzerion (2+) als cofactor in plaats van zink. Met het ijzerion blijkt CA meer actief te zijn (3x) dan met zinkion als cofactor. De bacterie met ijzer in CA leeft echter in zuurstofarme omstandigheden: met zuurstof zou het ijzerion oxideren waardoor het niet meer geschikt is als cofactor [194]. Weer een andere bacteriesoort die ook in de zee leeft, heeft in diens CA een cadmiumion als cofactor [194]. Bij een andere bacteriesoort in de zee voorkomend, is gemeten dat cobalt ionen in vivo in CA zinkionen kan vervangen. Met cobalt is CA minder actief, dan met zink [194]. In vitro (bij reageerbuis experimenten) blijkt dat in de katalytische ruimte van CA ook koperionen, mangaan-, cobalt-, nikkel-, cadmium- en kwikionen kunnen binden. Echter, alleen cobalt- en zinkionen geven een katalytisch functionerend CA (bij pH 8) [194]. Het koperion heeft dus geen katalytische activiteit [194].  

2. Metaalionen kunnen binden aan locaties buiten de katalytische holte van CA, waar zich ook de negatief geladen aminozuren, histidines en cysteines (aminozuren) bevinden, die de tweewaardige ionen gemakkelijk binden (hier ook Ag+, Al3+, Pb2+, Se2+). Op deze wijze kunnen bepaalde metaalionen de activiteit van CA enigszinds remmen (via een kleine conformatieverandering). De metaalionen Cu en Al hebben een zwak inhiberend effect, Cd en Hg wat sterker en Pb het sterkst.

3. Metaalionen kunnen de synthese de DNA expressie van CA stimuleren of remmen. Zinkionen stimuleren bij ratten de expressie van CA [194]. Bij mosselen stimuleren cadmiumionen in de darmen de expressie van CA [194]. Dit heeft mogelijk te maken met het feit dat darmen eerder met verontreiniging in aanraking komt dan andere lichaamscellen. Het celorganel lysosoom betrokken bij afvalverwerking heeft een zuur milieu nodig, waar CA een rol bij speelt [194].

Een bepaald metaalion kan op het ene nivo een remmend effect hebben en op het andere nivo een stimulerend effect. Bijvoorbeeld: cadmium stimuleert de CA expressie bij lagere concentraties (nivo 3) en remt de CA activiteit bij hogere concentraties (nivo 2).

Het effect van metaalionen is weefselspecifiek [194]. (Een ander weefseltype kan bovendien een andere samenstelling en concentratie van metaalionen bevatten).

Voor de beschrijving van de rol van CA in de biogenese van mitochondrien en een hypothetische rol van zinkionen hierin, en hoe dit ingepast kan worden in de TCM associatie tussen meridiaan en orgaan, wordt verwezen naar bijlage 2.


Bijlage 2: Mitochondrien, fusion en fission [126]. Rol van metallothioneine in twee gebruikte hypothesen

De hoeveelheid mitochondrien varieert in een cel. Mitochondrien worden continu aangemaakt en afgebroken, via fission (splitsing) en fusion (samensmeltings) processen. Deze processen zijn complex, en ondergaan diverse regulaties, die afhankelijk zijn van fysiologische processen, temperatuur, redox gehalte en afhankelijke van de beschikbare hoeveelheid nutrienten.

Fission is een onderdeel van de mitochondriele kwaliteitscontrole. Fission leidt tot vele kleine ronde mitochondrien en treedt op bij verhoogde stress en celdood, maar ook als het belangrijk is dat mitochondrien beweeglijk zijn, naar gebieden die veel energie nodig hebben, bijvoorbeeld in de axonen van neuronen.

Bij fusion ontstaan netwerken van verlengde mitochondrien. Bij fusion is er een snellere mitochondriele ademhaling (oxidatieve fosforylering), en toename van membraanpoteintiaal van mitochondrien [138]. Knockout (uitschakelen) van complex 4 in de mitochondria geeft relatief meer fusion (waardoor efficientere ATP vorming optreedt) [129]. Fusion komt voor bij bijvoorbeeld een gebrek aan nutrienten en is een overlevingsmechanisme [138]. Ontstekingsprocessen gaan gepaard met degradatie van fusion proteines (welke het fusion proces van mitochondrien sturen) [128].

Fission. Overproductie van ROS correleert met fission [134]. Bij fission speelt het endoplasmatisch reticulum (ER, een organel in de cel) een rol. Het mitochondrium kan zich binden aan ER, waarna het ER waarneemt hoeveel ROS er aanwezig is in dit mitochondrium [127]. Bij fission van de binnenste membraan van het mitochondrium vertrekken calciumionen (en zink) vanuit ER via calciumkanaaltjes naar het mitochondrium [128]. Als relatief veel calcium de mitochondrium binnenkomt is er een afname in mitochondrieel membraan potentiaal, wat leidt tot de activatie van de proteine OMA1 (dat fission regelt) [128]. Bij fission wentelt het ER zich om het mitochondrium op de locatie waar de fission zal plaatsvinden.

Fission is een proces dat delen van een mitochondrium zonder membraanpotentiaal (waarin o.a. goede of minder goed werkende complex 4 met koperionen zitten) kan verwijderen. Metallothioneine dat zich behalve in het cytoplasma ook tussen de binnen- en buitenmembraan van het mitochondrium bevindt [130], kan het koperion (afkomstig van de te verwijderen complex 4) oppakken (koper bindt sterker dan zink aan MT, metallothioneine) en naar het cytoplasma brengen (en via het cytoplasma naar andere compartimenten). Een andere optie is, dat binnen lysosomen (een ander deeltje in de cel) eerst delen van het mitochondrium afgebroken wordt, waarna de vrijgekomen koperionen door MT worden gevangen. Binnen lysosomen is metallothioneine aanwezig, waaraan koper is gebonden [146]. Metallothioneine in het cytosol heeft vaker zink als gebonden ion [146]. Afname van MT in de cel, geeft een grotere hoeveelheid ROS in de cel, waardoor risico op celbeschadigingen vergroot wordt [128].

Fusion is een proces om mitochondrien efficienter te maken. Een gebrek aan nutrienten geeft een lage membraanpotentiaal (en minder ROS) [138]. Bij fusion vindt een toename van de membraanpotentiaal plaats [138]. Bij fusion spelen OPA1 proteinen een rol (GTPase optic atrophy 1). Fusion (in feite het OPA1 proces) wordt afgeremd door OMA1 (metallo endopeptidase mitochondrial 1) (onder anderen) [129]. OMA1 is een eiwit dat van zinkionen afhankelijk is. De zinkionen zouden daarmee fusion kunnen remmen. Eerder is beschreven dat zinkionen de oxidatieve fosforylering in de mitochondrien afremmen via binding aan complex 3, en de vorming van citraat in de mitochondrien stimuleren. Citraat vertrekt dan naar het cytosol voor de productie van lipiden en cholesterol. Dit is een situatie die gunstig is juist bij de aanwezigheid van veel nutrienten.


                                      

Figuur 10: Biogenese, fusion, fission en fagie van mitochondrien en rol van PGC-1alfa. De transcriptie factor PGC-1alfa staat centraal voor de aflezing van kernDNA voor proteinen betrokken bij de mitochondrien. PGC-1alfa stimuleert de aflezing van DNA voor een set andere transcriptiefactoren. Fysieke lichaamsoefeningen veroorzaken een toename van [ADP]/[ATP] in het cytoplasma. Ook een kortdurende hoge omgevingstemperatuur veroorzaakt een toename van [ADP]/[ATP]. Deze toename wordt opgemerkt door het molecuul AMPK. AMPK stimuleert op zijn beurt de DNA expressie van PGC-1alfa [155].      

Biogenese (nieuwvorming van mitochondrien). Mitochondrien passen de snelheid van vorming van ATP aan de omstandigheden aan. Een omstandigheid is een toename van verbruik van ATP door fysieke lichaamsoefeningen, exercises. Hierbij kan een gebrek ontstaan aan nutrienten in de cel, relatief ten opzichte van de ATP behoefte [155]. Een omstandigheid kan ook een temperatuurverandering zijn in de omgeving, bijvoorbeeld afkoeling, of een korte warmtepuls [155]. Een andere omstandigheid is een tekort aan zuurstof (hypoxia) of een verandering van hormonen, die de activiteit van mitochondrien beinvloeden [155, 156].

Figuur 10 geeft de context weer van biogenese van mitochondrien binnen fusion en fission, en de plaats van PGC-1alfa in deze processen.


Carboanhydrase (CA) en biogenese van mitochondrien: hypothetische rol van zinkionen:

Zuurgraad, pH is erg belangrijk in de cel, want de activiteit van elk enzym wordt gemoduleerd door de zuurgraad. Het ene enzym heeft een andere pH waarde waarin deze het beste werkt, dan het andere enzym. Het zeer snel werkende enzym CA ondersteunt de homeostase van de zuurgraad op iets verschillende wijze per weefsel. CA katalyseert de volgende reactie in twee richtingen: HCo3- + H+ naar CO2 + H2O en terug. In de maag is CA betrokken bij de productie van maagzuur. In de nieren regelt CA de hoeveelheid bicarbonaationen, die de hoeveelheid water in de niercel beinvloedt [197]. (De vloeistofbalans staat centraal in TCM). In de ogen regelt CA ook de hoeveelheid water [197]. In de longen is CA betrokken bij de gasuitwisseling van CO2 (CA zet bicarbonaat om in CO2). CA heeft een belangrijke rol in lysosomen van de darmcellen [194]. Een lysosoom is een celorganel dat betrokken is bij opruimen van afval. Het lysosoom heeft een zuur milieu nodig, en de benodigde protonen wordt door CA geproduceerd [194]. Dit heeft mogelijk te maken met het feit dat darmen eerder met verontreiniging in aanraking komt dan andere lichaamscellen [194].

Bepaalde medicatie, zoals acetosolamide remmen CA bij de volgende pathologie: epilepsie, neurologische aandoeningen, kanker en glaucoom [195]. CA stimuleert de zuurvorming, bij vrijkomen van CO2.

Van zinkionen naar mitogenese (hypothese):

In deze redenatie worden vier gemeten feiten gebruikt:

(1) Gemeten is dat acetosolamide, de rem op CA de biosynthese van mitochondrien afneemt [195]. De CA remmer remt de biosynthese van mitochondrien, via de rem op de mRNA productie van PGC1alfa, NRF-1-1, SIRT1 en HIF-1alfa [195]. Ook gemeten is dat de lactaatproductie daarbij toeneemt [195]. Vermoedelijk maakt de cel meer gebruikt van glycolyse dan van de mitochondrien, voor de productie van ATP.

(2) CA is betrokken bij het verwijderen van protonen (H+, zuur) uit de cel (naast andere mechanismen zoals de K/H+ kanaaltjes) [196]. Ook speelt CA een rol bij de chloor/bicarbonaat kanaaltjes en de natrium/bicarbonaat co-transporter-kanaaltjes [197]. Ook is CA met de Na/H kanaaltjes gelinkt [197]. Zowel bij ATP gevormd door glycolyse in het cytoplasma ontstaan protonen (via het ontstaan van lactaat), als bij ATP gevormd in de mitochondrien (CO2 komt daar vrij) [196].

(3) Zinkionen stimuleren de vorming van mRNA voor CA [194].

(4) In mitochondrien stimuleert CA een bepaalde omzetting in de TCA cyclus (bij de omzetting (carboxylatie) van pyruvaat naar oxaalacetaat [195].

Biosynthese van mitochondrien vindt continu plaats, omdat mitochondrien door gebruik slijten. Er ontstaan vrije radikalen, die zinkionen van metallothioneine verdrijven [141, 204-207]. Zinkionen komen vrij. Hoe meer mitochondrien in de cel aanwezig zijn, hoe groter de hoeveelheid biosynthese van mitochondrien is. Hoe meer mitochondrien in de cel aanwezig zijn, hoe meer zuurvorming plaatsvindt, en CA nodig is, om dit zuur uit de cel te verwijderen (zie 2). CA heeft bovendien een functie in de mitochondrien (zie 4). Het komt uit, dat zinkionen de vorming van mRNA van CA stimuleren.

In de volgende situatie is er behoefte aan een toename van de hoeveelheid mitochondrien. Als de behoefte aan ATP groter wordt dan de mitochondrien aankunnen, zal er ATP vorming via de glycolyse in het cytoplasma plaatsvinden en zal zuur ontstaan. In bijlage 6 wordt beschreven dat de situatie dat ATP behoefte groter is dan mitochondriele activiteit, er vrije radicalen kunnen ontstaan, die zinkionen vrij kunnen maken uit metallothioneine. Deze zinkionen stimuleren de vorming van mRNA van CA. En CA stimuleert de biosynthese van mitochondrien (zie 1).

Is de TCM associatie tussen meridiaan en orgaan mede via CA mogelijk? Net was gesteld dat zinkionen een bijdrage leveren aan de handhaving van voldoende mitochondrien en aan de biosynthese van mitochondrien. CA heeft in organen van alle Wu Xing fases een rol [197]. In de TCM relatie tussen meridiaan en orgaan zou de zinkafhankelijke carboanhydrase een bijdrage kunnen leveren. Zink als cofactor in CA zou misschien verband kunnen houden met yangleegte. Bijvoorbeeld: een minder goed functionerende CA (qua vloeistofregulatie van HCO3- in de epitheelcellen van de nieren) kan mogelijk bepaalde symptomen beschrijven die een indicatie kunnen zijn voor TCM-gerelateerde nieren uit balans. (Overigens hoeft dit geen nierziekte in westerse termen te zijn. wel kan een nierziekte in westerse termen zijn weerslag geven in de TCM diagnose. Het idee dat CA als biomarker kan fungeren voor rugpijn kan een tweede verband tussen fase water en CA zijn. Een goede conditie van de gelatine bevattende tussenwervelruimtes resulteert in chronische rugpijn [197]. Dit past bij het idee dat goed functionerende CA de conditie van de mitochondrien up to date houdt. Op welke manier vindt de associatie van orgaan met meridiaan plaats, en wat is de mogelijke rol van CA hierin? In dit artikel is eerder beschreven dat de hersenen een set spierbewegingen (yangmeridiaan) associeren met een orgaan. Als men voedsel nadert, werken spieren rond de maagmeridiaan (en passende zintuigindrukken) en leidt dit tot specifieke hormoonafgifte. Het bijpassende orgaan wordt aktief. Door de spierbewegingen langs de yangmeridiaan komen zinkionen vrij in de bloedsomloop en ontvangen alle organen dezelfde zinktoename of zinkhoeveelheid. Echter, de hersenen hadden het bijpassende orgaan door middel van hormonen ‘’aangezet’’, en CA van dit orgaan ‘’neemt waar’’ of er voldoende zinkionen aanwezig zijn om zijn functie uit te voeren.

Tenslotte: omdat sommige medicatie aangrijpt op carboanhydrase (CA) en mogelijk (hypothetisch) acupunctuur de zinkionen concentratie enigszinds beinvloedt, dient men alert te zijn over de combinatie van medicatie en acupunctuurbehandeling en is het wenselijk dat de patient zijn huisarts of specialist op de hoogte stelt, van zijn wens om acupunctuur toe te passen.


Bijlage 3: Circadiaans ritme in fission en fusion: overdag fission, 's nachts fusion [134].

Mitofagie (afbraak van mitochondrien), fission en fusion vertonen een circadiaans ritme. Dit is gemeten in de retina, waar in de fotoreceptoren veel mitochondrien voorkomen [134]. Mitofagie heeft in de retina een piek in de lichtperiode [134], wat te maken kan hebben met het feit dat licht de retina wat beschadigd, waardoor ROS ontstaat. Tijdens de lichtfase zijn in de retina veel fission proteines type DRP1 aanwezig. Tijdens de donkerfase zijn in de retina veel fusion proteines type MFN2 [134] aanwezig. De retinale fotoreceptoren hebben een hogere metabolische activiteit in het donker (waardoor hoger ATP verbruik), met actievere mitochondriele enzymen. Terwijl in het licht, de hogere lichtintensiteit complex 3 remt van de oxidatieve fosforylering. Dit past bij het idee dat fission correleert met overproductie van ROS [134].

Dit circadiaans ritme vindt ook plaats bij allerlei moleculaire processen, zoals bij dopamine, melatonine en UCP. In de retina wordt in de lichtfase dopamine afgegeven, dat het vrijmaken van melatonine remt [134]. Melatonine accumuleert in de mitochondrien, versterkt fusion, reduceert fission, vangt ROS (stimuleert bovendien genexpressie van anti oxidant enzymen) , remt de mitochondriele permeabiliteits transitie porie (pmtp) en activeert UCP (ontkoppelings eiwitten). Activatie van UCP reduceert de ROS vorming. Melatonine geeft daarom een toename van efficientie van ATP vorming (bescherming van complex 1 en 4) [135]. Experimenteel is bevestigd dat de UCP toename door melatonine ATP niet laat afnemen [135]. ATP blijft dus nodig voor de herstelprocessen 's nachts.

Deze beschrijving past bij het centrale idee in het beschreven TCM mechanisme dat de hoeveelheid (effectiviteit) van de mitochondrien overdag in het licht afneemt (activiteit), en snachts in het donker weer toeneemt (rust). Een groot deel van de mitochondriele eiwitten en enzymen worden in de kern en cytoplasma gevormd. Bijvoorbeeld (onderdelen van) cytochroom c oxidase met als cofactor een koperion, zal gebruik maken van metallothioneine in het cytoplasma om het koperion in te bouwen. Mogelijk wordt cytochroom c oxidase in de namiddag (toename van koperionen) geproduceerd en is fusion in de nacht alleen gebruikt voor herrangschikking tot een uniforme verdeling van gezonde efficiente mitochondrien. Hoe meer arbeid er overdag verricht wordt, hoe meer het lichaam de conditie zal willen vergroten en de hoeveelheid mitochondrien zal laten toenemen. De productie van cytochroom c oxidase in het cytoplasma, gevolgd door de incorperatie van cytochroom c oxidase (met koperion) in het mitochondrium laat de hoeveelheid koperionen in het cytoplasma afnemen. Bijlage 7 linkt dit proces met de hypotheses in het TCM mechanisme.

Behalve de hoeveelheid spierarbeid overdag, hebben andere fysiologische processen ook invloed op fission en fusion. Een voorbeeld is de rol van de hoeveelheid nutrienten die in de cel aangekomen zijn, op basis waarvan de mitochondrien energie en warmte produceren. De hoeveelheid nutrienten kan passend zijn bij de behoefte van de cel, maar kan op andere momenten teveel of te weinig zijn. In beide situaties is er een toename van ROS vorming. Deze verschillende situaties beinvloeden de relatieve hoeveelheid van koperionen, zinkionen en magnesiumionen in het cytoplasma ten opzichte van in de mitochondrien. In beide locaties hebben de ionen diverse functies. Ten eerste dienen de mitochondrien goed voorzien te zijn, passend bij de ATP en warmte behoefte van de cel. Deze behoeftes vertonen uiteraard een circadiaans ritme.

Het hypothetische TCM mechanisme beschrijft als een mogelijk effect van acupunctuur: een (corrigerende) regulatie van de beschikbare hoeveelheid koper, zink en magnesium (in het cytoplasma, koper en zink gebonden aan metallothioneine) van het circadiaans ritme voor. Met andere woorden, door te prikken, komen er koper- en zinkionen vrij die locaal de mitochondrien beinvloeden. Dit effect - gemakkelijker bewegen en ontspannen van bepaalde spieren - wordt door de hersenen waargenomen, en vertaald in kleine bijregelingen in de productie van hormonen en neurotransmitters.

Een circadiaans ritme in koper-, zink- en magnesiumionen is gemeten in het bloed [50-52], met een maximum voor zink in de ochtend en een maximum voor koper en magnesium in de namiddag. 's (zie bijlage 12). Ook het messenger RNA voor metallothioneine (type MT-1) vertoont een circadiaans ritme met een maximum in de namiddag [69]. Door stress geeft de lever gedurende de dag onder invloed van adrenaline, steeds meer ceruloplasmine met koperionen aan het bloed af. De koperionen binden aan metallothioneine, waardoor zinkionen vrijkomen. De vrijgekomen zinkionen in het cytoplasma worden waargenomen door de zink sensor, die de DNA expressie van MT laat toenemen. Dit beschrijft de gemeten toename van metallothioneine met een maximum in de namiddag [69].

Door variabele activiteit en eetmomenten overdag, is er meer kans op ROS vorming in de mitochondrien en is fission van belang, om de kwaliteit van de mitochondrien te handhaven. Tijdens fission overdag, remmen de zinkafhankelijke OMA1 enzymen de fusion. Dit doet denken aan de voorgestelde relatie tussen fase aarde, zinkionen en maagmeridiaan. Fusion treedt 's nachts op,wanneer er minder zink in de cel is.

Tenslotte: het circadiaans ritme wordt instand gehouden door zogenaamde clockgenen: (circadian locomotor output cycles kaput), transcriptiefactoren, die bepalen welk deel van het DNA in expressie komt. Twee voorbeelden zijn Bmal1 en Clock. Mutatie van deze genen verandert de dynamiek van mitochondrien. In de context van het TCM werkingsmechanisme is het interessant om te onderzoeken of Bmal en Clock invloed hebben op koper-, zink- of magnesiumionen.


Bijlage 4: Fase Aarde: nauwe samenwerking tussen zinkionen en calciumionen gebruikt voor beschrijving van een aantal diagnostische kenmerken

Zink en expressie van metallothioneine. [130] Wanneer in de cel een hoeveelheid zinkionen binnenkomt, wordt voorkomen dat vrij zink in het cytosol toeneemt, door zinkionen te binden aan proteines en zinktransporters, zoals metallothioneine. Metallothineine speelt bovendien een rol bij redox signalering. Zinkionen zelf hebben geen biologische redox activiteit, maar wel de combinatie van zinkionen met de thiolaat groep in metallothioneine. De zinkionen worden door metallothioneine verplaatst naar subcellulaire structuren, zoals mitochondrien, de celkern, het golgi apparaat, blaasjes en lysosomen [130]. Metallothioneine komt ook in de celkern (De kern bezit geen zinktransporters (ZnT en ZIP) heeft [130]. Dit doet vermoeden dat metallothioneine waarschijnlijk ook een regulerende functie heeft in de celkern.

Zinkblaasjes. In het cytoplasma is de concentratie van vrij zink extreem laag. Zink wordt zo snel mogelijk opgeslagen in mitochondrien, celkern, golgiapparaat, endoplasmatisch reticulum en zinkblaasjes (zinkosomen), waarvan sommigen speciaal bedoeld voor exocytose (zink uitstoten uit de cel) [133]. Dit laatste gebeurt in synapsen in de neuronen in de hersenen, bij betacellen in de pancreas, door de prostaat, bij melkafscheiding door het borstweefsel, maar ook door diverse immuuncellen: mestcellen, granulocyten en neutrofielen, en door bloedplaatjes [133]. Deze cellen betrokken bij zink exocytose hebben een grotere behoefte aan zink [133]. Macrofagen hebben zink nodig voor productie van cytokines [136].

Korte veranderingen in de zinkconcentratie van het cytosol heeft een signalerende functie, onafhankelijk van de signalerende functie van calciumionen. Het molecuul MTF-1 (metal response element-binding transcription factor 1) neemt waar of de zinkconcentratie in het cytoplasma toeneemt, en coordineert de expressie van (twee onderdelen van) metallothioneine en zinktransporter ZnT1 [130]. (Uitschakeling van MT genen bij de levercellen van muizen maakt ze gevoelig voor zink deficientie).

Zinkionen als second messenger. 95% van de totale zinkhoeveelheid bevindt zich in de lichaamscellen [145]. Een zinkdeficientie door te weinig zink in de voeding laat direct een zinkafname in het bloedplasma zien, en in urine en faeces, ook neemt de eetlust periodiek af [145]. Tijdens de anorectische periode worden spieren. afgebroken: spieren bevatten veel zinkionen [145]. Dit, om te voorkomen dat er te weinig zink in de cellen ontstaat [145]. In de cel is de totale zink concentratie geschat op gemiddeld 100-200 micromol [130]. Vrije zinkionen komen minder voor in cytosol, namelijk in de orde van nano of picomol [130]. Vrije koperionen komen in het cytosol voor in de orde van femtomolaire concentraties [146].  Zink reguleert diverse processen, activiteit van diverse enzymen, en heeft een signaalfunctie, is een second messenger [130]. Zink heeft in feite een signalerende functie in de cel: er kunnen korte zinkpieken ontstaan. Zinkionen verwijderen een fosfaatgroep van tyrosine fosfatase, waardoor dit enzym minder aktief wordt. Tyrosine fosfatase speelt een belangrijke rol in diverse signaleringsroutes in de cel [133].

Zinkionen zijn bij veel processen betrokken, zoals oxidoreductases, transerases, hydrolases, lyases, isomerases and ligases [130]. Niet alle zinkafhankelijke processen zijn even gevoelig voor zinkdeficientie. Bij pathologie is van belang, welke complexen een lage stabiliteit hebben, zoals kinetiek van dissociatie en snelheid van proteine synthese. Transcriptie factoren (zinc fingers) hebben een hoge stabiliteit. Zink ionen vormen een stabiele binding met stikstof, zuurstof, histidine en glutamaat/aspartaat [140]. Zink vormt een meer instabiele verbinding met thiolaat (cysteine) met redox-aktieve kenmerken. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij metallotioneine, waarin de zink gemakkelijk door een vrije radikaal vervangen wordt [140]. (Het lijkt erop dat een redox reactie nodig is om zink van een enzym te laten overgaan naar metallothioneine: hierbij speelt glutathion een rol [141]).


Zinktransport van en naar de cel (endocytose); o.a. rol van calciumkanalen [121].

Transport van zinkionen van cytoplasma naar synaps of andere extracellulaire ruimte kan plaatsvinden via zinkblaasjes. Sommige cellen stoten zink, omhuld door een blaasje (vesicle) uit in de extracellulaire ruimte (neuronen, pancreascellen) [130]. In synapsen in de hersenen kan de zinkconcentratie 1-100 micromolair worden [130] . Vanuit de extracellulaire ruimte kan zink de activiteit van een aantal ionkanalen en receptors modelleren. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren doordat een neuron in de synaps (extracellulaire ruimte) de neurotransmitter glutamaat afgeeft, waarbij tegelijk een blaasje met zinkionen wordt afgegeven in de synaps met behulp van exocytose. Zink exocytose vindt plaats in de orde van microseconden, zinkmetabolisme in seconden, genexpressie (als meer MT gevormd dient te worden) in de orde van minuten, en proliferatie (vorming van nieuwe cellen) duurt uren [133].

Ook zijn er specifiek kanaaltjes voor transport van zinkionen: Zip (SLC39) en ZnT (SLC30). ZnT controleert de uitstroom van zinkionen uit het cytoplasma (naar extracellulaire ruimte, of de organellen binnen). Zip controleert de instroom van zink naar het cytoplasma, vanuit de extracellulaire ruimte of vanuit organellen of vesicles in het cytoplasma.


Nauwe samenwerking tussen zinkionen en calciumionen.

Calciumionen staan bekend als second messenger, voor communicatie tussen celmembraan en organellen, en organellen onderling. In het cytosol is de concentratie vrij calciumionen groter dan dat van zinkionen, zie figuur 8, mogelijk omdat zinkionen zich sneller binden aan proteinen, waardoor een conformatieverandering optreedt bij deze proteinen. Om deze conformatieverandering te voorkomen is er een transporteiwit voor zinkionen, metallothioneine. Calciumionen worden opgeslagen in mitochondrien en in endoplasmatisch reticulum [155].

Ten eerste is er een nauwe samenwerking tussen zinkionen en calciumionen door gemeenschappelijk gebruik van calciumkanaaltjes in het celmembraan. Naast deze vorm van zinktransport is gemeten dat bepaalde calcium geleidende kanalen in het celmembraan betrokken zijn bij de cellulaire opname van zinkionen [122]. Zink kan zowel calciumtransport via het calciumkanaaltje afremmen, als door hetzelfde calciumkanaaltje de cel binnengaan. Dit is aangetoond bij voltage gated calcium kanalen (type T, N en L) en bij (glutamaat afhankelijke) NMDA receptoren. Ook is het aangetoond bij acetylcholine receptoren, die voorkomen op de motorische eindplaatjes op spieren. Het is verder nog aangetoond bij bepaalde TRP kanalen (trp: transient receptor potential), namelijk TRP (A1, C6, M3, M6, M7, ML1, V6). TRPM3 bevindt zich in pancreas betacellen, die zowel insuline als zinkionen uitstoten. TRPML1 speelt een rol bij lysosomaal metaalion transport. TRPA1 speelt een rol in dorsale wortel en trigeminus zenuw die reageren op pijnstimuli. Niet alle TRP zijn hetzelfde: TRPM1 is niet zinkdoorlatend, maar wordt wel geremd door zinkionen. Tenslotte: bij de acetylcholine receptoren en de voor zink gevoelige TRP kanalen hebben calcium en magnesium geen invloed op de hoeveelheid zink dat binnenstroomt via deze receptoren. Ook de glutamaatafhankelijke AMPA receptoren laten zinkionen door. Zinkionen komen de cel binnen via calcium en glutamaat-afhankelijke kanaaltjes [130]. De meeste benodigde zinkionen in het cytoplasma komen vanuit interne opslagplaatsen, zoals in macrofagen[130].

Calciumionen komen in het cytoplasma vrij als er een hormoon op zijn receptor in het plasmamembraan aankomt. (Zinkionen remmen het calciumtransport via het calciumkanaal af, maar tegelijkertijd komen zinkionen via het calciumkanaal in het mitochondrium). Calciumionen kunnen ook opgeslagen zijn in het endoplasmatisch reticulum (ER). Ook zinkionen kunnen opgeslagen worden in het endoplasmatisch reticulum [145]. Als het hormoon op zijn receptor arriveert, en zowel ER als mitochondrium zijn daar aan de binnenzijde van de celmembraan gearriveerd via het cytoskelet, kunnen calciumionen vanuit ER verhuizen naar het mitochondrium. Calcium ionen bevorderen de ATP synthese in de mitochondrien (door de citroenzuurcyclus te bevorderen, waar het op drie enzymen hiervan (dehydrogenasen, zoals glycerophosphate dehydrogenase) een positieve invloed heeft) [209]. (Bij de verbinding tussen deze drie celonderdelen (plasmamembraan, endoplasmatisch reticulum en mitochondrium) kan onder bepaalde omstandigheden ook fission van de mitochondrium optreden [126].)

Aanwijzing uit evolutie van zink en calcium voor ontwikkeling van samenwerking tussen calcium- en zinkionen. Theorie over de ontwikkeling van het metalloom in de evolutie beschrijft dat de ontwikkeling van de regulatie van calcium van het cytoplasma eerder plaatsvond in de evolutie, dan de regulatie van zink [131]. Het gegeven dat bij de calciumkanaaltje zink de calciumtransport beinvloed, kan een indicatie zijn voor een secundiare rol van zink als signaalmolecuul. Zink in het bloed heeft een circadiaans ritme, en geeft de fysiologische toestand weer (zoals activiteit van spijsvertering en immuunsysteem) soms correlerend met gedrag. Zink komt in het bloed na vertering: het voedsel zelf [187-191] , maar ook verteringsenzymen (o.a. proteasen) bezitten vaak een zinkion, dat mee verteerd wordt en in de darmen wordt opgenomen. Dit past bij het idee dat zink ionen correlerend met een verschillende fysiologische toestand een invloed hebben op de calciumtransport. Via de interactie van zink met de calciumkanaaltjes, zal zinkfluctuatie resulteren in wat calciumfluctuatie bij de calciumpiek. De calciumpiek ontstaat als reactie op hormonale stimulatie aan de buitenkant van de cel. Mogelijk heeft zink in deze context een rol als derde messenger, voor calcium als tweede messenger.

Rol van calcium ionen in mitochondrien [155]. Mitogenese: de meeste mitochondriele proteinen worden in de nucleus afgelezen van het DNA. Als mitochondrien te snel werken (bij stimulering van de mitochondria door een grote ATP behoefte), ontstaat een te lage membraanpotentiaal. Hierdoor verhuizen calciumionen uit het mitochondrium weg naar het cytosol en vervolgens naar de celkern. In de celkern wordt de productie van mitochondriele proteinen versneld, door stimulatie van de synthese van PGC-1alfa.        

In de mitochondriele matrix stimuleren calciumionen drie enzymen van de citroenzuurcyclus, wat het electronentransport versnelt [155]. Transport van calcium naar en van mitochondrien heeft twee stappen: van cytosol naar intermembraanruimte en van intermembraanruimte naar matrix (in het centrum van het mitochondrium). Het calciumtransport van intermembraanruimte naar matrix verloopt via de calcium-uniporter, dat gebruik maakt van de uitwisseling van natriumionen en protonen tegen calciumionen [155]. Het calciumtransport van cytosol naar intermembraan ruimte en vice versa vindt plaats via VDAC (voltage dependent anion channel) in de buitenste membraan van het mitochondrium.

Het VDAC kanaal in de buitenste membraan van het mitochondrium is open als de membraanpotentiaal kleiner dan 30-40 mVolt is. Bij een grotere membraanpotentiaal, ofwel een goed werkende oxidatieve fosforylering gaat het kanaal dicht [155]. Bij een slecht werkende oxidatieve fosforylering, bijvoorbeeld door te weinig nutrienten, kunnen calciumionen uit de intermembraanruimte weglekken vai het VDAC kanaal naar het cytosol. In het cytosol stimuleert een toename van calciumionen AMPK, dat op zijn beurt PGC-1alfa stimuleert, voor de biogenese van nieuwe mitochondrien [155].

Overigens spelen meer moleculen een rol bij de stimulering van biogenese van mitochondrien, zoals NO (dat met superoxide, ROS in de mitochondrien, een radicaal vormt, peroxynitriet), de redoxsituatie van de cel (hoeveelheid ROS, [NAD+]/[NADH]), SIRT, en mTOR [155].

Bij een kleine membraanpotentiaal over de binnenste membraan van het mitochondrium geven calciumionen (o.a.) een signaal af van mitochondrien naar de nucleus, ter stimulatie van biogenese van mitochondrien. Een risico van een klein membraanpotentiaal over het binnenmembraan van het mitochondrium is de vergrote kans op vorming van ROS. Een kleine membraanpotentiaal is minder effectief in ATP vorming en gebruikt mogelijk de zuurstof niet volledig, zodat zich zuurstofradicalen kunnen ontwikkelen. Radiacalen tasten uiteindelijk alle eiwitten aan in de cel en zijn daarom zeer ongewenst. Een klein membraanpotentiaal kan ontstaan bij een slecht werkend mitochondrium, maar ook fysiologische omstandigheden zoals vasten (nutrienten tekort), fysieke oefeningen (grotere behoefte aan ATP), koude of een korte hittepuls [155]. Verder kan een reden zijn: een te laag zuurstof aanbod (hypoxia) [156].

Resumerend: calciumionen spelen een regulerende rol bij mitochondrien, direct gerelateerd aan hormonen die bij de cel arriveren. Zinkionen zijn meer direct seizoensafhankelijk en circadiaans ritme gevoelig, moduleren ook de mitochondriele werking. Het is niet verbazingwekkend dat zinkionen en calciumionen een wisselwerking op elkaar  uitoefenen, zoals net beschreven is.

Tenslotte: bepaalde calcium geleidende kanalen in het celmembraan zijn dus ook betrokken zijn bij de cellulaire opname van zinkionen [122]. Echter, eenmaal aangekomen binnen de cel, is er een synergistische werking (beide versterken bepaalde effecten) tussen calcium- en zinkionen [123]. Met andere woorden: in het betreffende calciumkanaaltje remt zink het calcium vervoer af, maar in de cel niet meer.


Bijlage 5: Zes kenmerken van zinkdeficientie beschrijven kenmerken van de TCM aarde of milt: hier dragen calciumionen aan bij.

Een aantal van de pathologische kenmerken van een zinkdeficientie hangen samen met het gegeven dat zink deficientie het binnenstromen van calciumionen in de cel afremt. Deze pathologische kenmerken van een zinkdeficientie zijn: (I) een neiging tot bloedingen door falen van samenklontering van bloedplaatjes, (II) afname van zenuwtransmissie (III) afwijkende smaaksensatie en afname eetlust, (IV) een abnormale waterbalans (TCM term Damp), en (V) bij kinderen afremming van groei.

(I) Zinkdeficientie kan de neiging tot bloedingen vergroten. De bloedplaatjes in het bloedplasma zijn gevoelig voor zinkdeficientie. Het eerst dat afneemt bij een zinkdeficientie is, dat de zinkconcentratie in bloedplasma afneemt, terwijl de zinkconcentratie in het cytosol nog constant blijft. Bij ernstiger zinc deficientie neemt de efffectivieteit van (calcium kanaaltjes in) twee calcium bronnen af: SOCE (store operated calcium entry) en ROCE (receptor operated calcium entry). Hierbij zijn twee soorten calcium kanaal eiwitten betrokken: Orai 1 en TRPC, die beiden slechter gaan functioneren bij zink deficientie. Bloedplaatjes in het bloedplasma bezitten beide typen calciumkanaaltjes. Een zinkdeficientie kan daarom leiden tot bloedingen door falen van samenklontering van bloedplaatjes [122].

Malfunctie van deze twee kanalen SOCE en ROCE bij genetische manipulatie bij proefdieren resulteert in immunodeficientie en myopathie (spierziekte, verlamming), ectodermale dysplasie (afwijkingen in ectoderm, dunne huid, ontbreken van zweetklieren, afwijkende pigmentcellen in de huid), maar ook netvlies van ogen en onderdelen van binnenoor. Dit zijn allen kenmerken van zinkdeficientie [122].

(II) Experimenten bij proefdieren laten zien, dat bij zinkdeficientie de snelheid van neurale geleiding afneemt, waardoor stijfheid, hyperalgesia (toename pijngevoeligheid) en ataxia (verstoring van evenwicht en bewegingscoordinatie) kan ontstaan. Toename van zinkionen laat deze symptomen weer verdwijnen. Glutamaat, een neurotransmitter dat veel voorkomt, speelt een belangrijke rol in zenuwgeleiding. De werking van de neurotransmitter glutamaat gaat samen met opname door de synaps, van blaasjes gevuld met calcium, wat door de zinkdeficientie vertraagd wordt [122].

(III) De afname van eetlust bij zinkdeficientie lijkt op het effect van deprivatie van essentiele aminozuren. De proteine synthese neemt in dat geval af, en er is accumulatie van niet geassimileerde aminozuren, wat de eetlust indirect beinvloedt [122].

(IV) De verstoorde waterhuishouding bij zinkdeficientie is gerelateerd aan het effect op kalium kanalen in de cel. Een afname van de hoeveelheid calcium die de cel binnengaat, inactiveert kalium kanalen en daarmee de osmotische regulatie. Bij proefdieren ontstaat in dit geval een voorkeur voor zout water. Dit kan te maken hebben met het een verschuiving van extracellulair water naar de intracellulaire ruimte (waar de Kaliumionen ophopen). Door de osmotische werking houdt extracellulair zout het extracellulair water relatief meer vast [122].

(V) Zinkdeficientie kan bij kinderen leiden tot een verstoorde groei. Calciumionen hebben een rol als second messenger voor hormonen, groeifactoren, bij immuuncellen en bij neurale activiteit [122].


Bijlage 6: ROS: verdedigingsmechanismen bij teveel ROS maar kleine hoeveelheid ROS is nuttig

ROS kan in de mitochondrien ontstaan in de situatie dat in de cel meer nutrienten aanwezig zijn dan nodig is om ATP te maken: de ATP behoefte is relatief klein (zie bijlage 7). Er ontstaat in dat geval een te hoge membraanpotentiaal over de binnenmembraan van de mitochondrien. ROS kan ook ontstaan als de cel een grotere behoefte aan ATP heeft dan er nutrienten zijn. Hypoxie en hyperoxie veroorzaken ook ROS [149].

Het lichaam heeft een aantal manieren om zich te weren tegen het ontstaan van teveel ROS. In de situatie dat er meer nutrienten dan ATP behoefte is, is het handig als de protonengradient afneemt.

Via ontkoppelingseiwitten UCP. Een alternatief om ROS te vangen is via ontkoppelingseiwitten, UCP, [149] die m.b.v. de protonengradient warmte genereren. Hierdoor neemt de protonen gradient ook af. Voor de situatie dat er meer ATP behoefte is, en relatief weinig aanvoer van nutrienten kan vitamine B12 een rol spelen. In de mitochondrien stimuleert vitamine B12 het vetmetabolisme, waardoor lipiden, vetzuren als bron van verbranding kunnen dienen [150,151]. [149] De mitochondrien bevatten bovendien superoxide dismutase 1 in de intermembraanruimte en superoxide dismutase 2 in de matrix, die ROS onschadelijk kunnen maken. Geassocieerd met de buitenmembraan van het mitochondrium zijn glutathion peroxidases aanwezig, die lipiden beschermen tegen oxidatieve modificatie [149].

Via zinkionen [161,162]: Metallothioneine kan in de intermembraanruimte van het mitochondrium komen en daar ROS binden, waardoor zinkionen die gebonden waren aan metallothioneine vrijkomen. Deze zinkionen remmen complex 3. Gemeten is, dat ROS zinkionen van metallothioneine in het mitochondrium van bepaalde immuuncellen verdringt. Dit stimuleert het immuunsysteem. [161]: (1): In T memory cellen is gemeten tijdens fusion: supercomplexen bij oxidatieve fosforylering. (2): In T effector cellen is gemeten tijdens fission. ROS heeft bij macrofagen M1 belangrijke functie voor productie van NO, en stuurt belangrijke biochemische routes van het native en adaptive immuunsysteem aan. Dit artikel: Zinkionen komen vrij als ROS aan metallothioneine bindt, waardoor zinkionen loskomen van metallothioneine. Zinkionen remmen aconitase. Aconitase speelt een rol bij een biochemische route van het immuunsyteem. Zinkionen remmen aconitase, waardoor citraat in de matrix toeneemt en naar het cytosol vertrekt. Citraat heeft een rol in het immuunsysteem.  [162]: Chronische biologische stress of acute stress geeft recalibratie van mitochondrien: verandering van structuur en functie. Mitchondrien hebben een signalerende functie en beinvloeden epigenetica en genetische expressie. Verband met ziekte risico en veroudering. Hoge bloedsuiker en hoge lipiden concentratie, cannabinoids, angiotensine, oestrogeen en glucocorticoiden beinvloeden fusion / fission van mitochondrien. Steroid hormonen worden gereguleerd en geproduceerd binnen mitochondrien. Stress, teveel of teweinig cortisol of adrenaline of verlengde tijd van ontsteking heeft effect of mitochondrien. Exercise training geven toename van mitochondriele functie. mitochondrieel DNA heeft invloed op krimpen van hippocampus in hersenen, chronische depressie, post traumatische stress. Hierdoor vergroot de kans op toename van ROS in de mitochondrien en op ontstekingsreactie. De amygdala wordt groter. Ook is er invloed op prefrontale cortex.

ROS in milde mate heeft een gezondheidsbevorderende functie [173]. Deze ROS geeft een signaal vanuit mitochondria naar de andere cellulaire componenten, om aan te geven dat er een fysiologische of pathofysiologische verandering is opgetreden [154]. Een beetje ROS ontstaat bij calorische beperking in het dieet en bij twee uur fysieke arbeid [154]. Calorische beperking via dieet heeft als effect dat de levensduur verlengd. Calorische beperking activeert de zuurstof consumptie door de mitochondrien via een toename van de oxidatieve fosforylering. Verouderingsziekten, zoals diabetes mellitus 2, cardiovasculaire ziektes, neurodegeneratie en kanker starten dan op een latere leeftijd [154]. Terwijl dysfunctie van mitochondria leidt tot vroegtijdige veroudering [154]. Interessant is dat antioxidant supplementen voorkomen, dat dit gezondheids bevorderend effect van calorische beperking optreedt [154].

Twee uur fysieke arbeid, physical excercises, laten de mitochondrien effectiever werken [154]. Het molecuul AMPK (amp-activated proteinekinase) neemt in het cytosol waar, of ATP/AMP afneemt, en zal onder anderen de opname van vetzuren en glucose in de cel stimuleren [154]. (ATP-> ADP + P -> AMP + 2P). Ook bevordert AMPK de transcriptiefactor PGC-1alfa, dat de biogenese van mitochondrien stimuleert [154]. AMPK toename gaat samen met een toename van mitochondriele activiteit [154].

In feite zijn drie organellen in de cel veel betrokken bij de vorming van ROS: mitochondrien, endoplasmatisch reticulum (ER) en peroxisomen [149]. ER synthetiseert peroxisomen (de novo biogenese). ER kan zich om peroxisomen slingeren, net als ER doet bij het fission proces bij mitochondrien [149]. ROS kan gemakkelijk door membranen heen: door peroxisomale membraan en door mitochondriele membranen [149]. ER heeft verschillende functies: ER is betrokken bij validatie en eventueel degradatie van eiwitten die dienen voor secretie. ER produceert ook vetten, en heeft een belangrijke rol voor calciumionen opslag in de cel [149]. Peroxisomen spelen een rol bij de initiatie van de afbraak van vetzuren (beta oxidatie van vetzuren), die hierna naar de mitochondrien gaan voor verdere verwerking [149]. De drie organellen (ER, mitochondrien en peroxisomen) maken contact met elkaar: zitten via porien als een soort driehoek aan elkaar vast [149].

In de ER laat ROS de eiwitten ontvouwen. Dit gebeurt in de volgende situatie ter stimulering van fusion. Een redox-gecontroleerde reactie binnen ER is de glutathionylatie van calnexin in ER, dat de interactie tussen ER en mitochondria regelt [149]. Een redox-gecontroleerde reactie ondergaat ook het molecuul mitofusine, dat na glutathionylatie de fusie van mitochondrien stimuleert [149]. Na fusie van mitochondrien wordt de oxidatieve fosforylering efficienter. Bij toename van ER stress, neemt het mitochondriele enzym (protease) toe, waardoor de oxidatieve fosforylering toeneemt.

Acupunctuur: Prikken in een acupunctuurpunt veroorzaakt vrijkomen van ROS in het beschadigde gebiedje. Macrofagen ter plaatse, of aangetrokken door cytokinen uit het beschadigde weefsel, geven radicalen (NO) af. Radicalen dringen gemakkelijk via de membranen de cel binnen en in het cytosol kunnen ze zinkionen van metallothioneine verdrijven. Aan metallothioneine is ROS minder schadelijk. Metallothioneine zal de ROS transporteren naar lysosomen, alwaar het onschadelijk wordt gemaakt. De vrijgekomen zinkionen stimuleren de DNA aflezing van metallothioneine. Een toename van metallothioneine zal de vrijgekomen zinkionen weer binden, waardoor de potentie om ROS binnen mitochondrien af te vangen groter wordt. Omdat aan metallothioneine in de cel ook koperionen binden, kan ROS ook koperionen verdrijven en daardoor ook de locale toename van koperionen beschrijven tijdens het prikken. Bovendien activeert ROS van de mitochondrien het fission proces, waarna fusion weer mogelijk is, een kringloop ter bevordering van de efficientie van de mitochondrien. De vrijgekomen zink- en koperionen, en toename van metallothioneine stimuleren de vorming van lysyloxidase, ter verbetering van de elasticiteit en stevigheid van het bindweefsel. Dit beschrijft hoe het locale effect van acupunctuur zou kunnen werken en lokaal zink- en koperionen zich verzamelen, zoals gemeten in [1]. De locale bindweefselkwaliteit en mitochondriele efficientie nemen toe.


Bijlage 7: Toepassing op de gebruikte hypotheses over cel en mitochondrien ter beschrijving van de TCM polsdiagnose-afhankelijkheid van seizoenen.

Hypothese 1: Een afname van koperionen in het mitochondrium gaat samen met een toename van koperionen in het cytoplasma (gebonden aan MT) beschikbaar voor de andere compartimenten. Ook vice versa.

Om mitochondrien efficient en kwalitatief goed te houden, worden mitochondrien continu afgebroken en opnieuw gemaakt. Wanneer mitochondrien worden afgebroken via fission en lysosomen, komen koperionen vrij die zich aan metallothioneine in het cytosol binden. Dit betekent dat een afname van koperionen in het mitochondrium samengaat met een toename van koperionen in het cytoplasma.

Omgekeerd, wanneer er nieuwe mitochondrien worden gevormd, wordt ook in het cytoplasma onderdelen van cytochroom c oxidase ofwel complex 4 (waaraan koper gebonden) gevormd. Dit geeft een afname van de hoeveelheid koperionen die aan metallothioneine is gebonden.

Oefeningen, fysieke exercises leiden tot een grotere efficientie van mitochondrien, eventueel meer mitochondrien, en op korte termijn minder koperionen in het cytosol. Uiteindelijk zal de lever koperionen aan de bloedbaan afgeven, om de hoeveelheid koperionen in het cytosol aan te vullen.


Hypothese 2: Een afname van magnesiumionen in het mitochondrium gaat samen met een toename van magnesium in het cytoplasma. Ook vice versa.

Deze hypothese wordt net als bij hypothese 1 beschreven met het fission en fusion proces van mitochondrien. Complex 5 van de oxidatieve fosforylering heeft magnesiumion als cofactor. Een toename van complex 5 in het mitochondrium zal daarbij een afname van vrije magnesiumionen in het cytosol kunnen geven. Mitochondrien inclusief complex 5 worden continu gevormd en weer afgebroken.

Al eerder en subtieler vindt er magnesiumiontransport plaats van cytosol naar mitochondrium (maar niet andersom via genoemde kanaaltjes). Transport van magnesiumionen van cytosol naar mitochondrium vindt plaats bij een grote membraanpotentiaal over het binnenste membraan [171]. Dit kan optreden als er te weinig complex 5 is, en wel veel ATP behoefte van de cel. Het transport van magnesiumionen vindt plaats via het proteine mrs2p, een magnesiumkanaaltje dat zich in de binnenmembraan bevindt [171]. Er is geen vergelijkbaar magnesiumkanaaltje gevonden voor de efflux, ofwel van magnesium uit het mitochondrium naar het cytosol [171].) De concentratie van magnesium in het mitochondrium is dus afhankelijk van de metabolische toestand (ADP/ATP) in het cytosol, waarbij de membraanpotentiaal over het binnenmembraan van het mitochondrium de schakel vormt [171]. Een grote membraanpotentiaal vergroot de snelheid van vorming van ROS. Meer magnesium zou kunnen leiden tot meer complex 5 (in het geval dat de subunits van complex 5 al in de mitochondrien aanwezig zijn) (Dit beschreven magnesiumtransport is overigens onafhankelijk van de temperatuur [171].) (Doordat magnesiumionen een grote watermantel hebben (i.t.t. zink en koperionen) heeft magnesium geen celllulair transporteiwit nodig, en kan in het mitochondrium het magnesiumion makkelijker in complex 5 als cofactor worden ingebouwd.)

Deze manier van magnesiumtransport komt van pas tijdens de slaap. Tijdens de REM slaap is weinig ontkoppelingsproteine (UCP) aanwezig, waardoor de membraanpotentiaal minder snel afneemt, juist relatief groot blijft. Een grote membraanpotentiaal stimuleert het transport van magnesium ionen van cytosol naar mitochondria [171]. Het komt hier van pas, dat tijdens de slaapfase er een magnesiumoptimum wordt verondersteld.

Na de maaltijd kan er ook een grote membraanpotentiaal optreden bij de aanwezigheid van veel nutrienten gecombineerd met een lage ATP behoefte van de cel. Een grote membraanpotentiaal vergroot de snelheid van vorming van ROS, en er zijn diverse manieren waarop het lichaam zich hiertegen wapent. Een ervan is via zinkionen (zie bijlage 6). Zinkionen worden verondersteld na de maaltijd relatief meer voor te komen in het bloed en in de cel (zie circadiaans ritme van zinkionen). Zie bijlage 12. Zinkionen remmen complex 3 en stimuleren de vorming van vetten en cholesterol.

Een andere manier van aanpak van te hoge membraanpotentiaal (bij weinig zinkionen?) is via UCP. De membraanpotentiaal neemt af door de ontkoppeling, waarbij warmte ontstaat. Complex 5 wordt bij gebruik van UCP geremd, door rem van complex 5 door IF1 (inhibitory factor 1) [173] .

Normaal wordt een deel van de hoeveelheid complex 5 geremd door IF1. Het mitochondrium heeft altijd een hoeveelheid complex 5 (ATP synthase) dat geremd wordt door binding met IF1 [173]. Echter bij arriveren van adrenaline en noradrenaline op de cel, wordt IF1 geinactiveerd. Daardoor wordt complex 5 meer aktief, zodat er meer ATP gevormd wordt in de mitochondrien. In detail: na binding van adrenaline en noradrenaline op hun receptor, ontstaat in het cytosol een toename van het molekuul cAMP. (Calciumionen spelen hier een rol). Dit cAMP aktiveert PKA (proteinekinase A) dat op zijn beurt in het cytosol of in de intermembraan ruimte van de mitochondria IF1 (inhibitory factor 1 gemaakt uit DNA van de celkern) fosforyleert, waardoor IF1 niet meer complex 5 kan afremmen in de matrix van het mitochondrium [173]. Er wordt nu meer ATP gevormd in de mitochondrien.

Tijdens de slaap is echter minder adrenaline in het bloed, en noradrenaline in de hersenen, zal IF1 zijn remmende invloed op complex 5 uitvoeren, en zal de membraanpotentiaal hoger zijn. Daarbij komt, dat voor de binding van IF1 aan complex 5, er magnesiumionen nodig zijn (in de vorm van mg-ATP) [175]. Ook hier komt het van pas, dat tijdens de slaapperiode er in de cel een magnesiumoptimum is. (Doorredenerend, zou je kunnen zeggen: bij teveel adrenaline en noradrenaline is het slaapproces slechter en sneller ATP beschikbaar met verleiding om aktief te blijven. Het membraanpotentiaal wordt niet zo groot, zodat magnesium niet het mitochondrium binnenstroomt voor de vorming van complex 5.)

Complex 4 en 5 bestaan uit zowel kern DNA als mitochondrieel DNA. De aflezing van mitochondrieel DNA wordt gestuurd door proteinen (LRPPRC) afkomstig van kern DNA [174]. IF1 bindt aan het molecuul LRPPRC (leucine rich pentatricopeptide repeat containing protein) dat zowel mRNA van kern als mRNA van mitochondrien beiden kan binden en zo helpt bij de vorming van complex 4 en complex 5 [173]. Het is onwenselijk als er veel adrenaline is, want dat zou IF1 afremmen, en daardoor de vorming van complexen 4 en 5 afremmen.

Heeft een magnesiumafname of toename in het cytosol effect? Een (spier)cel bezit duizenden mitochondrien, en de verhuizing van magnesium van cytosol naar mitochondrien kan signifikant zijn. Magnesium heeft een belangrijke functie bij allerlei kanaaltransport in de cel en in DNA processen. Magnesium is het meest voorkomende divalente ion in levende cellen [172]. Het meeste intracellulaire magnesium is gebonden aan RNA en ATP, waardoor er maar een kleine fractie magnesium vrij voorkomt [172]. Dit vrije magnesium is beschikbaar voor transport naar het mitochondrium.


Hypothese 3: Een toename van koperionen in het mitochondrium gaat samen met een afname van magnesiumionen in het mitochondrium (en daarmee met een toename van magnesiumionen in het cytosol). Ook vice versa.

Hoe kan een toename van koperionen, een afname van magnesiumionen in de cel geven? Een nutrienten tekort maakt in het lichaam endogene adrenaline vrij, getriggerd door hypoglycemie (wat experimenteel opgewerkt kan worden door toediening van insuline) [179]. Dit betekent dat zowel stress als nutrienten tekort, adrenaline vrijmaakt.

Adrenaline komt vrij bij stress, in de situatie dat er meer ATP behoefte is in de cel, dan passend bij wat aanwezig is in de cel aan nutrienten. Adrenaline bevordert de afgifte door de lever aan het bloed van koperionen verpakt in ceruloplasmine [200]. Dit beschrijft de toename van koperionen in het cytosol. Koperionen en de verhouding ADP/ATP in het cytoplasma bepalen de snelheid van vorming van complex 4 (cytochroom c oxidase) [198,199]. Meer koperionen geven een snellere vorming van complex 4.

De afname van magnesiumionen in het cytosol door adrenaline wordt als volgt beschreven. Infusie van cellen met adrenaline of noradrenaline gedurende 30 min tot 5 uur resulteert in toename van magnesiumionen in urine [179]. Deze informatie verloopt via de alfa-adrenerge receptor. Toevoeging van adrenaline of noradrenaline aan lever of hart van de rat resulteert aan een verdrijven van magnesium uit de organen, en een tijdsafhankelijke toename van circulerend magnesium (serum) [179]. Dit is binnen tien minuten meetbaar, met een maximun na 20 min, en blijft twee uur lang bestaan. Dit proces werkt via de beta-adrenerge receptor [179]. (cAMP was daarbij toegenomen). Adrenaline en noradrenaline laat de heoveelheid cellulaire ATP afnemen, waardoor vrij magnesium in het cytosol toeneemt. (De mitochondria produceren meer ATP, dat naar het cytosol verhuist, inclusief met de eraan gebonden magnesiumionen. In het cytosol wordt ATP verbruikt, waardoor de magnesiumionen in het cytosol vrijkomen.) Deze toename van magnesium stimuleert transportkanaaltjes (Ca/Mg en Ca/Na en Na/K). De actieve cel verplaatst K en Na ionen, waardoor magnesiumionen in het serum komen. Een toename van circulerend magnesium na adrenerge stimulatie draagt bij ter verbetering van bloedstroom (bloedvatverwijding) en zuurstof circulatie. Dit is van belang, bij een geplande of verwachtte toename van energieproductie. Hormonen die magnesiumionen uit cel naar het serum laten gaan, stimuleren ook de magnesiumion reabsorptie bij de nieren, zodat in dit proces geen verlies van magnesium optreedt [179]. Gebeurt dit ook bij chronische stress? Chronische stress kan leiden tot een magnesiumtekort [179]. Langdurig te hard werken geeft volgens TCM een yinleegte. Een magnesiumtekort door langdurige hard werken past bij het idee in het voorgestelde werkingsmechanisme van TCM dat magnesiumionen een yin effect hebben.

Vasopressine dat door de hypothalamus aan het bloed wordt afgegeven, helpt achteraf in het proces (adrenaline en verbetering van doorbloeding) om geen magnesiumionen te verliezen [180, 181] . Vasopressine komt vrij bij een hoge osmotische druk in het bloed [179]. Het stimuleert de terugresorptie van water door de nieren aan het bloed, zodat de osmotische druk weer afneemt. Hormonen zoals insuline en vasopressine laten magnesiumionen accumuleren in de cel [179]. Deze hormonen werken via activiatie van proteine kinase C route. Mogelijk is de snelle piek van calciumconcentratie in het cytosol a.g.v. vasopressine, nodig om magnesiumionen vanuit het serum de cel weer in te laten komen. Insuline versterkt de afbraak van cAMP naar AMP. Normaal gesproken is meer insuline aanwezig bij voldoende glucose in de cel. Voldoende glucose geeft minder aanleiding om de situatie te laten ontstaan, met een tekort aan nutrienten en een relatief grote vraag in de cel is naar ATP.

Binnen de cel is de magnesiumion concentratie gelijk in de verschillende organellen, zoals de nucleus, mitochondrien en endoplasmatisch reticulum. In het cytosol zit een groot deel van de magnesiumionen gekoppelt aan ATP. Mitochondrien bevatten grote hoeveelheden magnesium. Een cAMP toename gaat samen met efflux van magnesiumionen vanuit de mitochondria. Mageniumionen in de matrix van het mitochondrium reguleren de mitochondriele respiratie. Verwijderen van magnesiumionen uit de mitochondrien stimuleert succinaat dehydrogenase (complex 2) en glutamaat dehydrogenase [179]. De afname van magnesiumionen in de mitochondrien a.g.v. adrenaline, zal volgens deze redenatie op den duur, bij chronische stress, mogelijk een afname in ATP productie veroorzaken.


Hypothese 4: Wanneer meer zink in de mitochondrien komt, zal er minder zink over blijven voor de andere compartimenten in het cytosol, zoals kern en golgiapparaat .

Een toename van zinkionen in het mitochondrium heeft een aantal effecten:

(1) Omdat zinkionen een remmend effect hebben op complex 3 [130], betrokken bij de oxidatieve fosforylering en opbouw van protonengradient, zal een toename van zinkionen de membraan potentiaal laten afnemen.

(2) Zinkionen hebben een remmend effect op het enzym aconitase in de citroenzuurcyclus in de matrix van het mitochondrium. citroenzuur het cytoplasma binnentreedt, en daar bijdraagt tot de vorming van lipiden en cholesterol. Deze zijn nodig voor de vorming van membranen, en zijn daarom van belang bij nieuwvorming van cellen. Een toename van zinkionen in het mitochondrium kan op deze wijze bijdragen aan de toename van vetzuren in het bloed, en als dit veel plaatsvindt, aan obesitas.

In het cytosol zijn kern en endoplasmatisch reticulum betrokken bij de productie van enzymen, waar zinkionen bij betrokken zijn. Vrije zinkionen stimuleren bijvoorbeeld de productie van het transporteiwit metallothioneine, dat betrokken is bij de vorming van het bindweefsel verbeterende lysyloxidase. Een toename van zinkionen in het cytoplasma zal de vorming van diverse enzymen, zoals lysyloxidase bevorderen.

Een situatie die aanleiding geeft tot een toename van zinkionen naar de mitochondrien, is het ontstaan van ROS in de mitochondrien. ROS kan ontstaan als de hoeveelheid nutrienten, zuurstof en ATP behoefte van de cel, niet op elkaar zijn afgestemd.

Meer aanvoer van nutrienten dan ATP behoefte. In de nazomer is het fruit rijp geworden, en door het eten hiervan arriveert een grote hoeveelheid (koolhydraten) bij de cel. In de nazomer met vochtige warme dagen,wordt zomin mogelijk fysieke arbeid van skeletspieren verricht, en heeft de (spier)cel geen grote behoefte aan ATP. In een cel met veel nutrienten en een lage behoefte aan ATP kan daardoor een hoge mitochondriele membraanpotentiaal ontstaan. Dit komt, omdat de activiteit van complex 4 bijgestuurd wordt door [ADP]/[ATP]. Voldoende ATP in de cel remt complex 4 af. De protonengradient wordt nu minder verbruikt voor de productie van ATP, en de membraanpotentiaal blijft aan de hoge kant. Hierdoor ontstaat meer ROS, wat de cel beschadigt, en in grote hoeveelheid kan leiden tot apoptose. De ROS vorming wordt afgeremd door de mitochondriele membraanpotentiaal te laten afnemen. Dit kan op verschillende manieren. Een manier is via ontkoppelingseiwitten (UCP). Een andere manier is via zinkionen: Het in de mitochondrien ontstane ROS (met name in de buurt van complex 3) verdringt de zinkionen van metallothioneine in de mitochondrien, waardoor de zinkionen vrijkomen in het mitochondrium.

Metallothioneine (MT) brengt zink van het cytoplasma naar de mitochondrien. MT dringt gemakkelijk door de buitenste membraan van het mitochondrium [130]. In deze ruimte tussen de twee mitochondriele membranen ontstaat de ROS a.g.v. afremming van de ATP vorming. Omdat ROS sterker bindt aan metallothioneine dan zink, verdrijft ROS de zink van metallothioneine.

UIteindelijk zullen processen zoals biogenese, fusion, fission en mitofagie (zie Figuur 10) de zinkionen (en koperionen) weer teruggeven naar het cytoplasma. ROS heeft ook een regulerende invloed op fission.

ROS toename ontstaat bij teveel nutrienten, teveel zuurstof [156], of te lage ATP behoefte van de cel. Verder kan een geactiveert immuunsysteem zorgen voor een toename van ROS. Een sober dieet met voldoende fysieke beweging is de oplossing. Bij een sober dieet bij vissen, is een efficient metabolisme gemeten (zuurstof consumptie) met weinig ROS productie [148].

Tenslotte: de lever is een opslagplaats voor koperionen. De lever geeft ceruloplasmine waaraan koperionen gebonden, af aan het bloed, waardoor alle cellen worden voorzien van koperionen. Dit wordt aangepast aan de weersomstandigheden, en zal meer in de winter dan in de zomer plaatsvinden. Adrenaline versterkt de afgifte door de lever van ceruloplasmine aan het bloed. Als dit effect van de lever echter niet voldoende is, en de fysiologie meer eist, in de winter (of door stress) zullen extra koperionen van cytoplasma naar mitochondria verhuizen (hypothese 1). Wanneer de vraag naar ATP klein is, vergeleken met de toevoer van nutrienten, zullen zinkionen van het cytoplasma naar de mitochondrien verhuizen (hypothese 4). Dit is de rede dat seizoenen invloed hebben op de mitochondriele activiteit. Dit wordt gebruikt in de beschrijving van de polsdiagnose.


   Hypothesen 5, 6 en 7 zijn toe te passen op de ligging van de meridianen op het lichaam. Figuur 3 beschrijft een relatie tussen de ligging van de meridianen (in lengterichting) op het lichaam en de hypothetische (gemiddelde) ion verhouding in de mitochondrien in het bindweefsel en spieren in het traject van de meridiaan. De omgevingstemperatuur heeft invloed op de ionverhouding in de mitochondrien. Hoewel de omgevingstemperatuur fluctueert, zal het verschil tussen de verschillende locaties op het lichaam gelijk blijven. De kans dat de rug afkoelt is altijd groter dan de kans dat de buik afkoelt. Daarom wordt in hypothese 5,6, en 7 niet de tijdelijke verschillen tussen cytoplasma en mitochondrien beschreven.

De afstelling van de warmte en energie productie van de mitochondrien op de variabele omgevingstemperatuur vindt waarschijnlijk snachts plaats, wanneer de spieren van de ledenmaten inactief zijn. De lever (overdag bij adrenaline) geeft koperionen af aan het bloed, en alle cellen in alle meridiaangebieden ontvangen dezelfde hoeveelheid koperionen. Variatie afhankelijk van lokatie op lichaam kan optreden door magnesium en zinkionen, maar ook door variatie in de hoeveelheid mitochondrien per cel.

Het schema in Figuur 2 beschrijft de relatie tussen de opbouw van de membraanpotentiaal (koperionen) en het verbruik van de membraanpotentiaal voor energie (magnesiumionen) of voor warmte (UCP). Thermogenese bij de mens bestaat uit een deel verkregen door rillen, een een deel, ''nonshivering thermogenesis'' uitgevoerd door UCP1 in het bruine vet [185,186]. Andere weefsels dan bruine vet hebben UCP2 of UCP3, waar de rol nog onduidelijk van is, mogelijk ook betrokken bij de thermogenese. In een koude omgeving is er meer expressie van UCP1.


Hypothese 5: Hoe meer kans op afkoeling door omgevingstemperatuur, hoe belangrijker de rol van koperionen is in de mitochondrien (of meer mitochondrien per cel). De meeste afkoeling vindt plaats aan de zijkant van het lichaam, op het traject van de galblaasmeridiaan.

In de mitochondrien stimuleren de koperionen via complex 4 zowel vorming van ATP als vorming van hitte (Figuur 2). Kou levert stress en adrenaline op. De lever geeft meer koperionen af aan het bloed. Dit geeft een snellere productie van complex 4. Een koude omgeving vraagt om meer ATP in de cel (ATP om te rillen) en een hogere warmteproductie door de cel. Dit geeft een toename van [ADP]/[ATP] in het cytosol. Omdat koperionen als cofactor in complex 4 zijn ingebouwd, is de hoeveelheid koperionen in een mitochondrium voornamelijk te beinvloeden via nieuwe synthese van complex 4.

Omdat met name de zijkanten en bovenkant van het lichaam het meest aan afkoeling onderhevig zijn (de yange gebieden), zal dit proces op die lokatie het grootst zijn. Als geheel zullen aan de zijkant van het lichaam meer koperionen in de mitochondrien in de cel zitten, om zowel warmte als ATP in voldoende mate te produceren. Omgekeerd, zal bij een relatief warme omgevingstemperatuur iets minder behoefte zijn aan koperionen.


Hypothese 6: De minste kans op afkoeling als gevolg van omgevingstemperatuur is op de buik, waar de renmai en niermeridiaan lopen. Hier zijn minder koperionen in de mitochondrien nodig en spelen zijn in de mitochondrien relatief meer magnesiumionen aanwezig.

Het schema in Figuur 2 beschrijft de relatie tussen de opbouw van de membraanpotentiaal (koperionen) en het verbruik van de membraanpotentiaal voor energie (magnesiumionen) of voor warmte (UCP). Wanneer minder warmteproductie nodig is, zijn ook minder koperionen nodig om de membraanpotentiaal op te bouwen. Andersom geldt ook: wanneer er minder koperionen aanwezig zijn, is het risico op een te grote membraanpotentiaal kleiner, zodat minder UCP toegepast hoeft te worden, met als bijeffect de warmteproductie in de cel.

Omdat magnesium en koper ingebouwde cofactoren zijn, zal correctie van de hoeveelheid complex 5 t.o.v. complex 4 pas plaatsvinden tijdens de vorming van nieuwe mitochondrien, via fission en fusion.


Hypothese 7: Traject van maag meridiaan, miltmeridiaan, en blaasmeridiaan: een overgangssituatie: zinkionen remmen (relatief snel) de werking van koperionen.

Zinkionen in de cel reageren snel op een afname van stookbehoefte van de cel. Zinkionen remmen complex 3 (bc1-center) van de oxidatieve fosforylering, door binding aan de buitenkant van dit complex, waardoor er een conformatie verandering van het enzym ontstaat en het minder effectief is [124]. Zink is geen cofactor en hoeft niet ingebouwd te worden via mitogenese, wat een langzamer proces zou zijn. Volgens hypothese 7 is deze bijstelling lokaal een andere, afhankelijk van de meridiaan in de buurt van de lokatie. Een ander locatie geeft een andere hoeveelheid ROS. Als de plek relatief warm is, is er ook minder ATP behoefte, en zal de situatie ontstaan dat er meer nutrienten dan ATP behoefte is. Er is kans op een verhoogd membraanpotentiaal, waardoor ROS ontstaat. Hierdoor komen zinkionen vrij in de mitochondrien. De ROS verdringt zink van metallotioneine in het mitochondrium, waardoor zink vrijkomt.Omdat zink remmend werkt op  complex 3, zal de membraanpotentiaal ook minder snel weer te groot worden.

De binding van zinkionen geeft een afname van mitochondrial membraan potentiaal en afname van productie van ROS (reactive oxygen species, zoals peroxide en superoxide) [123]. Het komt neer op een verlies aan snelheid van productie van ATP en warmte.


Bijlage 8: Fasen uit Wu Xing en mitochondriele activiteit.

Fase water en mitochondriele activiteit tijdens de slaap.

Overdag treedt veel variatie op in de ontvangst van nutrienten (ontbijt, lunch en diner). Overdag treedt ook variatie op in behoefte aan ATP (fietsen naar het werk, zitten achter buro). Overdag: fission correleert met overproductie van ROS [134]. Fusion en fission worden beinvloed door de hoeveelheid nutrienten die de cel aangeboden krijgt, ten opzichte van de vraag naar ATP.

's Nachts zijn herstelprocessen actief. 's Nachts treedt fusion van mitochondrien op, waarbij de oxidatieve fosforylering het meest efficient is. Magnesium speelt een indirecte modulerende rol op het effect van zinkionen in mitochondrien, omdat magnesium de vorming van metallothioneine afremt [144]. 's Nachts (wordt gesteld) bevinden zich meer magnesiumionen in de cel. Magnesium remt in het cytosol de synthese van metallothioneine. Hierdoor zal zink de mitochondrien via MT minder kunnen afremmen (doordat ROS op MT bindt en zinkionen in de mitochondrien komen om complex 3 te remmen.

's Nacht tijdens de REM slaap vindt ook geen activiteit van UCP plaats. Gemeten is, dat tijdens de REMslaap (rapid eye movements) het lichaam minder doet aan bijregeling van zijn temperatuur [157]. Geen rillen of hijgen ter correctie van de lichaamstemperatuur [157]. REMslaap treedt niet in, als de temperatuur niet optimaal is, dat wil zeggen te koud of te warm. Aan de andere kant: als er teweinig REMslaap is, door deprivatie van de REMslaap (telkens wakker maken, op het moment dat het EEG verandert in EEG van REMslaap) dan treedt er hypothermie op, afkoeling van het lichaam [157]. Het lijkt erop dat de mitochondrien in de spieren niet alleen minder warmte produceren (weinig ontkoppelingsproteine UCP) , maar ook minder energie (ATP), want met name tijdens de REMslaap zijn de skeletspieren weinig aktief. De hoeveelheid ROS die in mitochondrien kan ontstaan, wordt op deze manier minimaal gehouden. Ander onderzoek laat zien dat bij chronische deprivatie van REMslaap er een toename optreedt van expressie van UCP1 in het bruine vetweefsel [158]. Wat is de reden dat tijdens REMslaap UCP minder actief is? Figuur 2 laat zien, dat bij lage UCP, de hoeveelheid gevormde ATP rechtstreeks afhankelijk is van koper- en magnesiumionen. Er is geen (UCPafhankelijke) correctie nodig voor temperatuurverschillen in de omgeving of voor gedragswisselingen waardoor de spieren tijdelijk een grotere ATP behoefte hebben. Is lage UCP snachts de omstandigheid waarbij de biogenese van mitochondrien afgestemd wordt op de hoeveelheid subunits van de (overdag) nieuw gevormde complexen 4 en 5 die met behulp van magnesium en IF1 aan elkaar worden gekoppeld?

Injectie  van magnesium laat de hoeveelheid REMslaap afnemen en de hoeveelheid nonREM slaap toenemen [159]. Het blijkt dat een toename van magnesiumionen (door incubatie van magnesium aan mitochondrien afkomstig van bruine vetcellen) binden aan GDP (guanosine diphosphate) [160]. Hierdoor bindt GDP minder gemakkelijker aan UCP, waardoor UCP aktiever wordt [160]. Bijkbaar voorkomt UCP de remslaap. De aanwezigeheid van UCP voorkomt een grote membraanpotentiaal tijdens de slaap, zodat ook minder of geen influx van magnesiumionen in de mitochondrien plaatsvindt [171]. Magnesiumionen spelen ook een rol bij de vorming van melatonine uit serotonine. Melatonine vangt ROS af in de mitochondrien.

Tijdens de slaap heeft IF1 een remmende werking op complex 5, maar zorgt er wel voor dat subunits geproduceerd door kernDNA en subunits geproduceerd door mitochondrieel DNA aan elkaar gekoppeld worden. IF1 heeft magnesiumionen nodig om zijn werk te doen. Dit is een wezenlijk onderdeel van herstelprocessen gedurende het slapen.

Een grote membraanpotentiaal kan optreden in de situatie waarbij er veel nutrienten in de cel zitten en de cel een lage ATP behoefte heeft. Het kan optreden na eten. Na het eten niet gelijk slapen maar ATP verbruiken met lichaamsbeweging is daarom bevorderlijk voor de gezondheid. Want daardoor ontstaat minder ROS. Dit past bij 2 TCM regels: eet 'savonds niet te laat, en: de grootste maaltijd kun je beter smorgens nuttigen.

Fasen hout, aarde en mitochondriele activiteit.

Relatief meer nutrienten dan ATP behoefte in de cel, vergroot de kans op ROS in de mitochondrien. Dit past bij fase Aarde in de Wu Xing cyclus. Een tweede situatie die de kans op ROS in de mitochondrien stimuleert, is wanneer er relatief meer ATP behoefte is dan nutrienten aanwezig zijn in de cel. Dit past bij fase Hout in de Wux Xing cyclus. Tijdens fase aarde komt gedrag voor waarbij spieren rond de maagmeridiaan, aan de voorkant van het lichaam, relatief meer actief zijn. Fase hout beschrijft gedrag dat gebruikt maakt van spieren rond de galblaasmeridiaan, aan de zijkanten van het lichaam. Fase hout uit evenwicht kan zich herstellen met fase aarde (qua gedrag door tekort aan nutrienten aan te vullen door te eten). Een goede voorbereiding voor fase hout, fysieke activiteit, is fase aarde, nieuwe aanvoer van nutrienten in de cel.

Rol van vitamine B12 en folaat beschreven als een voorbeeld van ''Hout voedt Vuur''.

B12 en folaat supplementen in voeding vergroot mitochondriele oxidatieve capaciteit, en verbetert de mitochondriele biogenese via activatie van PGC-1Alfa [150]. Deze activatie vindt plaats door methylering. Hartfalen gaat vooraf met een afname in energievoorziening van de hart spiercel, door middel van inhibitie van oxidatieve fosforylatie en inhibitie van de oxidatie van vrije vetzuren [150].

B11 en B12 zijn ook betrokken in van mitochondrien bij het vervolg van de afbraak van deze vrije vetzuren. Dit zijn nutrienten die gebruikt kunnen worden voor de vorming van de protonengradient, waarmee ATP geproduceerd wordt. [150]. Zoogdieren hebben twee enzymen die B12 als cofactor hebben: methionine synthase in het cytoplasma en methylmalonyl-CoA-mutase (MCM) in het mitochondrium [151] . Nadat B12 is opgenomen in de cel, verblijft het in het lysosoom, waar het omgezet wordt tot transcobalamine. Indien nodig, verhuist het naar het cytoplasma of naar het mitochondrium [151]. In het cytoplasma is het betrokken bij de omzetting van homocysteine naar methionine. In het mitochondrium is het betrokken bij de vorming van succynyl-CoA uit de vetzuren: uit beta oxidatie van vrije vetzuren, in het stapje van methylmalonyl-CoA naar succinyl-CoA. Succinyl-CoA is een onderdeel van de citroenzuurcyclus: dit kan verder gebruikt worden voor vorming van ATP, maar het is ook belangrijk bij de vorming van proteines en porphyrinen (basis voor cytochromen en voor haem groep in hemoglobine) [153].

De activatie (methylering) van PGC-1alfa vindt plaats via het molecuul SAM (s-adenosylmethoinine) dat gevormd wordt met behulp van B12 en folaat , dat homocysteine omzet naar methionine, en methionine wordt weer omgezet naar SAM [150]. Een toename van biogenese van mitochondrien kan plaatsvinden bij gelijkblijvende mitochondriele massa, omdat biogenese en mitofagie gecoordineerd optreden [150]. De mitochondriele turnover wordt efficienter [150].

B12 en folaat hebben daarom vermoedelijk een beschermende functie van het hart, gedurende extra belasting van het hart [150]. De lever is een belangrijke opslagplaats voor vitamine B12. Dit verhaal past bij het idee "hout voedt vuur'': een goede leverfunctie ondersteunt een goede werking van het hart. Dit is een van de manieren waarop het plaats kan vinden. De situatie wordt hier beschreven waarbij de mitochondrien aangestuurd worden door een grotere ATP behoefte, en een te kleine (of stagnatie van) aanvoer van nutrienten, wat past bij de beschrijving van de situatie, die voor kan komen in het voorjaar.

Tenslotte: een koperiondeficientie kan aanleiding zijn voor de ontwikkeling van een deficientie in vitamine B12 [201,202].

Fase metaal, longen zuurstofvoorziening en mitochondriele functie.

Hypoxia, en hyperoxia veroorzaken beiden ROS in de mitochondrien en verlaging van de membraanpotentiaal in het mitochondrium. Zowel teveel zuurstof (hyperoxia) als teweinig zuurstof (hypoxia) in de cel leidt tot het onstaan van ROS in de mitochondrien [156]. Bij hyperoxia ontstaat meer ROS dan bij hypoxia. ROS komt in de mitochondrien tijdens de oxidatieve fosforylering in de binnenste membraan vrij: Complex 1 en 2 geven ROS (superoxide) af aan de matrix. In de matrix zet SOD-2 (superoxide dismutase met mangaan als cofactor) superoxide om in waterstofperoxide. In de matrix remt ROS aconitase, een enzym dat in de citroenzuurcyclus citroenzuur omzet naar isocitroenzuur. Een vertraging van deze stap geeft een vertraging van het ontstaan van de protonengradient, waardoor de vorming van ATP (en ROS) worden afgeremd. Vermoedelijk speelt deze manier van onstaan ROS vooral een rol bij hyperoxia [156]. Dit is herleid uit het effect van knockout experimenten van SOD-1 vergeleken met die van SOD-2 [156]. Wanneer er meer zuurstof in de mitochondrien komt, dan er nutrienten beschikbaar zijn om mee te reageren, zal de zuurstof onvolledig worden omgezet in water, en kan zo superoxide ontstaan.

Complex 3 geeft ROS af aan de intermembraan ruimte. SOD-1 (superoxide dismutase met koper en zinkionen als cofactoren) zet superoxide om in waterstofperoxide. Dit remt complex 4 van de oxidatieve fosforylering [156]. Vermoedelijk speelt deze route vooral bij hypoxia. Wanneer er te weinig zuurstof is, om de hoeveelheid nutrienten in de mitochondrien om te zetten, ''hoopt de protonengradient zich op'', waardoor ook vrije radicalen kunnen ontstaan. Hiermee zal de kleinere hoeveelheid zuurstof dat er is, gemakkelijk tot superoxide worden omgezet.

Is hypoxia een situatie die om meer mitochondrien vraagt? Ofwel vertrekken calciumionen naar het cytosol? Pas als hierbij ook de ATP behoefte groter dan snelheid waarmee de mitochondrien ATP kunnen aanmaken, en er een lage membraanpotentiaal is over het binnenmembraan van het mitochondrium.

ROS kan ontstaan door meer nutrienten dan zuurstof (hypoxia bv). Bij een niet te grote ATP behoefte is het niet zinvol om meer mitochondrien te hebben, de membraanpotentiaal over het binnenmembraan van het mitochondrium is hoog. Calciumionen vertrekken niet naar het cytosol. Wel maakt ROS zinkionen vrij in het mitochondrium, om het proces van vorming van membraanpotentiaal (oxfos) af te remmen door binding aan complex 3. En zink wordt gebruikt ter bevordering van lipogenese door bepaalde enzymen in de citroenzuurcyclus in de matrix af te remmen, zodat citroenzuur naar het cytosol verhuist voor de novo genese van lipiden en cholesterol (gebruikt voor vorming van membranen). Hier is een aspect van de regel ''aarde voedt metaal'' zichtbaar: in fase metaal spelen zinkionen een rol om het effect van ROS af te remmen.

Fase Aarde en (alle) overgangen tussen de andere vier fasen (volgens Wu Xing): rol van zinkionen.

Zhang Zhong Jing (220 v.C.) in ''Verhandelingen over voorschriften van het gouden kabinet'': ''De aarde manifesteerd haar invloed gedurende de laatste 18 dagen van elk seizoen.'' [54]. Deze opmerking over fase aarde is te vertalen in een bijdrage van zinkionen, passen bij hier in dit artikel voorgestel TCM werkingsmechanisme. Zinkionen spelen een rol bij de vorming van metallothioneine waar zink aan bindt, dat naar de mitochondrien verhuist en daar de vrijgekomen ROS vangt, met vrijlaten van zinkionen in de mitochondrien. Zoals eerder beschreven remt zink de oxidatieve fosforylatie enigszinds af. Het ontstaan van ROS in de mitochondrien vindt sneller plaats bij seizoensovergangen (Bijlagen 3-5). Bijvoorbeeld, in fase hout is er kans op meer ROS vanwege de grotere behoefte aan ATP vergeleken met input aan nutrienten. (Hoe langduriger in de fase, hoe meer kans op ROS). In fase aarde zijn er in een cel meer nutrienten dan ATP behoefte, wat de kans vergroot op vorming van ROS. Tijdens fase water (slaapperiode) is er nauwelijk ATP nodig voor beweging van de ledematen. (Uiteraard is er wel altijd een basale hoeveelheid ATP nodig voor andere reacties en de mitochondriele fusion en fission processen gebruiken ook ATP.) Fase metaal houdt verband met de kans op hypoxia of hyperoxia, wat bijdraagt aan de vorming van ROS.

Een andere (aanvullende) manier om de faseovergang te helpen is via schildklierhormonen, die UCP (ontkoppelingseiwit) bijregelen. Bijregeling van warmteproductie is gemeten bij eekhoorns tijdens de winterslaap [152]. meer ontkoppelingproteines in mitochondrien in bruin vetweefsel en spieren, voor endothermie, waardoor minder ATP vorming plaatsvindt. Ontkoppelingseiwitten (UCP2) worden tijdens kou gestimuleerd door PGC-1alfa. Ook ROS stimuleert vorming van UCP2 [152]. Gemeten is dat schildklierhormonen invloed hebben op de vorming van UCP [49].

Vijf fasen van Wu Xing, organen en IF1 in mitochondrien.

De DNA expressie van IF1 (in de celkern) is afhankelijk van het orgaan [173]. Er is een hoge mRNA productie van IF1 bij hart, lever, nier, maag en hersenen [173]. Terwijl bij longen en dikke darm een lage mRNA productie van IF1 heeft [173]. Dit past bij de elementen uit de Wu Xing, zie Figuur 1.


Bijlage 9: Op grotere schaal: hersenen: acupunctuur kan invloed hebben op het cerebellum (kleine hersenen)

Het cerebellum (kleine hersenen) neemt 10% in van het hersenvolume, maar bevat meer dan de helft van de totale hoeveelheid hersencellen [164]. De afgelopen 250.000 jaar is het cerebellum sterker geevolueerd dan de prefrontale cortex. Er zijn aanwijzingen dat het cerebellum betrokken is bij emotionele en cognitieve functies. Beschadiging kan in verband gebracht worden met schizofrenie, depressie, bipolaire stoornis, autisme, dementie enepilepsie en syndroom van Schmahmann. Kinderen waarbij uit de kleine hersenen een tumor verwijderd werd, vertoonden teruggetrokken apathisch gedrag, ontroostbaar jammeren, kinderlijk gedrag, vervlakte emoties. De hypothese is dat het cerebellum zowel de grote hersenen als de emotiesystemen monitort, en alle processen in de hersenen stroomlijnt en timed. Het cerebellum zet niet zelf aan tot handelingen, het laat de processen gladjes verlopen: b.v. gelijkmatig in balans lopen. De motorcortex geeft eerst de benen de opdracht te gaan lopen, voordat het cerebellum in actie komt. Hetzelfde doet het cerebellum bij emoties en cognitieve processen. Een niet goede afstemming van het cerebellum op emoties kan bijvoorbeeld leiden tot razernij. Het cerebellum hoort op de rem te trappen, passend bij de situatie. De prefrontale cortex stuurt emoties in principe aan en reflecteert op gedrag. Dit past in de context van het hypothetische mechanisme voor TCM: een acupunctuur behandeling kan als effect hebben dat heftige emoties tijdelijk minder heftig zijn.

Binnen het cerebellum, in de cerebellaire cortex bevinden zich purkinje cellen, waarbij de synapsen van de parallelle vezels aankomen op de purkinjecel, via glutamaat afhankelijke receptoren met name het lerend onderdeel zijn (verantwoordelijk voor ''long term depression'' [166]. Deze synaps wordt gemoduleerd door serotonine, noradrenaline en acetylcholine. Bij de mens is de hoeveelheid van deze purkinjecel synapsen:10 tot 14e macht. De belangrijkst innervatie van het cerebellum gaat via mossy fibers en climbing fibers, Een andere belangrijke input is serotonerg. Experimenten met een serotonine antagonist kunnen het leren afremmen en eerder ''freezing'' opwekken bij dieren. Ook noradrenaline, geproduceerd in de locus coeruleus arriveert in alle onderdelen van het cerebellum. Noradrenaline is betrokken bij arousal, beslissen en geheugen. Noradrenaline remt de CF-PC synaps, door de vrijmaking van glutamaat uit climbing fibers (afkomstig van de olijfkern) te remmen. Hier heeft arousal invloed op leren. Acetylcholine heeft invloed op cerebellaire cortex en cerebellaire kernen. In de cerebellaire cotex is een toename van GABA gemeten na stimulatie van de werking van acetylcholine door diens receptoren te activeren. Acetylcholine moduleert de cerebellaire informatie verwerking binnen de cerebellaire cortex. de PF-PC synaps integreert binnenkomende signalen over milliseconden (AMPA receptor) en secondes mGu1 receptor) tot dagen en jaren door plastische veranderingen. De neurotransmitters serotonine, noradrenaline en acetylcholine beinvloeden dit locale leerproces en geheugenspoor in hetde cerebellaire cortex. Interessant in de context van het hypothetische mechanisme voor TCM, is dat de productie van serotonine afhankelijk is van zink, van noradrenaline van koper en de werking van acetylcholine via diens receptor onder invloed staat van magnesium. Anderszijds is de signaaloverdracht van de neurotransmitter glutamaat afhankelijk van zowel koper-, zink- als magnesiumionen. Input vanuit de zintuigen naar de hersenen zijn glutamaat afhankelijk.

Serotonine in detail: [165]: Serotonine speelt o.a. een rol in beloning/aversieve ervaring, geduld en arousal (regulatie van slaapwaak cyclus). Seretonine is betrokken bij aspecten van motor control. Cellichamen van serotonine producerende neuronen liggen vlakbij nucleus raphe en medulla oblongata. Alle  componenten van het cerebellaire systeem ontvangen input van serotonerge neuronen. Cerebellaire purkinjecellen verhogen spontane simpel spikes en nemen af in respons op glutamaat, na toevoeging van serotonine. Serotonine faciliteert long-term depression (betrokken bij leerprocessen in het cerebellum). Andere neuromodulatoren van het cerebellum zijn dopamine, acetylcholine. Samen met seretonine beinvloeden ze synaptische plasticiteit in het cerebellaire leren. De modulatie van serotonerge neuronen vanaf nucleus raphe kernen hebben effect op het motorsysteem, afhankelijk van de gedragscontext. Terwijl een grotere hoeveelheid serotonine een remmende werking kan hebben, kan in dezelfde synaps een hele kleine hoeveelheid serotonine juist een stimulerende werking hebben.

Hoewel koper- en zinkionen betrokken zijn bij de synthese van bepaalde neurotransmitters (dopamine, noradrenaline, serotonine), zijn er andere factoren die meer bepalend zijn voor de de hoeveelheid neurotransmitters. Hetzelfde geldt voor hormonen. Zinkionen zijn betrokken bij de novo synthese van het steroidskelet in de mitochondrien. Echter de afbraak van hormonen is net zo bepalend als de aanmaak. Afbraak van steroidhormonen vindt plaats via bepaalde isoform van cytochroom P450.   Cytochroom P450 (CYP) vormen komen voor in elke lichaamscel, met name in lever en ook in de hersenen, maag, longen [167]. CYP is betrokken bij de vorming van cholesterol, galzuren, eicosanoiden en steroid hormonen en bij de afbraak van steroidhormonen. CYP vertoont een circadiaans ritme, maar is niet direct afhankelijk van genen die betrokken zijn bij de regulatie van het circadiaans ritme (CLOCK,BMAL) [167]. CYP: deactiveert endogene en exogene verbindingen, steroiden en neurosteroiden [168]. Sommige hersen regio's hebben meer CYP dan de lever: gebieden die niet beschermd zijn door de bloedhersen barriere, zoals choroid plexus en posterior hypofyse., maar ook middenhersenen, basale ganglia en cerebellum. In astrocyten in olfactory bulb en corpus callosum (veel vezels). In feite in mitochondrien en in endoplasmatisch reticulum., b.v. in purkinjecellen in het cerebellum. CYP draagt bij aan metabolisme van steroidhormonen, en vice versa: neurotranmitters moduleren de activiteit van CYP in de hersenen. (tryptamine, serotonine, adrenaline, catecholamine). omzetting van androgenen naar oestrogenen [168].

Mitochondrien en hormonen. Adrenaline (en noradrenaline) stuurt de mitochondrien aan door complex 5 van de oxidatieve fosforylering te stimuleren (via inactivatie van IF1, een remmende factor op complex 5) [173]. Complex 1,3,4 en 5 worden voor een deel afgelezen uit kernDNA, een ander deel uit mitochondrieel DNA [174]. (Proteinen afgelezen uit) Het kernDNA stuurt de aflezing van het mitochondrieel DNA aan, ter aanpassing van energie en warmte productie aan de fysiologische omstandigheden [174]. Oestrogenen en schildklierhormonen hebben hun receptor in de celkern van de cel, maar ook in de matrix het mitochondrium bij het DNA [174]. Op deze manier kunnen ze bijdragen aan de synthese snelheid van onderdelen van complex 1,3,4 en/of 5, dat in de mitochondrien plaatsvindt.

Andere factoren dan koper zink en magnesium zullen de hoofdrol spelen bij fysiologie. Wel zijn de ionen waarschijnlijk betrokken bij vitaliteit, efficientie van mitochondrien, zoals ook in het cerebellum.  TCM (zoals acupunctuur) stimuleert het zelfgenezend vermogen, wordt wel gezegd, wat hier in de context van koper-, zink- en magnesiumionen geplaatst is. Wanneer het cerebellum voldoende zijn werk kan doen, zijn gedrag, emotie, beweging en balans goed op elkaar afgestemd,of wel getimed. Harmonie, het TCM begrip Shen, is hier van toepassing.


                             

Figuur 11: Uit [184]. Noradrenaline wordt geassocieerd met alertheid, dopamine met motivatie en beloning, en serotonine met eetlust en gerichtheid op 1 doel. Dit doet denken aan het gedrag, passend bij de drie beenmeridianen: eetlust bij de maagmeridiaan, alertheid bij de blaasmeridiaan en motivatie bij de galblaasmeridiaan. Respectievelijk zijn deze beenmeridianen gekoppeld aan fase aarde, water en hout.

De drie neurotransmitters noradrenaline, dopamine en serotonine lijken gecorreleerd te zijn met de drie beenmeridianen. Uit de invloed van omgevingstemperatuur op het lichaam, afhankelijk van de locatie van de beenmeridianen was geredeneerd, dat de maagmeridiaan met zinkionen en galblaasmeridiaan met koperionen was geassocieerd. (d.w.z. ''relatief meer beinvloed door variatie in betreffend ion''). Deze redenatie wees de blaasmeridiaan toe aan (gevoeligheid voor) variatie van zinkionen.

Bijlage 10. Adrenaline en magnesiumionen.

Blaasmeridiaan, magnesiumionen en (nor)adrenaline. Gedurende praktijkervaring van honderden jaren of langer is bij de polsdiagnose blijkt in de polspositie-lokatie die staat voor de blaasmeridiaan, een effect zichtbaar. Het gaat over de locatie van de onderwarmer, die gerelateerd is volgens het in de tekst beschreven werkingsmechanisme van TCM gerelateerd is aan magnesium. Hoe is de blaasmeridiaan te relateren aan magnesiumafhankelijke processen, en wordt (deficientie) relatief gauw zichtbaar in de polsdiagnose? Eerder in de tekst die de polsdiagnose beschrijft is gesteld dat magnesium variatie in cellen bij de lokatie van de blaasmeridiaan in de bindweefselcellen, de snelheid van productie van lysyloxidase beinvloeden, wat in principe zichtbaar in de polsdiagnose lokatie kan zijn [179].

Het lichaam reageert met adrenaline en (noradrenaline) op stresssituaties, de bloeddruk stijgt en de spijsvertering wordt tijdelijk uitgezet. Het bloed is dan beschikbaar voor de hersenen en spieren. Noradrenaline en adrenaline worden door het lichaam weer snel, binnen enkele minuten, afgebroken.

De blaasmeridiaan spierlocaties zullen actief zijn bij verandering van alertheid, waar noradrenaline een rol bij speelt. In een situatie waarbij men vermoeid is, en niet meer gemotiveerd, is het opstaan en gaan liggen (blaasmeridiaan) de handeling die nog steeds moet gebeuren. Het draaien, wenden om naar links of naar rechts te gaan,  situaties omzeilen, kan gespaard worden bij energietekort. De blaasmeridiaan wordt dan nog wel belast, en daarom sneller overbelast bij stress. Adrenaline dat vrijkomt bij werken met energietekort, hebben een effect op de magnesiumionen in de spieren en bindweefsel rondom de locatie van de blaasmeridiaan. Adrenaline (en noradrenaline) veroorzaken een leegloop van magnesiumionen uit mitochondrien naar cytosol en vervolgens naar het serum, ter bevordering van bloedvatverwijding [179]. Dit is tijdelijk als de adrenaline niet chronisch hoog is. Bij chronische stress komen mogelijk niet alle magnesiumionen terug de cel in [179]. Dit maakt de ''blaasmeridiaan'' geschikt voor ''yin (magnesium)'' en ''yang (zink). Zo wordt het ook toegepast in de TCM. De drie beenmeridianen zijn daarom mogelijk geassocieerd met de drie neurotransmitters in Figuur 11.


Bijlage 11: Bijdrage aan verschil tussen linker en rechterlichaamshelft: macrofagen, lever en milt.

Verschil tussen linker en rechterlichaamshelft is zichtbaar in de polsdiagnose die bij acupunctuur en TCM in het algemeen gebruikt wordt (zie Figuur 5). Dit verschil kan niet genegeerd worden en heeft een verklaring nodig over hoe dit kan ontstaan en kan bijdragen aan het effect van een acupunctuurbehandeling. Dit verschil in koper zink en magnesium termen, heeft een oorzaak. In deze bijlage wordt gezocht naar een fysiologische oorzaak hiervan. Een verschil tussen linker en rechterhelft is de ligging van de lever (ten opzichte van de milt), en daarmee het effect van lever op de extracellulaire vloeistof in de directe omgeving. Er wordt gedoeld op het immuunsysteem, en macrofagen types M1 en M2.

Macrofagen M1 en M2 en rol van zinkionen. Macrofagen spelen een belangrijke rol zowel in het niet-specifieke immuunsysteem (zoals bij genezing van een wond) als in het adaptieve immuunsysteem. Wondgenezing gaat gepaard met een toename van M1 macrofagen (pro-inflammatoir, aanval microorganismen en weefsel) gevolgd door een afname in M1 en toename van M2 macrofagen (anti-inflammatoir, weefselopbouw). Normaal gesproken vindt bij wondgenezing een toename van macrofagen M1 plaats die NO afgeven aan de omgeving om lichaamsvreemde deeltjes en beschadigd weefsel aan te vallen. Deze NO dringt vrij de membranen in van cellen [133], om in het cytoplasma zich te binden aan metallothioneine, waardoor vrije zinkionen ontstaan. Als deze zinkionen de mitochondrien inkomen, zal dit de vorming van membranen stimuleren, wat de bedoeling is bij wondgenezing.

Acupunctuur heeft als basis, kleine beschadigingen in de huid te genereren door het prikken. Acupunctuur kan de omzetting van M1 naar M2 bevorderen [117]. Dit is van belang bij bijvoorbeeld het effect van hypoxia bij wondgenezing [119]. In de dermis (onder de epidermis) zijn bij wond genezing mesenchymale stromal cellen betrokken bij de omzetting van M1 naar M2 macrofagen. Hypoxia onderdrukt dit omzettingsproces in de huid [119]. Acupunctuur kan bijdragen aan het genezingsproces bij bepaalde huidziektes.

M2 heeft het cytokine interleukine 10 (IL-10) nodig om tot expressie te komen en geeft zelf weer IL-10 af om extra M2 te laten ontstaan. IL-10 speelt een belangrijke rol in de werking van acupunctuur. Wetenschappelijk onderzoek bij spierontsteking [117] demonstreert het effect van acupunctuur: een switch tussen veel M1 naar relatief veel M2, met afname pijn en zwelling. Bij proefdieren waarbij IL-10 niet tot expressie kan komen, treedt dit effect niet op [117]. Naast acupunctuur hebben ook lichamelijke oefeningen, excercises, een anti-inflammatoir effect heeft: ook daarbij is gemeten dat een verschuiving van M1 naar M2 optreedt. Gemeten is dat ATP toeneemt bij acupunctuur, dat purinerge receptoren (P2X7) op macrofagen stimuleert [117].

Diverse immuuncellen scheiden zink af in de vorm van exocytose van zinkblaasjes: mestcellen, granulocyten en neutrofielen, en door bloedplaatjes [133]. Deze cellen betrokken bij zink exocytose hebben een grotere behoefte aan zink [133]. Macrofagen hebben zink nodig voor productie van cytokines [136]. Bovendien hebben macrofagen ook receptoren voor catecholamines, zoals adrenaline [137]. In reactie op binding van adrenaline aan de macrofaag treedt er toename op van productie van cytokine IL-10 [137].

Lever: incidenteel meer M1 dan M2 macrofagen. Lever en milt spelen een belangrijke rol in het immuunsysteem. Een kwart van de bloedtoevoer naar de lever wordt aangeleverd via de leverslagader, die rechtstreeks uit de aorta (grote lichaamsslagader) komt. De overige driekwart van de bloedtoevoer komt via de poortader (Vena Porta), die bloed uit de darmen, milt, alvleesklier en galblaas naar de lever vervoert. Dit bloed bevat veel verteerde voedingsstoffen, die de lever verder verwerkt. Wanneer het bloed de lever verlaat, wordt het via de leverader in de algemene bloedsomloop teruggevoerd. Zie Figuur 12.

Figuur 12: Bloedvaten van en naar de lever: Een bloedvat vanaf de milt verloopt via de poortader naar de lever: milt en lever zijn nauw verbonden met elkaar. De lever bevat veel macrofagen (en overigens - bij ontsteking - ook veel metallothioneine [145]).

                                                      


De lever (in bovenbuik, relatief rechts van het midden) ontvangt het verteerde voedsel vanuit de darmen via de poortader [114]. In het verteerde voedsel komen mogelijk verkeerde stoffen voor, bedorven, of met resten van darmflora heeft een actief immuunsysteem nodig. M1 macrofagen zijn betrokken bij de aanval op deze microorganismen. De lever bezit 80-90% van de totale populatie in het lichaam van ‘’fixed-tissue’’ macrofagen [114]. De lever bezit zowel M1 al M2 macrofagen. Beide types macrofagen M1 en M2 zijn reversibel, en veranderen onder invloed van bepaalde cytokinen in het andere M type [116]. M1 wordt geactiveerd bij een wond, infectie of schimmel, bacterie of virus. M1 produceert o.a. IL-6 [116]. De lever is erg gevoelig voor hypoxia, en produeert bij intermittent hypoxia (OSAS) meer IL-6. Bij hypoxia ontstaat in de lever een laaggradige ontsteking (met veel M1). Hypoxia kan ontstaan bij OSAS (slaap apneu) dat ook bijdraagt aan de kans op ontsteking van de lever (NASH: non alcoholic steatohepatitis) [118]. Als  gevolg van intermittent hypoxia komt IL-6 tot expressie in hepatocyten en in macrofagen, en komt er vanuit de lever meer IL-6 in de circulatie [118]. M1 produceert o.a. IL-6 [116]. Ook in een celcultuur van levercellen is gemeten dat bij hypoxia polarisatie tot M1 macrofagen optreedt [118].

In TCM is de lever betrokken bij stagnatie, wat hier mogelijk verband mee kan houden. TCM associeerd lever met fase hout: plannen, ondernemen, jagen. Bij het jagen kan een situatie ontstaan dat er meer energie nodig is, dan aangeleverd wordt Dit kan stagnatie geven.

Milt: meestal meer M2 dan M1 macrofagen. De milt (in bovenbuik, relatief links van het midden, ook een beetje rechts) is het grootste perifere lymfoide orgaan, en is anatomisch nauw gerelateerd aan de lever. De milt beinvloedt het specifieke en het niet-specifiek immuunsysteem. De milt bezit veel fagocytose uitvoerende macrofagen. Doordat de milt circulerende apoptotische cellen opruimt, is een fine tuning van het immuunsysteem mogelijk. De milt bevat veel T-cellen en B-cellen, voor de productie van nieuwe immuuncellen en antilichamen, en is een reservoir voor circulerende monocyten, die snel naar verschillende ontstekingsplaatsen kunnen gaan, in geval van ontsteking. De milt maakt zowel pro-ontstekings-cytokinen (TNFalfa, IL-6) als anti-ontstekings cytokinen (IL-10). De pro-ontstekings cytokinen gaan vanuit milt direct naar lever (via splenic en portal venen). De secretie van anti-ontsteking IL-10 vindt voornamelijk via de milt plaats. De secretie van ontstekings cytokines wordt gehandhaafd door ander organen, zoals vetweefsel en lever [114, gemeten bij muizen op een dieet, dat veel vet bevat].

In TCM hoort de milt bij fase aarde, waar voeding bij centraal staat. Regulier zuivert de milt het bloed. Goed bloed brengt de nutrienten efficienter naar de cel. Voeding betekent ook herstel: M2 macrofagen zijn betrokken bij dit proces.


Links en rechts : relatief meer IL-10 versus relatief meer IL-6: invloed op zinkionen. Verschil tussen linkerzijde en rechterzijde van het lichaam is dat de milt IL-10 afscheidt aan de interstitiele ruimte, ter stimulatie van ontwikkeling van M2 macrofagen (uit M1 macrofagen) en de lever eerder IL-6 (passend bij M2).

De milt scheidt IL-10 af, voor ontwikkeling van M2 macrofagen uit M1 macrofagen. M2 gedijt onder optimale zink concentraties: Macrofagen type 2 (toename door IL-10, afgescheiden door milt) produceren het groeihormoon ornithine, dat helpt in het herstelproces bij bijvoorbeeld wondgenezing. De intracellulaire synthese in M2 van ornithine wordt gestimuleerd door zinkionen. Een aantal immuuncellen (zoals neutrofielen en granulocyten) kunnen zink uitscheiden (in de vorm van exocytose van zinkblaasjes). Onafhankelijk van het immuunsysteem geldt bovendien, dat bepaalde cellen in de pancreas, relatief links in het lichaam gelokaliseerd zink uitscheiden (betacellen: zinkexitose tegelijk met insuline).

De lever bezit vaak meer M1 macrofagen, die IL-6 afgeven aanhet bloed. Macrofagen type 1 worden in hun cytoplasma door zinkionen geremd in hun productie van NO (waarmee ze pathogenen aanvallen).

Mogelijk ontstaat er door asymmetrie in lever en milt qua M1 en M2 balans een zinkgradient in de interstitiele vloeistof, oplopend van de rechterzijde van het lichaam naar de linkerzijde. Als rechts minder zinkionen bezit, zal de rechterpols eerder een zinktekort meten.

Kopergradient. Hoe ontstaat de kopergradient, een (intracellulair) afnemende gradient in koperionen, van rechts naar links? In het algemeen zal de linkerpols eerder dan de rechterpols, tekenen vertonen van bloedstagnatie, stagnatie of bloedleegte [58], en yinleegte, allen te relateren aan een grotere gevoeligheid voor koperion deficientie. De rechterpols zal eerder tekenen vertonen van damp, dat zich uit yangleegte (gevoeligheid voor zinkion deficientie) kan ontwikkelen. Eerder in dit artikel is beschreven dat de kopergradient mogelijk ontstaat doordat de lever 's nachts de meeste warmte produceert. 's Nachts dient het lichaam daarom de linkerzijde van het lichaam iets meer op te warmen. De spieren en bindweefselcellen van de linkerzijde hebben iets actievere of iets meer mitochondrien voor dit proces. Een disbalans door kopertekort zal eerder links bemerkt worden, omdat links meer koperionen nodig heeft in de mitochondrien, en minder koper overblijft voor andere processen, zoals de vorming van lysyloxidase.

Mannelijke en vrouwelijke zijde van het lichaam? Yin en yang zijn ten opzichte van elkaar relatieve termen, en staan ook voor licht en donker, voor mannelijk en vrouwelijk. De linkerpols wordt als ''meer yang'' beschouwd en de rechter pols als ''meer yin''. ([Su Wen, hoofdstuk 80]). Met yang en yin wordt hier specifiek bedoelt: mannelijk respectievelijk vrouwelijk. Deze linksrechts tegenstelling is als volgt in de kopergradient van het hypothetische TCM mechanisme uit te drukken. Het idee dat mannen eerder een duidelijke linkerpols hebben en vrouwen een duidelijker rechterpols zou als volgt geduid kuknnen worden. Meestal hebben mannen relatief meer spierweefsel en vrouwen relatief meer vetweefsel.

Meer spierweefsel betekent de aanwezigheid van meer mitochondrien die fission ondergaan, waarbij koperionen vrijkomen. Meer koperionen zijn dat beschikbaar voor de productie van lysyloxidase, voor een steviger bindweefsel, ook het bindweefsel om het polsvat. Bij gezonde mannen zijn beide polsen meestal duidelijk. Dat de linkerpols nog iets steviger is, heeft te maken met de warmteproductie in de lever gedurende de nacht. 's Nachts produceert de leverde meeste warmte, en dient de linkerzijde van het lichaam iets meer opgewarmd te worden. De spieren en bindweefselcellen van de linkerzijde hebben iets actievere of iets meer mitochondrien voor dit proces. Bij energie in balans, zal overdag, de periode van fission van de mitochondrien, er rechts relatief meer fission zijn, waardoor daar relatief meer koperionen ter beschikking komen voor de lysyloxidase produktie.

Meer vetweefsel betekent meer zinkionen in de mitochondrien voor de productie van lipiden en cholesterol. Cholesterol is ook nodig voor de aanmaak van steroidhormonen zoals oestradiol, cortisol. Meer zink in de mitochondrien betekent minder zink in het cytosol. Hierdoor is er minder metallothioneine om de kopermoleculen naar het golgiapparaat te vervoeren voor de productie van lysyloxidase. Hierdoor hebben vrouwen vaak een iets minder stevige polsvat dan mannen om te palperen. De rechterpols iets steviger want: na een menstruatie kan een vrouw tijdelijk bloedleeg zijn, waardoor de linkerpols bij palpatie tijdelijk iets zwakker is.

Een dikkere man met minder spiergebruik, lagere conditie zal eerder een pols hebben die op de pols lijkt van vrouwen. Een magere gespierde veel sportende vrouw met stress zal eerder een pols hebben die op de pols lijkt van mannen.


Bijlage 12: Modulatie van zinkionen concentratie in serum.

a. Opname van zinkionen door de darmen. Na de maaltijd neemt de zinkionen concentratie in het serum tijdelijk toe. Zinkabsorptie is een ingewikkeld verhaal, vanwege diverse soorten moleculen in het voedsel, en vanwege ook de rol van darmbacterien. Artikels [187] en [188] beschrijven metingen die onderzoeken hoe de beschikbaarheid en opname in de darmen van zinkionen is. [187]: Vooral mensen die weinig vlees en vis eten (ontwikkelingslanden) kunnen zinkdeficientie ontwikkelen. Hierbij ontstaan groeiachterstand (dit doet denken aan de TCM term Jing), hypogonadisme, een slecht immuunsysteem en neurologische afwijkingen. Dermatitis en pneumonia kunnen voorkomen, en een verminderde expressie van cytokines (TNFalfa, IL-1,IL-2,IL-4, IFgamma) Bij de zink verkregen uit plantaardige bronnen, kunnen tannine, fytaat en vezels in het dieet de zinkabsorptie door de darmen afremmen. Ook voedelconsumptie met veel ijzer, calium en koper kan een remmende invloed hebben op zinkabsorptie, omdat deze ionen competieren met zink op diverse metaaliontransporters. [187]: De hoeveelheid zinkabsorptie hangt af van de andere proteines in het voedsel. Sowieso is van belang dat veel metaalionen in het lichaam radicalen kunnen vormen, terwijl de peptiden die de metaalionen binden juist antioxidatieve kenmerken hebben [188].

De spijsvertering van drie peptiden (ser-met) en (asn-cys-ser) en van glutathion, kunnen zinkionen binden en (wanneer peptiden niet gehydrolyseerd worden, worden daarmee de zinkionen opgenomen via de darmen in het bloed [188].   In vitro is gemeten: Er is een verteringsmoment in de maag en een in de darmen bij de drie peptiden (ser-met) en (asn-cys-ser) en van glutathion. In de maag worden deze niet verteerd door pepsine. In de darmen, de tweede verteringsperiode, verteert pancreatine de helft. De andere helft van zink-asn-cys-ser die niet door pancreatine gehydrolyseerd wordt, blijft (gebonden aan zink) als enige oplosbaar en daardoor bijdragend aan de zinkabsorptie. (het gaat hier om een klein eiwitje, die als geheel blijkbaar kan worden opgenomen via de darmen. Dit zou volgens [188] een alternatief kunnen vormen voor zink supplementen. De anorganische zinksupplementen, zoals zinkoxiden hebben een slechtere opname in de darmen.

[189]: In melkproducten zit veel (grotere) eiwitten van de vorm caseinophosphopeptides (CPP). Deze eiwitten bezitten vanwege deze fosfaatgroepen veel negatieve lading, die gemakkelijk tweewaardige cationen kunnen binden, zoals koper - en zinkionen, calcium- en ijzerionen, en magnesiumionen. Als de (grotere) CPPs niet gehydrolyseerd worden kunnen ze ook in de faeces terecht komen [189]. Bij het eten van vet voedsel is de kans groter dat de CPPs uit de melkproducten niet gehydrollseerd worden [190]. (Dit past in TCM -gerelateerde waarschuwingen om niet teveel melk en vet voedsel te eten). [188]: Koperionen gebonden aan caseinophosphopeptides worden niet gehydrolyseerd gedurende de vertering. [189]: zowel fosforylering als binding van cationen aan CPP voorkomt hydrolysering van de CPP. Vraag blijft wat darmbacterien toevoegen aan dit verhaal [189]. Overigens is moedermelk meer geschikt voor zinkionopname in de darmen dan koemelk [191].

In een maaltijd bevinden zich ook koper- ionen en magnesiumionen die na vertering in het serum terecht komen. Zinkconcentraties komen in het cytoplasma in een grotere hoeveelheid voor dan koperion concentraties (Zie figuur 8 in bijlage 1). Koperionen zijn vrij reactief en worden door de lever relatief meer vastgehouden en gereguleerd. Magnesiumionen hebben in het serum een bloeddruk bijregelende rol, wat streng gereguleerd wordt in het lichaam onder invloed van adrenaline.

b. Fluctuatie van zinkionen concentratie door spierbewegingen bij aerobic oefeningen. Onmiddelijk na de aerobische oefeningen neemt de zink concentratie in het serum toe [192]. Na herstel van de aerobic oefeningen is de zinc concentratie in het serum en is zelfs lager dan vooraf aan de oefeningen [192]. Dit interpreteert [192] als volgt: de toename van zinkionen onmiddellijk na de oefeningen kan ontstaan door beschadigde spiercellen en verandering in zuurbase homeostase (carboanhydrase) een zink metalloenzym: voor omzetting van CO2 naar bicarbonaat, betrekking hebbend op gastransport en zuurbase evenwicht [193]. De afname van zinkionen in het serum treedt op tot vier uur na de oefeningen. Vermoedelijk is dit veroorzaakt door herstelmechanismen in de spieren [192]. Bij de ontstekingsrespons komen cytokinen (IL1 en IL6) vrij en infiltreren immuuncellen in de spieren [192]. Ook de lever kan meedoen met deze onstekingsrespons, in de vorm van expressie van zinktranportmoleculen en metallothioneines. De cytokinen aktiveren de lever tot productie van meer metallothioneine, waardoor de lever relatief meer zink vasthoudt, en de zink dan ''relatief'' verhuist van plasma naar lever en van plasma naar de interstitiele vloeistof rond de spiercellen [192]. Twee uur na de oefeningen is bovendien een toename van zinkionen in de urine gemeten [192].

Deze invloed van spieractiviteit op serum-zinkconcentratie beschrijft mogelijk het gemeten circadiaans ritme van zinkionen in het serum met een maximum in de ochtend. 's Nachts zijn de spieren, betrokken bij verplaatsing van het lichaam (yang meridianen), in rust. In de nacht bouwt zinkionen op. Overdag vindt regelmatig spierbewegingen plaats, waardoor het serum zink langzaam steeds minder wordt. Hiermee ontstaat het zink maximum in de ochtend.

Dit past bij de volgende regel binnen TCM. In de TCM wordt gesteld dat de hoofdmaaltijd eigenlijk in de dient plaats te vinden. Voor de aanmaak van verteringsenzymen in onder anderen de pancreas en van insuline in de pancreas zijn zinkionen nodig. Met andere woorden: je zou kunnen zeggen: in de ochtend wordt een (reguleerbaar extra deel) zinkionen gebruikt voor vertering, overdag voor spierbeweging, en 's nachts voor bestendiging van geheugenprocessen.


Bijlage 13: beschrijving van de meridiaanvolgorde in de organische klok (circadiaans ritme), en drie gedragstypen, elke met een andere ''mitochondriele toestand'', leidend tot de nummering van acupunctuurpunten langs de meridianen, zoals TCM omschrijft.



De orgaanklok in TCM: circadiaans ritme van orgaanaktiviteit en meridianen.

Figuur 13: De hersenen maken de keuze, welk gedrag wordt gestart. Een set spieren passend bij het gedrag wordt geactiveerd. Via terugkoppeling nemen de hersenen waar, of de spieren betreffend gedrag al lang uitvoeren en vermoeid raken, en wat de  conditie van de spieren is. Hierbij speelt de kwaliteit van het bindweefsel een rol.

Bij een gedrag werken armen en benen samen, zodanig dat er geen balansverstoring tijdens de beenbewegingen plaatsvindt. Omdat de benen de grootste verstoring van balans geven, vergeleken met de armen, worden de armen het eerst geaktiveerd. De hersenen nemen waar dat de armen klaar zijn om zich aan te spannen (in de figuur de regel: yang arm -> van hoofd naar voet). Vervolgens start de yang been meridiaan. Deze volgorde: eerst arm meridiaan, dan beenmeridiaan is ook in de orgaanklok zichtbaar.

Bij het starten van de yang been meridiaan staan de zintuigen als eerste scherp. De yangmeridianen starten ter hoogte van de zintuigen op het hoofd, waar ook de nummering van de acupunctuurpunten begint. Na verrichte arbeid is herstel nodig, de yin beenmeridiaan wordt aktief. Voeten en onderbenen ondergaan het meeste effect van de zwaartekracht en lichaamsgewicht. Het bloed en de lymfe dient weer terug te vloeien naar het lichaam. Dat vindt sowieso plaats, maar in rust zal dit gemakkelijker plaatsvinden. Acupunctuurpunten van de yin beenmeridiaan zullen ter hoogte van voeten en onderbenen eerder een ''energetische leegte'', ofwel een drukgevoeligheid of verandering van kwaliteit van bindweefsel in de locatie van het acupunctuurpunt bevatten. Daarom zal hier eerst gecheckt worden wat de kwaliteit van de punten is, en daarna naar boven richting lichaam oplopen. Dit past bij de nummering van de acupunctuurpunten op de meridiaan.




De pdf versie van dit verhaal staat onder de link

Westers Medische beschrijving van het TCM werkingsmechanisme