In het kort
Caryofylleen is een natuurlijke aromatische stof die voorkomt in onder andere zwarte peper, kruidnagel, kaneel, oregano, basilicum en rozemarijn. Vooral β-caryofylleen (BCP) is wetenschappelijk interessant. Hoewel het chemisch gezien een sesquiterpeen is, kan β-caryofylleen namelijk ook het endocannabinoïdesysteem (ECS) beïnvloeden. [1,2]
Het bijzondere aan β-caryofylleen is dat het vooral aangrijpt op de CB2-receptor. Deze receptor speelt een belangrijke rol in de communicatie tussen onder andere het immuunsysteem, ontstekingsprocessen en herstelmechanismen. In tegenstelling tot stoffen die sterk de CB1-receptor in de hersenen activeren, veroorzaakt β-caryofylleen geen cannabisachtige psychoactieve werking. [1,3]
Onderzoek naar β-caryofylleen richt zich daarom op uiteenlopende gebieden, waaronder ontsteking, pijn, darmgezondheid, metabole regulatie, oxidatieve stress, neuro-inflammatie en neurodegeneratieve processen. [1,3,4]
Voor veel van deze mogelijke toepassingen is het bewijs nog voornamelijk afkomstig uit cel- en dieronderzoek. Er zijn inmiddels ook humane onderzoeken, maar die zijn nog relatief beperkt. Dat onderscheid is belangrijk wanneer onderzoeksresultaten naar praktische toepassingen worden vertaald.
Wat is Caryofylleen
Caryofylleen behoort tot de sesquiterpenen: vluchtige plantaardige verbindingen die mede verantwoordelijk zijn voor geur en smaak. Er bestaan verschillende vormen, waarvan β-caryofylleen (BCP) voor gezondheidsonderzoek het meest relevant is. [1,2]
β-Caryofylleen wordt ook wel een dietary cannabinoid of voedingscannabinoïde genoemd. Dat betekent niet dat de stof hetzelfde werkt als THC of CBD. De benaming verwijst vooral naar het vermogen van β-caryofylleen om een cannabinoïdereceptor te activeren. [1,3]
Binnen het endocannabinoïdesysteem zijn twee receptoren het bekendst:
- CB1-receptoren komen onder andere veel voor in het centrale zenuwstelsel en zijn betrokken bij de psychoactieve effecten van THC.
- CB2-receptoren komen onder andere voor op verschillende immuuncellen en in diverse perifere weefsels en zijn betrokken bij de regulatie van immuun- en ontstekingsprocessen. [1,3]
β-Caryofylleen werkt als een selectieve agonist van de CB2-receptor. Daarmee vormt het een bijzondere verbinding tussen plantaardige voedingsstoffen en een regulatiesysteem dat het lichaam zelf gebruikt om processen op elkaar af te stemmen. [1]
Referenties bij dit onderdeel: [1,2,3]
Waar komt caryofylleen van nature voor?
β-Caryofylleen komt van nature voor in de essentiële oliën van veel planten, kruiden en specerijen. Bekende bronnen zijn onder andere:
- zwarte peper;
- kruidnagel;
- kaneel;
- oregano;
- basilicum;
- rozemarijn;
- hop;
- Cannabis sativa. [1,2,5]
Dat caryofylleen ook in cannabis voorkomt, maakt het overigens niet tot een psychoactieve cannabisstof. Dezelfde verbinding komt voor in verschillende gewone voedingsmiddelen en keukenkruiden. [1]
De hoeveelheid β-caryofylleen verschilt sterk per plant, variëteit, groeiomstandigheden, opslag en extractiemethode. De hoeveelheid die via voeding wordt verkregen is daarom niet zonder meer vergelijkbaar met een gestandaardiseerd extract of met de doseringen die in experimenteel onderzoek worden gebruikt.
Referenties bij dit onderdeel: [1,2,5]
Hoe werkt caryofylleen?
CB2: de belangrijkste ingang
Het best beschreven werkingsmechanisme van β-caryofylleen is activatie van de CB2-receptor. [1]
CB2 maakt deel uit van het endocannabinoïdesysteem: een uitgebreid regulerend netwerk van endocannabinoïden, receptoren en enzymen. Dit systeem is betrokken bij processen zoals immuunregulatie, pijnverwerking, stofwisseling en het bewaren of herstellen van homeostase. [1,3]
Via CB2 kan β-caryofylleen verschillende intracellulaire signaalroutes beïnvloeden. In experimenteel onderzoek worden onder andere effecten beschreven op:
- NF-κB, een belangrijke regulator van ontstekingsgerelateerde genexpressie;
- pro-inflammatoire mediatoren zoals TNF-α, IL-1β en IL-6;
- het NLRP3-inflammasoom;
- PPAR-α en PPAR-γ;
- oxidatieve stress;
- mitochondriale processen;
- microgliale activatie in het zenuwstelsel. [1,3,4,6]
Dit maakt β-caryofylleen interessant vanuit een een manier om te reguleren. Het is te eenvoudig om CB2 alleen als een ‘ontstekingsremmende receptor’ te beschouwen. Het endocannabinoïdesysteem helpt juist om reacties aan te passen aan de biologische context.
Ontsteking en oxidatieve stress
Ontsteking en oxidatieve stress beïnvloeden elkaar voortdurend. Langdurige immuunactivatie kan de productie van reactieve zuurstofverbindingen verhogen, terwijl oxidatieve schade op haar beurt opnieuw ontstekingsroutes kan activeren.
In preklinisch onderzoek beïnvloedt β-caryofylleen verschillende onderdelen van deze wisselwerking. Naast CB2 worden onder andere NF-κB, antioxidantresponsen en mitochondriale functies onderzocht. [4,6]
Geen psychoactieve werking
Dat β-caryofylleen het endocannabinoïdesysteem beïnvloedt, betekent niet dat het dezelfde werking heeft als THC.
De psychoactieve effecten van THC hangen vooral samen met activatie van CB1-receptoren in het centrale zenuwstelsel. β-Caryofylleen heeft juist een sterke voorkeur voor CB2. Daardoor kan het cannabinoïdesignalering beïnvloeden zonder het typische psychoactieve effect dat met sterke CB1-activatie wordt geassocieerd. [1,3]
Referenties bij dit onderdeel: [1,3,4,6]
Waar wordt caryofylleen voor onderzocht?
Ontsteking en immuunregulatie
Een belangrijk deel van het onderzoek naar β-caryofylleen richt zich op inflammatoire en immunologische regulatie.
Via CB2 en verschillende downstream signaalroutes kan β-caryofylleen in experimentele modellen de productie en activiteit van verschillende inflammatoire mediatoren beïnvloeden. Onder andere NF-κB, cytokinen, chemokinen en PPAR-gerelateerde mechanismen worden daarbij onderzocht. [1,3,7]
Dit behoort tot de best onderbouwde eigenschappen van β-caryofylleen. Dat is echter niet hetzelfde als bewijs dat suppletie met β-caryofylleen ontstekingsziekten bij mensen kan behandelen.
Referenties: [1,3,7]
Pijn
De CB2-receptor speelt ook een rol in de interactie tussen het immuunsysteem en pijnverwerking. Daarom wordt β-caryofylleen onderzocht bij onder andere inflammatoire en neuropathische pijn. [1,8]
Preklinische studies laten effecten zien op pijngevoeligheid, ontstekingsmediatoren en oxidatieve stress. Dit heeft geleid tot belangstelling voor CB2 als mogelijke niet-psychoactieve ingang binnen pijnregulatie. [1,8]
Er bestaat ook enig humaan onderzoek. In een gerandomiseerde, dubbelblinde crossoverstudie werd een liposomale β-caryofylleenformulering onderzocht bij delayed onset muscle soreness (DOMS). Daarbij werden gunstige veranderingen in onder andere ervaren spierpijn gerapporteerd. Eén dergelijke studie is echter onvoldoende om β-caryofylleen als bewezen behandeling van pijn te beschouwen. [9]
Referenties: [1,8,9]
Darm en darmontsteking
Het endocannabinoïdesysteem is uitgebreid aanwezig in het maag-darmkanaal en is betrokken bij onder andere motiliteit, lokale immuunregulatie en barrièrefunctie.
β-Caryofylleen is in experimentele modellen onderzocht bij darmontsteking. In een muismodel voor colitis verminderde β-caryofylleen verschillende tekenen van inflammatie. Daarbij bleken zowel CB2 als PPARγ onderdeel van het mechanisme. [10]
Dit maakt β-caryofylleen interessant voor verder onderzoek naar inflammatoire processen in de darm, maar klinische werkzaamheid bij mensen met inflammatoire darmziekten kan hieruit niet worden afgeleid.
Referenties: [1,10]
Hersenen en neuro-inflammatie
Een ander belangrijk onderzoeksgebied is neuro-inflammatie.
Microglia zijn immuuncellen van het centrale zenuwstelsel. Verstoorde of langdurige microgliale activatie en inflammatoire mechanismen worden onderzocht bij verschillende neurologische en neurodegeneratieve aandoeningen.
β-Caryofylleen wordt in dit verband experimenteel onderzocht bij onder andere:
- ziekte van Parkinson;
- ziekte van Alzheimer;
- neuro-inflammatie;
- oxidatieve stress;
- mitochondriale disfunctie;
- cognitieve veranderingen. [4,6,11]
De combinatie van CB2-signalering, immuunregulatie en effecten op oxidatieve en mitochondriale processen maakt β-caryofylleen biologisch interessant voor dit onderzoeksgebied. [4,6]
Dit is echter een terrein waarop het onderscheid tussen neuroprotectieve effecten in cellen of proefdieren en behandeling van neurologische aandoeningen bij mensen bijzonder belangrijk is. Voor toepassing bij bijvoorbeeld Parkinson of Alzheimer ontbreekt vooralsnog overtuigend klinisch bewijs.
Referenties: [4,6,11]
Metabole gezondheid
Ook de relatie tussen β-caryofylleen en glucose- en vetmetabolisme wordt onderzocht.
Naast CB2 worden daarbij PPAR-α en PPAR-γ als mogelijke aangrijpingspunten beschreven. Experimentele studies onderzoeken β-caryofylleen onder andere in relatie tot insulineresistentie, glucosemetabolisme, lipidenmetabolisme en complicaties van diabetes. Het grootste deel van deze literatuur is preklinisch. [3,12]
Referenties: [3,12]
Eetgedrag en gewicht
Er bestaat ook humaan onderzoek naar eetgedrag.
In een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde studie bij 52 vrouwen met obesitas en kenmerken van food addiction werd acht weken lang 100 mg β-caryofylleen per dag onderzocht.
Er werd een verbetering gevonden in de score voor food addiction ten opzichte van placebo. Voor onder andere lichaamsgewicht, lichaamssamenstelling, eetlust en voedingsinname werden echter geen significante verschillen tussen de groepen gevonden. [13]
Dat maakt deze studie juist interessant: er is een mogelijk signaal rond eetgedrag, maar de resultaten ondersteunen niet de conclusie dat β-caryofylleen een afslankmiddel is.
Referentie: [13]
Stress, angst en emotionele regulatie
Vanwege de relatie tussen het ECS, immuunactiviteit en hersenfunctie wordt β-caryofylleen ook onderzocht binnen stress- en angstgerelateerde processen. Veel van deze kennis is nog afkomstig uit preklinisch onderzoek. [14]
Er zijn inmiddels ook eerste humane experimenten met geïnhaleerd β-caryofylleen waarbij psychofysiologische reacties op acute stress werden onderzocht. De resultaten zijn interessant, maar kunnen niet zonder meer worden vertaald naar orale suppletie of naar behandeling van angst- of stemmingsstoornissen.
Referentie: [14]
Samenhang met andere nutriënten
β-Caryofylleen staat biologisch niet op zichzelf. De werking ervan raakt aan verschillende andere voedingsstoffen en lichaamseigen signaalstoffen.
Endocannabinoïden
Het lichaam maakt zelf cannabinoïde signaalstoffen, waaronder anandamide (AEA) en 2-arachidonoylglycerol (2-AG). Samen met cannabinoïdereceptoren en de enzymen die deze stoffen produceren en afbreken vormen zij het endocannabinoïdesysteem.
β-Caryofylleen is geen endocannabinoïde, maar kan dit regulatiesysteem van buitenaf beïnvloeden doordat het CB2 activeert. [1]
Vetzuren en omega 3
Endocannabinoïden zijn lipide-signaalstoffen. Daardoor bestaat er een nauwe biologische relatie tussen de vetzuursamenstelling van het lichaam en het endocannabinoïde systeem.
Omega-3-vetzuren zijn bovendien voorlopers van verschillende gespecialiseerde lipidemediatoren die betrokken zijn bij de regulatie en resolutie van ontstekingsreacties. Daarmee raken omega-3-vetzuren en β-caryofylleen aan verschillende onderdelen van hetzelfde bredere netwerk van lipidesignalering (vetten) en immuunregulatie.
Dat betekent niet automatisch dat suppletie met omega 3 en β-caryofylleen een bewezen synergetische werking heeft. Voor zulke combinaties is afzonderlijk onderzoek nodig.
Polyfenolen en andere plantenstoffen
Ook stoffen zoals curcumine worden onderzocht vanwege effecten op routes zoals NF-κB en Nrf2. Er bestaat daardoor overlap in de biologische processen die worden beïnvloed, maar de primaire aangrijpingspunten zijn niet hetzelfde.
Juist de relatief duidelijke CB2-activiteit onderscheidt β-caryofylleen van veel andere plantaardige bioactieve stoffen. [1,3]
Referenties bij dit onderdeel: [1,3]
Wat zegt de wetenschap?
De hoeveelheid onderzoek naar β-caryofylleen is aanzienlijk. De belangrijkste beperking is niet zozeer een gebrek aan interessante resultaten, maar de verdeling van het bewijs: er is veel mechanistisch, cel- en dieronderzoek en aanzienlijk minder goed uitgevoerd humaan klinisch onderzoek. [1,3,4]
Goed onderbouwd mechanisme
Selectieve activatie van de CB2-receptor behoort tot de best onderbouwde eigenschappen van β-caryofylleen. Ook de relatie met verschillende downstream inflammatoire en metabole signaalroutes is uitgebreid preklinisch onderzocht. [1,3]
Veelbelovend preklinisch bewijs
Er bestaat veel experimenteel onderzoek naar:
- inflammatie en immuunregulatie;
- inflammatoire en neuropathische pijn;
- oxidatieve stress;
- darmontsteking;
- mitochondriale functie;
- neuro-inflammatie;
- neurodegeneratieve processen;
- metabole ontregeling. [1,4,6,10,11,12]
Deze onderzoeksgebieden hebben een biologisch plausibele basis, maar preklinisch bewijs is geen bewijs voor klinische werkzaamheid bij mensen.
Eerste humane aanwijzingen
Humane onderzoeken zijn onder andere uitgevoerd naar:
- spierpijn na inspanning;
- eetgedrag en food addiction;
- psychofysiologische reacties op stress. [9,13,14]
Deze studies maken β-caryofylleen interessant voor verder klinisch onderzoek, maar het aantal deelnemers en studies is nog te beperkt om brede therapeutische conclusies te trekken.
Nog onvoldoende klinisch bewezen
Voor aandoeningen zoals chronische inflammatoire ziekten, neuropathische pijn, inflammatoire darmziekten, diabetes, Parkinson en Alzheimer is β-caryofylleen geen klinisch bewezen behandeling omdat het nog niet goed is onderzocht.
Dat doet niets af aan de interessante biologie. Het laat vooral zien waar de wetenschap zich bevindt: er bestaat een goed onderbouwd mechanistisch fundament en een groeiende hoeveelheid preklinische gegevens, maar voor veel toepassingen moet nog worden aangetoond of deze effecten bij mensen groot en reproduceerbaar genoeg zijn om klinisch relevant te worden.
Referenties bij dit onderdeel: [1,3,4,6,9-14]
Veiligheid en aandachtspunten
Caryofylleen komt van nature voor in verschillende voedingsmiddelen en wordt ook als geur- en smaakstof gebruikt. Normale hoeveelheden in voeding zijn niet rechtstreeks vergelijkbaar met geconcentreerde extracten of supplementen.
De beschikbare veiligheidsgegevens zijn voor een belangrijk deel afkomstig uit niet-klinisch onderzoek. Zuiverheid, concentratie, oxidatie en toedieningsvorm kunnen invloed hebben op de eigenschappen van een product.
Voor geconcentreerd gebruik zijn minder gegevens beschikbaar over langdurig gebruik, zwangerschap, borstvoeding en combinaties met geneesmiddelen. Bèta-caryofylleenoxide heeft in laboratoriumonderzoek invloed laten zien op het enzym CYP3A4. De betekenis hiervan voor gebruik bij mensen is nog niet duidelijk. [15,21,33]
Samenvatting
β-Caryofylleen is een natuurlijke plantaardige stof die voorkomt in onder andere zwarte peper, kruidnagel, kaneel, oregano, basilicum en rozemarijn.
Wat β-caryofylleen bijzonder maakt, is zijn selectieve activatie van de CB2-receptor van het endocannabinoïdesysteem. Daarmee kan het invloed uitoefenen op regulatienetwerken die betrokken zijn bij onder andere immuunactiviteit, inflammatie, oxidatieve stress, pijnsignalering en metabole processen, zonder de psychoactieve werking die met sterke CB1-activatie wordt geassocieerd. [1,3]
Onderzoek richt zich inmiddels op een breed spectrum: van ontsteking, pijn en darmgezondheid tot metabole regulatie, neuro-inflammatie en neurodegeneratieve processen. [1,4,10-12]
De mechanistische en preklinische onderbouwing is op verschillende gebieden aanzienlijk. Het humane klinische onderzoek staat daarentegen nog relatief aan het begin. [1,9,13,14]
β-Caryofylleen is daarmee geen bewezen behandeling voor de aandoeningen waarin het wordt onderzocht. Het is wél een bijzonder interessante plantaardige verbinding omdat het laat zien hoe een stof uit voeding rechtstreeks kan aangrijpen op een van de regulerende systemen waarmee het lichaam voortdurend evenwicht, aanpassing en herstel probeert te organiseren.
Referenties bij dit onderdeel: [1,3,4,9-14]
