L-serine

Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten en onmisbaar in talloze biologische processen. Aminozuren geven de cellen niet alleen structuur, maar zorgen ook voor het transport en de opslag van nutriënten. Ze kunnen lichaamsfuncties beïnvloeden en vervullen een essentiële rol bij wondgenezing en herstel van weefsels (spieren, botten, huid). Bovendien zijn ze de voorlopers van of fungeren ze zelf als neurotransmitters in het centraal zenuwstelsel.

L-serine
L-serine is een van de twintig natuurlijk voorkomende aminozuren in ons lichaam. Dit kleine, niet-essentiële aminozuur speelt een belangrijke rol bij de synthese van eiwitten en vetzuren, de celproliferatie, de vorming van DNA en RNA en de aanmaak van spierweefsel. Het is aanwezig in alle slijmvormende lagen in het lichaam en beschermt daarmee het lichaam tegen bacteriën en virussen. Het is een essentiële grondstof voor de productie van antilichamen en voor het behoud van de mucuslaag. Ook is het een belangrijke grondstof in de hersenen en heeft daar een zenuwbeschermende werking en speelt het een rol bij de methylatie.

L-serine / D-serine
Serine komt voor in twee enantiomere vormen: L-serine en D-serine. L-serine komt van nature voor in eiwitten en wordt in het lichaam door het vitamine B6-afhankelijk enzym serine racemase omgezet naar D-serine, waarbij een racemisch mengsel (DL-serine) ontstaat. Dit enzym is ook in staat om D-serine weer terug om te zetten naar L-serine.

D-serine komt vooral voor in de neocortex, hippocampus en basale ganglia van het centrale zenuwstelsel, zowel in glutamaterge- als GABA-erge neuronen. Naast glycine kan D-serine toestemming verlenen aan glutamaat om de NMDA-receptor te openen. Het wordt gebruikt door de post-synaptische zenuw om de NMDA-receptor gevoeliger te maken voor glutamaat (en GABA). Het bevordert dus (op autocriene wijze) de synaptische plasticiteit (snelle reactie op neuronale overdracht).

Toepassingen

Hersenen
Een recent onderzoek in een muizenmodel naar de ziekte van Alzheimer (AD) bleek dat suppletie met L-serine in de voeding zowel synaptische als gedragsstoornissen voorkwam. Deze bevindingen lijken erop te wijzen dat orale suppletie met L-serine een veel belovende therapie kan zijn voor de behandeling van de ziekte van Alzheimer.

Veroudering
Een dosis van 30 mg/kg lichaamsgewicht D-serine verbeterde bij ouderen het ruimtelijk inzicht en probleemoplossend vermogen, wat wijst op de potentiële cognitieve voordelen van dit aminozuur bij leeftijdsgebonden cognitieve achteruitgang.

Schizofrenie
Verschillende studies hebben uitgewezen dat er een verband is tussen lage D-serineconcentraties en schizofrenie. Bij patiënten met schizofrenie bleek suppletie van D-serine de positieve en negatieve symptomen te verbeteren, behalve bij patiënten die behandeld werden met het medicijn clozapine.

Diabetes Mellitus
Bij zowel type 1- als type 2-diabetes is de concentratie van L-serine in plasma en weefsels verlaagd. Er is groeiend bewijs dat L-serine-deficiëntie een rol speelt in diabetische neuropathie, hetgeen zowel in organen als perifeer voor neuropathische klachten kan zorgen. Tevens kunnen hierdoor problemen met bloeddruk, vertering, libido, zweetklieren en ogen ontstaan.

Verlaging van homocysteïne
Door de grote hoeveelheden ervan in ons lichaam is serine belangrijk voor het methylatieproces en helpt als zodanig bij het voorkomen van oxidatieve schade. Serine is namelijk een belangrijke methyldonor voor tetrahydrofolaat, dat gereduceerd kan worden tot HC3-tetrahydrolaat, een substraat voor de methylatie van homocysteïne tot methionine.

l-serine als verbindend molecuul

L-serine speelt een belangrijke rol als verbindend molecuul tussen de ureumcyclus, BH4-cyclus, folaatcyclus en methylatiecyclus. Een verstoring in een van deze cycli kan cascade-effecten veroorzaken in de andere. L-serine levert (als cofactor) de koolstofgroep die de folaatcyclus aandrijft en ondersteunt indirect de methylatiecyclus via zijn rol als methyldonor in de folaatcyclus.

Tekorten
Tekorten aan serine komen niet veel voor en zijn meestal genetisch van aard, maar kunnen ernstige gevolgen hebben. Ze kunnen leiden tot neurologische aandoeningen, waaronder aangeboren microcefalie, hardnekkige epileptische aanvallen en verschillende psychomotorische defecten. Deficiënties in serine worden vaak veroorzaakt door een verminderd functioneren van een of meer van de drie enzymen die serine moeten maken uit glucose.

Mildere vormen van serinetekort kunnen leiden tot ontwikkelingsachterstand en intellectuele achterstand bij kinderen, terwijl bij volwassenen psychomotorische retardatie, aangeboren staar, lichte cerebellaire ataxie en axonale polyneuropathie worden gezien.

Natuurlijke bronnen
Serine komt voor in eiwitrijk voedsel, zoals eieren, vlees, gevogelte, vis en zuivel. Plantaardige bronnen zijn soja, noten, waterkers, carobzaadjes, lupine, pinda’s, asperges, linzen, pistachenoten, sesamzaadjes, bloemkool, verschillende bladgroenten en volkoren granen.

Veiligheid en interacties
L-serine is veilig bevonden in hoeveelheden die normaal in voeding voorkomen. Ook in therapeutische doseringen (3-8 gram per dag) wordt L-serine over het algemeen goed verdragen. D-serine wordt binnen 4 uur afgebroken, dus bij therapeutische interventie is gedurende de dag regelmatige inname aanbevolen.

Over het gebruik van L-serine bij zwangerschap en borstvoeding is onvoldoende betrouwbare informatie beschikbaar. In de praktijk is er geen probleem gezien van serine in combinatie met bijvoorbeeld SSRI’s en de geneesmiddelengroep benzodiazepines mits er langzaam wordt opgebouwd.

Bij kanker kan serine de groei bevorderen en daarom is het hierbij gecontra-indiceerd.

 

Informatieblad L-serine

Voor meer achtergrondinformatie over de werking van l-serine, hebben we voor jou het informatieblad L-serine samengesteld.

Heb je interesse in dit informatieblad? Bestel het hier, dan ontvangt je kosteloos een exemplaar.

informatieblad l-serine

Bronvermelding

  • Wikipedia (en): Glutamine. Geraadpleegd 11-2024.
  • Murtas, Giulia, Giorgia Letizia Marcone, Silvia Sacchi, en Loredano Pollegioni. ‘L-serine synthesis via the phosphorylated pathway in humans’. Cellular and Molecular Life Sciences: CMLS 77, nr. 24 (27 juni 2020): 5131-48. https://doi.org/10.1007/s00018-020-03574-z.
  • Suzuki, Masataka, Nobuaki Imanishi, Masashi Mita, Kenji Hamase, Sadakazu Aiso, en Jumpei Sasabe. ‘Heterogeneity of D-Serine Distribution in the Human Central Nervous System’. ASN Neuro 9, nr. 3 (2017): 1759091417713905. https://doi.org/10.1177/1759091417713905.
  • Coyle, Joseph T., Darrick Balu, en Herman Wolosker. ‘d-Serine, the Shape-Shifting NMDA Receptor Co-agonist’. Neurochemical research 45, nr. 6 (juni 2020): 1344-53. https://doi.org/10.1007/s11064-020-03014-1.
  • Guercio, Gerson D., en Rogerio Panizzutti. ‘Potential and Challenges for the Clinical Use of d-Serine As a Cognitive Enhancer’. Frontiers in Psychiatry 9 (5 februari 2018): 14. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2018.00014.
  • Ma, Xiaohua, Xiaojing Li, Wenjuan Wang, Meng Zhang, Bo Yang, en Zhigang Miao. ‘Phosphatidylserine, Inflammation, and Central Nervous System Diseases’. Frontiers in Aging Neuroscience 14 (3 augustus 2022). https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.975176.
  • Holeček, Milan. ‘Serine Metabolism in Health and Disease and as a Conditionally Essential Amino Acid’. Nutrients 14, nr. 9 (januari 2022): 1987. https://doi.org/10.3390/nu14091987.
  • Holm, Laurits J., en Karsten Buschard. ‘L‐serine: A Neglected Amino Acid with a Potential Therapeutic Role in Diabetes’. Apmis 127, nr. 10 (oktober 2019): 655. https://doi.org/10.1111/apm.12987.
  • Ma, Xiaohua, Xiaojing Li, Wenjuan Wang, Meng Zhang, Bo Yang, en Zhigang Miao. ‘Phosphatidylserine, Inflammation, and Central Nervous System Diseases’. Frontiers in Aging Neuroscience 14 (3 augustus 2022). https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.975176.
  • Hannun, Yusuf A., en Lina M. Obeid. ‘Sphingolipids and Their Metabolism in Physiology and Disease’. Nature Reviews Molecular Cell Biology 19, nr. 3 (maart 2018): 175-91. https://doi.org/10.1038/nrm.2017.107.
  • Serine - NaturalMedicines geraadpleegd oktober 2024.
  • Han Siem – lezing Kees Massar.
  • Coyle, Joseph T., Darrick Balu, en Herman Wolosker. ‘d-Serine, the Shape-Shifting NMDA Receptor Co-agonist’. Neurochemical research 45, nr. 6 (juni 2020): 1344-53. https://doi.org/10.1007/s11064-020-03014-1.
  • ‘Phosphatidylserine: Cell Membrane Nutrient for Stress Resiliency’. DiagnosTechs, Inc. (blog), 5 augustus 2016. https://www.diagnostechs.com/2016/08/05/phosphatidylserine/.
  • Gheller, Brandon, Jamie Blum, en Anna Thalacker-Mercer. ‘Serine and Glycine Are Essential for Human Muscle Progenitor Cell P Roliferation (P08-063-19)’. Current Developments in Nutrition, Nutrition 2019 Abstracts, 3 (1 juni 2019): nzz044.P08-063-19. https://doi.org/10.1093/cdn/nzz044.P08-063-19.
  • Guercio, Gerson D., en Rogerio Panizzutti. ‘Potential and Challenges for the Clinical Use of d-Serine As a Cognitive Enhancer’. Frontiers in Psychiatry 9 (5 februari 2018): 14. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2018.00014.
  • Hannun, Yusuf A., en Lina M. Obeid. ‘Sphingolipids and Their Metabolism in Physiology and Disease’. Nature Reviews Molecular Cell Biology 19, nr. 3 (maart 2018): 175-91. https://doi.org/10.1038/nrm.2017.107.
  • Holeček, Milan. ‘Serine Metabolism in Health and Disease and as a Conditionally Essential Amino Acid’. Nutrients 14, nr. 9 (januari 2022): 1987. https://doi.org/10.3390/nu14091987.
  • Holm, Laurits J., en Karsten Buschard. ‘L‐serine: A Neglected Amino Acid with a Potential Therapeutic Role in Diabetes’. Apmis 127, nr. 10 (oktober 2019): 655. https://doi.org/10.1111/apm.12987.
  • Kay, Jason G., en Gregory D. Fairn. ‘Distribution, dynamics and functional roles of phosphatidylserine within the cell’. Cell Communication and Signaling 17, nr. 1 (15 oktober 2019): 126. https://doi.org/10.1186/s12964-019-0438-z.
  • Kim, Hee-Yong, Bill X. Huang, en Arthur A. Spector. ‘Phosphatidylserine in the Brain: Metabolism and Function’. Progress in Lipid Research 56 (oktober 2014): 1-18. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2014.06.002.
  • Kuo, Andrew, en Timothy Hla. ‘Regulation of Cellular and Systemic Sphingolipid Homeostasis’. Nature Reviews Molecular Cell Biology 25, nr. 10 (oktober 2024): 802-21. https://doi.org/10.1038/s41580-024-00742-y.
  • Le Douce, Juliette, Marianne Maugard, Julien Veran, Marco Matos, Pierrick Jégo, Pierre-Antoine Vigneron, Emilie Faivre, e.a. ‘Impairment of Glycolysis-Derived l-Serine Production in Astrocytes Contributes to Cognitive Deficits in Alzheimer’s Disease’. Cell Metabolism 31, nr. 3 (3 maart 2020): 503-517.e8. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.02.004.
  • Lim, Esther W., Regis J. Fallon, Caleb Bates, Yoichiro Ideguchi, Takayuki Nagasaki, Michal K. Handzlik, Emeline Joulia, e.a. ‘Serine and Glycine Physiology Reversibly Modulate Retinal and Peripheral Nerve Function’. Cell Metabolism 36, nr. 10 (1 oktober 2024): 2315-2328.e6. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.07.021.
  • Liu, Peng, Tian Xie, Xinyue Wu, Gongshe Han, Sita D. Gupta, Zike Zhang, Jian Yue, e.a. ‘Mechanism of sphingolipid homeostasis revealed by structural analysis of Arabidopsis SPT-ORM1 complex’. Science Advances 9, nr. 13 (29 maart 2023): eadg0728. https://doi.org/10.1126/sciadv.adg0728.
  • Ma, Eric H., Glenn Bantug, Takla Griss, Stephanie Condotta, Radia M. Johnson, Bozena Samborska, Nello Mainolfi, e.a. ‘Serine Is an Essential Metabolite for Effector T Cell Expansion’. Cell Metabolism 25, nr. 2 (7 februari 2017): 345-57. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2016.12.011.
  • Ma, Xiaohua, Xiaojing Li, Wenjuan Wang, Meng Zhang, Bo Yang, en Zhigang Miao. ‘Phosphatidylserine, Inflammation, and Central Nervous System Diseases’. Frontiers in Aging Neuroscience 14 (3 augustus 2022). https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.975176.
  • Maddocks, Oliver D.K., Christiaan F. Labuschagne, Peter D. Adams, en Karen H. Vousden. ‘Serine Metabolism Supports the Methionine Cycle and DNA/RNA Methylation through De Novo ATP Synthesis in Cancer Cells’. Molecular Cell 61, nr. 2 (21 januari 2016): 210-21. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2015.12.014.
  • Maugard, Marianne, Pierre-Antoine Vigneron, Juan P. Bolaños, en Gilles Bonvento. ‘L-Serine Links Metabolism with Neurotransmission’. Progress in Neurobiology 197 (februari 2021): 101896. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2020.101896.
  • Murtas, Giulia, Giorgia Letizia Marcone, Silvia Sacchi, en Loredano Pollegioni. ‘L-serine synthesis via the phosphorylated pathway in humans’. Cellular and Molecular Life Sciences: CMLS 77, nr. 24 (27 juni 2020): 5131-48. https://doi.org/10.1007/s00018-020-03574-z.
  • Pollegioni, Loredano, Barbara Campanini, Jean-Marc Good, Zoraide Motta, Giulia Murtas, Valeria Buoli Comani, Despina-Christina Pavlidou, e.a. ‘L-Serine Deficiency: On the Properties of the Asn133Ser Variant of Human Phosphoserine Phosphatase’. Scientific Reports 14, nr. 1 (30 mei 2024): 12463. https://doi.org/10.1038/s41598-024-63164-y.
  • Rabattoni, Valentina, Francesco Marchesani, Giulia Murtas, Silvia Sacchi, Andrea Mozzarelli, Stefano Bruno, Alessio Peracchi, Loredano Pollegioni, en Barbara Campanini. ‘The Human Phosphorylated Pathway: A Multienzyme Metabolic Assembly for l-Serine Biosynthesis’. The FEBS Journal 290, nr. 15 (augustus 2023): 3877-95. https://doi.org/10.1111/febs.16787.
  • Se, Cho, Na Ks, Cho Sj, en Kang Sg. ‘Low D-Serine Levels in Schizophrenia: A Systematic Review and Meta-Analysis’. Neuroscience Letters 634 (11 oktober 2016). https://doi.org/10.1016/j.neulet.2016.10.006.
  • Suzuki, Masataka, Nobuaki Imanishi, Masashi Mita, Kenji Hamase, Sadakazu Aiso, en Jumpei Sasabe. ‘Heterogeneity of D-Serine Distribution in the Human Central Nervous System’. ASN Neuro 9, nr. 3 (2017): 1759091417713905. https://doi.org/10.1177/1759091417713905.
  • Tabatabaie, L., L. W. Klomp, R. Berger, en T. J. de Koning. ‘L-Serine Synthesis in the Central Nervous System: A Review on Serine Deficiency Disorders’. Molecular Genetics and Metabolism 99, nr. 3 (maart 2010): 256-62. https://doi.org/10.1016/j.ymgme.2009.10.012.
  • Wolosker, Herman, en Darrick T. Balu. ‘D-Serine as the Gatekeeper of NMDA Receptor Activity: Implications for the Pharmacologic Management of Anxiety Disorders’. Translational Psychiatry 10, nr. 1 (9 juni 2020): 1-10. https://doi.org/10.1038/s41398-020-00870-x.
  • Wolosker, Herman, Elena Dumin, Livia Balan, en Veronika N. Foltyn. ‘D-Amino Acids in the Brain: D-Serine in Neurotransmission and Neurodegeneration’. The FEBS Journal 275, nr. 14 (juli 2008): 3514-26. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2008.06515.x.

< Terug