Capsaïcine, de actieve stof in chilipepers, is verantwoordelijk voor het branderige gevoel dat we ervaren wanneer we pittig eten. De chemische reactie die dit gevoel veroorzaakt is fascinerend en werd pas in 1997 volledig begrepen. Het blijkt dat capsaïcine inwerkt op een specifiek type receptor in ons lichaam, de TRPV1-receptor, een ionkanaal dat zich op de zenuwcellen bevindt. Deze receptor is bekend als de "transient receptor potential vanilloid 1" en is gevoelig voor zowel warmte als capsaïcine, die behoren tot dezelfde moleculaire familie. Wanneer capsaïcine aan de TRPV1-receptor bindt, opent het kanaal, waardoor calciumionen de zenuwcel binnendringen. Dit signaal wordt vervolgens naar de pijnverwerkingscentra in de hersenen gestuurd, wat resulteert in het gevoel van "branden" dat zo kenmerkend is voor pittig voedsel.

Wat de ervaring van pittig eten bijzonder maakt, is de manier waarop ons lichaam reageert. De receptor die geactiveerd wordt door capsaïcine is niet alleen gevoelig voor de stof zelf, maar ook voor hitte boven de 42°C. Dit betekent dat capsaïcine en hoge temperaturen vergelijkbare signalen naar de hersenen sturen, die deze interpreteren als 'heet'. Hetzelfde mechanisme legt uit waarom we bij het eten van pittig voedsel ook vaak zweten; ons lichaam probeert zijn temperatuur te reguleren.

Capsaïcine heeft ook een andere interessante eigenschap: het kan endorfines vrijgeven in de hersenen. Endorfines zijn neurotransmitters die ons een gevoel van welzijn geven en zelfs een lichte euforie kunnen veroorzaken. Dit verklaart mogelijk waarom sommige mensen een soort verslaving ontwikkelen aan pittig voedsel en de intense brandervaring die het met zich meebrengt.

Desondanks is de werking van capsaïcine niet alleen gerelateerd aan de beleving van "heet". In bepaalde concentraties kan capsaïcine zelfs een therapeutische rol spelen. De Mayan-bevolking gebruikte chilipepers om astma, hoest en keelpijn te behandelen, terwijl de Azteken chili toepasten bij tandpijn. Dit therapeutische effect is te danken aan het vermogen van capsaïcine om pijnreceptoren tijdelijk te desensibiliseren. Wanneer capsaïcine op de huid wordt aangebracht, veroorzaakt het aanvankelijk pijn, maar na verloop van tijd raakt het zenuwstelsel gedesensibiliseerd, waardoor het ongemak afneemt. Dit mechanisme wordt tegenwoordig toegepast in pijnstillende crèmes voor aandoeningen zoals artritis en postoperatieve pijn.

De intensiteit van de 'hitte' van een chilipeper wordt gemeten in Scoville-eenheden, een schaal die de mate van verdunning bepaalt waarbij de 'heetheid' niet meer detecteerbaar is voor proefpersonen. Capsaïcine zelf heeft een Scovillewaarde van 16 miljoen, terwijl bijvoorbeeld de Dorset Naga, een van de heetste pepers, 1,6 miljoen Scoville-eenheden bereikt. Ter vergelijking, de mildere jalapeño-peper heeft een waarde van slechts 5.000 Scoville-eenheden, en groene paprika’s bevatten geen capsaïcine en hebben daarom een waarde van nul.

Naast capsaïcine zijn er andere stoffen in kruiden die de TRPV1-receptor beïnvloeden. Zwarte peper bijvoorbeeld bevat piperine, een alkaloïde die ook werkt als een agonist van de TRPV1-receptor en een branderige smaak veroorzaakt. Gember bevat gingerol, dat de TRPV1-receptor activeert en vergelijkbare effecten veroorzaakt, hoewel het minder intens is dan de hitte van chilipepers. Bij het koken wordt gingerol omgezet in zingeron, dat een minder sterke, zoet-pittige geur heeft en nog steeds de TRPV1-receptor activeert, zij het in veel mindere mate.

Clove, of kruidnagel, bevat eugenol, een stof die niet alleen de TRPV1-receptor maar ook andere zenuwkanalen activeert, zoals TRPV3 en TRPA1, wat bijdraagt aan de kenmerkende geur en het effect van kruidnagel.

In de natuur heeft capsaïcine een ander belangrijk doel: het zorgt ervoor dat de zaden van chilipepers via dieren worden verspreid. Vreemd genoeg kunnen vogels capsaïcine niet waarnemen, waardoor de zaden in hun spijsverteringsstelsel ongemoeid blijven en effectief over grote afstanden worden verspreid. Zo wordt de chilipeperplant geholpen om zich verder te verspreiden. Bij andere zoogdieren, zoals eekhoorns, veroorzaakt capsaïcine dezelfde reactie als bij mensen, wat verklaart waarom het gebruik van chili in vogelvoer helpt om eekhoorns op afstand te houden.

Hoewel capsaïcine vaak geassocieerd wordt met de branderigheid van chilipepers, heeft het ook verschillende toepassingen buiten de keuken. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in peperdouches voor zelfverdediging, aangezien het een intense branderigheid veroorzaakt die aanvallers tijdelijk kan uitschakelen. De pijnstillende en ontstekingsremmende eigenschappen van capsaïcine hebben geleid tot de ontwikkeling van medische crèmes voor de behandeling van aandoeningen zoals artritis en zenuwpijn.

Endtext

Hoe de Opioïde Crisis in de VS zich heeft ontwikkeld en de gevaren van Fentanyl

Sinds de vroege jaren 2000 heeft de VS te maken gehad met een escalatie in het aantal dodelijke slachtoffers door overdoses, met een duidelijk patroon in de opkomst van de zogenaamde ‘opioïde epidemieën’. Aanvankelijk was de toename van sterfgevallen grotendeels te wijten aan het misbruik van voorgeschreven pijnstillers, zoals oxycodon en hydrocodon, die wijdverspreid werden voorgeschreven voor pijnbestrijding. Deze medicijnen, hoewel effectief, hadden een hoog potentieel voor misbruik en afhankelijkheid, wat leidde tot de eerste golf van doden die begon in de jaren '90. Het was echter pas rond 2010 dat de werkelijke verschuiving begon.

In deze periode, toen het aanbod van voorgeschreven pijnstillers werd beperkt door strengere reguleringen en voorschriften, werd een nieuwe trend zichtbaar. Jonge gebruikers van opioïden, geconfronteerd met hun toenemende afhankelijkheid, gingen op zoek naar alternatieven. Doordat ze de vereiste hoeveelheden pillen niet meer konden krijgen, schakelden ze over op het gebruik van heroin, dat in die tijd steeds gemakkelijker te verkrijgen was en bovendien steeds zuiverder werd. Dit markeerde de tweede fase van de epidemie, gekarakteriseerd door een dramatische stijging van dodelijke slachtoffers als gevolg van heroïnegebruik. De piek werd rond 2016 bereikt, toen sterftecijfers door heroïne een onmiskenbare stijging vertoonden.

Wat volgde, was de opkomst van synthetische opioïden, waarvan fentanyl de meest prominente vertegenwoordiger is. Fentanyl, een krachtig synthetisch pijnstillend middel, werd steeds vaker gevonden in heroïne, wat leidde tot een schokkende stijging van het aantal sterfgevallen. Dit gebeurde niet alleen door het directe gebruik van fentanyl, maar ook doordat het vaak werd toegevoegd aan heroïne, soms zonder dat gebruikers zich hiervan bewust waren. Deze verschuiving werd wereldwijd opvallend, mede door de media-aandacht rondom de dood van beroemdheden als Prince en Tom Petty, die stierven aan een overdosis van fentanyl in 2016.

Tegelijkertijd was er een opmars van de gevaarlijkste derivaten van fentanyl, zoals carfentanil, dat ongeveer honderd keer sterker is dan fentanyl zelf. Dit molecuul, oorspronkelijk ontwikkeld voor het sedateren van grote dieren zoals olifanten, heeft in de menselijke geneeskunde geen goedgekeurde toepassing vanwege zijn enorme toxiciteit. Carfentanil is zo potent dat zelfs een dosis van minder dan 20 microgram kan dodelijk zijn voor een mens. Dit heeft de risico’s van overdosis vergroot, vooral omdat druggebruikers vaak onbewust heroïne of andere illegale drugs consumeren die met carfentanil zijn versneden.

In 2016 werden in de VS honderden gevallen van carfentanil in beslag genomen, met name in de regio rond Cincinnati. Het werd duidelijk dat dit synthetische opioïde snel zijn weg vond naar de illegaliteit, met China als een belangrijke bron van productie. De prijs van carfentanil was destijds bijzonder laag, wat de toegang tot dit dodelijke middel vergemakkelijkte voor handelaren. De enorme toxiciteit en de uiterst lage dosis die nodig is om een overdosis te veroorzaken, maken carfentanil een van de dodelijkste stoffen in de hedendaagse drugsmarkt.

De verspreiding van carfentanil en andere krachtige fentanylderivaten leidde niet alleen tot een toename van dodelijke overdoses, maar ook tot de ontwikkeling van nieuwe gezondheidsrisico's voor zowel gebruikers als hulpverleners. Dit werd pijnlijk duidelijk in het incident van de Dubrovka-theaterkaping in Moskou in 2002, waarbij een mengsel van carfentanil en remifentanil werd gebruikt door Russische autoriteiten om de gijzelaars te bedwingen. Het incident resulteerde in de dood van 125 gijzelaars, voornamelijk door de effecten van het gas dat in de ventilatie werd verspreid. Het incident liet ook zien hoe gevaarlijk en onvoorspelbaar de effecten van synthetische opioïden kunnen zijn.

In de daaropvolgende jaren werd het gebruik van fentanyl en carfentanil steeds vaker gekoppeld aan andere drugs, wat leidde tot wat als de ‘vierde golf’ van de opioïde crisis wordt beschouwd: het gebruik van opioïden in combinatie met stimulerende middelen zoals methamfetamine en cocaïne. Deze zogenaamde polysubstantie-abusie verhoogt niet alleen het risico op overdoses, maar maakt het moeilijker om gebruikers te behandelen, aangezien het moeilijk is om te voorspellen hoe de verschillende stoffen elkaar beïnvloeden.

De jaarlijkse sterfgevallen door overdoses in de VS zijn van minder dan 20.000 in 1999 gestegen naar meer dan 106.000 in 2021, een tragisch bewijs van de groeiende impact van de opioïde crisis, die zowel de volksgezondheid als het sociaal-economische landschap van het land heeft verwoest. Dit alles gebeurt tegen de achtergrond van een enorme toename van het gebruik van voorgeschreven opioïden, die zich heeft verspreid naar illegale markten waar gebruikers niet alleen fentanyl, maar ook andere krachtige opioïden zoals carfentanil riskeren.

Het is belangrijk dat er niet alleen aandacht wordt besteed aan de drugs zelf, maar ook aan de achterliggende oorzaken van deze epidemie. De verleiding van pijnstillers, de afhankelijkheid die zich ontwikkelt, de toegang tot goedkopere en sterkere alternatieven en de rol van de illegale drugshandel zijn allemaal factoren die de crisis verergeren. Wat verder moet worden erkend, is de noodzaak van betere preventie- en behandelingsmethoden, evenals strengere regelgeving voor de productie en distributie van deze gevaarlijke stoffen.

Hoe toxische stoffen in e-liquids het gezondheidsrisico beïnvloeden: Wat moet de consument weten?

De wereld van e-sigaretten en e-liquids blijft zich snel ontwikkelen, maar ondanks de populariteit van deze producten, wordt het gezondheidsrisico dat gepaard gaat met het gebruik ervan steeds meer onderzocht. Het is essentieel te begrijpen dat de stoffen in e-liquids niet alleen nicotine bevatten, maar ook een reeks smaakstoffen en additieven die bij verbranding kunnen leiden tot schadelijke chemische verbindingen. De meeste van deze stoffen worden toegevoegd om de rookervaring te verbeteren, maar ze kunnen ook ernstige gezondheidsrisico's met zich meebrengen.

Aldehyden zijn een van de belangrijkste zorgen. Deze stoffen ontstaan bij de verhitting van de smaakstoffen in e-liquids en kunnen in de damp terechtkomen. Onder de aldehyden zijn formaldehyde, acetaal en andere gerelateerde verbindingen die schadelijk kunnen zijn voor de luchtwegen en het cardiovasculaire systeem. Er is een toenemend aantal studies die de aanwezigheid van aldehyden in e-sigaretdamp aantonen, met name wanneer de vloeistof wordt verhit bij hogere temperaturen. Dit kan leiden tot een verhoogde inname van toxische stoffen, die via de ademhaling in de longen komen.

Daarnaast vormen sommige smaakstoffen, zoals diacetyl, een groot gezondheidsrisico. Diacetyl is bekend geworden door zijn rol in het zogenaamde "popcornlong" - een ernstige aandoening van de longen die ontstaat bij blootstelling aan hoge concentraties van deze stof. Het wordt vaak gebruikt in smaakstoffen voor boterachtige of zoete smaken in e-liquids. Dit heeft geleid tot bezorgdheid, vooral bij langdurige gebruikers van e-sigaretten, over de potentie van diacetyl om schade aan de longen te veroorzaken.

Benzaldehyde, cinnamaldehyde en vanilline zijn andere smaakstoffen die risico’s kunnen veroorzaken. Deze stoffen kunnen, bij inademing, ontstekingsreacties in de luchtwegen veroorzaken en zelfs leiden tot allergieën en astma. Studies tonen aan dat cinnamaldehyde bijvoorbeeld de ademhalingsfunctie kan beïnvloeden en vanilline en ethylvanilline cytotoxiciteit kunnen induceren in levercellen. Bovendien kan benzaldehyde, een bestanddeel in kersensmaken, bijdragen aan longbeschadiging door zijn invloed op de longsurfactantfunctie.

Een andere stof die in verband wordt gebracht met e-sigaretten is vitamine E-acetaat, die een belangrijke rol speelde in de zogenaamde EVALI-crisis (e-cigarette or vaping product use-associated lung injury). Deze stof werd aangetroffen in bepaalde e-liquids en is gekoppeld aan ernstige longbeschadigingen en ziekenhuisopnames. Het gebruik van vitamine E-acetaat in vaping-producten kan leiden tot de vorming van ketenen, uiterst toxische stoffen die de luchtwegen ernstig kunnen beschadigen. De ontdekking van de schadelijke effecten van vitamine E-acetaat onderstreept het belang van het reguleren van additieven in e-liquids om gezondheidsrisico’s te minimaliseren.

Wat betreft de nicotine-analogen in e-sigaretten, blijkt uit recente studies dat stoffen zoals 6-methyl nicotine potentieel een ander gezondheidsrisico kunnen vormen. Deze verbindingen verschillen in structuur van traditionele nicotine, maar hun effecten op het lichaam zijn nog onvoldoende onderzocht. Hoewel nicotine zelf schadelijk is voor het cardiovasculaire systeem, kunnen deze analogen zelfs nog meer gevaarlijke gevolgen hebben vanwege hun vermogen om de bloed-hersenbarrière te passeren.

De gezondheidseffecten van e-sigaretten kunnen dus aanzienlijk variëren afhankelijk van de gebruikte ingrediënten en het gebruikspatroon van de gebruiker. Het is van cruciaal belang dat consumenten zich bewust zijn van de potentiële risico's die de verschillende stoffen in e-liquids met zich meebrengen. Het verhogen van de temperatuur van de e-liquid, het inademen van bepaalde smaken of het gebruik van ongereguleerde additieven kan leiden tot ernstige gezondheidsproblemen, zoals longziekten, cardiovasculaire schade en zelfs acute toxiciteit.

Bovendien is het van belang te begrijpen dat het gevaar niet alleen schuilt in de stoffen die bewust worden toegevoegd aan e-liquids, maar ook in de afbraakproducten die ontstaan tijdens het verhitten. Deze chemische reacties kunnen stoffen produceren die schadelijker zijn dan de oorspronkelijke ingrediënten.

De regulering van e-liquids, evenals strikte controle over de gebruikte smaakstoffen en additieven, blijft essentieel voor het beschermen van de volksgezondheid. Consumenten moeten zich goed informeren en zich bewust zijn van de mogelijke risico’s van e-sigaretten, zeker gezien de beperkte kennis over de lange-termijn effecten van het gebruik van deze producten.

Hoe waarborgen we betrouwbare eventverwerking in gedistribueerde systemen?
Hoe onderscheiden we verschillende roofvogels in het wild?
Hoe 3D-printtechnologie de toekomst van biomaterialen en medische toepassingen verandert