Karnozyna - potwierdzony czynnik długowieczności
Liczne dowody potwierdziły zdolność karnozyny do zapobiegania wielu szkodliwym efektom procesu starzenia się.[1]
Kiedy jesteśmy młodzi, karnozyna chroni nas przed utlenianiem, glikacją, uszkodzeniami DNA i innymi reakcjami, które niszczą tkanki i organy.[2]
Problem jednak w tym, że wraz z wiekiem poziom karnozyny maleje,[3] co sprawia, że nasze organizmy stają się narażone na utratę funkcji kognitywnych, zmniejszoną mobilność, utratę kontroli metabolicznej, spadek wydolności sercowo-naczyniowej i większą podatność na nowotwór.
W badaniach laboratoryjnych, przeprowadzonych na różnych gatunkach zwierząt wykazano, że suplementacja karnozyny pozytywnie wpłynęła na długość życia. Zapowiada to całkowicie nową erę w sposobie, w jaki konwencjonalna medycyna postrzega proces starzenia się.
Naukowcy badają wpływ karnozyny na długowieczność
Karnozyna znajduje się w całym organizmie, gdzie tylko występuje duże zapotrzebowanie na energię - m.in. w mózgu, sercu i mięśniach.[4] To właśnie ona odpowiada za dostarczanie jej do tych istotnych tkanek.[5]
U młodych organizmów poziom karnozyny w tych tkankach jest wysoki. Jako część procesu starzenia się, jej poziom maleje z wiekiem. Dzieje się tak ponieważ nasz organizm produkuje jej coraz mniejsze ilości oraz dlatego, że jest ona narażona na ubytki. U ludzi, np. chorujących na cukrzycę i zespół metaboliczny, który wywołuje nienaturalne przyspieszenie procesu starzenia się, produkcja karnozyny maleje, a jej degradacja narasta.[6]
Te odkrycia sugerują, że “niedobór karnozyny” może być częściowo odpowiedzialny za wyraźne starzenie się i utratę funkcji w wielu obszarach w całym organizmie.
Jeśli moglibyśmy przywrócić pokłady karnozyny do poziomów z młodych lat, bylibyśmy w stanie zatrzymać część procesu starzenia się.
Poniżej przedstawiono kilka obserwacji ostatnich lat, które demonstrują sposób w jaki suplementacja karnozyną zwiększa długość życia:
- Karnozyna spowalnia starzenie się ludzkich komórek w warunkach laboratoryjnych.[7] W pewnym badaniu, naukowcy dodali karnozynę do kultur młodych komórek. Podczas gdy kontrolne komórki zaczęły przybierać typowy "stary" wygląd, te hodowane w dużych koncentracjach karnozyny zachowały młodość.[8] Kiedy te młodo wyglądające komórki zostały przeniesione do środowiska bez dodatku karnozyny, szybko zaczęły się starzeć. Jednak, kiedy naukowcy wzięli stare komórki, zbliżające się do granicy swojego życia i przenieśli je do próbówek zawierających wysokie koncentracje karnozyny odkryli, że szybko zostały odmłodzone, przypominając młode komórki.[9]
- Karnozyna wydłużyła długość życia wrotek, mikroskopijnych wodnych organizmów, obecnie używanych w wielu laboratoriach jako wzorcowe modele starzenia się.[10] W tym eksperymencie, naukowcy przetestowali wiele różnych związków przeciwutleniających, uznając karnozynę jako jedną z czterech substancji, mającą znaczny wpływ na długość życia organizmów.
- Karnozyna wydłużyła życie muszek owocówek (aż do 20% u samców), innych organizmów powszechnie używanych w badaniach nad starzeniem się.[11] Zazwyczaj, samce muszek umierają dużo szybciej niż żeńskie osobniki, jednak po karmieniu ich stałą dietą, zawierającą suplement karnozyny, dożyły tego samego wieku co samice.
- Karnozyna zwiększyła długość życia myszy laboratoryjnych, stałocieplnych ssaków z wieloma oznakami starzenia się, podobnymi do ludzkich.[12]
Naukowcy przetestowali określoną grupę myszy, u których proces starzenia się był znacznie przyśpieszony oraz wzbogacili ich pokarmy o suplement karnozyny. Zaobserwowano, że zwierzęta te nie tylko żyły znacznie dłużej, ale również zachowały fizyczne i behawioralne cechy młodych zwierząt.[13] Następnie naukowcy przetestowali suplement u normalnych myszy, zauważają prawie taki sam efekt. Karnozyna wyraźnie poprawiła zewnętrzny wygląd zwierząt i utrzymała je w lepszym stanie zdrowia.[14]
- Karnozyna jest naturalnym przeciwstarzeniowym składnikiem w organizmie.
- Zwalcza procesy wywołujące starzenie się, takie jak utlenianie, glikacja, sieciowanie białek, zaburzenia mitochondrialne, skracanie telomerów,[15] i akumulację metali przejściowych.
- Poziom karnozyny maleje wraz z wiekiem, wystawiając nasze organizmy na coraz słabszą ochronę przed procesami związanymi z wiekiem.
- Suplementacja karnozyny może przywrócić jej prawidłowy poziom we krwi i tkankach oraz wydłużyć życie różnych gatunków zwierząt doświadczalnych.
- Suplementacja karnozyny może ochronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi (choroby zwyrodnienia układu nerwowego) i udarem. Zwiększa również wytrzymałość fizyczną, leczy cukrzycę i jej komplikacje oraz chroni mięsień sercowy i naczynia krwionośne przed miażdżycą.
Karnozyna chroni przed chorobami sercowo-naczyniowymi
Wielopoziomowy wpływ karnozyny jest najwyraźniejszy w sercu i naczyniach krwionośnych. Jak wykazano, zmniejsza ona śmiertelność w wyniku udarów oraz łagodzi jego szkodliwe efekty w mózgu.[16] Badania przeprowadzone na zwierzętach doświadczalnych wykazały, że karnozyna podana przed lub po wywołaniu udaru, chroni komórki mózgowe przed tak zwanymi uszkodzeniami niedokrwienno-reperfuzyjnymi. Występują one kiedy tkanka jest najpierw pozbawiona tlenu, a następnie - kiedy przepływ krwi zostaje przywrócony - wystawiona na jego wysokie poziomy.[17] Karnozyna znacznie redukuje oznaki uszkodzeń oksydacyjnych komórek mózgowych i zmniejsza rozmiar udaru w mózgu.[18]
Chroni również mięsień sercowy przed niedokrwieniem (brakiem dopływu krwi), który może ostatecznie wywołać zawał serca. Ta ochrona wiąże się z aktywnością przeciwutleniającą karnozyny, w połączeniu z jej zdolnością do wychwytywania wywołujących utlenianie metali przejściowych, właściwościami buforowania kwasów i wpływaniem na zapalną aktywność komórkową.[19] Karnozynę stosuje się do ochrony mięśnia sercowego podczas operacji na otwartym sercu, kiedy jest ono celowo zatrzymane, przez co występuje wysokie ryzyko uszkodzeń ischemicznych.[20]
Karnozyna wpływając na naczynia krwionośne może nawet zapobiec wystąpieniu niedokrwienia. Chroni ona wyścielające tętnicę komórki śródbłonka przed oksydacją i glikacją, które to procesy są wczesnymi oznakami rozwoju miażdżycy.[21] Badania wykazały, że zapobiega ona tworzeniu się niebezpiecznych “komórek piankowatych”, które wywołują reakcję zapalną, produkującą śmiertelne płytki tętnicze.[22]
Nadmierne napięcie mięśniowe w arteriach podnosi ciśnienie i zmniejsza przepływ krwi do mięśnia sercowego i komórek mózgowych. Jak wykazano, karnozyna redukuje tętnicze napięcie poprzez różne mechanizmy.[23] Moduluje sygnalizację jonów wapnia w komórkach mięśni gładkich, które kontrolują napięcie naczyniowe oraz zwiększa produkcję korzystnej, śródbłonkowej syntazy tlenku azotu (NOS), wywołującej rozluźnienie arterii.[24]
Biorąc pod uwagę korzystny wpływ karnozyny na mięsień szkieletowy i kondycję fizyczną nie jest zaskoczeniem, że karnozyna poprawia również kurczliwość mięśnia sercowego. To kolejny wieloczynnikowy efekt, po części wywołany dzięki zdolności karnozyny do kontrolowania przepływu wapnia i poprzez jej przeciwutleniające, buforujące kwas i przeciwglikacyjne właściwości.[25]
Karnozyna zwalcza cukrzycę i jej konsekwencje
Globalna epidemia otyłości niesie ze sobą rosnące zagrożenie wystąpienia cukrzycy typu 2 i wszystkich jej wyniszczających powikłań, do których zaliczamy choroby sercowo-naczyniowe, niewydolność nerek, uszkodzenia nerwów i zaburzenia wzroku.
Badania wykazały, że komórki diabetyków mają mniejsze niż optymalne poziomy karnozyny, podobne jak w przypadku osób starszych.[26] Może być to przyczyną przyspieszonego starzenia się osób chorujących na cukrzycę.[27]
Jednak suplementacją karnozyny może przywrócić jej prawidłowy poziom w istotnych tkankach oraz zapewnić ochronę przed wystąpieniem wielu powikłań cukrzycy.
Karnozyna obniża podniesiony poziom cukru we krwi, redukuje długotrwałą formację niebezpiecznych końcowych produktów zaawansowanej glikacji, ogranicza stres oksydacyjny i podniesiony stan zapalny oraz zapobiega przed sieciowaniem białek - nie tylko u diabetyków ale również i u zdrowych, starszych osób.[28]
Co więcej, karnozyna działa niejako "na zapleczu", zapewniając istotną ochronę przed fizjologicznymi zniszczeniami cukrzycowymi, spowodowanymi przez wysoki poziom cukru we krwi:
- Karnozyna chroni komórki nerek przed wpływem wysokich poziomów glukozy, pomagając zmniejszyć ryzyko wystąpienia cukrzycowej choroby nerek (nefropatia).[29]
- Zmniejsza utlenianie i glikację lipoprotein o niskiej gęstości (LDL), co dobrze wróży redukcji miażdżycy wywoływanej przez cukrzycę.[30]
- Redukuje sieciowanie białek w soczewce oka i pomaga zmniejszyć ryzyko wystąpienia zaćmy, powszechnej komplikacji cukrzycy.[31]
- Suplementacja karnozyny zapobiega również mikroskopijnym uszkodzeniom naczyń krwionośnych, które wywołują cukrzycową retinopatię, główną przyczynę ślepoty u diabetyków.[32]
- Suplementacja karnozyny zapobiega utracie czuciowych funkcji nerwowych (neuropatia) u zwierząt z cukrzycą.[33]
Karnozyna chroni komórki mózgowe oraz zachowuje funkcje poznawcze
Jak dotąd terapia lekami wykazała tylko minimalną skuteczność w spowalnianiu postępu spadku funkcji kognitywnych. Wiele terapeutycznych właściwości karnozyny sprawia, że może ona być obiecującą bronią do walki z tymi stanami chorobowymi.[34]
Choroba Alzheimera jest najbardziej popularnym schorzeniem neurodegeneracyjnym (chorobą zwyrodnienia układu nerwowego). Naukowcy odkryli, że pacjenci cierpiący na nie mają jeszcze niższe poziomy karnozyny w mózgu i płynie rdzeniowym, niż inne starsze osoby.[35] Nie jest do końca jasne czy są one przyczyną czy wynikiem choroby Alzheimera, ale wiele intrygujących obserwacji sugeruje ważną rolę karnozyny w zapobieganiu powstania tej choroby.
Choroba Alzheimera ma wiele przyczyn, w rzeczywistości wszystkie jednak wiążą się w pewien sposób z karnozyną i jej funkcjami w mózgu. Niedawno ekspert Alan R. Hipkiss z London’s Queen Mary’s School of Medicine and Dentistry podsumował relację między chorobą Alzheimera a spadkiem poziomu karnozyny w organizmie.
Hipkiss spostrzegł, że te części mózgu, które jako pierwsze są dotknięte wczesnym stadium choroby Alzheimera są również tymi, w których karnozyna zazwyczaj znajduje się w dużych stężeniach.[36] Sugeruje to że, kiedy jej poziom maleje wraz z wiekiem, te obszary mózgu stają się najbardziej narażone na uszkodzenia związane z chorobą Alzheimera. Co więcej, zauważył on, że nieprawidłowe białko, beta amyloid, które wiąże się z chorobą mózgu Alzheimera, jest zazwyczaj pełne jonów cynku. Karnozyna wiąże cynk i nie pozwala mu powodować zbyt dużych uszkodzeń tkanek.[37] Implikacją jest spadek poziomu karnozyny, co sprawia, że tkanka mózgowa staje się ofiarą nieprawidłowej akumulacji toksycznej substancji.
Wreszcie, Hipkiss zauważa, że tak zwane “specyficzne zmiany w neurofibrylach” występujące w mózgach pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera zawierają białka, które są obszernie sieciowane.[38] Karnozyna jest natomiast efektywnym inhibitorem sieciowania białek w całym organizmie.[39]
Zaburzenia mitochondrialne również przyczyniają się do powstania choroby Alzheimera. Produkowany przez to stres oksydacyjny może wiązać się z tworzeniem białek beta amyloidowych.[40] Badania eksperymentalne wykazały, że u myszy z chorobą Alzheimera stosujących suplementację karnozyny zmalała akumulacja beta amyloidów, a ich mózgi były całkowicie ochronione przed zniszczeniami mitochondriów.[41]
Obecnie te biochemiczne relacje ukazują rzeczywisty wpływ na modele doświadczalnych chorób neurodegeneracyjnych związanych z procesem starzenia się. Naukowcy karmili starsze szczury suplementem bogatym w karnozynę oraz witaminę D3, jagody, polifenole zielonej herbaty lub placebo.[42] Podczas testów uczono zwierzęta odnajdować drogę do platformy zanurzonej w wodzie. Przed końcem okresu treningowego, leczona grupa osłabionych, starszych zwierząt radziła sobie lepiej niż kontrolne osobniki w tej samej kategorii wiekowej. Wykazano również, że u zwierząt wystąpiła zwiększona produkcja nowych komórek mózgowych i mniejsza ilość markerów zapalnych. Podobne antyoksydacyjne i przeciwzapalne efekty zaobserwowano w mózgach myszy z eksperymentalną formą choroby Parkinsona.[43]
Udary wywołują obumarcie komórek w wyniku uszkodzeń oksydacyjnych. Nowe badania ujawniły, że przeciwutleniający wpływ karnozyny zapewnia pewna ochronę przed udarem niedokrwiennym (w którym zbyt mało krwi dostaje się do tkanki mózgowej) oraz krwotocznym (w którym krwotok powoduje uszkodzenia tkanki mózgowej).
W pewnym badaniu, szczurom podawano suplementy mieszanki karnozyny, jagód, zielonej herbaty i witaminy D3 przez dwa tygodnie przed eksperymentalnie wywoływanym udarem niedokrwiennym, podczas którego główna tętnica mózgowa została chirurgicznie zablokowana.[44] Przed i pooperacyjne testy behawioralne pokazały, że w porównaniu z kontrolnymi zwierzętami, u szczurów stosujących suplementację wykazano 12% redukcję asymetrii motorycznej i 24% redukcję zaburzeń neurologicznych pojawiających się w następstwie udaru. U osobników przyjmujących suplement wykazano również 3 krotne zwiększenie proliferacji nowych komórek mózgowych.
Podczas prób prowadzonych pod kątem udaru niedokrwiennego, u zwierząt przyjmujących suplement karnozyny wykazano znaczną redukcję stresu oksydacyjnego i śmierci komórek mózgowych (apoptozy).[45] Karnozyna zapewniła również ochronę po wystąpieniu niedokrwienia przed tak zwaną ekscytotoksycznością glutaminianu, który uznaje się za czynnik powstania choroby Alzheimera.[46]
W doświadczalnych modelach udaru krwotocznego, leczenie karnozyną prowadziło do odbudowy receptorów neuroprzekaźnika, zniszczonych przez obecność krwi w tkance mózgowej.[47] Karnozyna zapobiega również wystąpieniu pewnej niebezpiecznej opuchlizny, która często pojawia się po udarze krwotocznym.[48]

Początkowo naukowcy uznawali karnozynę tylko za cząsteczkę przeciwutleniającą. Jednak, mimo że posiada dobre właściwości antyoksydacyjne, nie jest w żadnym wypadku najpotężniejszym przeciwutleniaczem w organizmie. Uwagę naukowców przykuł jednak fakt, że suplementacja innego, potężniejszego antyoksydanta nie wywołała spektakularnego wydłużenia życia obserwowanego przy stosowaniu karnozyny.[49]
Wyraźnie, coś jeszcze jest na rzeczy.
Kilku badaczy spodziewało się odkryć, że karnozyna w rzeczywistości wpływa na sześć głównych procesów związanych ze starzeniem się. Przyjrzyjmy się zatem pokrótce każdemu z osobna.
- Utlenianie na poziomie komórkowym i tkankowym jest jednym z głównych czynników starzenia się organizmów. Karnozyna zmiata tlenowe i azotowe wolne rodniki i redukuje ich destrukcyjny wpływ na cząsteczki tłuszczu i DNA.[50]Te efekty odpowiadają za hamowanie miażdżycy i tworzenie się nowotworu.
- Glikacja, tworzenie się cząsteczkowych związków glukozy z istotnymi biomolekułami, takimi jak enzymy i inne białka, jest kolejną, główną przyczyną starzenia się. Białka, które uległy glikacji wywołują potężny stres oksydacyjny i reakcję zapalną, która przyspiesza proces starzenia się. Powodują również sieciowanie, które wiąże je ze sobą, redukując ich "młodzieńczą" elastyczność i funkcjonalność. Karnozyna niejako poświęca się i poddaje glikacji, oszczędzając w ten sposób inne istotne struktury oraz zapobiegając niebezpiecznemu sieciowaniu białek.[51]
- Akumulacja zbędnych metali.[52] Karnozyna chelatuje (wiąże) jony miedzi, cynku i żelaza, które w nadmiarze wywołują produkcję beta amyloidów i innych białek związanych z chorobami Alzheimera i Parkinsona.[53]
- Sieciowanie białek jest rezultatem akumulacji uszkodzeń oksydacyjnych i glikacji w młodości. Są one usuwane przez wewnątrzkomórkowe struktury zwane proteasomami.[54] Jednak wraz z wiekiem ich aktywność zanika, pozwalając patologicznym białkom gromadzić się i zakłócać funkcje komórkowe. Karnozyna może reagować z tymi nieprawidłowymi białkami, przyspieszając ich eliminację.[55]
- Telomery są powtarzającymi się sekwencjami DNA na końcu chromosomu, które funkcjonują jako pewnego rodzaju “molekularny zegar”, skracając się z każdym cyklem replikacji komórkowej. Kiedy telomery stają się zbyt krótkie, komórki obumierają. Karnozyna zmniejsza uszkodzenia telomerów i spowalnia tempo ich skracania, jak wykazano na doświadczalnych organizmach.[56]
- Gdy mitochondria tracą swoją skuteczność, zaburzenia mitochondrialne przyspieszają starzenie się organizmu poprzez pozbawianie komórek niezbędnej energii oraz zwiększając ich utleniające obciążenie.[57] Karnozyna łagodzi wszystkie te zmiany, szczególnie we wrażliwych komórkach mózgowych, gdzie niszczenie mitochondrium przyczynia się do powstania Alzheimera i innych neurodegeneracyjnych schorzeń (chorób zwyrodnienia układu nerwowego).[58]
Karnozyna zwiększa wytrzymałość fizyczną
Podczas gdy nadmiar tłuszczu zwiększa ryzyko cukrzycy, regularne ćwiczenia zmniejszą ryzyko zarówno otyłości, jak i cukrzycy. Karnozyna zwiększa kondycję fizyczną dzięki buforowaniu rosnących poziomów kwasu, który gromadzi się w pracujących mięśniach.[59] Zgromadzony kwas wywołuje znużenie i ból, który ostatecznie ogranicza nasze możliwości treningowe.[60]
Zwiększenie poziomu karnozyny w mięśniach jest obecnie ogólnie przyjętą metodą poprawy kondycji fizycznej i redukcji zmęczenia, zarówno u wysportowanych jak i nietrenujących osób.[61] U starszych ludzi, u których wątłość i ryzyko upadku wzrasta wraz z osłabieniem mięśni, może być decydującym czynnikiem wspomagającym bezpieczne i samodzielne życie.[62]
W pewnym badaniu obejmującym osoby w wieku 55-92 lat, zwiększenie zawartości karnozyny w mięśniach podniosło ich próg zmęczenia o 29% (w grupie placebo nie zaobserwowano podobnej zmiany).[63] Podobne próby przeprowadzone na osobach w wieku 60-80 lat wykazały znaczne wydłużenie czasu w którym badani mogli ćwiczyć zanim poczuli się zmęczeni.[64]
Podsumowanie
Miniona dekada doprowadziła do wielu odkryć na temat wielopoziomowego, ochronnego wpływu karnozyny, wynikającego z jej zdolności do walki z różnymi procesami, które powodują starzenie się.
Karnozyna chroni przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, glikacją istotnych białek, akumulacją kwasu w mięśniach i sercu, niebezpiecznymi jonami metali przejściowych, sieciowaniem białek wraz z wiekiem, niszczeniem mitochondrium oraz skracaniem telomerów przyspieszonym przez wiek.[65]
Te wielopoziomowe działania współpracują ze sobą, zapobiegając powstaniu chorób związanych z wiekiem, takich jak spadek funkcji poznawczych i demencja, zwiększając komfort i wydajność ćwiczeń, spowalniając postęp schorzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca oraz chroniąc przed miażdżycą i chorobami serca. Nie powinien dziwić zatem fakt nazywania karnozyny “dwupeptydem przeciw starzeniu się”.[66]
Materiał wykorzystany za zgodą Life Extension. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Co to jest karnozyna?
Karnozyna jest składnikiem aminokwasowym, który znajduje się głównie w czerwonym mięsie. Karnozyna znajduje się w całym organizmie, gdzie tylko występuje duże zapotrzebowanie na energię - m.in. w mózgu, sercu i mięśniach. To właśnie ona odpowiada za dostarczanie jej do tych istotnych tkanek.
Jakie są korzyści stosowania karnozyny?
Karnozyna ma wiele korzystnych właściwości dla naszego organizmu. Wspiera m. in. tkanki w sercu, mózgu i oku. Karnozyna chroni przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, glikacją istotnych białek, akumulacją kwasu w mięśniach i sercu, niebezpiecznymi jonami metali przejściowych, sieciowaniem białek wraz z wiekiem, niszczeniem mitochondrium oraz skracaniem telomerów przyspieszonym przez wiek. Te wielopoziomowe działania współpracują ze sobą, zapobiegając powstaniu chorób związanych z wiekiem, takich jak spadek funkcji poznawczych i demencja, zwiększając komfort i wydajność ćwiczeń, spowalniając postęp schorzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca oraz chroniąc przed miażdżycą i chorobami serca.
Jak dużo karnozyny należy przyjmować?
Zaleca się stosować 500-1000 mg karnozyny dziennie.