Print This Page

DPP-IV enzym – onderzoek en referenties

COPYRIGHT: dit artikel is geregistreerd bij de auteursorganisatie SABAM, onder depotnummer:1403-00001-48993-6359.

UPDATE: In een onderzoek van 2013, genaamd: “Inhibition of Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus R“, hebben wetenschappers gevonden welk het mechanisme is waardoor cellen zich beschermen tegen virussen.  Het DPP-IV enzym bindt en neutraliseert de virussen die de cel willen binnendringen waardoor het virus de cel niet kan infecteren. Het DPP-IV enzym wordt gevonden op het oppervlak van cellen en weefsels, onder meer in de luchtwegen (bv. de longen en sinussen), het gehoorkanaal (trommelvlies) en de nieren. Dit onderzoek verklaart onder meer waarom vrouwen met een goede DPP-IV werking, beschermd zijn tegen het oplopen van het HIV-1 (Aids) virus R en waarom kinderen met een deficiënte DPP-IV werking meer kans hebben op het ontwikkelen van luchtweginfecties R en astma R.

Het DPP-IV enzym

Het DPP-IV enzym behoort tot de selecte groep van de moonlighting enzymen en de housekeeping enzymen. Het DPP-V enzym heeft meer dan 70 functies.

Inhoud

Inleiding
Locatie
De eerste levensjaren
Functies
1. Afbraak exorfinen
2. Endorfine
3. Dopamine en ADD-ADHD
4. Serotonine en depressie
5. Hartaandoeningen
6. Overgewicht en eetstroornissen
7. Darmen en leaky gut
8. Immuunregulatie
9. Luchtwegen en astma
10. Allergieën
11. Apoptosis en kanker
12. Anti-AIDS
13. Glucosemetabolisme
14. Stress
15. Beenmergproblematiek
16. Bloedvergiftiging
17. Inflammatie
18. Bloedvaten
19. Hersenen
20. Maagzuur
21. Huid, beenderen en gebit
22. Seksualiteit
23. Candida
24. growth hormone releasing hormone
25. Eiwitsplitsende functies
26. Eotaxine
27. Pijnbestrijding
28. Impulsiviteit
29. Bloedstolling (bloedklonters)
30. Dementie en de ziekte van Parkinson
31. Andere amyloid aandoeningen
32. Activeren van witte bloedcellen
33. Psychose
34. Wiegendood
35. Middenoorontsteking
36. Systemische lupus erythematosus
37. Expressie van virussen
38. Maaglediging
39. Gemoedstoestand
DPP-IV enzym remmende factoren
Genetische DPP-IV mutaties

Inleiding

DPP-IV enzym op celwandHet DPP-IV enzym is een multifunctioneel eiwit met meer dan 70 functies. Het is vooral actief op de membranen van diverse lichaamscellen R. Als enzym staat het in voor de afbraak van exorfinen, endomorfine (niet verwarren met endorfine) en tientallen andere stoffen. Door de exorfinen af te breken beschermt het DPP-IV enzym de endorfine receptoren tegen een opioïde belasting uit voeding (exorfinen). Deze belasting zorgt er namelijk voor dat er na verloop van tijd een geleidelijke endorfine resistentie ontstaat. Op deze manier beschermt het DPP-IV enzym andere functies van het endorfinesysteem zoals de werking van dopamine, insuline, cortisol en de immuuncellen. Andere functies zijn: DNA- en celherstel, immuunregulatie, preventie en herstel van kanker, anti-AIDS functie en bescherming tegen histamine en allergieën. (Afbeelding rechts: het membraan gebonden DPP-IV enzym)

  • De aanmaak en de werking van het DPP-IV enzym wordt geactiveerd door verschillende genen R , co-factoren R  en micro-organismen zoals de Lactobacillus rhamnosus R en sommige schimmels R en R2.
  • Het DPP-IV enzym is in hoofdzaak opgebouwd uit aminozuren met een klein deel vetten en 18,3% koolhydraten (waarvan 0,9% frucose, 3,9% mannose, 5,1% galactose, 8,2% glucosamine en 0,7% salicine zuur R).
  • Verschillende epigenetische factoren remmen de werking van het enzym. Onderzoek wijst uit dat een afgenomen DPP-IV activiteit de kans op respiratoire aandoeningen zoals astma R, COPD R, kortademigheid en inhalatie-allergieën doet toenemen R.
  • Het complexe samenspel tussen stimulerende en remmende factoren zou kunnen verklaren waarom sommige functies van dit enzym afzonderlijk van elkaar kunnen functioneren. Bovendien worden verschillende DPP-IV enzym functies overlapt door andere leden van de DPP-enzym familie en door de Lactobacillus rhamnosus darmbacterie R. Op deze manier ontstaat een soort ‘compensatie mechanisme’ . Deze correctie blijkt  bij sommige mensen minder goed te werken.
  • Defecten aan het DPP-IV enzym liggen – door de veelzijdigheid van het enzym – aan de basis van heel wat chronische, degeneratieve en psychische aandoeningen.

In vivo en in vitro aanmaak van het DPP-IV enzym

In vivo

Het DPP-IV enzym wordt aangemaakt in het lichaam.  Er zijn in vivo twee ‘aanmaak-bronnen’. Ten eerste de niet-microbiële aanmaak, meer bepaald in de pancreas R , de epitheelcellen (bv. luchtwegen R) en het oorkanaal R. Ten tweede de microbiële aanmaak die plaats vindt door bacteriën en schimmels.

In vitro

De in vitro aanmaak gebeurt d.m.v. micro-organismen, vooral gebruikt in enzympreparaten.

DPP-IV antistoffen

Er kunnen zich (tijdelijk of permanent) antistoffen vormen tegen het DPP-IV enzym door een streptokokken infectie (deze bacteriën maken streptokinase aan) of door het gebruik van streptokinase na een hartinfarct R    R1.  Voorbeelden van een streptokokken infectie zijn: otitis media, sinusitis, acute reuma, reumatoïde artritisroodvonk, meningitis, glomerulonefritisangina, pneumonie, septische artritis en mastoïditis. Zowat 10% van de baby’s die geboren worden zijn besmet met Groep B streptokokken. Ongeveer de helft van de vrouwen die deze streptokokken bij zich dragen geeft ze tijdens de bevalling door aan hun kind. Andere bronnen van de vorming van DPP-IV antistoffen zijn genetische gliadine conflicten en HSP60 R .

Locatie

  • Het DPP-IV enzym wordt aangemaakt in de pancreas R , de epitheelcellen (bv. luchtwegen R) en het oorkanaal R.
  • Een klein gedeelte van het DPP-IV enzym circuleert vrij in de bloedbaan. Het overige deel bevindt zich in het speeksel R en is gebonden aan de cellulaire membranen van neuronen en andere cellen (bv. lymfocyten).
  • Het DPP-IV enzym is actief in het endotheel en het epitheelweefsel van de mond, slokdarm, maag-darmkanaal, de mannelijke en vrouwelijke geslachtsorganen, blaas, luchtwegstelsel, huid, bloedvaten, nieren, gal, galblaas, schildklier, pancreas, lever, lymfevaten, zweetklieren, mesotheel, oren en ogen. Het is tevens actief in de hersenen, waar het onder meer de hoeveel endorfine reguleert.
  • Het enzym blijkt een belangrijke rol te spelen in de bescherming van het ongeboren kind. Onderzoek wijst uit dat DPP-IV in grote hoeveelheden aanwezig is in de placenta tijdens de zwangerschap R, de thymus R en de verschillende lymfeklieren.

De eerste levensjaren

Een of meerdere van deze symptomen kunnen wijzen op een exorfinen-intolerantie bij baby’s en peuters/kleuters:

  • Darmkrampen (aanhoudend huilen)
  • Uitslag op de huid (door de niet-allergische histamine toename van exorfinen R)
  • Reflux (verlaagde DPP-IV activiteit leidt tot een vertraagde maaglediging R, waardoor het maagsap naar boven komt)
  • Erg ruikende stoelgang
  • Otitis media R.
Een hoge caseïne-exorfinen belasting ligt aan de basis van wiegendood. Caseïne-exorfinen uit koemelk zijn tot 10 maal sterker dan morfine R  R1 en kunnen ademhalingsstilstand (apneu) veroorzaken, ook bij volwassenen. Uit onderzoek blijkt dat baby’s met apneu-aanvallen hoge caseïne-exorfinen en lage DPP-IV waarden hebben R  R1 R2  R3 .

Functies

Het DPP-IV enzym is wellicht een van de belangrijkste enzymen die verband houden met de toename van chronische, degeneratieve, immuun en psychische aandoeningen. We bespreken hier een aantal van deze functies:

1. Afbraak exorfinen

Exorfinen zijn morfine-achtige stoffen uit voeding (gluten, caseïne, soja en spinazie) en bepaalde schimmels. Ze worden afgebroken door het DPP-IV enzym in het begin van cyclus (darmen) of eenmaal ze zijn opgenomen in de bloedbaan.
Exorfinen werken als ‘valse’ neurotransmitters. Het zijn MOR-agonisten, dat betekent dat ze de endorfine receptoren activeren R en R2 die op hun beurt het dopamine beloningssysteem stimuleren. Exorfinen veroorzaken in de eerste minuten een goed gevoel. Op langere termijn veroorzaken ze een ongevoeligheid van endorfine, dopamine, insuline en cortisol. Daarmee zijn het directe oorzaken van diabetes type 1 en 2, overgewicht, stress-stoornissen en bijvoorbeeld depressie en angststoornissen. Een exorfinen intolerantie bekent dat het DPP-IV enzym de exorfinen onvoldoende afbreekt.

2. Endorfine

In 2011 ontdekte men dat het DPP-IV enzym de hoeveelheid endorfine in de hersenen reguleert R. Deze ontdekking is een mijlpaal in de geneeskunde, aangezien endorfine R (samen met insuline R) de belangrijkste dopamine stimulator is in het beloningssysteem van de hersenen. Daarmee neemt het enzym een centrale plaats in het ontstaan van psychische stoornissen. Smaakversterkers blokkeren het DPP-IV enzym erg snel R . Ook vernielen ze de  endorfine-receptoren waardoor de endorfine aanmaak met 70% R daalt zodat er minder dopamine vrijkomt.

3. Dopamine en ADD-ADHD

Het DPP-IV enzym beschermt de endorfine receptoren tegen overbelasting door opioïden, met in het bijzonder de exorfinen uit voeding R. Exorfinen zorgen in de eerste fase voor een forse toename van endorfine, dopamine, insuline en cortisol in de cellen en neuronen. Omdat de cellen deze overlast niet kunnen verwerken, blokkeren de genen de cel-ingang door het aantal receptoren te verminderen. Dit heeft tot gevolg dat de activiteit van de signaalstoffen afneemt ongevoeligheid of resistentie). Het onderzoek om de verbanden tussen endorfine, dopamine en het DPP-IV in kaart te brengen, heeft een lange weg afgelegd:

  • De eerste aanwijzing dat endorfine de uitstoot van dopamine beïnvloedt, werd geleverd in 1978. Onderzoekers injecteerden endorfine en morfine – twee opioïden die werkzaam zijn op de endorfine receptoren – met een dopamine toename tot gevolg R.
  • Onderzoek in 1992 wees uit dat de hoeveelheid dopamine die vrijkomt afhankelijk is van het aantal en de kwaliteit van de endorfine receptoren R .
  • Het duurde tot na 2000 eer men de verschillende endorfine receptoren met een dopamine stimulerende of remmende activiteit in kaart heeft gebracht R.
  • In 2011 publiceerde men de eerste studie die aantoonde dat de hoeveelheid endorfine en neuropeptide Y in de hersenen wordt gereguleerd door het DPP-IV enzym R.
  • Uit onderzoek van 2010 en 2011 bleek uit epigenetisch onderzoek dat het overstimuleren van endorfine door exorfinen en suiker de werking van het OPRM1-gen verminderde. Dieren die deze voeding kregen toegediend tijdens de zwangerschap brachten nakomelingen voort die 200% minder dopamine aanmaakten R. Ook was de genetische aanmaak van endorfine-receptoren met 300% afgenomen.
  • ADD komt bij kinderen twee tot drie keer meer voor dan ADHD. Bij volwassenen is dit tot vijf maal meer ADD.

4. Serotonine en depressie

Volgens diverse onderzoeken hebben mensen met een depressie een verlaagde DPP-IV activiteit R en R2. Bij deze mensen stapelen de exorfinen zich op in de hersenen, waar ze de serotonine receptoren blokkeren R.
Antidepressiva zijn actief op de serotonine receptoren. Dit zou kunnen verklaren waarom antidepressiva (volgens een meta-studie uitgevoerd door het FDA in 2008 R ) over het algemeen niet beter werken dan een placebo. Antidepressiva blokkeren de werking van dopamine R. De combinatie antidepressiva en methylfenidaat die zo vaak aan mensen met ADD/ADHD wordt gegeven is dan ook contraproductief.
De meeste antidepressiva worden geactiveerd via de endorfine receptoren R en R2 en R3 . Dit verklaart waarom mensen met endorfine probleem niet kunnen geholpen worden door antidepressiva. Uit een meta-studie van het FDA blijkt dat antidepressiva niet beter werken dan een placebo R.

5. Hartaandoeningen

Neuropeptide Y (NPY) is een substraat van het DPP-IV enzym. Bij een deficiënte DPP-IV enzym werking neemt de hoeveelheid neuropeptide Y toe in het organisme R. NPY zorgt voor een toename van het CRH-stresshormoon met een sympathische hyperactiviteit (inspanning, stress) tot gevolg R.  Aandoeningen met een te hoge NPY spiegel zijn hartfalen, hypertensie, tachycardie, anorexia nervosa, overgewicht, stress-stoornissen, CVS en fibromyalgie.

6. Overgewicht en eetstoornissen

De activiteit van het DPP-IV enzym op de lymfocyten, de voornaamste ‘verplaatser’ van het DPP-IV enzym in het bloed is verlaagd bij mensen met boulemie R, anorexia R en overgewicht. Het DPP-IV enzym breekt neuropeptide Y af. Deze mensen hebben dan ook sterk verhoogde neuropeptide Y waarden. Neuropeptide Y is een neurotransmitter die een hongergevoel veroorzaakt. Een deficiënte DPP-IV activiteit veroorzaakt een vermindering van het aantal endorfine receptoren. Hierdoor komt er minder dopamine vrij en neemt de plezierbeleving af. Daardoor zal men sneller geneigd zijn om de dopamine resistentie te compenseren door meer te eten, vooral de dopamine stimulerende voeding (exorfinen en suikers). Echter hoe meer het gewicht toeneemt, des te sneller de dopamine ongevoeligheid toeneemt. Uit onderzoek blijkt immers dat het aantal dopamine receptoren afneemt ( = dopamine resistentie) met de toename van het gewicht R. De dopamine stimulatie is van korte duur zodat het gedrag moet herhaald worden (eetstoornis).

Afbeelding: deficiënte DPP-IV enzym werking en eetstoornissen

7. Darmen en leaky gut

Het DPP-IV enzym bevindt zich in de dunne mucosale laag van de darmen. Daar verhindert het de opname van exorfinen in de bloedbaan en beschermt het de endorfine receptoren. Het endorfinesyteem heeft in de darm een anti-inflammatoire werking R. Het DPP-IV enzym helpt de microvilli mee in stand houden en is daarmee is van de belangrijkste enzymen om leaky gut