Glycosiden zijn organische of synthetische stoffen die ontstaan door omkeerbare condensatie van twee of meer ringvormige suikers of door condensatie van een suiker met een grote verscheidenheid aan alcoholen via een zogenaamde glycosidebinding, waarbij telkens één H2O-molecuul wordt afgesplitst. Glycosiden worden door veel planten in een bijna onhandelbare variëteit gesynthetiseerd en sommige zijn van groot medisch belang voor de mens, bijvoorbeeld als hartglycosiden of als zogenaamde aminoglycoside-antibiotica.
Wat zijn glycosiden?
Glycosiden of Glycosiden zijn organische verbindingen waarin ten minste één alcoholresidu (R-OH) via een glycosidebinding is verbonden met het anomere koolstofatoom van minstens één suikerresidu. De glycosidebinding wordt gevormd door condensatie van een cyclische suiker met een alcoholresidu of een andere suiker. De suiker kan een vijf- of zesledige ring hebben, elk met een andere naam.
Bij elke glycosidebinding wordt een watermolecuul (H2O) afgesplitst. De glycosidebinding is zo wijdverspreid en zo divers in planten dat het belang ervan kan worden vergeleken met de peptidebinding bij de constructie van polypeptiden en eiwitten.
Er is een nauwelijks beheersbare verscheidenheid aan glycosiden, die worden versterkt door de verschillende driedimensionale structuur van de moleculen met dezelfde chemische molecuulformule. Glycosiden kunnen niet alleen worden gesynthetiseerd via metabolische processen in plantencellen, maar enkele worden ook industrieel geproduceerd met behulp van enzymatische of niet-enzymatische processen. Sommige van de glycosiden, zoals bepaalde flavonoïden en zogenaamde hartglycosiden, zijn belangrijke geneesmiddelen bij de bereiding van geneesmiddelen.
Farmacologische werking
Sommige glycosiden dienen de planten om pathogene kiemen af te weren of ze ook te beschermen tegen roofdieren. Vereiste toxines kunnen worden opgeslagen in de vorm van een glycoside als een inactief toxine in kleincellige insluitsels (vacuolen of lysosomen). Indien nodig kan het geïnactiveerde toxine worden vrijgegeven en weer worden geactiveerd door een specifieke glycosidase die overeenkomt met de glycoside.
Sommige glycosiden worden door de farmaceutische industrie gebruikt vanwege hun farmacologische effecten. Dit zijn voornamelijk enkele flavonoïden, hartglycosiden en fenolische glycosiden. Van de ongeveer 6.500 bekende flavonoïden vertonen enkele een vaatverbeterende werking. U kunt ontstekingen temperen door histamine te remmen.
Anti-krampachtige eigenschappen en antivirale effecten van bepaalde flavonoïden zijn ook bekend. De antioxiderende werking van flavonoïden wordt ook gewaardeerd. Opgemerkt moet echter worden dat het antioxiderende effect van quercetine, dat in veel planten als secundair ingrediënt voorkomt, wordt geneutraliseerd door slechts een beetje melk te consumeren.
Sommige flavonoïden kunnen het totale cholesterol verlagen zonder de HDL-fracties aan te tasten, zodat het belangrijke quotiënt van LDL-cholesterol en HDL-cholesterol zelfs verbetert. De streefwaarde van het quotiënt is drie of minder.
Door hun antioxiderende eigenschappen hebben sommige natuurlijk voorkomende flavonoïden (appels, groene thee, bosbessen, veenbessen, uien) ook een zeker beschermend effect tegen kanker.
De zogenaamde hartglycosiden zijn van bijzonder belang, in het geval van digitalisglycosiden kunnen ze de contractiekracht van de hartspier verhogen, de hartslag verlagen en de elektrische geleiding van excitatie vertragen. Hartglycosiden komen niet alleen voor in het bekende vingerhoedskruid (digitalis), maar ook in vele andere planten zoals adonis, bisschopskruid, lelietje-van-dalen en een paar andere.
De huid van sommige giftige padden bevat hartglycosiden in de vorm van bufadienolides, die werden gebruikt als pijlgifstoffen. Van de groep van fenolglycosiden of fenylglycosiden hebben arbutine en verschillende antrachinonen een bijzonder farmacologisch belang vanwege hun laxerende werking.
Medische toepassing en gebruik
Naast de antioxiderende effecten van bepaalde flavonoïden, heeft een langetermijnstudie uit Californië aangetoond dat fisetine, een flavonoïde die in de pruikenstruik wordt aangetroffen, positieve effecten heeft op het langetermijngeheugen.
Digitalisglycosiden, die onder andere worden verkregen uit wollige en rode vingerhoedskruid, worden gebruikt vanwege hun farmacologische effecten bij hartfalen en tachycardie (hartkloppingen) veroorzaakt door sinus- of AV-knooppunten met een continue slagfrequentie van meer dan 100 slagen per minuut. Hartglycosiden zoals digoxine en digitoxine worden vaak gegeven in combinatie met een ACE-remmer en / of een bètablokker en een diureticum.
Arbutine en sommige antrachinonen, beide stoffen die tot de fenol glycosiden behoren, worden farmacologisch gebruikt vanwege hun laxerende werking. Beide actieve ingrediënten maken vaak deel uit van laxeermiddelen. Opgemerkt moet worden dat hydrochinon, een remodellerend product van arbutine, niet meer dan vijf keer per jaar en niet langer dan een week per keer mag worden ingenomen, omdat hogere doses de lever kunnen beschadigen.
Risico's en bijwerkingen
In het geval van medicamenteuze therapie die de hartglycosiden digoxine en digitoxine bevat, moet er rekening mee worden gehouden dat de halfwaardetijd van digoxine 1,5 dag is en die van digitoxine, vanwege de enterohepatische circulatie, zelfs 7 dagen. Dit betekent dat in het geval van een overdosis, die kan leiden tot ernstige hartritmestoornissen, verminderd gezichtsvermogen, malaise en braken, maagspoeling en toediening van geactiveerde kool noodzakelijk zijn. Bovendien kan de enterohepatische cyclus worden onderbroken met colestyramine, zodat er een verhoogde uitscheiding van digitoxine is.
Cyanogene glycosiden worden vaak aangetroffen in planten in hun groene bladeren. Ze dienen ter bescherming tegen roofdieren. De beschadigde bladeren geven het cyanogene glycoside af, evenals de overeenkomstige glycosidase, die het glycoside splitst en het waterstofcyanide (cyanide) afgeeft. Cyanide (HCN) is zeer giftig voor bijna alle organismen omdat het de ademhalingsketen verlamt en binnen enkele seconden tot vergiftigingsverschijnselen leidt. De concentratie van cyanogene glycosiden in de bladeren van planten is echter meestal zo laag dat er geen gevaar voor de mens bestaat.
Het cyanogene glycoside amygdaline, dat aanwezig is in de pitten van bittere amandelen en abrikozen en bij overmatige consumptie tot symptomen kan leiden, is algemeen bekend.
