Alles wat je over wiet en homeostase moet weten

Tenzij je een wetenschapper of een fanatieke gezondheidsfreak bent, is de kans groot dat je het woord 'homeostase' sinds biologieles niet meer hebt gehoord. Dit ingebouwde mechanisme helpt het lichaam in balans te blijven. Bij elke stimulus, zoals warmte of fysieke inspanning, zorgen homeostatische mechanismen ervoor dat alles onder controle blijft. Hieronder leer je alles over homeostase en of wiet dit belangrijke proces kan beïnvloeden.

Wat is homeostase?

In het menselijk lichaam zijn allerlei mechanismen voortdurend bezig om alles goed te laten werken. Je lijf werkt pas optimaal wanneer bepaalde variabelen binnen bepaalde waarden liggen. Enkele voorbeelden hiervan zijn:

• Bloed met een pH-waarde van 7,35–7,45
• Bloeddruk van 90/60-120/80mmHg
• Lichaamstemperatuur van ongeveer 37°C

In de wetenschap wordt deze biologische evenwichtsoefening ook wel 'homeostase' genoemd. De Encyclopaedia Britannica definieert^[1] homeostase als "een zelfregulerend proces waarmee biologische systemen hun stabiliteit proberen te bewaren door zich optimaal aan te passen aan veranderende omstandigheden". Wanneer je lichaam in rust is, en er geen sprake is van ziekte of infectie, stuurt het redelijk makkelijk processen als de regulering van de bloedsuikerspiegel, kalium- en calciumbalans, het immuunsysteem en de hydratatie aan. Dit wordt echter een uitdaging wanneer je wordt blootgesteld aan bepaalde stimuli, zoals een infectie, fysieke inspanning, honger of hoge temperaturen.

Hoe werkt homeostase?

Hoe werkt homeostase? Nou, dit verloopt tamelijk complex. Je lichaam bevat namelijk biljoenen cellen in talloze weefsels, organen en klieren (om nog maar te zwijgen over de biljoenen commensale bacteriën die in je lichaam voorkomen).

Om te zorgen dat al deze systemen en cellen in harmonie werken en goed genoeg blijven functioneren om je in leven te houden, is communicatie nodig. Verschillende lichaamssystemen werken samen om binnen homeostatische grenzen te blijven door middel van hormoonuitscheiding en elektrische signalen. Het endocriene systeem, dat verschillende klieren en organen behelst, verspreidt diverse hormonen die belangrijk zijn om het lichaam in balans te houden. Je centrale en perifere zenuwstelsel versturen ook signalen om bepaalde processen te bewaken en reguleren. Samen vormen het endocriene systeem en zenuwstelsel een terugkoppeling die aan homeostase ten grondslag ligt.

Terugkoppelingen

Terugkoppelingen zijn mechanismen die het lichaam gebruikt om homeostase te behouden. Er bestaan twee verschillende typen: positieve en negatieve terugkoppelingen. Negatieve terugkoppelingen kenmerken zich door vier stadia, namelijk: stimulus, sensor, controlecentrum en effector. Gebruiken we lichaamstemperatuur als voorbeeld, dan zien die fases er als volgt uit:

• Stimulus: koorts zorgt ervoor dat de lichaamstemperatuur hoger dan 37°C wordt.
• Sensor: zenuwcellen in de huid en hersenen nemen een stijging van de lichaamstemperatuur waar.
• Controlecentrum: de hypothalamus werkt als een biologische thermostaat die de lichaamstemperatuur reguleert.
• Effector: de hypothalamus triggert cascades die tot de verwijding van bloedvaten en verhoogde transpiratie leiden. Naarmate het lichaam warmte verliest, keert het geleidelijk terug naar het homeostatische niveau en stopt dit mechanisme.

Terwijl negatieve terugkoppelingen zich verzetten tegen de initiële stimulus, versterken positieve terugkoppelingen deze juist. Deze mechanismen houden een proces van begin tot eind in de gaten, in plaats van pas in te grijpen wanneer de balans is doorgeslagen. Andere voorbeelden van positieve terugkoppelingen zijn de continue afgifte van oxytocine tijdens weeën, maar ook borstvoeding van een pasgeborene, wat de melkproductie stimuleert.

Homeostase en ziekte

In de menselijke geschiedenis heeft de wetenschap veel vooruitgang geboekt in het bedwingen van ziektes waar onze voorouders door werden geplaagd. Maar de sedentaire leefstijl, hoge calorie-inname en pro-inflammatoire voeding van het moderne leven hebben ook geleid tot ziekten die onder onze voorouders relatief zeldzaam waren. Dan moet je denken aan bijvoorbeeld:

• Diabetes type 2
• Bepaalde vormen van kanker
• Obesitas
• Atherosclerose
• Auto-immuunziekten (waarbij het immuunsysteem zich tegen het lichaam zelf keert)
• Bepaalde psychiatrische stoornissen

Volgens immuno-biologen Maya Kotas en Ruslan Medzhitov hebben deze ziektes twee belangrijke factoren^[2] gemeen: ze zijn het gevolg van een ontregeling van homeostatische mechanismen en worden met chronische ontstekingen geassocieerd. Hoewel de ontstekingsreactie een manier is van het lichaam om zichzelf te beschermen tegen letsel en infectie, ontstaan er fysiologische problemen wanneer dit uit de hand loopt. Door omgevingsvariabelen, zoals je dieet, kunnen fysiologische processen uit balans (homeostase) raken. Een voorbeeld hiervan is overmatige suikerconsumptie en de daaropvolgende verstoring van het glucosemetabolisme.

Wiet en homeostase

Momenteel worden wiet en de stoffen ervan in de context van verschillende ziektemodellen onderzocht. Wetenschappers zijn vooral geïnteresseerd in een subgroep van metabolieten uit cannabis, 'cannabinoïden' genaamd. Deze moleculen zijn in staat om het endocannabinoïde systeem (ECS) te beïnvloeden. Dit wordt ook wel de 'universele regelaar' van het menselijk lichaam genoemd. Deze prestigieuze titel dankt het systeem aan zijn vermogen om homeostase in allerlei lichaamssystemen te bevorderen. Zo beïnvloedt het de botomvorming, de afgifte van neurotransmitters, de huidfunctie en de stemming.

Dit systeem bestaat uit drie hoofdonderdelen: signaalmoleculen in de vorm van endocannabinoïden, receptoren waaraan deze moleculen zich kunnen binden en enzymen die deze moleculen aanmaken en afbreken.

Het fascinerende is dat cannabinoïden uit wiet een vergelijkbare moleculaire structuur hebben als de endocannabinoïden die het lichaam aanmaakt. Dit betekent dat ze ook kunnen binden aan receptoren van het ECS en zo het ECS kunnen beïnvloeden. Stoffen uit wiet kunnen dit regulerende netwerk als het ware 'hacken'. In welke mate deze moleculen de menselijke fysiologie beïnvloeden, wordt echter nog onderzocht.

THC en homeostase

Je hebt vast weleens van 'THC' gehoord. In verse toppen komt deze cannabinoïde voor als het niet-psychoactieve cannabinoïde-zuur THCA. Na blootstelling aan warmte verandert de molecule in THC, een stof die zich kan binden aan bepaalde receptoren van het ECS in de hersenen. Zo veroorzaakt het de typische high van wiet.

Omdat THC zich bindt aan de twee belangrijkste receptoren van het ECS, willen wetenschappers er nu achter komen of het ook de homeostase in verschillende systemen kan beïnvloeden. Zo testen Portugese wetenschappers de effecten ervan^[3] op endocannabinoïden-gereguleerde homeostase in de menselijke placenta. Ook wordt er onderzoek gedaan naar de rol van THC bij apoptose. Apoptose is een strikt gereguleerd proces dat voor de gecontroleerde afbraak van cellen zorgt. Uiteindelijk helpt dit celpopulaties op een gezond niveau te houden. Bij ziektes als kanker werkt het mechanisme van apoptose echter niet goed, waardoor cellen ongecontroleerd gaan delen. In diverse onderzoeken^[4] wordt THC getest bij verschillende soorten kanker om te zien of het de apoptose kan stimuleren en cellulaire homeostase positief kan beïnvloeden.

CBD en homeostase

En hoe zit het met CBD? Heeft deze cannabinoïde iets te bieden als het om beïnvloeding van het ECS en homeostase in je lichaam gaat? Net als bij THC staan ook de wetenschappelijke onderzoeken naar CBD nog in de kinderschoenen en bieden ze geen duidelijke conclusies. Maar wel wordt al onderzocht in hoeverre CBD elementen van het ECS beïnvloedt. Zo proberen Duitse wetenschappers erachter te komen of het **de werking van het enzym vetzuuramidehydrolase (FAAH) kan blokkeren^[5]. Dit eiwit is verantwoordelijk voor de afbraak van de endocannabinoïde anandamide die een sleutelrol speelt bij homeostase. CBD gaat ook een interactie aan met peroxisome proliferator-geactiveerde receptoren (PPARs), een groep nucleaire receptoren die bij de lipide- en glucose-homeostase betrokken zijn.

Tekorten in het endocannabinoïde systeem

Het ECS is zo belangrijk voor homeostase in het lichaam, dat dingen snel de verkeerde kant op gaan wanneer dit systeem niet goed functioneert. De theorie van klinische endocannabinoïde-deficiëntie^[6] (CECD) stelt dat afwijkingen in het ECS tot ziektes kunnen leiden. De bekende neuroloog dr. Ethan Russo opperde hierbij het idee van de 'endocannabinoïde-toon': de ideale hoeveelheid circulerende endocannabinoïden in je lichaam voor optimale homeostase. Endocannabinoïden worden op afroep aangemaakt met stoffen uit voeding. Onder invloed van omgevingsfactoren, zoals voedingstekorten, maar ook genetische factoren, kan de endocannabinoïde-toon echter zakken tot onder functionele drempelwaarden. Russo meent dat dit kan resulteren in verschillende ziektes, waaronder:

• Het prikkelbare darmsyndroom
• Fibromyalgie
• Migraine

Als deze theorie blijkt te kloppen, kunnen behandelingen gericht op het bevorderen van de endocannabinoïde-toon mogelijk helpen om symptomen te beheersen. Enkele opties om het niveau van endocannabinoïden aan te passen, zijn:

• Plantaardige cannabinoïden
• Omegavetzuren uit voeding
• Aerobe oefeningen (hardlopen, zwemmen, fietsen)
• Massage en acupunctuur

Waarom is homeostase belangrijk?

Dankzij de mechanismen die zorgen voor homeostase blijf je in leven. Zonder deze mechanismen zou een rondje hardlopen of een verkoudheid al snel je ondergang betekenen. Voor de gezondheid van een organisme zijn functionele homeostatische regelsystemen dus essentieel. Vanwege de rol die ECS bij dit belangrijke proces speelt, is er veel wetenschappelijke belangstelling voor wiet en de stoffen ervan wat het behoud van optimale homeostase betreft. Het onderzoek bevindt zich nog in een beginstadium, maar wetenschappers zijn druk bezig om dit complexe, maar essentiële aspect van de menselijke biologie te ontrafelen.