Van traditie naar laboratorium — Hoe paddenstoelen onderwerp werden van modern onderzoek!
Introductie
Lang voordat een paddenstoel onder een microscoop terechtkwam, werd hij al door mensen gebruikt.
Als voedsel.
Als onderdeel van traditionele praktijken.
Als materiaal.
En in sommige culturen ook in toepassingen die tegenwoordig onder de brede noemer traditionele geneeskunde worden geplaatst.
Dat roept een interessante vraag op:
Hoe verandert een traditionele toepassing in een wetenschappelijke onderzoeksvraag?
Het antwoord is minder eenvoudig dan soms wordt voorgesteld.
Wetenschap begint namelijk niet met de conclusie dat iets werkt.
Ze begint met een observatie.
Iemand ziet een verschijnsel.
Een stof blijkt interessant.
Een traditionele toepassing roept een vraag op.
Daarna begint het proces van identificeren, meten, testen, vergelijken en — uiteindelijk — proberen vast te stellen of een waargenomen effect betrouwbaar is.
Bij paddenstoelen heeft dat proces geleid tot een enorm onderzoeksveld.
Maar de weg van traditie naar wetenschap is geen rechte lijn.
Een lange geschiedenis
Het gebruik van paddenstoelen heeft in verschillende culturen een lange geschiedenis.
Vooral soorten uit het geslacht Ganoderma, zoals Reishi, hebben een prominente plaats gekregen in historische Aziatische literatuur.
Ook Shiitake (Lentinula edodes) heeft een lange geschiedenis als voedsel.
Andere soorten werden traditioneel gebruikt als thee, aftreksel of onderdeel van samengestelde preparaten.
Maar historische documenten vertellen vooral wat mensen deden of geloofden.
Ze bewijzen niet automatisch waarom een toepassing werkte — of überhaupt of er sprake was van een effect dat volgens moderne wetenschappelijke criteria aantoonbaar is.
Dat onderscheid is belangrijk.
Traditionele kennis kan een interessante aanleiding vormen voor onderzoek.
Maar het is niet hetzelfde als klinisch bewijs.
Van ervaring naar hypothese
Stel dat een bepaalde paddenstoel eeuwenlang in een bepaalde context wordt gebruikt.
Een moderne onderzoeker kan vervolgens vragen:
Welke stoffen bevat deze paddenstoel?
Daarmee verschuift de aandacht van de ervaring naar de chemie.
Vervolgens kunnen onderzoekers kijken naar:
- polysachariden;
- terpenoïden;
- sterolen;
- fenolische verbindingen;
- eiwitten;
- pigmenten;
- andere secundaire metabolieten.
Daarna kunnen afzonderlijke stoffen worden geïsoleerd.
En vervolgens kunnen ze onder gecontroleerde omstandigheden worden onderzocht.
Dit is een fundamentele overgang.
De oorspronkelijke traditionele toepassing wordt een onderzoekshypothese.
Niet een bewezen conclusie.
De ontdekking van interessante moleculen
De moderne mycologie en natuurlijke-productchemie hebben een enorme verscheidenheid aan verbindingen uit paddenstoelen beschreven.
Bij Reishi werden bijvoorbeeld verschillende triterpenoïden geïdentificeerd.
Bij Lion’s Mane werden onder andere hericenonen en erinacines onderwerp van onderzoek.
Bij Cordyceps kreeg cordycepin veel wetenschappelijke aandacht.
Bij Turkey Tail ontstonden onderzoeksprogramma’s rond onder andere PSK en PSP.
Bij Schizophyllum commune werd schizophyllan een belangrijk onderzoeksobject.
Het interessante hieraan is dat onderzoekers niet alleen naar de paddenstoel als geheel kijken.
Ze proberen te achterhalen:
welke moleculen zijn aanwezig, wat is hun structuur en hoe gedragen ze zich onder gecontroleerde omstandigheden?
De eerste stap: chemie
De eerste wetenschappelijke vraag is vaak verrassend eenvoudig:
Wat zit erin?
Dat klinkt vanzelfsprekend, maar het beantwoorden ervan kan jaren onderzoek vergen.
Onderzoekers moeten stoffen isoleren en identificeren.
Daarbij worden technieken gebruikt zoals chromatografie en massaspectrometrie.
Ook nucleaire magnetische resonantie — NMR — kan worden gebruikt om moleculaire structuren te onderzoeken.
Daarmee kan bijvoorbeeld worden vastgesteld of een bepaalde verbinding werkelijk de structuur heeft die men vermoedt.
Dit is fundamenteel onderzoek.
Zonder deze stap weten we onvoldoende wat er precies wordt getest.
Daarna komt de biologie
Wanneer een interessante verbinding is geïdentificeerd, kan de volgende vraag worden gesteld:
Wat doet deze verbinding in een biologisch systeem?
Daarvoor kunnen onderzoekers celculturen gebruiken.
Een stof kan bijvoorbeeld worden toegevoegd aan een bepaalde celpopulatie.
Vervolgens kan worden gekeken of bepaalde processen veranderen.
Dat kan informatie opleveren over mogelijke mechanismen.
Maar hier ontstaat ook een belangrijk gevaar voor verkeerde interpretatie.
Een effect in een laboratoriumschaaltje betekent niet automatisch dat hetzelfde effect optreedt bij een mens.
Laboratoriumonderzoek is een beginpunt
Stel dat een verbinding in een celcultuur een bepaalde signaalroute beïnvloedt.
Dat is een wetenschappelijke observatie.
Maar er zijn nog veel vragen.
Kan de stof het lichaam überhaupt bereiken?
Wordt ze opgenomen?
Wordt ze snel afgebroken?
Welke concentratie is nodig?
Is die concentratie in het menselijk lichaam haalbaar?
Heeft de stof hetzelfde effect in andere cellen?
En is het effect onder fysiologische omstandigheden nog aanwezig?
Daarom is laboratoriumonderzoek vooral belangrijk voor het begrijpen van mechanismen en formuleren van hypotheses.
Het is niet hetzelfde als bewijs van een klinisch effect.
De stap naar een organisme
Diermodellen kunnen vervolgens helpen om een aantal van die vragen verder te onderzoeken.
Een dier is een complexer biologisch systeem dan een celcultuur.
Daar kunnen bijvoorbeeld opname, metabolisme en interacties tussen organen worden onderzocht.
Maar ook hier blijft de vertaalslag naar mensen noodzakelijk.
Een effect in een diermodel is geen garantie dat hetzelfde effect bij mensen wordt gevonden.
Daarom vormen dierstudies een onderdeel van een bredere onderzoeksketen.
Uiteindelijk: de mens
De meest directe manier om een mogelijke toepassing bij mensen te onderzoeken is een klinische studie.
Daarbij worden deelnemers onder gecontroleerde omstandigheden gevolgd.
Afhankelijk van de onderzoeksvraag kan men bijvoorbeeld kijken naar:
- symptomen;
- lichamelijke functies;
- laboratoriumwaarden;
- kwaliteit van leven;
- bijwerkingen;
- andere vooraf vastgelegde uitkomsten.
Een goed gecontroleerde studie probeert daarbij zoveel mogelijk alternatieve verklaringen uit te sluiten.
Dat is belangrijk omdat mensen niet in een laboratorium leven.
Voeding, slaap, beweging, verwachtingen, medicijnen en talloze andere factoren kunnen resultaten beïnvloeden.
Waarom traditionele kennis toch interessant blijft
Als traditionele toepassing geen klinisch bewijs is, waarom besteden onderzoekers er dan aandacht aan?
Omdat traditionele kennis een enorme hoeveelheid historische observaties bevat.
Het kan aanwijzingen geven over:
- welke soorten mensen interessant vonden;
- welke bereidingsmethoden werden gebruikt;
- welke delen van een organisme werden toegepast;
- welke combinaties van planten en paddenstoelen voorkwamen.
Voor onderzoekers kan dat een manier zijn om hypotheses te genereren.
Maar moderne wetenschap kan vervolgens onafhankelijk testen of zo’n hypothese standhoudt.
Daarmee ontstaat een interessante wisselwerking:
traditie kan een vraag opleveren; onderzoek moet het antwoord toetsen.
Een voorbeeld: Reishi
Reishi is misschien een van de duidelijkste voorbeelden.
Ganoderma lucidum heeft een lange geschiedenis in traditionele Aziatische geneeskundige systemen.
Moderne onderzoekers hebben vervolgens de chemische samenstelling onderzocht.
Daaruit kwamen onder andere polysachariden en triterpenoïden naar voren.
Vervolgens werden deze verbindingen in laboratorium- en diermodellen onderzocht.
Er zijn daarnaast klinische onderzoeken bij mensen uitgevoerd.
Maar wanneer we al deze onderzoeksresultaten bij elkaar zetten, mogen we ze niet behandelen alsof ze allemaal hetzelfde bewijs leveren.
Een chemische analyse vertelt iets anders dan een celstudie.
Een celstudie vertelt iets anders dan een dierexperiment.
Een dierexperiment vertelt iets anders dan een gerandomiseerde klinische studie.
Wetenschap bestaat uit verschillende lagen van bewijs.
Het probleem van terugkijken
Er bestaat een subtiele denkfout die gemakkelijk ontstaat wanneer moderne wetenschap een traditionele toepassing onderzoekt.
Stel:
- een paddenstoel werd traditioneel gebruikt;
- moderne onderzoekers vinden een interessante verbinding;
- die verbinding heeft een biologisch effect in het laboratorium.
Dan kan achteraf de indruk ontstaan dat de traditionele toepassing daarmee wetenschappelijk is bewezen.
Maar dat volgt niet automatisch.
De drie observaties zijn afzonderlijk interessant.
Ze vormen alleen niet vanzelf één bewijsstuk.
Dit wordt ook wel een vorm van retrospectieve bevestiging genoemd: achteraf lijkt alles bij elkaar te passen.
Wetenschap moet juist proberen te bepalen of die verbanden daadwerkelijk standhouden wanneer ze gecontroleerd worden onderzocht.
Van traditioneel extract naar gestandaardiseerd preparaat
Een ander belangrijk verschil is de bereiding.
Traditionele preparaten werden vaak gemaakt als:
- thee;
- afkooksel;
- poeder;
- mengsel;
- tinctuur.
De moderne industrie kan daarentegen werken met gestandaardiseerde extracten of geïsoleerde verbindingen.
Dat kan wetenschappelijk voordelen hebben.
Wanneer een preparaat steeds dezelfde chemische samenstelling heeft, wordt het gemakkelijker om studies met elkaar te vergelijken.
Maar het betekent ook dat het nieuwe preparaat niet noodzakelijk identiek is aan het traditionele middel.
Een onderzoek naar een geïsoleerde verbinding vertelt bijvoorbeeld iets over die verbinding.
Niet automatisch over het traditionele aftreksel waaruit de onderzoeksvraag ooit voortkwam.
De moderne wetenschap gaat nog een stap verder
Tegenwoordig kunnen onderzoekers veel preciezer kijken dan enkele decennia geleden.
Met moderne analysetechnieken kunnen honderden of zelfs duizenden moleculaire signalen tegelijk worden onderzocht.
Dat opent een nieuwe onderzoeksrichting:
metabolomics.
In plaats van één verbinding te zoeken, proberen onderzoekers een veel groter deel van het chemische profiel van een organisme in kaart te brengen.
Ook genetische technieken maken het mogelijk om schimmels nauwkeuriger te identificeren.
Dat is belangrijk omdat soorten die er uiterlijk vergelijkbaar uitzien genetisch en chemisch toch sterk kunnen verschillen.
Wat weten we nog niet?
Heel veel.
We kennen inmiddels een groot aantal verbindingen uit paddenstoelen.
Van sommige zijn biologische eigenschappen in laboratoriumsystemen onderzocht.
Van een kleiner aantal zijn ook menselijke studies beschikbaar.
Maar voor veel traditionele toepassingen ontbreekt nog voldoende goed gecontroleerd klinisch onderzoek.
Bovendien is het soms moeilijk om oude traditionele beschrijvingen rechtstreeks te vergelijken met moderne wetenschappelijke eindpunten.
Een historische tekst kan bijvoorbeeld spreken over “balans”, “vitaliteit” of een ander concept dat niet één-op-één overeenkomt met een moderne klinische uitkomst.
Daarom is vertaling tussen traditie en moderne wetenschap niet alleen een kwestie van tijd.
Het is ook een kwestie van begrippen.
Traditie en wetenschap hoeven geen tegenpolen te zijn
Het is niet nodig om traditionele kennis automatisch te verwerpen.
Maar het is evenmin nodig om haar automatisch als bewijs te beschouwen.
Een wetenschappelijke benadering kan beide perspectieven naast elkaar plaatsen.
Traditionele kennis kan historische context geven.
Chemisch onderzoek kan moleculen identificeren.
Laboratoriumonderzoek kan biologische mechanismen onderzoeken.
Dieronderzoek kan aanvullende informatie leveren.
Klinisch onderzoek kan uiteindelijk testen of een hypothese bij mensen standhoudt.
Elke stap heeft zijn eigen betekenis.
En geen enkele stap hoeft meer te worden gemaakt dan het bewijs rechtvaardigt.
Beyond the Mushroom
Misschien is dit uiteindelijk de interessantste reis die een paddenstoel kan maken.
Van bos naar laboratorium.
Van traditie naar hypothese.
Van hypothese naar experiment.
En soms — na vele jaren onderzoek — naar een toepassing die daadwerkelijk wetenschappelijk onderbouwd kan worden.
Maar soms gebeurt dat niet.
Een veelbelovende stof kan uiteindelijk tegenvallen.
Een laboratoriumresultaat kan niet worden bevestigd bij mensen.
Een traditioneel gebruik kan onvoldoende bewijs opleveren.
Ook dat is wetenschap.
Want wetenschap gaat niet alleen over het bevestigen van wat we hopen te vinden.
Het gaat ook over het ontdekken dat een hypothese niet klopt.
Daarom is de juiste vraag bij traditionele toepassingen van paddenstoelen niet:
“Is het vroeger gebruikt, dus werkt het?”
Maar:
“Welke historische observatie vormde de aanleiding, welke hypothese ontstond daaruit en wat heeft modern onderzoek daar vervolgens daadwerkelijk over laten zien?”
Dat is de weg van traditie naar laboratorium.
En die weg is vaak veel interessanter dan het eindpunt.
Beyond the Mushroom.
Reacties
Een reactie posten