Neuroprotectieve en cognitief-versterkende effecten van Bacopa monnieri

DEEL 1. De vergrijzing van de wereldbevolking heeft de prevalentie van neurodegeneratieve aandoeningen doen toenemen. Bacopa monnieri (BM) is een kruid, dat de gezondheid van de hersenen kan verbeteren, met zijn actieve bestanddelen zoals bacosiden A en B, betulinezuur, loliolide, asiatinezuur en quercetine.

De hier besproken systematische review [1] biedt een uitgebreid overzicht van het bestaande bewijs voor de gunstige effecten van BM op de gezondheid van de hersenen en neurodegeneratie.

Het kruid Bacopa monnieri (BM)

Het kruid Bacopa monnieri (BM) heeft een anti-apoptotische en antioxiderende werking en kan beschadigde neuronen herstellen, kinaseactiviteit stimuleren, de synaptische functie herstellen, de zenuwtransmissie verbeteren en de neuroprotectie verhogen.

BM kan de fosforylering van Nuclear Factor-κB verminderen en emotionele functies, cognitieve functies, verminderd vermogen om plezier of genot te ervaren (anhedonie), hyperactiviteit, slaaproutine, depressie, leerproblemen, geheugenretentie, impulsiviteit en psychiatrische problemen verbeteren.

Bovendien kan BM de niveaus van pro-inflammatoire biomarkers en oxidatieve stress verlagen. BM kan aanzienlijke therapeutische voordelen bieden en kan dienen als een aanvullende aanpak voor de zorg voor patiënten met neurodegeneratieve aandoeningen die gepaard gaan met hersenaandoeningen.

Cognitieve achteruitgang

Cognitieve achteruitgang is een veelvoorkomend fenomeen dat wordt waargenomen bij een ouder wordende bevolking. Dementie is een van de meest gevreesde neurologische aandoeningen en het aantal mensen met dementie neemt snel toe. De ziekte van Alzheimer, een neurodegeneratieve aandoening die wordt gekenmerkt door de hoge ophoping van neurofibrillaire kluwens en amyloïde plaques in de hersenen, en de ziekte van Parkinson, die voornamelijk wordt gekenmerkt door tremor, rigiditeit, bradykinesie en houdingsinstabiliteit, zijn aandoeningen waarmee ouderen in de loop van de tijd te maken kunnen krijgen.

Om de gezondheid van de hersenen te behouden of te verbeteren of dementie te vertragen en terug te draaien, gebruikt bijna een kwart van de volwassenen momenteel een voedingssupplement, waaronder vitaminen, mineralen en aminozuren. Nieuwe therapeutische mogelijkheden voor neurodegeneratieve ziekten omvatten strategieën voor het verbeteren van de cognitieve functie en het verminderen van amyloïde-afzetting, wat nieuwe wegen biedt voor de behandeling van deze aandoeningen.

Geneeskrachtige planten en kruidenremedies tegen neurodegeneratie

Geneeskrachtige planten en kruidenremedies worden ook relevant als aanvullende interventies en vormen een waardevolle bron voor de ontwikkeling van geneesmiddelen voor neurodegeneratieve ziekten. Dit wereldwijde gebruik wordt gedreven door een sterke interesse bij jongere en oudere generaties om de cognitieve prestaties te verbeteren en een gezond ouder worden te bereiken.

Veel studies hebben Bacopa monnieri L. (BM) beschouwd als preventief of behandelend voor neurodegeneratieve aandoeningen. Deze plant staat bekend als brahmi, waterhysop, Herpestis monniera of “medhya rasayanas” (wat hersentonicum betekent) in de Ayurveda.

Onlangs is deze plant Bacopa monnieri L op grote schaal beschreven vanwege zijn farmacologisch actieve fytoconstituenten, zoals bacopasaponine C, bacosiden A en B, bacopasiden I en II, loliolide, betulinezuur, asiatinezuur, ebelinelacton en quercetine. Het werkingsmechanisme van BM bij hersenziekten kan verband houden met zijn vermogen om neurotransmissie, neurogenese, neuronale plasticiteit, intracellulaire signalering, epigenetica, cerebrale bloedstroom, energiemetabolisme, eiwitvouwing, endoplasmatisch reticulumstress, neuro-endocrien systeem en apoptose te moduleren.

BM staat ook bekend om zijn antioxiderende, ontstekingsremmende en anti-hepatotoxische functies. Antioxiderende en ontstekingsremmende activiteiten zijn van fundamenteel belang bij het vermijden van neurodegeneratieve processen.

Belangrijkste potentiële effecten op cognitie en geheugen

Momenteel zijn de belangrijkste potentiële effecten op cognitie en geheugen gerelateerd aan bacoside A, bacoside B, alkaloïden en flavonoïden. De acties omvatten het verhogen van de neurotransmissie, het verbeteren van de synaptische activiteit en het herstellen van beschadigde neuronen door het reguleren van neuronale synthese en kinase-activiteit.

Bacosiden spelen een essentiële rol in de neuronale gezondheid dankzij hun ontstekingsremmende, antioxiderende, antidepressieve en anti-apoptotische (aptose=celdood) werking, hun reductie van mitochondriale beschadiging en endoplasmatisch reticulumstress, hun verbetering van de neurogenese, de cerebrale bloedstroom, het energetische metabolisme, hun neuroprotectieve werking en diverse andere effecten.

Er bestaan minstens twaalf analogen van bacosiden, bekend als bacopasiden I-XII. Ze kunnen cytotoxiciteit en DNA-schade in neuronen gerelateerd aan de ziekte van Alzheimer voorkomen. Ze kunnen ook de aangetaste neuronen herstellen door de kinaseactiviteit en neuronale synthese te stimuleren. Ze kunnen de productie van biomarkers zoals TNF-α, IL-6, IL-17a en CCL5 remmen.

Een andere beschreven werking van bacosiden betreft het voorkomen van creatinekinase-lekkage uit de respectievelijke hersen- en hartweefsels. Verder induceren bacosiden de fosforylering van AMP-geactiveerde proteïnekinase (AMPK) in veel weefsels.

Bacopa monnieri en ontstekingen

Ontsteking is een van de meest voorkomende immuunreactiemechanismen tegen infecties, ziekten (cardiovasculair, metabolisch, neurodegeneratief en kanker) en weefselbeschadigingen. Het is opmerkelijk dat systemische ontsteking toeneemt met de leeftijd, wat blijkt uit hogere circulerende niveaus van pro-inflammatoire cytokinen, interleukine-1β (IL-1 β), interleukine-6 (IL-6), tumornecrosefactor-alfa (TNF-α) en immuundysregulatie.

Neuro-inflammatie is een cruciaal afweermechanisme dat de hersenen beschermt door verschillende pathogenen te verwijderen of te remmen. Deze reactie kan gunstige effecten hebben door weefselherstel te bevorderen en celresten te verwijderen. Wanneer deze echter langdurig is, is deze schadelijk en remt deze de regeneratie.

Ontstekingsstimulatie kan aanhouden vanwege endogene factoren (bijv. genetische mutatie en eiwitaggregatie) of omgevingsfactoren (bijv. infectie, trauma en geneesmiddelen) die microglia en astrocyten betreffen, wat leidt tot neurodegeneratieve ziekten. Ziekten die progressieve cognitieve en functionele stoornissen veroorzaken, zoals de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en andere verwante vormen van dementie, behoren tot de belangrijkste bijdragende factoren aan invaliditeit en sterfte.

Na de leeftijd van 65 jaar neemt de incidentie van dergelijke pathologieën elke vijf jaar exponentieel toe, en na de leeftijd van 90 jaar voldoet ongeveer één op de drie volwassenen aan de criteria voor dementie.

BM en oxidatieve stress, mitochondriale disfunctie en apoptose

Een gemeenschappelijk kenmerk van neurodegeneratieve ziekten is oxidatieve stress (OS) als gevolg van oxidatie-reductiereacties in cellen, waarbij het menselijk lichaam wordt blootgesteld aan verschillende soorten vrije radicalen. Wanneer de reactieve zuurstofsoorten (ROS) in overmaat worden geproduceerd, kunnen ze de oxidatieve achteruitgang van moleculen genereren die betrokken zijn bij het voortschrijden van veroudering en neurodegeneratieve ziekten.

De neurotoxiciteit veroorzaakt door ROS veroorzaakt veranderingen in neuronen, zoals de permeabilisatie van het celmembraan en de vermindering van neuronale prikkelbaarheid. De generatie van vrije radicalen is een fundamenteel en gunstig proces voor het adequaat functioneren, beschermen en overleven van cellen binnen fysiologische grenzen. Echter, een onevenwicht in de generatie en neutralisatie van ROS kan schadelijke tussenproducten ophopen en oxidatieve stress veroorzaken, wat leidt tot hersenschade.

BM herstelt eiwitten die betrokken zijn bij neurale paden

Er werd waargenomen dat BM eiwitten herstelt die betrokken zijn bij neurale paden gerelateerd aan celcyclusregulatie, geprogrammeerde celdood (apoptose) en het functioneren van mitochondriën. Het beschermende effect van mitofagie bemiddelt de anti-senescentie- en anti-apoptotische activiteiten van BM. Als mitofagie wordt geremd, zal er geen bescherming zijn van astrocyten bij mitochondriale apoptose geïnduceerd door ROS en veroudering van cellen behandeld met BM.

Bovendien vertoont BM een significante vermindering van mitochondria-afhankelijke apoptose geïnduceerd door glutamaat in de hersenen. Samenvattend kunnen de anti-verouderings- en anti-apoptose-effecten van BM op astrocyten effectief reageren tegen schade veroorzaakt door vervuiling en neurologische aandoeningen gerelateerd aan veroudering.

Reactieve stikstofsoorten (RNS)

ROS en reactieve stikstofsoorten (RNS), waaronder lipideperoxiden, worden in de hersenen gegenereerd na hersenletsel. Tegelijkertijd is er een verlaging van de niveaus van antioxidantenzymen zoals SOD, catalase, GPx en glutathion-S-transferase (GST), en antioxidantverbindingen zoals glutathion.

Deze onbalans draagt rechtstreeks bij aan de ontwikkeling van hersenletsel. Toediening van BM verminderde neurologische tekorten, cerebraal infarctoedeem en hersenvolume aanzienlijk. Bovendien verhoogde het het ATP-gehalte in de hersenen, totale adeninenucleotiden, energiebelasting en Na+ K+ ATPase-activiteit. Het verbetert ook het hersengehalte van GPx, malondialdehyde (MDA), catalase, SOD en vermindert de activiteit van het LOX-enzym, wat op zijn beurt de lipideperoxidatie vermindert.

De effecten van BM-ethanolextract (BME) op het verminderen van oxidatieve stress werden op muizen onderzocht. Onderzoek toont aan dat de neuroprotectieve effecten van BME mogelijk, geheel of gedeeltelijk, verband houden met het vermogen ervan om vrije radicalen te neutraliseren. BM-extract vermindert depressief gedrag aanzienlijk door de corticotroop hormoon (ACTH)- en corticosteronspiegels te normaliseren.

Er was ook een opregulatie van de expressie van Brain-derived neurotrophic factor (BDNF). Bovendien bevorderde het extract een opmerkelijke toename van de activiteit van neuroprotectieve antioxidantenzymen, mogelijk door neurogenese in de hippocampus te bevorderen met verhoogde BDNF-spiegels en antioxidante bescherming te bieden tegen oxidatieve stress.

Mitochondriën en cruciale functies voor de cel

Mitochondriën vervullen cruciale functies voor de cel, naast het louter synthetiseren van ATP (energieopwekking). Naast energieopwekking speelt dit zeer dynamische organel een vitale rol bij het reguleren van apoptose, ferroptose (een intracellulaire, ijzerafhankelijke vorm van celdood die verschilt van apoptose, necrose en autofagie) en inflammasome-activering (receptoren/sensoren van het aangeboren immuunsysteem die ontstekingen veroorzaken).
Het belangrijkste kenmerk van mitochondriale disfunctie is een vermindering van het ademhalingsvermogen van mitochondriën, vergezeld van een afname van het mitochondriale membraanpotentiaal onder steady-state-omstandigheden.

Door de uitvoering van deze diverse functies spelen ze een essentiële rol bij de ontwikkeling en progressie van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson. Het is bekend dat mitochondriën een bron van ROS vormen. Het optreden van mitochondriale schade of lekkage en de accumulatie van ROS in gekweekte neuronen kan worden voorkomen door behandeling met hexaanextract van Bacopa monnieri, wat aantoont dat intacte en functionele mitochondriën onmisbaar zijn voor een adequate neuronale werking.

Is Bacopa monnieri veilig?

Hoewel het gebruik van BM-extracten als veilig wordt beschouwd, is het vermeldenswaard dat het gebruik door mensen verband kan houden met enkele bijwerkingen, zoals diarree, misselijkheid, verhoogde stoelgangfrequentie, buikkrampen, maagpijn, buikgriep, asthenie, artralgie, hoofdpijn, duizeligheid, angst, slapeloosheid, droge mond, verhoogde eetlust; hoofdpijn, hartkloppingen en verergering van blaasontsteking, artritis en peesoperaties.

Aan de andere kant werden er geen wijzigingen in laboratoriumparameters gevonden samen met de interventiestudies. Bacopa moet worden vermeden door zwangere vrouwen, bij borstvoeding en mensen met maagzweren, schildklierproblemen, darmproblemen, urinewegproblemen, een trage hartslag of een longziekte.

Conclusie

Deze systematische review [1] biedt een uitgebreid overzicht van het bestaande bewijs voor de gunstige effecten van BM op de gezondheid van de hersenen en neurodegeneratie. Hoewel de bestaande klinische studies aantonen dat het gebruik van BM veelbelovend is bij veel hersenaandoeningen, is er nog steeds dringend behoefte aan nieuwe studies die betere doseringen, adequate farmaceutische formuleringen, de definitie van standaard extractformuleringen, mogelijke bijwerkingen of geneesmiddelinteracties kunnen bepalen. Deze studies zouden moeten worden uitgevoerd bij grotere populaties, geschikte leeftijds- en geslachtsgroepen en goed gedefinieerde aandoeningen.

Lees ook deel 2

In deel 2 gaan we in op het potentiële gebruik van gecombineerde nutraceuticals, zoals Bacopa monnieri, L-theanine en Saffraan (Crocus sativus), bij de behandeling van leeftijdsgerelateerde ziekten.

Lees ook:

Een klinische kijk op adaptogene kruiden.
Kruiden: interacties en synergetische werking met medicijnen.