Glycine heeft een kalmerend effect op de hersenen – het helpt je af te wikkelen en je voor te bereiden op je slaap. De rol van glycine als remmende neurotransmitter is in de loop van vele jaren onderzoek steeds duidelijker geworden.

Gelijk een van de meest veelzijdige aminozuren, dient glycine als bouwsteen voor eiwitten (collageen, het meest overvloedige eiwit in ons lichaam, bestaat voor een derde uit glycine), en wordt zwaar gebruikt voor de productie van heem, DNA en RNA synthese, glutathion vorming, en voor het verrijken van de capaciteit van het lichaam voor methyleringsreacties.

Slaapproblemen

Mensen hebben slaap nodig. Het is onze menselijke basisbehoefte. Te veel van ons ervaren slaapproblemen. Onrustig liggen, schaapjes tellen, kijken naar de vijandige gloed van de groene cijfers, vrezen voor de afwezigheid van slaap – dit gevreesde scenario van slaapgebrek wanhoop is maar al te bekend. Onnodig te zeggen dat slaapproblemen een alomtegenwoordig gezondheidsprobleem zijn geworden, en onderzoek toont aan dat een gebrek aan slaap alles beïnvloedt, van mentale competentie tot een verhoogd risico op chronische ziekten en kanker.

Glycine bevordert slaap zonder de slaaparchitectuur te veranderen

Wanneer menselijke vrijwilligers die voortdurend een onbevredigende slaap hebben ervaren 3 g glycine kregen voor het slapengaan, verbeterde hun slaap . Met behulp van polysomnografie, een soort diagnostisch instrument in slaapstudies, werd aangetoond dat glycine de tijd om in slaap te vallen verkort en de slaaptoestand stabiliseert, zonder veranderingen in de slaaparchitectuur, in tegenstelling tot traditionele hypnotische geneesmiddelen. Glycine bevorderde normale nachtelijke slaapcycli, van dieper naar ondieper met zeer weinig onderbrekingen.

Glycine verlaagt de kerntemperatuur

Dus wat is het over dit kleine aminozuur dat zo krachtig zou kunnen zijn in het bijdragen aan het reguleren van zo’n complex proces als slaap? Allereerst heeft oraal ingenomen glycine gemakkelijk toegang tot de hersenen – het passeert gemakkelijk de bloed-hersenbarrière via glycine transporters. Eenmaal in de hersenen, richt glycine zich op glutamaat NMDA-receptoren in de suprachiasmatische kern (SCN) – de 24-uurs biologische klok in het centrale zenuwstelsel die regelt wanneer we willen slapen en wakker willen zijn.

Door NMDA-receptoren in de SCN te moduleren, induceert glycine vasodilatatie in het hele lichaam om verlaging van de kerntemperatuur van het lichaam te bevorderen . Slaap en lichaamstemperatuur zijn met elkaar verweven – in zijn circadiane oscillatie, daalt de lichaamstemperatuur voor het begin van de slaap en blijft dalen gedurende de nacht, het bereiken van zijn dieptepunt ongeveer 2 uur na het begin van de slaap, en geleidelijk stijgen als een persoon wakker wordt . Temperatuur is slechts een van de vele 24-uurs ritmes die ons lichaam ervaart gedurende de dag en als de nacht nadert – de daling is belangrijk voor het in gang zetten van de slaap. Het effect van glycine op de thermoregulatie is vergelijkbaar met dat van gewone voorgeschreven slaapmedicijnen die ook werken door de kerntemperatuur van het lichaam te verlagen om de slaap te bevorderen.

In tegenstelling tot veel slaapmiddelen die er zijn, nutraceutische of farmaceutische, die de slaap bevorderen en je de volgende dag groggy achterlaten, corrigeert glycine eigenlijk gevoelens van vermoeidheid en slaperigheid overdag.

Extra mechanismen die glycine mogelijk gebruikt om de slaap te bevorderen zijn onder andere het remmen van orexine-neuronen – de “waak”-neuronen (waarvan de afwezigheid een rol speelt bij narcolepsie). Meer onderzoek is echter nodig om dit proces volledig op te helderen.

Glycine verbetert de prestaties overdag

Hier is het spannende deel – in tegenstelling tot veel slaapmiddelen die er zijn, nutraceutische of farmaceutische, die slaap bevorderen en je de volgende dag groggy achterlaten, corrigeert glycine daadwerkelijk gevoelens van vermoeidheid en slaperigheid gedurende de dag. Vrijwilligers met slaapbeperkingen die glycine kregen, vertoonden na het ontwaken verbeterde reactietijden in de psychomotorische waakzaamheidstest in vergelijking met de placebogroep en meldden dat ze zich verfrist voelden.

Glycine Reguleert Waakzaamheid Overdag

Glycine bleek bij te dragen aan nog een ander circadiaan proces – het stimuleren van de expressie van arginine vasopressine – een neuropeptide geproduceerd in de SCN. Dierstudies tonen aan dat de expressieniveaus van arginine vasopressine verhoogd waren gedurende de dag in de glycine behandelingsgroep.

Arginine vasopressine dient als een uitgangssignaal van de hypothalamus biologische klok, een belangrijke modulator van circadiane processen waarbij de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA) en hypothalamus-hypofyse-gonadale (HPG) assen en het autonome zenuwstelsel betrokken zijn. Specifiek voor de HPA-as, arginine vasopressine synergetiseert signalering met corticotropin releasing hormone (CRH) om de afgifte van adrenocorticotroop hormoon (ACTH) te vergemakkelijken om uiteindelijk de productie van cortisol van de bijnieren op gang te brengen, en zo bij te dragen aan de staat van waakzaamheid .

Slaap is niet alleen een tijd om te rusten. Het is een actief proces van het opruimen van gifstoffen en het herstellen van hersencellen die door vrije radicalen zijn beschadigd. Denk aan slaap als een vorm van neurale sanering – tijdens de slaap, afvalproducten van de hersenen metabolische processen worden verwijderd uit de kleine ruimtes tussen de hersencellen waar ze zich kunnen ophopen . Slaap is daarom een soort energiereiniging die onze hersenen herstelt en verjongt voor een optimale werking. Gezien de prominente rol van glycine in ontgiftingsprocessen, als toekomstige onderzoeken zich ontvouwen, zou het spannend zijn om te zien welke aanvullende processen glycine helpt reguleren om een gezond brein te ondersteunen.

Gerelateerde bronnen

• Blog: Het verband tussen GABA & Slaapstoornissen
• Blog: Neurotransmitters, Mood & de Perceptie van Stress

M.A. Razak, P.S. Begum, B. Viswanath, S. Rajagopal, Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine: A Review, Oxid Med Cell Longev 2017 (2017) 1716701.

M.F. McCarty, J.H. O’Keefe, J.J. DiNicolantonio, Dietary Glycine Is Rate-Limiting for Glutathione Synthesis and May Have Broad Potential for Health Protection, Ochsner J 18(1) (2018) 81-87.

W.I. Yamadera, K.; Chiba, S.; Bannai, M.; Takahashi, M., Nakayama, K., Glycine inname verbetert subjectieve slaapkwaliteit bij menselijke vrijwilligers, correlatie met polysomnografische veranderingen, Sleep and Biological Rhythms 5 (2007).

A. Kurolap, A. Armbruster, T. Hershkovitz, K. Hauf, A. Mory, T. Paperna, E. Hannappel, G. Tal, Y. Nijem, E. Sella, M. Mahajnah, A. Ilivitzki, D. Hershkovitz, N. Ekhilevitch, H. Mandel, V. Eulenburg, H.N. Baris, Loss of Glycine Transporter 1 Causes a Subtype of Glycine Encephalopathy with Arthrogryposis and Mildly Elevated Cerebrospinal Fluid Glycine, Am J Hum Genet 99(5) (2016) 1172-1180.

N. Kawai, N. Sakai, M. Okuro, S. Karakawa, Y. Tsuneyoshi, N. Kawasaki, T. Takeda, M. Bannai, S. Nishino, The sleep-promoting and hypothermic effects of glycine are mediated by NMDA receptors in the suprachiasmatic nucleus, Neuropsychopharmacology 40(6) (2015) 1405-16.

M. Bannai, N. Kawai, New therapeutic strategy for amino acid medicine: glycine improves the quality of sleep, J Pharmacol Sci 118(2) (2012) 145-8.

R.R. Markwald, T.L. Lee-Chiong, T.M. Burke, J.A. Snider, K.P. Wright, Jr, Effects of the melatonin MT-1/MT-2 agonist ramelteon on daytime body temperature and sleep, Sleep 33(6) (2010) 825-31.

E.E. Elliot, J.M. White, The acute effects of zolpidem compared to diazepam and lorazepam using radiotelemetry, Neuropharmacology 40(5) (2001) 717-21.

M. Hondo, N. Furutani, M. Yamasaki, M. Watanabe, T. Sakurai, Orexin neurons receive glycinergic innervations, PLoS One 6(9) (2011) e25076.

M. Bannai, N. Kawai, K. Ono, K. Nakahara, N. Murakami, The effects of glycine on subjective daytime performance in partially sleep-restricted healthy volunteers, Front Neurol 3 (2012) 61.

A. Kalsbeek, E. Fliers, M.A. Hofman, D.F. Swaab, R.M. Buijs, Vasopressine en de output van de hypothalamus biologische klok, J Neuroendocrinol 22(5) (2010) 362-72.

H.K. Caldwell, E.A. Aulino, K.M. Rodriguez, S.K. Witchey, A.M. Yaw, Social Context, Stress, Neuropsychiatric Disorders, and the Vasopressin 1b Receptor, Front Neurosci 11 (2017) 567.

A.R. Eugene, J. Masiak, The Neuroprotective Aspects of Sleep, MEDtube Sci 3(1) (2015) 35-40.

L. Xie, H. Kang, Q. Xu, M.J. Chen, Y. Liao, M. Thiyagarajan, J. O’Donnell, D.J. Christensen, C. Nicholson, J.J. Iliff, T. Takano, R. Deane, M. Nedergaard, Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain, Science 342(6156) (10/18/2013) 373-377.

A.R. Mendelsohn, J.W. Larrick, Sleep facilitates clearance of metabolites from the brain: glymphatic function in aging and neurodegenerative diseases, Rejuvenation Res 16(6) (2013) 518-23.