r i bose Ribose Ribose is een essentieel onderdeel van ATP (adenosine trifosfaat), en maakt daarnaast deel uit van voor de energiestofwisseling belangrijke stoffen als FAD, NAD, Co-enzym A, cAMP, RNA en DNA. Onder normale omstandigheden is het lichaam in staat zelf voldoende ribose aan te maken uit glucose, maar dit is een relatief traag proces. Als er een zware aanslag op de lichaamsvoorraden ATP wordt gedaan (na zware inspanning of bij verstoringen van de energiehuishouding als bijvoorbeeld fibromyalgie), kan ribosesuppletie ATP-voorraden snel aanvullen en daarmee het herstel van het energieniveau flink bespoedigen. Aldert Hoogland Adenine-nucleotide afbraak en het effect van ribose Hart- of spiercel Plasma Fenylalanine hydroxylase Geactiveerd ADP Ribose ADP Rib ose an afh Adenosine AMP Deaminase ese th yn ws ieu N 2 O2 die anders verloren zouden Ozijn gebruik van AMP-afbraakproducten, Purineverlies IMP + NH3 Ri bo se af nk eli jk Geactiveerd Ribose gegaan. In-vitro kon ribose de nieuwsynthese van ijzer ATP, ADP en AMP in spierweefsel met een factor drieH2tot H2van O O vijf verhogen. Hergebruik AMP-afbraakproducten nam zelfs met een factor drie tot acht toe, af5-HYDROXYTRYPTO DOPA hankelijk van het type skeletspier. Inosine ha Geactiveerd (PRPP) TYROSINE snel beschikbaar voor zowel nieuwsynthese van adenosine als voor her- TRYPTOFAAN lijk ke 5’-Nucleotidase AMP ATP Doordat de trage riboseaanmaak uit glucose wordt omzeild, is ribose (PRPP) Myokinase Ribose Hypoxanthine vitamine B6 Vrije radicalen Hartaandoeningen en urinezuur Een hart in slechte conditie is onvoldoende in staat het bloed naar de CO2 CO2 D-Ribose is een natuurlijke suiker (monosacharide), bestaande uit vijf Ook andere voor de cel essentiële stoffen als NADH, FAD, Co-enzym A, koolstofatomen (pentose-suiker). Het is een centraal onderdeel van nu- DNA en RNA, bevatten adenosine in hun molecuul (zie figuur 1). ATP cleotiden - de componenten waaruit het DNA en RNA zijn opgebouwd - is de belangrijkste energiebron in alle levende cellen. Alle lichaams- Figuur 2. Als de cel veel ATP verbruikt, stijgen de ADP-concentraties. Dat is de trigger O2 voor een adequate (aërobe) ATP-productie aldaar. evenals van ATP, NAD, FAD, co-enzym A en andere voor de celstofwisse- functies zijn afhankelijk van voldoende beschikbaar ATP. ATP bestaat voor de zogenoemde myokinase-reactie, waarbij opnieuw ATP wordt gevormd, maar In hartspierweefsel zijn twee essentiële enzymen in de pentose-fosfaatascorbaat ling essentiële stoffen (zie figuur 1). Het lichaam kan het in principe zelf uit adenosine (een adenine nucleotide) dat aan drie fosfaatgroepen is ook de AMP concentratie stijgt. Om de verhouding tussen ATP, ADP en AMP in balans H2O route nauwelijks aanwezig: glucose-6-fosfaat dehydrogenase en 6-fos- aanmaken, maar in sommige gevallen schiet de eigen productie tekort. gekoppeld (zie figuur 1). De in ATP opgeslagen energie komt vrij als de te houden wordt overtollig AMP (in spierweefsel) omgezet in IMP (inosine monofos- NORADRENALINE fogluconaat dehydrogenase. Herstel van de ribosevoorraad van het hart MELATONINE verbinding met de derde fosfaatgroep wordt verbroken. Daarbij wordt faat) of in adenosine (in het hart). In rust kan daaruit weer AMP worden gevormd. Een langs deze route verloopt daarom behoorlijk vertraagd. Het hart is dan SAMe (S-adenosylmethionine) adenosine difosfaat (ADP) en anorganisch fosfaat gevormd. In een belangrijk deel van de purines wordt echter uit de cel verwijderd. Bij ongeveer 1-2% van ook in belangrijke mate afhankelijk van de voorraad PPRP (geactiveerd aërobe situatie, als er veel zuurstof voorradig is, wordt de binding tus- de Europeanen is het enzym dat AMP in IMP moet omzetten verstoord (Myoadenylate ribose) voor het energieherstel. sen ADP en de (derde) fosfaatgroep snel weer hersteld, waarbij opnieuw deminase deficiency, oftewel MADD), waardoor adenosine via het bloed naar de lever In geval van ischemie in de hartspier kunnen de ATP-niveaus met meer ATP wordt gevormd. moet worden getransporteerd om daar te worden afgebroken. dan 50% afnemen en het kan zeven tot tien dagen duren voordat de 3JCPTFPOEFSEFFMWBO"51FOBOEFSFOVDMFPUJEFO "EFOJOF /) / 0 0 1 0 0 1 0 )$ 0 0 0 1 0 $) 0 0 'PTGBBUHSPFQFO ) ) $ $ 1VSJOFT / / $ / $) "EFOJOF%/"3/" (VBOJOF%/"3/" 1ZSJNJEJOFT $ZTUPTJOF%/"3/" 5IZNJOFBMMFFO%/" 6SBDJMBMMFFO%/" ) ) 0) 0)3JCPTF )%FPYZSJCPTF “Ook andere voor de cel essentiële stoffen als NADH, FAD, Co-enzym A, DNA en RNA, bevatten adenosine in hun molecuul” "EFOPTJOFNPOPGPTGBBU".1FFOOVDMFPUJEF "EFOPTJOFEJGPTGBBU"%1FFOOVDMFPUJEF "EFOPTJOFUSJGPTGBBU"51FFOOVDMFPUJEF '"%'"%) /"%/"%) $PFO[ZN" D".1 "%1SJCPGMBWJOF "%1OJDPUJOBNJEF# FYUSBSJCPTF "%1QBOUFUIFuOFWJU#WBSJBOU GPTGBBUPQ0) ".1NFUNPOPGPTGBBUHSPFQWFSCPOEFONFU0) (PRPP) DOPAMINE weefsels te pompen. Daardoor krijgen de weefsels niet genoeg zuurstof dehydro- SAMe ADRENALINE ATP-niveaus weer hersteld zijn. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat ribosesuppletie bijdraagt aan een herstel van de ATP-spiegels en hartfunctie: de niveaus zijn binnen één à twee dagen vrijwel hersteld. Op twee manieren probeert de cel daarna de voorraad adenosine nucle- Bij patiënten met hartfalen (decompensatio cordis) bleek het hart na otiden weer op peil te krijgen: hergebruik en nieuwsynthese (zie figuur acht weken ribosesuppletie aanmerkelijk beter te functioneren op tal Als de energievraag aanhoudt, staat creatinefosfaat (CrP) zijn fosfaat- 2). Hergebruik houdt in dat uit de AMP-afbraakproducten weer AMP van parameters [2-12]. groep af aan ADP om weer ATP te vormen. Als ook de cellulaire bron- en uiteindelijk ATP wordt geproduceerd. Langs de tweede route wor- nen van CrP zijn uitgeput, valt de cel terug op een derde mechanisme den nieuwe nucleotiden geproduceerd uit ribose. Voor beide routes is voor de productie van ATP: de myokinase-reactie (zie figuur 2). In dit ribose onontbeerlijk. proces worden twee ADP-moleculen gebruikt om één ATP-molecuul te vormen, en een adenosine monofosfaat-molecuul (AMP). Het resultaat is dat AMP zich ophoopt en deels wordt afgebroken tot adenosine, “Door de moeizame omzetting zijn m.n. de hartspier en het skeletspierweefsel onvoldoende in staat grote verliezen adenosine nucleotiden te compenseren” “Uit verschillende onderzoeken blijkt dat ribosesuppletie bijdraagt aan een herstel van de ATP-spiegels en hartfunctie” Fibromyalgie Figuur 1. Adenosinenucleotiden bestaan uit adenine, ribose (of in geval van DNA: hypoxanthine, urinezuur en andere purines, die via het bloed worden deoxyribose) en één of meerdere fosfaatgroepen (AMP, ADP, ATP). Naast het feit afgevoerd. Door grote hoeveelheden adenosine en andere purines in de dat ze zelf de belangrijkste energiemoleculen in het lichaam zijn, vormen adenosine- bloedbaan te brengen, probeert het lichaam de zuurstoftoevoer veilig nucleotiden ook de basis van belangrijke co-factoren in de glycolyse, citroenzuurcyclus te stellen in een hypoxie-situatie: de arteriën die naar het hoofd en het Eigen productie van ribose schiet vaak tekort Meestal gaat fibromyalgie gepaard met lage zuurstofconcentraties in en oxidatieve fosforylering (NAD/NADP, FAD, FMN, Co-enzym A). Ook cyclisch AMP spierweefsel leiden, verwijden zich; de arteriën die naar organen leiden In principe kan ribose in de lichaamscellen uit glucose worden gepro- het spierweefsel (lokale hypoxie). Mogelijk is dit het gevolg van een ver- (cAMP), een belangrijke intracellulaire boodschapperstof is gemaakt met een adeno- die niet essentieel zijn tijdens een noodsituatie, vernauwen zich. duceerd via de zogenaamde pentose-fosfaat-route. Daarbij wordt gluco- stoorde ATP-productie door een verstoorde oxidatieve fosforylatie en/of se uiteindelijk omgezet in ribose-5-fosfaat. De sleutelstap, omzetting via een deficiëntie van stoffen die nodig zijn voor de productie van ATP. In de cel kan de beschikbaarheid van ATP, ADP en AMP (in het vervolg het enzym glucose-6-fosfaat dehydrogenase, verloopt echter langzaam ATP-depletie leidt tot een verstoord functioneren van de cel en verdere ook wel aangeduid als adenosine nucleotiden), tijdens zware hypoxie en inefficiënt. Als gevolg daarvan wordt ribose slechts mondjesmaat metabolische verstoringen, en uiteindelijk tot de spierpijn en spierstijf- Energieproductie dramatisch (circa 50%) afnemen. Een dergelijke afname in de cellulaire aangemaakt. Met name de hartspier en het skeletspierweefsel zijn daar- heid die fibromyalgiepatiënten vaak ervaren [13]. Casestudies wijzen op Er is een sterke biochemische basis voor het feit, dat ribosesuppletie bij- energievoorraden kan leiden tot vermoeidheid, spierpijn, stijfheid en door vaak onvoldoende in staat om grote verliezen aan adenosine nu- een vermindering van symptomen na ribosesuppletie [14]. Naar aan- draagt aan het verkrijgen van energie. Zo blijkt uit meer dan 150 studies verstoringen op weefselniveau. Zelfs als de zuurstofconcentraties snel cleotiden te compenseren, die na bijvoorbeeld zware inspanning of bij leiding hiervan is er nu een groter opgezette studie in voorbereiding het vermogen van ribose om de ATP-concentraties in de cel te verho- weer normaal worden, kan het enkele dagen duren voordat de energie- ziekte kunnen optreden [2, 3]. Aanvoer van extra ribose via een voedings- waarin fibromyalgiepatiënten driemaal daags een dosis van vijf gram gen tijdens of na hypoxie-situaties. Hypoxie ontstaat wanneer spieren voorraden zich hebben hersteld. In pathologische omstandigheden, zo- supplement zorgt dan voor een snel herstel van de voorraad adenosine ribose krijgen. >> sneller zuurstof verbruiken dan de bloedbaan het kan aanvoeren. In als bij fibromyalgie en ischemische hartaandoeningen, kan dat nog veel nucleotiden. In het lichaam wordt ribose snel omgezet in 5-phosphori- dergelijke omstandigheden kunnen de ATP-concentraties sterk dalen. langer duren en blijft de ATP-voorraad daardoor chronisch te laag [1]. bosyl-1-pyrophosphate (PRPP), oftewel geactiveerd ribose. sine-nucleotide. In nucleïnezuren kan de basegroep verder nog bestaan uit guanine (een purine, net als adenine) of uit de pyrimidines cystosine, thyrmine of uracil. SEROTONINE koper Aanvulling van de ribosevoorraad "EFOPTJOFFFOOVDMFPTJEF 12 FENYLALANINE Gezien het effect van ribose (de regeneratie van ATP-voorraden in anaërobe omstandigheden) ligt toepassing bij aandoeningen waarbij lage ATP-niveaus een rol spelen, zoals bij fibromyalgie, voor de hand. het dossier 13 R i bose v oed i ng Myoadenylaat-deaminase-deficiëntie Ribose is mogelijk ook in staat om symptomen als spierkramp, -pijn den geconsumeerd. Op dagen zonder training of wedstrijd is een dosis en -stijfheid te voorkomen bij patiënten met myoadenylaat-deaminase- van zo’n 2 gram Ribose vlak voor het slapen gaan aan te raden. Duur- deficiëntie (MADD). MADD is een genetische afwijking waarbij het sporters kunnen baat hebben bij een tijdens de inspanning ingenomen enzym AMP-deaminase (ook wel myoadenylaat-deaminase genoemd), dosis van 2 tot 5 gram per inspanningsuur. dat AMP omzet in inosine-monofosfaat niet functioneert. Hierdoor hoopt AMP zich op in de cel en wordt volgens het in figuur 2 beschre- Veiligheid ven mechanisme afgevoerd. Ongeveer 1 tot 2% van de mensen van Hoewel ribose een suiker is, kan het een lichte daling van het bloedsui- Europese oorsprong leidt aan deze aandoening. kergehalte veroorzaken. Bij een kwetsbare groep diabetespatiënten kan Uitputting door voeding voedingsdiëtiste en heeft een praktijk in Den Haag en Oude Wetering. Haar specialiteit is het maagdarmkanaal. Zij bedenkt en schrijft al vijftien jaar recepten voor kookboeken en tijdschriften. Mirjam Bakker-van Dam nemen, moeten wellicht de dosering van ribose aanpassen om een lage Na intensieve lichamelijke inspanning kan het lichaam de gevolgen van bloedsuikerspiegel te vermijden. hypoxie (lage zuurstofconcentraties) ervaren. Met name sporters die Ribose hoopt zich niet op in weefsels. Het deel dat niet wordt gebruikt, kortdurende, hevige energieuitbarstingen hebben, zoals gewichthef- wordt uitgescheiden via de urine of gemetaboliseerd tot glycogeen. Bij fers en sprinters, zullen het meest bij ribose zijn gebaat. Verder heeft extreem hoge doseringen (60 gram per dag of meer) kunnen gastro- ribose ook zin bij sporten die intermitterende intensieve inspanningen intestinale stoornissen (diarree) optreden. Over het gebruik van ribose vergen, zoals voetbal en basketbal. In hoeverre duursporters als lange tijdens zwangerschap of lactatieperiode zijn geen gegevens bekend. Dosering Een goede darmfunctie is essentieel voor de vitaliteit Ribose wordt snel opgenomen en bereikt ongeveer 45 minuten na in- Geschat wordt dat ongeveer een kwart van de Nederlandse bevolking name zijn hoogste concentraties in het bloed. Aanbevelingen kunnen darmklachten heeft. Oorzaken zijn bepaalde medicatie, stress en een variëren tussen de 3 en 60 gram per dag. Een veel gebruikte dosering voeding die arm is aan vezels en rijk aan mono- en disachariden. De is tweemaal per dag een dosering tussen 2 en 10 gram. In onderzoek Nederlander gebruikt per hoofd van de bevolking alleen al vijftig kilo worden echter vaak hogere doseringen Ribose gebruikt (16 tot 36 gram suiker per jaar! De darmflora moet zich voeden met allerlei verschil- per dag), ingenomen in vier doses. lende soorten vezels, die kunnen worden samengevat met de term ‘pre- Voor het meeste effect moet ribose zo dicht mogelijk rondom of tijdens Creatine is een ideale synergist voor ribose. Creatinefosfaat levert de biotica’ (zie kader) [2]. De darmflora speelt een grote rol in het gezond de sportieve inspanning worden ingenomen, bijvoorbeeld 3 tot 5 gram fosfaatgroep om uit ADP weer ATP te produceren en draagt zo bij aan houden van het immuunsysteem. Via het in de darm gelokaliseerde 30 minuten voor de inspanning, en eenzelfde hoeveelheid er vlak na. het behoud van een grote beschikbaarheid van adenosine in de cel. Een ‘gut associated lymphoid tissue’ wordt 70% van de immuunfunctie van Ribose lost goed op in water, heeft ongeveer de helft van de zoetkracht aanbevolen creatine/ribose-verhouding is 4:1. Ook co-enzym Q10 werkt het lichaam verzorgd. Ook kan de darmflora de groei van schimmels, van sucrose en heeft geen onaangename smaak, waardoor het ook goed goed samen met ribose bij het verbeteren van de cellulaire energiestof- parasieten en andere ongewenste micro-organismen remmen. Dat ge- gemengd kan worden met sportdranken die tijdens de inspanning wor- wisseling. << beurt via concurrentie om voedingsstoffen en de productie van stofwis- afstandlopers en wielrenners een sneller herstel kunnen ervaren met ribose, is nog onduidelijk [15]. Daarnaast zorgen de stofwisselingsproducten van een gezonde darm- Referenties flora voor het in stand houden en een gezonde groei van het darmepi- 1. CA, J. Scientific Rationale for the Nutritional Use of D-Ribose to Support Skeletal Muscle 8. Kalsi KK, Smolenski RT, Yacoub MH. Effects of nucleoside transport inhibitors and theel. Een slechte darmflora en niet goed functionerende darm kan een Health and Function. Beschikbaar: http://www.bioenergy.com/downloads/Ribose%20in adenine/ribose supply on ATP concentration and adenosine production in cardiac %20Muscle%20050924.pdf via het Internet myocytes. Mol Cell Biochem 1998; 180: 193-199 ‘leaky gut’ (lekkende darm) tot gevolg hebben, wat weer kan leiden tot 2. Zimmer HG. Regulation of and intervention into the oxidative pentose phosphate path- 9. MA M. D-Ribose Improves Ventilatory Efficiency in Congestive Heart Failure Patients. way and adenine nucleotide metabolism in the heart. Mol Cell Biochem 1996; 160-161: Presented at the American College of Cardiology’s Annual Scientific Session 2005 in 101-109 Orlando. 2005 3. Zimmer HG. The oxidative pentose phosphate pathway in the heart: regulation, physiological significance, and clinical implications. Basic Res Cardiol 1992; 87: 303-316 4. CA, J. D-Ribose in Congestive Heart Failure and Ischemic Disease. Beschikbaar: http:// www.bioenergy.com/downloads/ribose%20in%20Heart%20Failure.pdf via het Internet 5. Smolenski RT, Raisky O, Slominska EM, Abunasra H, Kalsi KK, 0. Protection from reperfusion injury after cardiac transplantation by inhibition of adenosine metabolism and nucleotide precursor supply. Circulation 2001; 104: I246-52 6. Smolenski RT, Kalsi KK, Zych M, Kochan Z, Yacoub MH. Adenine/ribose supply increases adenosine production and protects ATP pool in adenosine kinase-inhibited cardiac cells. J Mol Cell Cardiol 1998; 30: 673-683 7.Pauly DF, Pepine CJ. D-Ribose as a supplement for cardiac energy metabolism. J Cardiovasc Pharmacol Ther 2000; 5: 249-258 10. Pauly DF, Pepine CJ. Ischemic heart disease: metabolic approaches to management. Clin Cardiol 2004; 27: 439-441 11. Pauly DF, Johnson C, St Cyr JA. The benefits of ribose in cardiovascular disease. Med Hypotheses 2003; 60: 149-151 12. Omran H, Illien S, MacCarter D, St Cyr J, Luderitz B. D-Ribose improves diastolic function and quality of life in congestive heart failure patients: a prospective feasibility study. Eur J Heart Fail 2003; 5: 615-619 13. CA, J. D-Ribose in Fibromyalgia and Neuromuscular Disease. Beschikbaar: http://www. bioenergy.com/downloads/ribose%20in%20Fibromyalgia.pdf via het Internet 14. Gebhart B, Jorgenson JA. Benefit of ribose in a patient with fibromyalgia. Pharmacotherapy 2004; 24: 1646-1648 15. Hellsten Y, Skadhauge L, Bangsbo J. Effect of ribose supplementation on resynthesis of adenine nucleotides after intense intermittent training in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2004; 286: R182-8 l selingsproducten die remmend werken op de groei van pathogenen. Ga “Met name sporters die kortdurende, hevige energieuitbarstingen hebben, zoals gewichtheffers en sprinters, zullen het meest bij ribose zijn gebaat” Pancreasenzymen Toepassing bij sport Het huidige westerse voedingspatroon levert niet de voedingsstoffen die wij echt nodig hebben. Onze voeding past niet bij ons genetisch materiaal, met uitputting van het lichaam en ziektes als gevolg. Ook is voor ons de verhouding van macronutriënten verkeerd: wij eten in verhouding teveel koolhydraten en te weinig vetten en eiwitten. Daarnaast bevat onze voeding, mede door tekorten in de bodem, eenzijdige bemesting, monocultuur en gebrek aan biodiversiteit, te weinig micronutriënten om echt gezond te zijn. Ook onze darm en darmflora onderhouden we niet goed met dit voedingspatroon. Hierdoor kunnen we de voedingsstoffen niet goed opnemen en verwerken en kan er een toxische belasting ontstaan vanuit de darm. Deze toxische stoffen vullen we dan ook nog eens aan met voedingstoxinen. Dit zal leiden tot een overbelaste lever, een niet goed functionerend immuunsysteem, insulineresistentie, kortom tot vermoeidheid en uitputting van ons lichaam [1]. dit mogelijk een reden tot zorg zijn. Patiënten die diabetesmedicatie 14 Mirjam Bakker is orthomoleculair en natuur- Dunne darm Maag Dikke darm calcium, magnesium, ijzer, monosacharide, disacharide, wateroplosbare vitaminen (ascorbinezuur, foliumzuur thiamine, riboflavine) sporenelementen water, synthese + resorption, wateroplosbare vitaminen Duodenum calcium, magnesium, ijzer, glucose, koper, disacharide Jejunum vetoplosbare vitaminen (A, D, E, K), wateroplosbare vitaminen, vet Ileum galzouten, vitamine B12 Afbeelding 1. Opname vitaminen, mineralen en sporenelementen in de darm. het ontstaan van voedsel intoleranties [4, 5, 6, 7, 8]. Verstoringen in het immunologische systeem worden in diverse onder- Prebiotica zoeken genoemd als aanleiding voor het Chronisch Vermoeidheidssyn- Prebiotica zijn als het ware de voedingsstoffen voor de darmbacteriën (probi- droom [9, 10]. Door storingen in de afbraak van eiwitten zoals tryptofaan otica). Er zijn verschillende producten met een prebiotisch effect, zoals inuline, en tyrosine, kunnen overgevoeligheidsreacties, toxine-overbelasting en lignine en oligofructose (fructo-oligosachariden of FOS), maar ook de galacto- storingen in het serotonerge en endorfine/adrenerge systeem ontstaan. oligosachariden (GOS, zoals ook in moedermelk), de xylo-oligosachariden en de Hierdoor kan de vorming van de neurotransmitters dopamine en se- oligosachariden van sojabonen (raffinose, stachyose). Inulinerijke voedingsmid- rotonine in de darm tekortschieten, wat onder andere vermoeidheid delen zijn vooral aardpeer, cichorei(wortel), zoete aardappelen en in mindere tot gevolg kan hebben. Ook kan het leiden tot verhoogde zoetbehoefte, mate asperges, artisjok, pastinaak, schorseneren, knolselderij, prei en ui. Het alcoholverslaving en eetbuien. De verhoogde zoetbehoefte en eetbuien prebioticum lignine komt vooral voor in lijnzaad, pompoen en maanzaad, bes- zullen de insulinehuishouding nog verder verstoren, waardoor de zoet- sen, haverzemelen en groenten [3]. en koolhydraatbehoefte weer toeneemt. >> het dossier 15