Karnozyna w świetle nauki cz.1
Karnozyna w świetle nauki cz.1

Karnozyna to dipeptyd zawierający beta-alaninę i histydynę. Suplementacja karnozyny przez wegetarian jest niezbędna, ponieważ najwyższe jej stężenia znajdują się w mięsie. Określono, że 100 g wołowiny dostarcza około 230 mg karnozyny. Większość ryb, takich jak łosoś, ma niską zawartość karnozyny, ale wysoką zawartość substancji zwanej anseryną (metylowanej pochodnej karnozyny).

Suplementy karnozyny są dostępne bez recepty w tabletkach o zawartości od 100 do 500 mg. Istnieją liczne dowody, że suplementacja karnozyną zwiększa jej poziom w organizmie i przyczynia się do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Karnozyna jest łatwo wchłaniana z przewodu pokarmowego i przenika do krążenia wrotnego, gdzie jest hydrolizowana do beta-alaniny i histydyny. Niezmetabolizowane części dostają się do krążenia ogólnoustrojowego i są stopniowo transportowane do mięśni i innych tkanek. Jednocześnie karnozyna ulega hydrolizie w nerkach i jest wydalana („Medical Economics”, 2008). Związek ten jest bardzo dobrze tolerowany.

Karnozyna bierze udział w szeregu reakcji metabolicznych w organizmie, m.in. jest nieenzymatycznym czynnikiem usuwającym wolne rodniki i naturalnym przeciwutleniaczem; dodatkowo ma właściwości przeciwzapalne, przeciwglikacyjne oraz neuroprotekcyjne. 

Opisywany suplement diety ma obiecujący potencjał, jeśli chodzi o zapobieganie i leczenie chorób przewlekłych, takich jak: cukrzyca typu 2, choroby układu krążenia oraz choroby neurodegeneracyjne. 

Obecność wyższych stężeń karnozyny odnotowano w mięśniach szkieletowych, mięśniu serca oraz mózgu. Zatem karnozyna znajduje się przede wszystkim w tkankach o najbardziej aktywnym metabolizmie oksydacyjnym. Oba prekursory karnozyny – β-alanina i L-histydyna – mogą być łatwo pobierane z układu krążenia do mózgu dzięki transporterom aminokwasów przez barierę krew–mózg (BBB). Umożliwia to lokalną syntezę karnozyny w mózgu, która zachodzi w neuronach węchowych i komórkach glejowych (szczególnie w dojrzałych oligodendrocytach). Sama karnozyna może również przenikać przez barierę krew–mózg, ale uważa się, że większość karnozyny w mózgu jest produktem jej syntezy. 

Pomimo iż w dalszym ciągu potrzebujemy licznych badań naukowych potwierdzających zastosowanie kliniczne karnozyny, obecne doniesienia oraz analiza jej działania na poziomie komórkowym pozwalają nam na wskazanie kilku głównych obszarów zastosowania:

  • cukrzyca, insulinooporność,
  • kondycja skóry (gojenie ran),
  • pamięć,
  • autyzm,
  • układ krążenia,
  • otyłość,
  • okulistyka,
  • aktywność fizyczna,
  • choroby neurodegeneracyjne,
  • procesy starzenia,
  • układ immunologiczny (odporność),
  • onkologia,
  • detoks,
  • epilepsja.

W dziedzinie cukrzycy i otyłości zainteresowanie karnozyną jako celem terapeutycznym zainicjowało odkrycie genu karnozynazy jako czynnika ryzyka nefropatii cukrzycowej – cukrzycowej choroby nerek (Janssen, 2005). Rodriguez-Niño i in. (2019) badali znaczenie wydalania karnozynazy z moczem w odniesieniu do czynności nerek u chorych na cukrzycę typu 2, podczas gdy Baye i wsp. (2019) rozszerzają swoje ustalenia dotyczące pierwszych prób suplementacji karnozyny u osób otyłych (De Courten et al., 2016). Naukowcy sugerują, że osoby z cukrzycą lub w stanie przedcukrzycowym mają niskie stężenia (do 63 proc. poniżej normy) karnozyny w komórkach mięśniowych. W innym badaniu otyłe osoby, którym podawano karnozynę, miały spadek poziomu cukru we krwi (de Courten, 2016). Wykazano, że 12-tygodniowa suplementacja karnozyny skutkowała zwiększeniem stężenia jej w moczu i różnicami we wrażliwości na insulinę oraz wydzielaniem insuliny przez trzustkę w porównaniu z grupą placebo. 

Badacze karnozyny skupiają swoją uwagę na analizie nadnerczy, wątroby, nerek, trzustki, żołądka oraz białej i brązowej tkanki tłuszczowej, które przyczyniają się do kontroli poziomu cukru i ciśnienia krwi, apetytu i spalania tłuszczu (Nagai, 2012). Mechanizmy, dzięki którym karnozyna może zmniejszać ryzyko cukrzycy typu 2, obejmują oprócz wpływu na autonomiczny układ nerwowy działanie przeciwzapalne i działanie przeciwutleniające. Wykazano bowiem, że procesy te mogą prowadzić do insulinooporności poprzez szlaki NFKB i JNK lub bezpośrednio wpływając na sygnalizację insuliny. Ponadto wykazano, że karnozyna moduluje kilka szlaków ważnych dla sygnalizacji insuliny w modelach komórkowych i zwierzęcych, a także wpływa na poprawę wrażliwości insuliny. 

Cukry, takie jak glukoza lub fruktoza, mogą wiązać się z białkami. To wiązanie nie tylko uszkadza białko, ale glikozylowane białko może stymulować wtórne procesy zapalne. Glikozylacja białek jest jedną z czterech głównych destrukcyjnych ścieżek stymulowanych przez stres oksydacyjny w organizmie. Karnozyna, która powstaje z połączenia aminokwasów alaniny i histydyny, stanowi miejsce wiązania glukozy i innych cukrów będące bardzo podobne do miejsc, w których cukry wiążą się z kompletnymi białkami. U osób z hiperglikemią spowodowaną zespołem metabolicznym lub cukrzycą glikozylacja białek jest większa. U osób z cukrzycą poziom karnozyny jest niższy niż u osób bez cukrzycy, być może dlatego, że zostaje ona zużyta, wiążąc się z nadmiarem glukozy we krwi. Wegetarianie, którzy nie spożywają dużo karnozyny w swojej diecie, mają zwykle wyższy poziom glikozylowanych białek w organizmie niż osoby jedzące mięso. Karnozyna pomaga zmniejszyć szkodliwą glikację białek w organizmie.

Naukowcy badają również wpływ zwiększonego stężenia karnozyny na ludzką skórę i komórki naczyń krwionośnych w obecności wysokiego stężenia glukozy (Ansurudeen, 2012). W jednym badaniu klinicznym z udziałem 50 osób z cukrzycą i bardzo suchą skórą stóp, krem zawierający mocznik 5 proc. argininę 0,5 proc. i karnozynę 0,01 proc. poprawił nawilżenie skóry i zmniejszył suchość skóry. W porównaniu z kontrolnym kremem zmiękczającym – u pacjentów, którzy stosowali krem z karnozyną dwa razy dziennie przez osiem miesięcy, stwierdzono zmniejszenie suchości o 91 proc. (w porównaniu z 23 proc. w przypadku kremu kontrolnego) (Federici, 2015).