Karnozyna: Korzyści, skutki uboczne, dawkowanie i interakcje

Karnozyna (β-alanylo-L-histydyna) przyciąga ostatnio wiele uwagi jako naturalnie występujący antyoksydant i środek sekwestrujący jony metali przejściowych. Wykazano również, że działa jako czynnik antyglikacyjny, hamując powstawanie produktów końcowych zaawansowanej glikacji (AGEs). Dzięki charakterystycznemu połączeniu właściwości antyoksydacyjnych i antyglikacyjnych, Https://kARNOZYNA.COM/ karnozyna jest w stanie zmniejszyć komórkowy stres oksydacyjny i może hamować wewnątrzkomórkowe tworzenie reaktywnych form tlenu i reaktywnych form azotu. Poprzez kontrolowanie stresu oksydacyjnego, hamowanie glikacji i chelatowanie jonów metali, karnozyna jest w stanie zmniejszyć szkodliwe następstwa, takie jak uszkodzenia DNA. AGEs są znanymi czynnikami przyczyniającymi się do patologii choroby Alzheimera, dlatego karnozyna zasługuje na poważną uwagę jako potencjalny środek terapeutyczny.

Ostatnio zainteresowano się opracowaniem związków, które zapobiegają powstawaniu AGE; aminoguanidyna, D-penicylamina, pirofosforan tiaminy i pirydoksamina są przykładami takich inhibitorów AGE (20-22). Karnozyna również wykazuje działanie hamujące AGE: Stwierdzono, że wiązania krzyżowe białek indukowane przez methyglyoxal, oksoaldehyd powstający podczas reakcji Maillarda, są eliminowane w obecności karnozyny (23). Chociaż mechanizm, dzięki któremu karnozyna hamuje powstawanie AGEs, pozostaje do wyjaśnienia, prawdopodobnie wolna grupa aminowa pochodząca z β-alaniny (kwas β-aminopropionowy lub kwas 3-aminopropanowy) konkuruje z grupami aminowymi białek w ich reakcji z reaktywnymi związkami 1,2-dikarbonylowymi. Jednak sama β-alanina ma znacznie mniejsze działanie hamujące AGE niż karnozyna, a sąsiadująca z karnozyną cząsteczka imidazolowa (ryc. 1) wykazuje synergistyczne działanie w stabilizacji zasad Schiffa pochodzących od karnozyny i związków 1,2-dikarbonylowych (23). Różne zmodyfikowane wersje karnozyny, takie jak anseryna (β-alanylo-3-metylo-L-histydyna), karcyna (β-alanylohistamina) i homokarnozyna (γ-aminobutyrylohistydyna), również wykazują podobną zdolność do hamowania tworzenia AGE

Jeśli karnozyna odgrywa główną rolę w zapobieganiu powstawania AGE in vivo, występowanie wewnątrzkomórkowych AGE powinno odwrotnie korelować ze stężeniem karnozyny. Nie można jednak łatwo wykazać tej zależności w warunkach in vivo, ponieważ inne ustalone szlaki hamują powstawanie AGE. Na przykład, witaminy C, E i A są skutecznymi zmiataczami rodników i osłabiają glikoksydację, prowadząc tym samym do ograniczenia powstawania AGE (25, 26). Biologiczne koenzymy pirydoksamina i pirofosforan tiaminy są również skutecznymi inhibitorami powstawania AGE z produktów post-Amadori (22, 27). AGEs są jednak powszechnie postrzegane jako markery starzenia się, ponieważ długowieczność gatunków ssaków wykazuje dodatnią korelację z wewnątrzmięśniowymi stężeniami karnozyny.

Co wiemy o szczegółowym mechanizmie działania karnozyny? Glikoksydacja powoduje zwykle zwiększenie zawartości karbonylu w modyfikowanych białkach, co prowadzi do tworzenia wiązań krzyżowych z innymi sąsiadującymi białkami. Inkubacja znakowanej 14C karnozyny z owsianką poddaną działaniu metyloglioksalu w warunkach in vitro spowodowała zmniejszenie zawartości karbonylu w białku, z jednoczesnym wbudowaniem radioaktywności w zmodyfikowaną owsiankę. Z kolei eksperymenty konkurencyjne w obecności [14C]-lizyny i nieznakowanej karnozyny wykazały, że obecność karnozyny powodowała zmniejszenie ilości [14C]-lizyny w zmodyfikowanej owalbuminie. Tak więc karnozyna skutecznie konkuruje z grupami aminowymi reszt lizyny w tworzeniu zasad Schiffa, działając jako skuteczny inhibitor AGE. Ponadto, w obecności karnozyny zdolność albuminy poddanej działaniu metyloglioksalu do tworzenia wiązań krzyżowych z drugim białkiem, α-krystaliną, ulega znacznemu zmniejszeniu, co świadczy o zdolności karbonylowej karnozyny do sekwestracji.

Naturalnie występujący związek karnozyna wykazuje wyjątkowe właściwości jako przeciwutleniacz i środek antyglikacyjny.

Chociaż dokładne mechanizmy, dzięki którym karnozyna sekwestruje ROS i RNS nie zostały wyjaśnione, karnozyna jest zaangażowana w neuroprotekcję w podatnych neuronach, w których wytwarzane są szkodliwe wolne rodniki. Karnozyna reaguje również z HNE, szkodliwym produktem peroksydacji lipidów, tworząc addukty, z których kilka zostało scharakteryzowanych w badaniach in vitro. Przypuszcza się, że podobne tworzenie adduktów z 1,2-dikarbonylowymi związkami pochodzącymi z reakcji Maillarda może hamować powstawanie AGEs, ponieważ karnozyna może skutecznie konkurować z lizyną o pochodzące z reakcji Maillarda grupy karbonylowe w białkach. Karnozyna jest również w stanie tworzyć kompleksy z jonami metali redoks, które biorą udział w tworzeniu ROS i RNS, działając w ten sposób jako antyoksydant. I odwrotnie, poprzez sekwestrację jonów metali, karnozyna może zapobiegać glikoksydacji, działając tym samym jako inhibitor AGE.

Obecnie prowadzone są badania kliniczne nad wykorzystaniem karnozyny w leczeniu zaćmy i innych chorób, w oparciu o jej właściwości antyoksydacyjne (44-46). Wiadomo, że AGEs i stres oksydacyjny odgrywają również rolę w patologii AD. Jednak, mimo że karnozyna jest już popularnym suplementem diety, jej ewentualna wartość jako środka przeciwstarzeniowego, a nawet jako kandydata do osłabienia lub leczenia AD, powinna być postrzegana z ostrożnością, dopóki dalsze badania nie rzucą światła na podstawowe mechanizmy homeostazy oksydacyjnej in vivo.