Plantenstoffen en het zenuwstelsel

WAAROM PLANTENSTOFFEN EFFECT HEBBEN OP HET MENSELIJK BREIN EN ZENUWSTELSEL (EN WAAROM DAT BELANGRIJK IS)

Het antwoord op deze vraag is in essentie heel eenvoudig. Mensen zijn veredelde planten (of ontaarde planten, het is maar hoe je het bekijkt). Ergens in de evolutie hebben we een andere afslag genomen, maar nog steeds hebben we een flink deel van ons genoom gemeen met planten. We zijn ons er vaak niet van bewust, maar we delen een voorouder waar we allemaal uit voortgekomen zijn. Door deze genetische verwantschap maken planten stoffen aan die wij als mensen goed kunnen gebruiken, als voeding, medicijn, energiebron of bouwsteen. Simpel gezegd, zonder het plantenrijk gaan we dood. Vandaar het belang van plantenstoffen voor onze overleving.

Maar laten we er even verder induiken. We delen met het plantenrijk een flink aantal genen die essentieel zijn voor de overleving en die aan de basis liggen van belangrijke lichaamsprocessen, zoals de stofwisseling. Om een simpel voorbeeld te geven, de stof ATP (adenosine trifosfaat) die al bestond vóór het leven op aarde ontstond, werd door de eerste levende organismen gekozen als bron van energie. Nog steeds is ATP de belangrijkste energiebron van alle levensvormen, inclusief de mens. De keuze voor ATP in het evolutionaire proces heeft verder bepaald in welke richting de evolutie verliep en leidde tot een aantal verrassende "neurobiologische" overeenkomsten tussen planten en mensen.

De neurobiologie is de studie van het zenuwstelsel en het brein. Ik zet het woord hierboven tussen aanhalingstekens, omdat planten eigenlijk geen centraal zenuwstelsel en brein hebben, en daarmee in principe ook geen overeenkomsten met het menselijke zenuwstelsel en brein kunnen hebben. En toch... wordt er onderzoek verricht naar de "neurobiologie" van planten, met name naar de moleculaire, chemische, elektrische en hydraulische eigenschappen die aan de basis liggen van plantengedrag en –perceptie. Daarin zijn fascinerende overeenkomsten met de mens naar voren gekomen. Ik zal hieronder een voorbeeld geven.

Er bestaan een aantal chemische stoffen, zoals neurotransmitters en hormonen, die we uitsluitend associëren met zoogdieren (waaronder de mens), omdat ze aan de basis liggen van het functioneren van het centrale zenuwstelsel en de hersenen. Voorbeelden daarvan zijn de neurotransmitters acetylcholine, dopamine, serotonine en GABA (gamma-aminoboterzuur). Deze stoffen sturen allerlei processen in het menselijk lichaam aan en bepalen menselijk gedrag, persoonlijkheid en gezondheid. Uit onderzoek blijkt echter dat het stofwisselingsproducten zijn die al bestonden vóór planten en dieren zich in de evolutie van elkaar afsplitsten. In planten blijken ze eveneens sleutelrollen te vervullen in de aansturing van allerlei levensprocessen.

​- Acetylcholine is voor de mens belangrijk voor het functioneren van spieren en het parasympatisch zenuwstelsel (wat zorgt voor rust en herstel). Bovendien draagt het bij aan breinprocessen, zoals perceptie door de zintuigen, aandacht, opwinding en breinplasticiteit. In planten heeft acetylcholine onder andere een rol in groeiregulatie, ontkieming, bloei en fotosynthese.
​
- Gamma-aminoboterzuur (GABA) is de belangrijkste remmende neurotransmitter in het menselijk zenuwstelsel die zorgt voor een gevoel van rust en stabiliteit en goede prikkelgeleiding. In planten speelt de stof een rol in de algemene stofwisseling en wordt aangemaakt in het geval van stress. Bovendien helpt GABA in de afweer tegen insecten en nematoden en in de communicatie van planten met andere planten en organismen (via emissies).
​
- Serotonine speelt een rol in veel biologische basisprocessen van de mens, zoals beweging, ademen, seksuele reproductie en temperatuurregulatie, maar ook in complexer gedrag zoals slapen, eten, geheugen, leervermogen en stemming. In planten draagt serotonine onder andere bij aan groeiregulatie van het wortelstelsel en rijping van fruit en wordt ingezet als verdedigingsmechanisme tegen herbivoren.
​
- Dopamine heeft in het menselijke zenuwstelsel invloed op cognitieve functies en gedrag, motivatie en beloning, seksuele bevrediging en slaap. In planten heeft dopamine een sleutelrol in de aanmaak van vele complexe plantenstoffen, zoals alkaloïden. Bovendien draagt het bij aan de fotosynthese en de reactie van planten op stress en infectie.
​
In bepaalde opzichten blijken we dus plantaardiger te zijn dan we zelf denken. Planten hebben dan misschien geen centraal zenuwstelsel, maar maken wel stoffen aan die het menselijk zenuwstelsel nodig heeft om te kunnen functioneren, omdat ze structureel lijken op menselijke hormonen en neurotransmitters. Met andere woorden, planten maken de sleutels (stoffen) aan die op de menselijke sloten (receptoren) passen. Omdat bepaalde plantenstoffen zo goed op onze receptoren klikken, hebben ze een groot effect op ons centraal zenuwstelsel en brein, en daardoor op onze overleving als soort.

Kortom, hoewel plantenstoffen in de eerste plaats specifieke functies vervullen ten bate van de plant zelf, kunnen ze daarnaast interageren met receptoren van de mens en rollen vervullen als voeding of medicijn. Dat is de reden dat we planten als voedingsbron gebruiken. Dat is de reden dat nog steeds ongeveer 40% van de reguliere medicatie uit planten gewonnen wordt. Dat is de reden dat we simpelweg doodgaan zonder het plantenrijk.

Er is overigens nog een tweede reden waarom plantenstoffen effect hebben op het menselijk brein en zenuwstelsel, namelijk omdat het menselijk zenuwstelsel zeer vergelijkbaar is met dat van insecten. Huh, en waarom is dat interessant? Insecten en planten hebben elkaar nodig. In de loop van de evolutie zijn insecten samen met het plantenrijk geëvolueerd. Dat wordt co-evolutie genoemd. Co-evolutie is een proces waarbij soorten zich voortdurend aan elkaar aanpassen, wat vaak leidt tot samenwerkingsverbanden waarbij beide soorten niet meer zonder elkaar kunnen. Planten hebben insecten nodig voor de bestuiving. Insecten hebben planten nodig als voedingsbron. Co-evolutie is een fascinerend spel van aantrekken en afstoten, aanpassen en evolueren, eten en gegeten worden. Via co-evolutie hebben planten grote invloed gehad op de ontwikkeling van het zenuwstelsel van insecten, dat biochemisch, structureel en functioneel heel vergelijkbaar is met dat van de mens. Daardoor hebben planten óók een grote invloed op het zenuwstelsel van de mens. Met andere woorden, net als insecten heeft ook de mens het plantenrijk nodig voor de overleving.

Dit is een kort inkijkje in de "neurobiologische" overeenkomst tussen plant en mens, een oneindig interessant wetenschapsveld. Hoewel alle aspecten van het plantenrijk me fascineren, word ik zelf het meest gegrepen door de neurobiologie. Ook omdat het zoveel invloed heeft op onze overleving als soort. Zolang er mensen op de wereld zijn die denken dat geld eetbaar is, wordt mijn zenuwstelsel in ieder geval geprikkeld om uit bed te komen en mijn fascinatie voor het plantenrijk te blijven delen.