Vitaminen en hormonen: Men kan het lichaam van de mens en de hogere dieren tot op zekere hoogte vergelijken met een geheel automatisch werkende fabriek, die slechts grondstoffen behoeft om te functionneren. De vetten en koolhydraten in het voedsel zijn de belangrijkste brandstoffen voor de benodigde energie, eiwitten en water de voornaamste bouwmaterialen, gelijk stookolie en kolen — resp. metalen, steen en hout — dit zijn in de fabriek.
Behalve voor energie en instandhouding heeft een fabriek echter nog behoefte aan andere stoffen, wat hoeveelheid betreft niet belangrijk, doch voor de normale functionnering desalniettemin onmisbaar, b.v. de olie voor de smering der machines, de zeep voor de reiniging, de chemicaliën voor het laboratorium, de inkt voor de administratie. Een gelijksoortige positie als deze stoffen in de fabriek, nemen de vitaminen en hormonen in t.a.v. het lichaam.
Een definitie zou kunnen luiden: vitaminen en hormonen zijn organische stoffen die, hoewel slechts in kleine hoeveelheid nodig en als bouwstof of als bron van energie van geen betekenis, van beslissend belang zijn voor het normale verloop van een of meer lichaamsfuncties. De toevoeging organische is nodig, omdat men anorganische stoffen met een dergelijke werking niet tot deze groepen rekent.
Ook de fermenten pleegt men afzonderlijk te beschouwen, ofschoon zij op grond van hun eigenschappen onder de definitie zouden vallen.Om het verschil tussen vitaminen en hormonen te doen uitkomen, grijpen wij nog even terug op de boven gebruikte vergelijking. Men kan zich voorstellen dat de fabriek de desbetreffende stoffen krijgt toegevoerd, doch ook dat zij, in speciaal daartoe ingerichte afdelingen, zelf worden vervaardigd. Het eerste is, wat het lichaam betreft, het geval met de vitaminen, die met het voedsel worden opgenomen; het laatste geldt voor de hormonen, die grotendeels in speciale klieren, endocrine klieren of klieren met interne secretie genaamd, worden geproduceerd en vandaar aan de bloedbaan worden afgegeven.
Deze omschrijvingen van de begrippen vitamine en hormoon zijn niet altijd geheel te handhaven. Sommige voor het leven onontbeerlijke aminozuren b.v., die met het voedsel worden opgenomen, zou men om verscheidene redenen tot de vitaminen kunnen rekenen. Verder zijn er vloeiende overgangen tussen de vitaminen en hormonen enerzijds, de fermenten anderzijds. Vitamine Bj en B2 b.v. zijn onderdelen van fermenten, het zijn z.g. co-fermenten. Voor het schildklierhormoon zal in de toekomst wellicht hetzelfde blijken te gelden. De hypofysehormonen (hypofyse = hersenaanhangsel) zouden, in verband met hun eiwitkarakter, zeer goed fermenten kunnen zijn. De grens tussen vitaminen en hormonen is evenmin altijd scherp.
Het vitamine A bereikt het lichaam in de vorm van het z.g. provitamine carotine, in de lever ontstaat hieruit pas het eigenlijke vitamine, men zou het dus strikt genomen als een hormoon moeten beschouwen. Het vitamine D kan met het voedsel worden toegediend, doch ook, onder invloed van bestraling met ultraviolet licht (zomerzon, hoogtezon) in het organisme ontstaan. De mens moet het vitamine C via het voedsel opnemen, sommige diersoorten daarentegen zijn in staat het in het eigen lichaam te maken.
De lichaamsfuncties waarbij vitaminen en hormonen betrokken zijn, liggen op velerlei gebied. De stofwisseling in vele van zijn geledingen, de groei, de spijsvertering, de voortplanting, de bloedsomloop, de functie van spier- en zenuwstelsel en zelfs van de psyche, zijn alle min of meer afhankelijk van deze stoffen. Dit heeft bij velen tot de stellig voorbarige opvatting geleid, dat de chemische regulering der lichamelijke verrichtingen op één lijn gesteld moeten worden met de door het zenuwstelsel uitgeoefende. Het is waarschijnlijk juister te veronderstellen, dat beide op den duur zullen blijken elkaar op harmonische wijze aan te vullen.
De methoden die men toepast ter verkrijging van een inzicht in de werking van vitaminen en hormonen zijn vele. Toch ziet men een bepaald schema van onderzoek steeds weer terugkeren. Veel belangwekkends over de functie heeft men b.v. steeds geleerd uit het bestuderen der verschijnselen die bij gebrek — en daarnaast ook die bij een teveel — aan de desbetreffende stof ontstaan. Men spreekt in het eerste geval van een deficiëntie, wat de vitaminen betreft gewoonlijk avitaminose (in lichtere gevallen hypovitaminose) genoemd. Een nog onbekende deficiëntie is dikwijls moeilijk te herkennen. De beri-beri was reeds vele jaren bekend, toen Eijkman zijn zo beroemd geworden onderzoekingen, die het definitieve verband tussen deze ziekte en de voeding legden, verrichtte (1896). Ofschoon daarvoor reeds anderen het bestaan van nog onbekende belangrijke voedselbestanddelen hadden verondersteld, werd met deze ontdekkingen de eigenlijke kennis der vitaminen ingeluid.
Vele jaren volgden echter nog voordat — dank zij de verrichtingen van Hopkins, Funk, Osborne, Mendel e.a. — wat meer klaarheid in de kennis der avitaminosen was bereikt. Het vitamine B (later B,) bleek de stof te zijn die het ontstaan van de beri-beri kan beletten en i.h.a. een gunstige invloed op de toestand van het perifere zenuwstelsel uitoefent. De scheurbuik, een aandoening waarbij bloedingen, vooral in de slijmvliezen en onder het vlies dat het skelet omhult, op de voorgrond staan, berustte op een gebrek aan vitamine C (Holst en Fröhlich). Een tekort aan vitamine D was de oorzaak van de, bij jonge kinderen voorkomende, Engelse ziekte (Meilanby, McCollum). Voor het verkrijgen van een volledig beeld zijn clinische ervaringen op den duur onvoldoende gebleken. De meeste kennis der avitaminosen is verkregen door talloze, steeds weer gevarieerde proeven op dieren.
De oudere ervaringen over hormoondeficiënties zijn gelijksoortig aan die der avitaminosen. Ook hier is sprake van reeds lang bekende ziekten, die pas veel later aan een hormoon tekort konden worden geweten. Cretinisme b.v., een bijzondere vorm van dwerggroei en geestelijke achterstand, bleek op een tekort aan schildklierhormoon te berusten. Dit hormoon bevat jodium en het is bekend, dat in de streken (Zwitserland, Tirol, in geringe mate ook in Nederland in de buurt van Utrecht) waar het cretinisme vroeger heerste, het drinkwater te arm aan jodium is. Tetanie (stuipen) en de ziekte van Addison (gekenmerkt door extreme spiervermoeidheid en bruinkleuring van de huid) konden pas lang na hun ontdekking aan een gebrek aan bijschildklierhormoon, resp. bijnierschorshormoon worden toegeschreven. Het belangrijkste hulpmiddel bij de bestudering der deficiënties is ook hier het experiment. Door wegneming der betreffende endocrine klieren en studie der daarna volgende verschijnselen bij dieren is veel omtrent hun functie duidelijk geworden.
Behalve door een tekort, kan het lichaam geschaad worden door een teveel. Bij de vitaminen is hiervan verrassend weinig sprake: bijna al de bekende vitaminen zijn zonder bezwaar in overdosering te nuttigen. Een te grote dosis hormonen daarentegen geeft altijd aanleiding tot stoornissen. Een te sterke functie van de schildklier voert b.v. tot de bekende ziekte van Basedow, in de Angelsaksische landen ook wel aangeduid met de benaming Grave's disease. De ziekte van von Recklinghausen, waarbij het skelet ontkalkt en gemakkelijk breekt, is aan een overproductie van bijschildklierhormoon te wijten.
Een belangrijke schrede vooruit bij het onderzoek is de chemische zuivering’ van de desbetreffende stof. Het uitgangsmateriaal is bij de vitaminen veelal het voedselbestanddeel dat het best in staat is de ziekte te voorkomen of te genezen; bij hormonen is dit de desbetreffende klier of ook de urine, en wel als het hormoon daarin wordt uitgescheiden Veel chemisch vernuft en moeizame arbeid zijn dikwijls nodig om tot het nog lang niet in alle gevallen bereikte doel, het isoleren van de zuivere stof, te geraken. Van de vele onderzoekers die zich hierbij vooral hebben verdienstelijk gemaakt noe- men wij wat de vitaminen betreft Jansen en Donat/t (vitamine B,), Reerink en van Wijk (vitamine D), Szent Györgi (vitamine C), von Euler en Karrer (vitamine A); wat de hormonen betreft Harington (thyroxine) en Doisy, Butenandt, Reichstein, Laqueur en medewerkers (steroied hormonen). Een goede ijkingsmethode om de werking van het steeds verder gezuiverde product telkens weer te proberen is een dringende eis. Kenmerkend zijn de enorme hoeveelheden materiaal, waarvan althans aanvankelijk moet worden uitgegaan. Om de eerste gram vitamine B2 te bereiden was 5400 1 melkwei, voor 1 gram testosteron 10.000 kg stierentestis nodig. Talrijke bijzonderheden kunnen bij de zuivering blijken.
Eén der meest voorkomende is dat men niet één doch meer nieuwe vitaminen, resp. hormonen in het uitgangsmateriaal vindt. Zo bleek het oorspronkelijke vitamine B tenslotte uit vitamine B, en een gehele zich nog steeds uitbreidende reeks van vitaminen, het vitamine B2-complex te bestaan. Dit complex kan o.a. een vooral in Indië en Amerika voorkomende ziekte, de pellagra (met huid- en zenuwverschijnselen), gunstig beïnvloeden. Deze werking was niet, zoals men aanvankelijk dacht, aan het eigenlijke vitamine B2 toe te schrijven, doch aan een andere, ook in het complex voorkomende stof, de PP-(pellagra preventing) factor, chemisch identiek met nicotinezuuramide. Ook de stof die de pernicieuze anaemie voorkomt, behoort tot de B-reeks.
Een volgende fase is het vinden van de structuurformule en de kunstmatige bereiding (synthese). Dit stadium is voor de bekendste vitaminen bereikt. Van de hormonen met steroiede bouw (de geslachtshormonen en het bijnierschorshormoon), van het schildklierhormoon (thyroxine) en van het bijniermerghormoon (adrenaline) is de de synthese ook gelukt, van de andere hormonen nog niet.
De kennis van de synthese is dikwijls van groot belang voor de fabricage. Niet langer behoeft dan gewerkt te worden met grote massa’s soms moeilijk verkrijgbaar uitgangsmateriaal, hetgeen vooral voor de technische bereiding van hormoonpraeparaten grote voordelen biedt.
Na het bekend worden van de structuurformule, blijkt dikwijls dat andere stoffen, vnl. die met een verwante chemische samenstelling, min of meer dezelfde werking hebben. Er zijn b.v. een aantal stoffen met vitamine E-, eveneens een aantal met vitamine K-werking. Talrijke stoffen hebben een biologische werking, gelijk het ‘vrouwelijke’ geslachtshormoon: oestron. Een der merkwaardigste vondsten is wel het synthetische stilboestrol, dat, hoewel van totaal andere chemische samenstelling, de werkingen van oestron tot in details na kan bootsen en reeds in kleinere hoeveelheid werkzaam is dan het hormoon zelf.
Met de beschreven methoden, zowel als langs andere wegen, is over de wijze van werking der vitaminen en hormonen veel waardevolle kennis verzameld, hoewel daarnaast nog talrijke punten om opheldering vragen. Bij het vitamine B, b.v. is men zover, dat een zeer bepaalde invloed op de koolhydraatstofwisseling als oorzaak van de verschillende werkingen van deze stof kan worden beschouwd. Van het door de hypofyse gevormde groeihormoon daarentegen is, buiten het feit dat het de groei bevordert, eigenlijk niets met zekerheid bekend. De stoornissen die bij gebrek aan vitamine A ontstaan, zijn veelal terug te brengen tot een algemene invloed van dit vitamine op epitheliën. Hiertegenover staat weer dat de zeer uiteenlopende verschijnselen bij een tekort aan bijnierschorshormoon nog in genen dele als met elkaar verband houdende te beschouwen zijn.
Het zou niet juist zijn te menen dat de vitaminen een, op grond van hun eigenschappen, hecht met elkaar verbonden groep van stoffen zijn. Het tegendeel is waar: hun respectieve functies liggen op totaal verschillend gebied en hun chemische samenstelling loopt zeer uiteen. Dit geldt op sommige punten ook wel voor de hormonen, doch daarnaast vindt men een soms zeer uitgebreide, tot gehele systemen ontwikkelde, hormonale samenwerking.
Bij voorbeeld: de hormoonproductie in de schildklier, de kiemklieren, de bijnier en wellicht ook de bijschildklier, wordt mogelijk gemaakt doordat andere, uit de voorkwab van de hypofyse afkomstige hormonen deze klieren tot functie aanzetten. Voor elke klier vormt de hypofyse afzonderlijke hormonen. Omgekeerd hebben de hormonen uit de eerstgenoemde klieren een remmende invloed op de productie van het hormoon in kwestie, zodat een wisselwerking ontstaat.
Wat de geslachtsfunctie betreft is het systeem al bijzonder ingewikkeld. De hypofysaire gonadotrope hormonen werken op de eierstok zowel als de teelbal, waar zij de rijping van de ei- en zaadcellen en de productie van de geslachtshormonen mogelijk maken. De laatste hebben, zoals reeds opgemerkt, een remmende invloed op de hypofyse, daarnaast werken zij samen met de gonadotrope hormonen bij ei- en zaadcelrijping, terwijl hun belangrijkste taak de ontwikkeling van de secundaire geslachtsorganen en -kenmerken is. Bij de man is slechts één geslachtshormoon (testosteron) verantwoordelijk voor die ontwikkeling, bij de vrouw twee (oestron en progesteron), die hierbij weer samen werken. Een der belangrijkste taken der twee stoffen is de periodiek terugkerende ontwikkeling van het baarmoederslijmvlies, waarbij dit voor de innesteling van een bevrucht ei wordt geschikt gemaakt. Gebeurt het laatste niet, dan wordt het afgestoten, hetgeen een bloeding (menstruatie) ten gevolge heeft.
Tijdens de zwangerschap treedt ook de placenta in de rij der hormoonproducerende organen. O.a. ontstaat hierin dan een gonadotroop hormoon met enigszins bijzondere eigenschappen; op het aantonen van deze stof in de urine, hetgeen al in de eerste weken mogelijk is, berust de bekendste zwangerschapsreactie.
Een ander belangrijk voorbeeld van hormonale samenwerking vindt men bij de koolhydraatstofwisseling. Het door de eilandjes van Langerhans gevormde insuline heeft een aantal werkingen die het gehalte aan suiker in het bloed doen dalen. Een of meer hormonen met t.o.v. die van insuline min of meer tegengestelde werking, vormt de hypofyse. De suikerziekte, gewoonlijk aan een tekort aan insuline toegeschreven, kan dus even goed op een teveel aan hypofysaire stof(fen) berusten. Naast deze zijn ook de bijnierhormonen, het schorszowel als het merghormoon, bij de koolhydraatstofwisseling betrokken.
Beïnvloeding van elkaars werking vindt men ook tussen de vitaminen onderling en tussen vitaminen en hormonen. De in vet oplosbare vitaminen (A en D) zijn tot op zekere hoogte antagonisten van de in water oplosbare (B en C). De vitaminen van het B-complex zijn in hun werking veelal van elkaar afhankelijk. Betrekkingen van verschillende aard bestaan er tussen het schildklierhormoon en vitamine A. Het vitamine D zowel als het bij schildklierhormoon zijn van belang voor de stofwisseling van calcium en fosfor, en hierdoor voor groei en instandhouding van het skelet. Het vitamine E is, althans bij dieren, nodig voor de instandhouding van de zwangerschap en de goede ontwikkeling van de zaadcellen in de teelbal; in verband hiermede moet dus een zekere samenhang met de werking der bij de geslachtsfunctie betrokken hormonen bestaan. Het vitamine C zowel als het bijnierschorshormoon zijn middelen ter verhoging van de weerstand van het lichaam tegen schadelijke invloeden (vergiftiging, infectie) en staan dus wellicht in relatie tot elkaar.
De toepassing van vitaminen en hormonen als geneesmiddel is tegenwoordig zeer verbreid. In de eerste plaats dienen zij ter bestrijding van een tekort aan de desbetreffende stof in het lichaam. Het vaststellen hiervan is vooral in de beginstadia niet gemakkelijk, de verschijnselen der lichte hypovitaminosen zijn dikwijls zeer weinig kenmerkend. Bij sommige vitaminen kan een tekort worden aangetoond door het gehalte in bloed en urine te bepalen, wat de hormonen betreft is dit echter meestal onmogelijk.
Ter voorkoming van avitaminosen is de kennis der gehalten aan vitaminen in voedingsmiddelen van veel nut. Daarbij moet met allerlei factoren rekening gehouden worden, de verliezen bij de bereiding (koken), de eetgewoonten bij verschillende klassen der bevolking enz. Het is b.v. van meer belang dat vitamine C, zij het in bescheiden hoeveelheid, in de veel gegeten aardappel voorkomt, dan in grote massa in de toch niet voor alle volksklassen in voldoende mate bereikbare sinaasappel. Een hoog gehalte in het voedsel kan ontoereikend blijken, als de opneming in de darm door een darmziekte is gestoord. Het vitamine K b.v., dat van beslissende betekenis is voor de bloedstolling, wordt bij sommige ziekten niet geresorbeerd. Nadat de lichaamsreserve is opgebruikt, ontstaat dan een neiging tot bloedingen.
Bij pasgeborenen, vooral te vroeg-geborenen, is deze reserve zo gering, dat de luttele dagen na de geboorte gedurende welke het kind te weinig voedsel opneemt, voldoende zijn voor het ontstaan van deze bloedingsneiging. Tenslotte kan opgemerkt worden, dat de behoefte van het lichaam aan vitaminen beïnvloed wordt door allerlei factoren, b.v. aard en hoeveelheid van het overige voedsel, jaargetijden, infecties enz.
De substitutie van het tekort (men spreekt van een substitutietherapie, ter onderscheiding van andere vormen, zoals symptomatische of verschijnselen bestrijdende, en aetiotrope of oorzaakaantastende, therapie) kan, wanneer geen onherstelbare schade is aangericht, bij de avitaminosen ideaal zijn. Met hormoonpraeparaten is dit al op theoretische gronden onmogelijk, omdat de toediening van een betrekkelijk willekeurige dosis, een of enkele malen per dag, nimmer de permanente en op de wisselende behoeften van het lichaam ingestelde functie van de endocrine klier kan vervangen. Hoewel de nabootsing dus gebrekkig blijft, bereikt men soms belangrijke resultaten.
Lang niet alle toepassingen van hormonen en vitaminen zijn substituties. De bewusteloosheid en de kramptoestanden welke ontstaan bij sterke overdosering van insuline, zijn b.v., merkwaardigerwijs, nuttig gebleken ter bestrijding van enkele geestesziekten. Het adrenaline wordt
o.a. gebruikt ter verwijding van de bronchiën bij asthma.
Het gebruik van vitaminen wordt, door veel pseudokennis bij leken, onverantwoordelijke reclame en het ongevaarlijke van overdosering, sterk overdreven. Onder normale omstandigheden is de voorziening met vitaminen als regel voldoende, echter met drie belangrijke uitzonderingen. Deze zijn: een tekort aan vitamine D bij het jonge kind gedurende de wintermaanden, een relatief gebrek door grotere behoefte aan de voornaamste vitaminen tijdens de zwangerschap en een algemeen tekort aan vitamine C in de nawinter en lente. Het laatste geldt niet voor hen die veel rauwe vruchten eten, doch voor de minder gesitueerden is dat gewoonlijk onmogelijk.
Van een afzonderlijke bespreking der vitaminen en hormonen wordt afgezien; de voorbeelden hierboven waren zo gekozen, dat alle belangrijke stoffen, en als regel ook hun voornaamste eigenschappen, werden vermeld.
J. H. GAARENSTROOM
F. Bicknell and F. Prescott, Vitamins in Medicine, 1946.
C. G. Hoff-Vermeer, Vitamines inde geneeskunde, 1948.
M. Tausk, De hormonen, 3de dr. 1948.
C. Donnell Turner, General Endocrinology, 1948.