Biobeschikbaarheidsdefinitie
Wanneer een stof zoals een medicijn of supplement in je systeem terechtkomt, bepaalt het deel van de totale stof dat wordt binnengebracht en dat effectief een reactie kan veroorzaken, de biobeschikbaarheid van die stof. De biologische beschikbaarheid van een stof kan schommelen, afhankelijk van de toedieningsweg. Intraveneuze toediening, of een directe lijn in de bloedbaan, wordt typisch beschouwd als 100% biologische beschikbaarheid, aangezien alle stof de doelcellen zal bereiken. Bij orale toediening, oftewel wanneer je een pil neemt, hangt de hoeveelheid van het medicijn of supplement dat je binnenkrijgt af van vele factoren, waaronder je dieet en je persoonlijke metabolisme.
Biobeschikbaarheid is de laatste decennia een nieuwe en opkomende wetenschap geworden. Veel onderzoekers hebben zich beziggehouden met de marketing van voedingsmiddelen en supplementen. Veel producenten beweren dat hun voedingsmiddelen of voedingssupplementen bepaalde voedingsstoffen bevatten. De wetenschap achter de wijze waarop deze voedingsstoffen in ons systeem worden opgenomen, is echter zeer verschillend. Van melk bijvoorbeeld wordt beweerd dat het grote hoeveelheden calcium bevat. Calcium staat bekend als een bestanddeel van botten. Daarom hebben melkproducenten de enorme voordelen van melk geclaimd. De biologische beschikbaarheid van calcium in melk is echter nooit aangetoond. Onderzoekers zijn zelfs tot de bevinding gekomen dat melk en zuivelproducten de neiging hebben calcium aan de botten te onttrekken, om de zuurtegraad die zij in de bloedbaan hebben veroorzaakt te corrigeren. Landen die grotere hoeveelheden melk drinken blijken een hogere incidentie van heupfracturen en slechte botgezondheid te hebben.
Het is duidelijk dat de biologische beschikbaarheid van het calcium in melk zeer laag is. Aan de andere kant van het spectrum bevat spinazie ook veel calcium. Wetenschappers hebben ontdekt dat wanneer je spinazie eet, het calcium niet uit je botten wordt verwijderd, maar juist uit de spinazie kan worden gehaald. Dit komt deels door de grote hoeveelheid vezels die spinazie bevat, waardoor de spinazie zich anders door de darmen verplaatst. Hierdoor kan meer calcium, en andere voedingsstoffen, worden onttrokken. De biologische beschikbaarheid van voedingsstoffen in planten is doorgaans hoger dan die van voedingsstoffen in dierlijke producten. Voor een deel komt dit doordat het menselijk lichaam is geëvolueerd tot een frugivoor, niet noodzakelijkerwijs een omnivoor of carnivoor.
Factoren die de biologische beschikbaarheid beïnvloeden
Toedieningsweg
Elk medicijn en elke voedingsstof moet op de een of andere manier in het lichaam worden opgenomen. Een van de grootste hindernissen bij het ontwikkelen van een geneesmiddel is te begrijpen hoe het geneesmiddel de cellen zal bereiken waarop het zich moet richten. Hoewel eerder is gezegd dat de intraveneuze route vaak als 100% biobeschikbaar wordt beschouwd, is dit niet altijd het geval. Een geneesmiddel met hydrofiele (waterminnende) neigingen zal het moeilijk hebben om door het celmembraan te komen, dat zeer hydrofoob is. Om hun biologische beschikbaarheid te vergroten, moeten ze vaak worden gekoppeld aan een andere stof die hydrofoob is, zodat ze de cellen kunnen binnendringen.
Oraale supplementen moeten ook aan deze regel voldoen. Bovendien moeten ze door het spijsverteringsstelsel en in de bloedbaan terechtkomen. Daartoe moeten ze vaak bestand zijn tegen zure pH-balansen en hoge temperaturen. Zodra zij de darmen hebben bereikt, kunnen zij in de bloedbaan worden opgenomen. Maar, zoals alle voedingsstoffen en het voedsel dat we eten, zal niet alles in de bloedbaan terechtkomen voordat we het uitpoepen en de stof uit ons systeem verwijderen. Deze beperkingen verlagen de biologische beschikbaarheid van de meeste oraal toegediende geneesmiddelen aanzienlijk.
Metabolisme
Iedere persoon heeft een iets andere biochemie, gebaseerd op zijn DNA en hoe dat in de loop van zijn leven met de omgeving heeft samengewerkt. Daarom zal hun lichaam op elke stof anders reageren. Dit heeft ook invloed op het vermogen van een geneesmiddel om het lichaam binnen te dringen, door de weefsels te worden opgenomen en op het vermogen van een geneesmiddel om doelcellen te beïnvloeden. De biologische beschikbaarheid van een stof wordt dus ook beïnvloed door individuele en unieke stofwisselingsmechanismen.
Naast je individuele stofwisseling doorloopt elk lichaam verschillende fasen. Als je vol zit met voedsel, is je lichaam actief bezig met het verteren ervan. Je membranen worden actiever, je maag en darmen werken actief om voedsel te verplaatsen, en je cellen zijn klaar om materialen te ontvangen. In deze toestand neemt de biologische beschikbaarheid van supplementen en medicijnen toe. In een nuchtere toestand is uw lichaam niet klaar om materialen snel van de darmen naar de bloedstroom te verplaatsen, wat de biologische beschikbaarheid van veel stoffen aanzienlijk kan verlagen.
Soort stof
Zoals besproken in de definitie van biologische beschikbaarheid, zijn het soort, de grootte, de vorm en de chemische eigenschappen van een bepaalde stof van het grootste belang. Deze eigenschappen bepalen of de molecule überhaupt het lichaam binnen kan komen, en hoe de interactie met de cel verloopt. Sommige stoffen zijn minder biologisch beschikbaar dan andere. Dit is duidelijk gebleken bij het gebruik van supplementen. Voedingssupplementen hebben weliswaar een zekere biologische beschikbaarheid, maar vaak blijkt dat dezelfde voedingsstoffen die in natuurlijk voedsel worden aangetroffen een veel hogere biologische beschikbaarheid hebben. Dit komt vaak doordat de supplementen geen vezels of suikers bevatten, die nodig zijn om de voedingsstoffen in het lichaam te helpen opnemen.
Quiz
1. Welke van de volgende stoffen zou de hoogste biologische beschikbaarheid hebben?
A. Pijnstiller oraal toegediend
B. Pijnstiller intraveneus toegediend
C. Pijnstiller als topische gel
2. Twee mensen krijgen dezelfde dosis geneesmiddel, in pilvorm. De ene persoon nam de pil in met voedsel, de andere persoon nam de pil op een lege maag. Voor welke persoon zal het geneesmiddel een hogere biologische beschikbaarheid hebben?
A. Met voedsel
B. Zonder voedsel
C. Ze zullen hetzelfde zijn
3. Vogels worden vaak gezien terwijl ze stenen eten. Deze stenen worden gebruikt om voedsel te vermalen tot beter verteerbare stukjes. Hebben de stenen zelf een biologische beschikbaarheid voor vogels?
A. Ja
B. Nee
C. Misschien