Brein Giffen

Hoe aspartaam tryptofaan, serotonine en dopamine ten gronde richt

breinopaspartaam
Share Button
Vroege blootstelling aan aspartaam verslechtert de insuline tolerantie en veroorzaakt gedragsstoornissen later in het leven, meldt Physiology & Behavior in de huidige editie. Wat zijn de effecten van aspartaam op belangrijke neurotransmitters zoals serotonine en dopamine en wat zijn de gevolgen voor gedrag, leren en emoties?

Bij de studie (Department of Cell Biology, King Faisal Specialist Hospital & Research Centre) op muismodellen werd gekeken naar de effecten van aspartaam op de foetus, wanneer de stof via de voeding van de moeder opgenomen wordt. De blootstelling aan aspartaam verhoogde de glucosespiegel en zorgde voor een gebrekkige glucoseopname. Wat het gedrag betreft lieten de muizen hyperlocomotie en een gebrekkige navigatie zien. Exploratiegedrag was afgenomen en angst gerelateerd gedrag toegenomen.

Kortom: vroege blootstelling aan aspartaam zorgde voor een gebrekkige glucose homeostase en gedragsdefecten later in het leven bij muizen.

Feit of fictie? Zwangere vrouwen kunnen geen light frisdrank drinken die gezoet is met aspartaam.  Fictie. Aspartaam is veilig, inclusief voor zwangere en zogende vrouwen. “ Van de website van Coca Cola. 

Aspartaam en de neurotransmitters

Gedragsstoornissen

Aspartaam is veel bestudeerd en mensen zijn bezorgd over de negatieve effecten. Aspartaam is samengesteld uit fenylalanine (50%), aspartaat (40%) en methanol (10%). Fenylalanine speelt een belangrijke rol bij de regulatie van neurotransmitters, waarbij aspartaat een rol speelt als excitotorisch (prikkelend) neurotransmitter in het centraal zenuwstelsel. Glutamaat, asparagines en glutamine worden gevormd door de precursor aspartaat. Methanol wordt omgezet in formate. Formate kan uitgescheiden worden of een stijging geven van formaldehyde, diketopiperazine (een kankerverwekkende stof) en een aantal andere hoogst toxische bijproducten. Het is meerdere malen gemeld dat consumptie van aspartaam neurologische en gedragsstoornissen veroorzaakt bij personen die hier gevoelig voor zijn. Hoofdpijnen, slapeloosheid en toevallen zijn een paar neurologische effecten die geregistreerd zijn. Deze klachten komen door veranderingen in de concentraties van catecholaminen (hieronder vallen norepinefrine, epinefrine en dopamine).

In 2015 overleed een 19-jarig meisje die dagelijks veel kauwgom met aspartaam consumeerde. Volgens haar moeder kwam het door haar excessieve kauwgomgebruik. Het meisje meldde al enige tijd  last van hoofdpijnen te hebben. Op de bewuste dag vertelde ze het gevoel te hebben dat er allemaal naalden in haar hoofd zaten. Ze werd naar het ziekenhuis gebracht waar ze overleed, nadat eerst nog riep dat ze het gevoel had verlamd te zijn. Haar lichaam kon niet genoeg mineralen absorberen, in haar maag werden grote stukken kauwgom gevonden. De artsen dachten dat ze vergiftigd moest zijn geweest, omdat haar mineraalspiegels zo laag waren. Een patholoog meldde dat het meisje nauwelijks calcium, magnesium, zout en kalium had, wat een resultaat van een slechte opname door de kauwgom kan zijn. De doodsoorzaak was zwelling van het brein, getriggerd door deze lage spiegels. Volgens de patholoog was het mogelijk dat de kauwgomstukken in haar maag het nog moeilijker maakten om de mineralen te absorberen en dat het laxatieve effect van de grote hoeveelheden kunstmatige zoetstoffen die ze via de kauwgom consumeerde (aspartaam en sorbitol) een rol gespeeld had. De hoeveelheid kauwgom die het meisje dagelijks consumeerde stond gelijk aan 16.8 gram kunstmatige zoetstoffen. Mensen met chronische constipatie krijgen 20 gram per dag en vervolgens wordt dit om goede redenen al snel verminderd. Hoewel haar moeder trachtte te bewijzen dat het door de zoetstoffen kwam, is er geen duidelijk bewijs dat deze stoffen verantwoordelijk waren voor de dood van het meisje. Daily Mail

Aspartaam, mentale stoornissen en emotioneel functioneren

European Journal of Clinical Nutrition (EJCN) publiceerde in 2008 een onderzoek over de directe en indirecte cellulaire effecten van aspartaam op de hersenen. De onderzoekers suggereren dat de inname van aspartaam mogelijk in verband staat met bepaalde mentale stoornissen (DSM-IV-TR 2000) en veranderingen in leervermogen en emotioneel functioneren.

Neurologische bijwerkingen

Consumptie niet alleen door oorspronkelijke doelgroep

De dipeptide zoetstof (L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester) zit in veel suikervrije producten die frequent gebruikt worden. De stof heeft zijn opmars gemaakt in normale supermarktproducten. Het wordt dus niet alleen geconsumeerd door mensen die aan de lijn doen en diabetici, maar door de grote groep.  Ondanks de neurologische bijwerkingen –dankzij fenylalanine, aspartaat, diketopiperazine en methanol- en de vele onderzoeken die gedaan zijn,  is het debat over de cytotoxiciteit van de stof nog gaande. Literatuurstudies laten zien dat fenylalanine de bloed-brein barrière kan passeren en ernstige veranderingen veroorzaakt in de productie van belangijke neurotransmitters. Methanol wordt afgebroken tot formate, wat erg cytotoxisch is en zelfs blindheid kan veroorzaken. De effecten zijn bestudeerd op ratten, muizen, konijnen en mensen.

Directe en indirecte cellulaire effecten

In de studie die EJCN publiceerde werd gekeken naar de directe en indirecte cellulaire effecten van aspartaam op het brein en het ontstaan van bepaalde mentale stoornissen en problemen met leervermogen en emotioneel functioneren. Het is bekend dat aspartaam deze problemen veroorzaakt. (1). Dit is dankzij de veranderingen van de concentraties van catecholaminen (o.a. norepinefrine, epinefrine, dopamine) (2).  Fenylalanine: speelt een rol in de stofwisseling van aminozuren en de opbouw van proteïnen in weefsels en is een precursor van tyrosine, DOPA, dopamine, norepinefrine, epinefrine, fenylethylamine en fenylacetaat (fenylacetaat regelt de breinontwikkeling en stofwisseling van vetzuren).  (3, 4,  5) Fenylalanine is ook belangrijk bij de regulatie van neurotransmitters.  Een deel wordt in de lever omgezet in tyrosine (een niet-essentieel aminozuur) (6). De rest wordt niet omgezet in de lever maar bindt zich aan een grote aminozuur transporter (NAAT) om over de bloed-brein barrière getransporteerd te worden.

Aminozuren en de bloed-brein barrière

Deze binding is de enige manier waarop ze de bloed-brein barrière kunnen passeren. Tyrosine kan niet samengesteld worden in het brein en komt binnen via NAAT voor productie. Geheugenverlies komt waarschijnlijk door de neurotoxiciteit van aspartaat en fenylalanine. Deze neutotoxische agenten kunnen de bb-barière passeren en de neuronen vernietigen. (7). NAAT is ook co-transporteur van fenylalanine, tryptofaan (een belangrijke precursor van serotonine), methionine en vertakte ketenen van aminozuren.

Aminozuren wedijveren om het brein in te komen

Tryptofaan wel/niet een kans geven

Alle genoemde aminozuren (tyrosine, fenylalanine, tryptofaan en methionine) wedijveren om de NAAT transporter om in de bb-barrière te komen. Dus als er een grote hoeveelheid van één aminozuur in de bloedbaan is, zal dit ten koste gaan van de andere. Als er veel aspartaam geconsumeerd wordt, wordt 50% afgebroken tot fenylalanine. Dit wordt ofwel omgezet in tyrosine, ofwel het passeert de bb-barrière. De andere aminozuren bereiken de bloedbaan niet, zoals bijvoorbeeld tryptofaan. Dit is een belangrijke precursor voor feel-good stofje serotonine, dus vrolijker worden we niet van aspartaamconsumptie. Als we willen dat tryptofaan de kans krijgt om naar het brein af te reizen, zullen we vooral voeding met tryptofaan meer de kans moeten geven.

Dopamineproductie

Dopamine (een catecholamine en de stof die ons motivatie geeft) wordt gevormd door aminozuur DOPA. Hoge concentraties dopamine remmen de tyrosine hydroxylase activiteit. Dit hele systeem is belangrijk om te voorkomen dat grote hoeveelheden dopamine geproduceerd worden. Als fenylalanine uit aspartaam wedijvert met dopamine voor NAAT, is een gebrekkige dopamineproductie het resultaat. De stijging van fenylalanine en tyrosine in de bloedspiegel is goed gedocumenteerd. (8). Door aspartaam consumptie neemt de hoeveelheid fenylalanine in het brein toe, en ook tyrosine (een bijproduct van fenylalanine) zal toenemen. (9, 10). Het komt erop neer dat aspartaam en zijn componenten een brede reeks aan processen in het lichaam verstoren, waaronder de stofwisseling in het algemeen en van aminozuren, proteïnestructuur , de integriteit van nucleïne zuur (kernzuur, belangrijk voor het DNA), neuronale functie en hormoonbalans. Aspartaam consumptie zorgt voor een directe toename van fenylalanine en tyrosine in het brein (11) en volgens studie verandert de stof het dopamineniveau dusdanig, dat dit een fenyletonuria (stofwisselingsziekte) effect veroorzaakt. (1213, ).

Serotonine productie

Serotonine zorgt voor krachtige en soepele spiersamentrekkingen. (14). We kennen serotonine vanwege zijn rol op het gedrag, de nachtrust, lichaamstemperatuur, eetlust en neuroendocriene functies. De precursor tryptofaan passeert de bb-barrière via NAAT. Als NAAT bezig is met fenylalanine kan tryptofaan niet passseren en komt de serotonineproductie in het geding. (15). De lage serotoninespiegel kan voor een verlaagde activiteit van GABA transporters zorgen en voor een verminderde opname van GABA. Het is dus geen wonder dat aspartaam consumptie neurologische en gedragsreacties bij sommige mensen veroorzaakt. (16, 17 ).

Glutamaat

Glutamaat is een gebruikelijke neurotransmitter in het brein, wordt gevormd door zijn precursor α-ketoglutarate en wordt met name geproduceerd als excitotorisch neurotransmitter. Natrium en calcium openen de ion-kanalen hiervoor. Glutamaat kan ook heropgenomen worden voor later gebruik. Overtollig glutamaat wordt omgezet in glutamine, wat weer veilig terug getransporteerd wordt naar de neuronen voor een terugzetting naar glutamaat.  Opgezwollen astrocyten (gliacellen) dragen bij aan de excitotoxiciteit van glutamaat, omdat ze niet in staat zijn om overtollig glutamaat te absorberen. Glutamaat handelt N-methyl-D-aspartate (NMDA) en op non-NMDA receptoren. De NMDA receptor is een ionkanaal voor calcium, kalium en natrium ionen. De glutamaat huishouding wordt direct beïnvloedt door aspartaam. (18, 19) en kan de brein neuronen schaden. (20,  21).

Neurodegeneratie (verlies van zenuwcellen)

Ook GABA wordt vooral door neuronen geproduceerd en secondair in de astrocyten geproduceerd uit glutamine. Als de neuroenergetica van de cellen in het geding komen door de aanwezigheid van aspartaam zal het belangrijke systeem van tryptofaan en tyrosine geremd worden. (22). Dit resulteert weer in een gebrekkige productie van acetyelcholine. Aspartaam veroorzaakt neurodegeneratie (verlies van zenuwcellen), en de neuronen in de Meynert nucleus nemen af. Dit verlies in de Meynert nucleus wordt ook gezien bij Alzheimer’s. Aspartaam kan Alzheimer’s veroorzaken of imiteren. (22,  23).

Symptomen van MS en fibromyalgie

Als de temperatuur van aspartaam hoger wordt dan 30 graden, wordt de alcohol omgezet in formaldehyde en vervolgens in formic zuur. (24) Dit veroorzaakt metabole verzuring. Deze methanol toxiciteit veroorzaakt symptomen van multiple sclerose. Ook symptomen van fibromyalgie, spasmen, pijnen, doof gevoel in de benen, krampen, vertigo, duizeligheid, hoofdpijnen, tinnitus, gewrichtspijnen, depressie, angst, vertraagde spraak, wazig zicht en geheugenproblemen zijn toegeschreven aan aspartaam.

Effecten van methanol; DNA-beschadiging

Aspartaam wordt afgebroken om fenylalanine, aspartaat en methanol te vormen. Methanol wordt omgezet in formate. Dit wordt deels uitgescheiden maar kan ook zorgen voor een stijging van formaldehyde,diketopiperazine en andere hoogst giftige bijproducten. (25). Dit zorgt dan weer voor synergetische schade (26) en methanoltoxiciteit. (27). Na aspartaam consumptie hoopt formaldehyde zich op in weefsels, proteïnen en nucleïnezuren. (28). Dit verandert het mitochondriale en nucleïne DNA. Het beschadigde DNA zorgt voor een inadequate celfunctie en betekent de start van ziekten. (29). Methanol uit aspartaam wordt ook omgezet in formaldehyde in de retina van het oog. (30).

Neurotransmitters en aminozuren in de war

Triptofaan, tyrosine en fenylalanine zijn dus precursors van serotonine, dopamine en norepinefrine. Glutamaat en aspartaat hebben als neurotransmitters geen directe toegang tot het brein en moeten in de neuronale cellen van het brein samengesteld worden. Proteïnen die rijk zijn aan aspartaat en glutamaat hebben geen effect op het niveau van zure aminozuren in het brein. Maar wel als aspartaam in grote hoeveelheden geconsumeerd wordt. (31).

Effecten van aspartaam op de bloed-brein barrière

  • De bb-barière komt in het geding als gevolg van de transport van excitotoxinen (aspartaam): de zenuwen worden over-gestimuleerd (32)
  • Energieverbruikende processen binnen de cellen worden verstoord
  • Er is de aanwezigheid van formaldehyde
  • De intracellulaire opname van calcium is veranderd (dus ook de calcium kanalen)
  • Er ontstaat cellulaire mitochondriale schade
  • De celwand gaat kapot
  • Er worden vrije radicalen vrijzet

Na bovenstaande treedt er op kort termijn cellulaire dood op. (33).

Verschil tussen menselijke en dierlijke reactie op aspartaam

De dieren die in studies getest zijn op fenylalaninetoxiciteit zijn hiervoor ongeveer 60 x minder gevoelig dan mensen. Mensen zijn 10 tot 20 x meer gevoelig voor methanol vergiftiging. Dieren zijn meer gevoelig voor ethanol (wat in alcoholische dranken zit) en 8-10 x miner gevoelig voor de effecten van aspartaat en glutamaat. (34).

Implicaties voor de vroege breinontwikkeling en het dagelijks leven

Vetopslag en vertraagde mentale ontwikkeling

Inname van aspartaam resulteert in een hunkering naar koolhydraten, en dit kan tot gewichtstoename leiden. Vooral omdat formaldehyde zich in de vetcellen opslaat, met name rond de heupen en dijen. (35). Prenatale consumptie resulteert in een vertraagde mentale ontwikkeling, verminderd zicht, geboortedefecten en speelt een rol in de pathogenese van Alzheimer’s. Het remt de ontwikkeling van leren en emoties. Tevens remt het de vroege breinontwikkeling en neurotransmitter-systemen wat invloed heeft op leren, gedrag en emoties.

Rol bij hersenontwikkeling, emoties en leren

Dopamine

Verstoring van de ontwikkeling van het dopaminerge systeem kan leiden tot dyskinesie (bewegingsstoornis),dystonie (verstoorde spierspanning),tics, obsessief-compulsieve stoornissen en abnormale oogbewegingen. (36,  37). Ook draagt het bij aan ADHD en een gebrekkig werkgeheugen. (38, 39).

Serotonine

Tryptofaan wordt gebruikt om serotonine samen te stellen in het brein en passeert via NAAT de bb-barière. Als NAAT vol zit met fenylalanine moet tryptofaan het veld ruimen en komt de serotonineproductie in gevaar. (40) Net als de andere monoamine neurotransmitters speelt serotonine een belangrijke rol bij de hersenontwikkeling en rijping van het brein. (42,  42,  43,  44, 45,  46). Verstoring van de serotonine routen speelt een rol bij stoornissen als autisme (47) en andere ontwikkelingsstoornissen bij kinderen.

GABA

De verwijdering van de carboxyl groep uit glutamaat produceert GABA. (48). GABA is een cruciale transmitter voor de zuigeling en handelt vooral als excitotoire transmitter op de nog ongerijpte neuronen. Het bepaalt mede de hersenplasticiteit en het ontstaan van neuronale verbindingen. (49).

Aspartaam en zijn bijproducten zorgen voor excessieve zenuwsignalen. De celfunctie en intracellulaire calciumopname veranderen. Mitochondriën raken beschadigd, wat tot celdood kan leiden en onvruchtbaarheid bij mannen. Ook gooit het de huishouding van neurotransmitters dusdanig in de war dat er leerproblemen, emotionele problemen, neurodegeneratie en een inadequaat lichamelijk functioneren kan ontstaan.

Share Button

Blijf op de hoogte van het laatste gezondheidsnieuws

Voer je e-mailadres in, en ontvang bericht in je mailbox als er een nieuw artikel is!

Sinds kort zit Goedgezond ook op Facebook! Help je mee om de pagina bekend te maken? Vergeet dan niet op ‘vind ik leuk te klikken’ ;-) Thanks!