Glucosamine

Glucosamine is een zeer belangrijke stof voor de regeneratie van beschadigd gewrichtskraakbeen en bestrijding van de ontstekingsprocessen in de gewrichten. Wanneer de endogene glucosamineproductie tekortschiet, kan het lichaam ook glucosamine uit de voeding gebruiken. Er zijn echter maar weinig voedingsbronnen die rijk zijn aan glucosamine. Het komt van nature in grotere hoeveelheden voor in kraakbeen en de harde delen van schaaldieren, welke meestal niet als voedsel worden beschouwd. Het exacte werkingsmechanisme van glucosamine is nog onduidelijk, maar grofweg zijn er twee verschillende effecten: ten eerste levert het substraat voor de aanmaak van glycosaminoglycanen en proteoglycanen (zoals chondroïtinesulfaat en hyaluronan). Ten tweede heeft het ook een anabole prikkel. Het stimuleert de synthese van glycosaminoglycanen, proteoglycanen en collageen, zelfs in die mate dat kraakbeen zich enigszins kan herstellen. 

Glucosamine is een lichaamseigen stof die tot de groep aminosuikers behoort. Het is een verbinding tussen glucose en het aminozuur glutamine. Aminosuikers zijn enkelvoudige suikers (bijvoorbeeld glucose of galactose) met een aminogroep eraan vast. In gezonde omstandigheden wordt glucosamine gesynthetiseerd door chondrocyten (kraakbeencellen) met behulp van het enzym glucosaminesynthetase. Bij stijgende leeftijd lijkt de activiteit van dit enzym te verminderen, waardoor de hoeveelheid endogeen geproduceerd glucosamine afneemt. Al sinds de vroege jaren tachtig wordt onderzocht of deze afname een rol speelt in het ontstaan van artrose, en of glucosaminesuppletie dit verlies kan compenseren.

Bouwstof van kraakbeen en bindweefsel
Glucosamine dient als bouwstof voor en stimuleert de productie van: 

• Proteoglycanen: glucosamine is het belangrijkste substraat voor de biosynthese van proteoglycanen. Proteoglycanen zijn onderdelen van de kraakbeenmatrix, die structuur, maar ook flexibiliteit geven aan het collageen. Gewrichtskraakbeen bestaat uit een matrix van collageen, met daar tussenin een gel van water, proteoglycanen en cellen (chondrocyten). Dit vormt in gezonde omstandigheden een soort stootkussen tussen de beide delen van het gewricht. Bij patiënten met artrose en andere gewrichtaandoeningen is deze functie verstoord. Er is dan een tekort aan proteoglycanen, doordat er niet meer voldoende voedingsstoffen door de kraakbeenmatrix aangevoerd kunnen worden. Daardoor raken de chondrocyten relatief ondervoed en kunnen niet meer adequaat kraakbeenmatrix produceren. Het resultaat is het dunner en minder veerkrachtig worden van het gewrichtskraakbeen en de tussenwervelschijven, en het nauwer worden van de gewrichtsholte door afname van de gewrichtsvloeistof. Proteoglycanen bestaan uit een kern van eiwitten, waaraan glycosaminoglycanen (vroeger mucopolysachariden genoemd) zijn gebonden. Het type glycosaminoglycaan dat aan het eiwit is gebonden (bijvoorbeeld chondroïtinesulfaat, dermatansulfaat, keratansulfaat, heparine) bepaalt de functionaliteit.
• Glycosaminoglycanen (GAG’s): zijn lange, onvertakte ketens van disachariden, die een belangrijk bestanddeel vormen van collageenrijke weefsels, zoals kraakbeen, tussenwervelschijven, luchtpijp, botten, bindweefsel, vaatwanden en van de synoviale vloeistof (gewrichtsvloeistof). Samen vormen ze ook de kraakbeenmatrix. Wanneer de glycosaminoglycaanketens aan eiwitten worden gebonden, ontstaan proteoglycanen. Door hun negatieve elektrische lading stoten ze elkaar af en ontstaat een soort flessenborstelstructuur. Het gevolg hiervan is dat er ruimte wordt gecreëerd in het kraakbeen, en het daardoor steeds nadat het wordt ingedrukt weer uitzet en zijn oorspronkelijke vorm aanneemt. Voorbeelden van GAG’s zijn hyaluronan, chondroïtinesulfaat, heparine, dermatansulfaat en keratansulfaat.
• Chondroïtinesulfaten zijn een belangrijke onderklasse van glycosaminoglycanen, benodigd voor de vorming van de proteoglycanen in gewrichtskraakbeen. Chondroïtinesulfaat is in principe ook te beschouwen als een glucosaminebron, aangezien chondroïtinesulfaat uit glucosaminebouwstenen is opgebouwd. 
• Hyaluronan: glucosamine is ook de belangrijkste bouwsteen van hyaluronan (ook wel hyaluronzuur genoemd) in de gewrichten. Hyaluronan verhoogt de viscositeit in de synoviale vloeistof en verbetert zo de stootkussenfunctie en de smering van de gewrichten. Daarnaast heeft hyaluronan een belangrijke rol in de ogen (glasachtig lichaam), de huid en de navelstreng.
• Collageen: collageen is een zogenaamd glycoproteïne, waarvoor glucosamine ook bouwstenen levert. Collageenvezels geven de structuur, ‘het skelet’, in kraakbeen waartussen de gel van water en proteoglycanen zich beweegt. Glucosaminesuppletie stimuleert de synthese van collageen door chondrocyten.

Soort zout bepaalt werkzaamheid
In voedingssupplementen worden verschillende vormen gebruikt, die qua werkzaamheid sterk verschillen: 

• D-glucosaminehydrochloride. Deze vorm van glucosamine is stabieler dan glucosaminesulfaat en een groter percentage van de grondstof bestaat uit glucosamine, waardoor het soms gebruikt wordt door producenten die veel glucosamine in een capsule of tablet willen stoppen. Er is echter weinig onderzoek gedaan met glucosaminehydrochloride en uit het onderzoek dat er is, blijkt dat het niet werkt.
• D-glucosaminesulfaat is minder geconcentreerd dan de hydrochloridevorm, maar de meeste belangrijke studies zijn met deze vorm uitgevoerd. Glucosaminesulfaat wordt zeer goed geabsorbeerd (90-98%), via een actief transportmechanisme. Een deel van de superieure therapeutische eigenschappen van glucosaminesulfaat boven de andere vormen wordt toegeschreven aan het feit dat deze vorm ook zwavel levert, in de vorm van sulfaat. Zwavel is een zeer belangrijke component van kraakbeen, en in de vorm van sulfaat kan het gemakkelijk worden ingebouwd in glycosaminoglycanen. Er zijn onderzoekers die het therapeutische effect van glucosaminesulfaat volledig toeschrijven aan de sulfaatgroepen die het levert. Omdat glucosaminesulfaat gevoeliger is voor vocht, wordt vaak natriumchloride of kaliumchloride aan de grondstof toegevoegd, als stabilisator.
• N-acetylglucosamine bevat een azijnzuurmolecule in plaats van een zwavelgroep. De absorptie van deze verbinding is echter minimaal, waardoor er maar weinig onderzoek met deze vorm is uitgevoerd. N-acetylglucosamine komt in lichaamsweefsels voor en heeft mogelijk ook een rol als neurotransmitter.

Gewrichtsaandoeningen: Al enkele decennia wordt onderzoek gedaan naar de toepassing van glucosamine bij artrose. Inmiddels zijn enorm veel klinische studies verschenen, en de laatste jaren worden deze meer en meer systematisch vergeleken middels meta-analyses. In 2000 werd in the Journal of the American Medical Association (JAMA) , nog geconcludeerd dat glucosamine bij artrose weliswaar matige tot sterke therapeutische effecten had, maar door kwaliteitsverschillen en publicatiebias de effecten waarschijnlijk overdreven zouden zijn. Enkele jaren, en diverse studies, later verscheen een meta-analyse in de Archives of Internal Medicine van studies naar glucosaminegebruik bij artrose van de kniegewrichten. Daaruit bleek een gunstig effect van glucosamine op alle gemeten parameters, met name bij langdurige toepassing (drie jaar). Een meta-analyse in de Annals of Pharmacotherapy kwam tot een soortgelijke conclusie. Een zogenaamde ‘Cochrane review’ was vorig jaar ook positief over glucosamine. De conclusie was dat glucosamine beter dan placebo presteert bij de behandeling van pijn en functionele beperking als gevolg van artrose, althans wanneer het onderzoek was uitgevoerd met Rotta, een farmaceutisch glucosaminesulfaat-preparaat waarmee verreweg het meeste glucosamineonderzoek is uitgevoerd. De andere glucosaminebereidingen (meestal glucosaminehydrochloride) waren niet werkzaam. Uit deze en andere analyses is de conclusie te trekken dat glucosaminesulfaat werkzaam is bij artrose, vooral van de knie en zeker wanneer de onderzoeksperiode enkele maanden of langer is geweest. Andere glucosaminevormen, zoals glucosaminehydrochloride zijn niet werkzaam.

Breder indicatiegebied: De klinische toepasbaarheid van glucosamine gaat waarschijnlijk verder dan alleen artrose. Glucosaminesulfaat is eveneens nodig voor de synthese van andere glycosaminoglycanen die een integraal onderdeel zijn van bindweefselstructuren op diverse andere plekken in het lichaam, zoals de huid, de darmwand en bloedvaten. Daarom lijkt toepassing van glucosaminesulfaat ook bij andere aandoeningen zinvol, zoals verminderde elasticiteit van bindweefsel, kraakbeen en collageenrijke weefsels, decubitus, spataderen en aambeien. Mogelijk heeft het ook een rol in de wondgenezing, mede vanwege het stimulerende effect van glucosamine op de hyaluronansynthese door fibroblasten in een wondgebied. Ook zijn er aanwijzingen voor een rol bij chronische darmontstekingen. Hoewel toepassing van glucosamine bij deze indicaties op basis van theoretische gronden en anekdotisch bewijs meestal wel te verdedigen is, is er vaak nog te weinig onderzoek verricht om deze toepassingen ook met klinisch onderzoek te kunnen onderbouwen. 

Glucosamine worden meestal gemaakt uit chitine, een belangrijk bestanddeel van het pantser van schaaldieren (garnalen, kreeften, krabben). Om deze reden wordt mensen met een schaaldierallergie aangeraden voorzichtig te zijn met het gebruik van glucosamine. Niettemin is het allergeen aanwezig in het vlees van de dieren, terwijl glucosamine uit de schaal (chitinepantser) wordt bereid. Daarom is glucosamine mogelijk toch veilig voor diegenen met een allergie voor schaaldieren. Er zijn onvoldoende gegevens over het gebruik van glucosamine tijdens de zwangerschap, waardoor een veilig gebruik in deze periode niet kan worden gegarandeerd. 

Glucosaminesulfaat wordt beschouwd als veilig. In de meeste studies worden überhaupt geen bijwerkingen gemeld. Bijwerkingen van glucosamine, voor zover ze optreden, beperken zich tot lichte gastro-intestinale symptomen als maagklachten en misselijkheid, eigenlijk alleen bij mensen met een maagzweer. Het is aan te raden in die gevallen glucosamine tijdens de maaltijd te gebruiken. Er zijn berichten dat glucosamine de insulineresistentie bij sommigen kan vermeerderen, doordat de synthese van insulinereceptoren wordt verminderd. Uit een kleine studie komen aanwijzingen dat dit effect inderdaad in de praktijk kan optreden, met name bij mensen die al enigszins glucose-intolerant zijn. Uit ander onderzoek blijkt echter het tegendeel. 

Glucosaminesulfaat kan gecombineerd worden met acetylsalicylzuur (aspirine) en andere niet-steroïde anti-ontstekingsmedicijnen (NSAID’s). Nadeel van deze NSAID’s is weer dat ze weliswaar op korte termijn verlichting brengen, maar feitelijk het degeneratieproces van de gewrichten versnellen. Corticosteroïden en NSAID’s remmen namelijk de synthese van chondroïtinesulfaten. De synthese van glycosaminoglycanen in kraakbeen is erg afhankelijk van de beschikbaarheid van sulfaat, en wordt zodoende sterk geremd door de sulfaat-uitputtende effecten van veel reguliere artritis- en artrosemedicatie. Glucosamine¬sulfaat verhoogt de sulfaatconcentraties in serum en synoviaalvloeistof, een effect dat weer teniet gedaan wordt door toediening van paracetamol. De afwezigheid van sulfaat is mogelijk ook een verklaring waarom in veel studies glucosaminehydrochloride niet werkzaam is. Sulfaat kan ook de afbraak van paracetamol versnellen, waardoor de toxiciteit, maar ook het pijnstillend effect, wordt verminderd.