Kajaba I., Kajabová A., Genčík B., Genčíková M., Lovászová N.*
CarnoMed, medicínske centrum, Bratislava
*Rektorát S T U, Bratislava
V ostatných rokoch možno pozorovať popri suplementovaní niektorých klasických nutričných faktorov, tabelovaných v OVD obyvateľstva SR a tiež ČR, že sa vo výživy rozširuje zaraďovanie viacerých prírodných látok rastlinného pôvodu a ako to vyplýva z nadpisu i zo živočíšnych zdrojov, alebo spoločne z ich prípravkov, vo forme doplnkov výživy. Z prvo uvedených sú to hlavne flavonoidy, rastlinné steroly, betaglukány, karotenoidy, stilbény, pektíny, katechíny, sulfáty, kurkumín, lykopén a mnohé ďalšie. Nie je potrebné všetky vymenovať, nakoľko na našej minuloročnej konferencii tieto odzneli v exaktnom komplexnom prehľade docenta Turka et al. (Teplice, 2017) a máme tým čiastočne uľahčenú úlohu.
Pre súčasnú prácu volíme tak prezenovať iba vybrané z nich a k tomu doplníme výsledky uskutočnenej klinickej štúdie s denným podávaním flavonoidu kvercetínu 50 mg v strave u 38 členného súboru seniorov počas 2 mesiacov.
Karnozín je prirodzená telu vlastná látka, ktorú objavil a jej štrukúru opísal na začiatku 20. storočia ruský vedec W. S. Gulewitch (r. 1900). Bol to prvý príklad biologicky aktívnych peptidov, ktorý otvoril rozsiahly zoznam rozšíreného bádania u prírodných bielkovinových regulátorov metabolizmu cicavcov. Prvé desaťročia boli u karnozínu venované štúdiu štruktúry, distribúcii v organizme a jeho benefitným zdravotným vlastnostiam. Trvajúci celosvetový záujem o problematiku karnozínu potvrdzujú údaje v databáze PubMedu, kde v poslednom desaťročí je evidovaných vyše 1800 publikovaných prác, citovaných 2700 a v databáze MEDLINE je zaznamenaných okolo 1000 publikovaných prác o karnozíne. Disponujeme prácami aj zo Slovenska, ktoré sú z bratislavských pracovísk LF UK a ÚMB (Bellová, Celec, 2015), ÚEE SAV (Krumpolec, Just-Kukurová, Valkovič et al., 2014; Kurdiová, deCourten, Vallová et al., 2014), CarnoMed (Kajaba, Kučera, Mongiellová et al., 2013) a z Košíc UPJŠ - I. internej kliniky (Gayová, Kron, Suchožová et al., 1999).
Chemicky je karnozín dipeptid 2 amínokyselín: semiesenciálnej L-histidínu (esenciálnej v období intenzívneho rastu, gravidite,stavoch fyzického a psychického vypätia a iných) a amínokyseliny β-alanylu, základnej pri pochodoch proteosyntézy v tkanivách.
Karnozín a jeho analógy sú u človeka prítomné hlavne v kostrovom svalstve, okolo 20 µmol/g sušiny, tiež v srdcovom svale, v mozgu a mozočku (Kučera, 2012) a v mozgomiechovej tekutine sa nachádza iba homokarnozín, syntetizovaný z γ-aminobutyrátu a L-histidínu (Hipkiss, 2007).
V ľudskom organizme sa karnozín syntetizuje z uvedených 2 amínokyselín prostredníctvom enzýmu karnozín-syntetázy a metabolicky pôsobí hlavne vo svaloch, vrátane myokardu, v mozgu, pľúcach, pečeni a obličkách. Jeho endogénna syntéze v plnom rozsahu prebieha iba do približne 40 roku života, potom sa už postupne znižuje a mení sa iba na čiastočnú a často nedostatočnú. Naznačuje to na opodstatnenie jeho suplementácie, čo rovnako platí aj pre koenzým Q10 (Kučera, 2014; Gvozdjaková, 2017).
Prítomný je však i ďalší enzým karnozináza, ktorý zabezpečuje opačný pochod, hydrolýzu (rozštiepenie) karnozínu na jeho 2 základné amínokyselinové zložky, β-alanyl a L-histidín. Popri endogénnej syntéze karnozínu je organizmus prispôsobený i na jeho exogénny prívod potravou. Pri tomto príjme sa vstrebáva, ako dipeptid v tenkom čreve, špecifickým aktívnym transportným systémom uloženým v membránach buniek kefkového lemu sliznice jejuna (Gayová et al.,1999), odkiaľ sa dostáva do krvi a transportuje k cieľovým orgánom (Jackson et al., 1991).
Karnozín sa javí ako veľmi sľubná i terapeutická molekula a preto pre zachovanie jeho priaznivého účinku v organizme bolo by žiaduce čo najdlhšie udržať jeho aktivitu, napr. spomalením jeho hydrolýzy enzýmom karnozinázou. Okrem toho by sa v budúcnosti stano- venie karnozinázy dalo využiť aj ako potenciálny biomarker v mozgo-miechovej tekutine a tak prispieť k skorému odhaleniu chorôb, ako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba, demencia, diabetes mellitus, dokonca i niektoré nádorové prejavy (Bellová, Celec, 2015).
Zo širokého diapazónu zdravotne priaznivých účinkov karnozínu zmieníme sa v ďalšom o niektorých kľúčových a najvýznamnejších.
Karnozín je najúčinnejší antioxidant (Strunecká, 2009), ktorý tým chráni pred bunkovým stresom tkanív (Calabrese et al., 2012), poškodením lipidových molekúl bunkových mem- brán, mitochondriálnej a jadrovej DNA (Calabrese et al., 2012). V súčasnosti je platný názor, že oxidatívny stres predstavuje jeden zo základných článkov v etiopatogenéze celého radu metabolických a degeneratívnych chorôb, pred nástupom a vývojom ktorých účinne chráni práve karnozín. Významné antioxidačné účinky karnozínu sa vysvetľujú i jeho schopnosťou chelátovať prooxidatívne ióny kovov, ako je meď, zinok, železo, ale aj viazať toxické kovy – arzén, olovo, kadmium, 6 mocný chróm a nikel s podporou ich vylučovania z organizmu (Kučera, 2014).
Biologicky aktívne pôsobí i ako scavenger (“zametač“) reaktívnych kyslíkových foriem (ROS- reactive oxygen species) a tiež reaktívnych dusíkových foriem (RNS- reactive nitrogen species); (Hipkiss, 2009a).
Nesmierne dôležitá je i danosť karnozínu zabraňovať procesom endogénnej neenzýmovej glykozilácii a karbonylácii bielkovín a fosfolipidov,ako aj lipoperoxidácii schopnosťou zhášania reakívnych radikálov kyslíka a dusíka, čo zohráva významnú úlohu v prevencii procesov predčasného starnutia organizmu, nástupu neurodegeneratívnych stavov, diabetu a vývoja jeho závažných sekundárnych komplikácií (Hipkiss, 2005a, 2009b; Reddy et al., 2005). Tieto predstavujú hlavne aterosklerotické kardiovaskulárne choroby, náhle cievne príhody mozgu a srdca, diabetická retinopatia, nefropatia a polyneuropatia, ale tiež katarakta (Gayová et al., 1999; Janssen et al, 2005).
Významne sa tým potláča vytváranie väzby bielkovín a sacharidov (glukózy), s ktorou súvisí vytváranie pokročilých produktov glykácie AGE-s (advanced glycosylation end-products), ako aj nepriaznivý vplyv konečných produktov peroxidácie lipidov ALE-s (advanced lipope- roxidation end-products), ktoré predstavujú malondialdehyd, konjugované diény a hydro- xynonenal (Krajčovi-čová-Kudláčková et al., 2013; Hipkiss, 2006).
Určite je potrebné uviesť i novú a progresívne orientovanú oblasť súvisiacu s použitím karnozínu a to pri závažnom stave “poruchy autistického spektra“ (PAS), v zahraničnej literatúre uvádzané, ako “Autism Spectrum Disorders“ (ASD) u detí (Chez et al., 2002), ale tiež dospelých. (Strunecká, 2009).
Autizmus je pervazívna (prenikavá) porucha, v zahraničnej literatúre PDD (Perva-sive Developmental Disoder), ktorú charakterizuje komplexné narušenie vývinu mnohopočetných základných psychologických funkcií jedinca. V rámci autistického spektra niektorí autori vyčleňujú Aspergerov syndróm (vysoko funkčný autizmus) s normálnou až vysokou inteli- genciou a nerovnomerným kognitívnym profilom (Ostatníková et al., 2005).
Potrebné je hodnotiť ako vysoko prínosný prístup riešenie tejto nesmierne zložitej pro- blematiky autizmu, a to práve použitím karnozínu. Priekopníkom v jeho použití v rámci starostlivosti o deti s uvedenou diagnózou PAS je MD. Michael Chez, detský neurológ z Chicaga, ktorý uskutočnil 8-týždňovú kontrolovanú dvojnásobne zaslepenú štúdiu u tisíce autistických detí, podávaním 800 mg karnozínu denne, ktorá priniesla významné výsledky (Chez et al., 2002). Potvrdili sa priaznivé účinky podávania karnozínu u 90% detí. Zlepšenie nastalo v škále posudzujúcej správanie o 18%, reči a komunikácie o 16% a sociálnej interakcie až o 27% a pozorované bolo aj u jemnej motoriky a sluchových vnemov. Dôležité je pritom, že v priebehu štúdie sa nezaznamenali žiadne nežiaduce vedľajšie účinky karnozínu a preto sa jeho podávanie odporúča aj v ďalších prácach (Strunecká, 2009; Kajaba et al., 2013).
Chez M. G., odporúča u autizmu dávky: 400 mg karnozínu, 50 IU(33,5 mg) vitamínu E (na posilnenie jeho antioxidačného a neuroprotektívneho účinku) a 5 mg zinku 2x denne. Dávka karnozínu pri dlhom užívaní nám pripadá, ako relatívne nadmerná, so zreteľom na možnosť prípadného iniciovania nekľudu, hyperaktivity, poruchy spánku a iné nežiadúce prejavy.
Pracujeme tiež s karnozínom u autistických detí s komplexným prípravkom vo forme kapsúl českého autora (Kučera, 2012) s obsahom v 1 kapsule:
karnozín 125 mg, mitochondriálne výhodný d-alfa-tokoferyl sukcinát 20 mg (zodpovedá 16 mg vitamínu E- acetátu), L-karnitín 13,6 mg, koenzým Q10 20 mg, extrakt z čučoriedok (borůvky) 20 mg a extrakt z plodov vinnej révy 20 mg (obohatenie o významné protek- tívne účinky flavonoidov a resveratrol). Dávkovanie individuálne podľa veku a stavu jedin- ca a prispôsobované efektu účinku podávania. Priemerná dávka je 2 kapsule 2x denne. Dosahujeme priaznivé výsledky s prípravkom u detí s autizmom, vo forme prevažného a často podstatného zlepšenia stavu, nie však liečby, nakoľko autizmus, žiaľ, je dosiaľ nevy- liečiteľný. Podávanie karnozínu sa perspetívne ukazuje aktuálne aj u niektorých neurode- generatívnych chorôb, ako sa o tom diskutuje a uvádza v literatúre (Hipkiss, 2005a; 2006; 2007; 2009b; Calabrese et al., 2012).
Odpovedajú tomu i poznatky z USA o znížení počtu nervových záchvatov u autistov karnozínom, ako aj epileptických záchvatov, kde sa podávajú jeho dávky od 200 až do 3000 mg (3 g) denne (Strunecká, 2009), čo je už značne i finančne náročné. V modeli adjuvantnej artritídy (AA) experimentálnych zvierat podávaný karnozín významne znížil hladiny kyseliny tiobarbiturovej a karbonylov proteínov v plazme, ktoré sú indikátormi sys- témového oxidačného stresu in vivo (Calabrese et al., 2012), a navyše sa potvrdili i protizá- palové vlastnosti karnozínu, namerané in vitro a in vivo (Bauerová et al., 2010). Naznačuje to na možnosti jeho využitia v kombinácii s antireumatikami v liečbe artritíd, ale aj v prevencii nástupu aterogenézy, u ktorej zápal, neinfekčný a chronický, podmienený produkciou prozápalových cytokínov IL 1, IL 6 a TNFἇ, predstavuje jej iniciačný článok, ale tiež DM2T (Šíma et al., 2014; Turek et al., 2017).
Súhrnne z uvedeného prehľadu literatúry možno konštatovať, že karnozín má významné protektívne účinky antioxidačné a antiglykačné, bunkovo ochranné a regeneračné, kardiovaskulárne, cerebronervové, antisklerotické, antidiabectické, antimutagénne, a tým aj antionkogénne, v zhode s nálezmi u karotenoidov (Kajaba et al., 2006b).
Významne tiež zabraňuje procesom predčasného starnutia a spomaľuje aj fyziologické pochody starnutia organizmu.
Predstavuje esenciálnu látku, ktorá sprostredkuje energetický metabolizmus využitia tukov, presne mastných kyselín v mitochondriách buniek. Jeho najvyšší obsah vykazuje srdcový sval, nasledujú kostrové i hladké svaly, pečeň, obličky, kde dochádza k jeho 90% spätnému návratu do krvi a o niečo menej je ho v mozgu, erytrocytoch a lymfocytoch. Vyskytuje sa v 2 optických formách:v ľavotočivej, ako L-karnitín – fyziologický a pravotočivej D-karnitín, ktorý je biologicky neaktívny.
Potrebu L-karnitínu pre organizmus zabezpečuje: jeho endogénna syntéza z 2 esenciálnych aminokyselín metionínu a lyzínu. Ich zlúčením a po viacerých metabolických zmenách vytvorí sa jeho prekurzor butyrobetain a jeho hydrolýza enzýmom butyrobetainhydrolázou, dáva vznik karnitínu. Tento proces zabezpečuje okolo 25% jeho dennej potreby, ktorú 75% dopĺňa jeho príjem potravou.
Chemicky je karnitín kyselina 3-hydroxy-4-N-trimetylamínobutyrová (maslová), biologicky je aktívna L-forma karnitínu a tento sa považuje za dôležitú intracelulárnu (vnútrobunkovú) látku.
Druhý prevažný (75%) prameň karnitínu prestavuje denná strava. Hlavnými zdrojmi sú živočíšne potraviny a hlavne mäso (caro, preto jeho názov): ovčie a jahňacie, hovädzie, bravčové (vepřové), kuracie, ryby a vajce. Z mliek je to najmä materské mlieko, (Nevoral et coll., 2003), v nižšom množstve ho obsahuje i kravské a jeho výrobky, práve preto sú prípravky umelej mliečnej výživy pre dojčatá obohacované karnitínom a taurínom.
Hlavný metabolický účinok L-karnitínu tkvie v tom, že je nevyhnutne potrebný pre transport mastných kyselín (MK) s dlhým reťazcom (C 14 a viac) do mitochondrií buniek a tak stimuluje proces ich β-oxidácie priamo v mitochondriách za vzniku energie a jej rezervy tvorbou ATP (adenozín trifosforečnej kyseliny), ktorú predovšetkým získava tak srdcový sval, ktorý pre svoju činnosť využíva 80% energie práve z tukov, kostrové svaly a mozog.
Metabolizmus MK s dlhým reťazcom je závislý na prítomnosti karnitínu a jeho dostatočnom množstve, zatiaľ čo strednoreťazcové (6 – 12 atómov C) a krátkoreťazcové (2 – 4 C) MK nevyžadujú jeho prítomnosť, nakoľko tieto môžu priamo prestúpiť mitochondriálnou membánou buniek. U dlhoreťazcových (C 14 – 20) MK je tento proces zložitejší a vyžaduje si najskôr v mikrozómoch ich aktiváciu na acyl CoA, ďalej sú tieto MK transesterifikované na vonkajšej strane mitochondriálnej membrány enzýmom karnitín- palmitoyl-transferázou I (CPT I) za vzniku dôležitého acylkarnitínu.
Vytvorený acylkarnitín je prenášaný cez vnútornú mitochondriálnu membránu enzýmom karnitin-acyl-translokáza (CAT) na jej vnútornú stranu, kde sídli ďalší enzým karnitín-palmi- toyl-transferáza II (CPT II), ktorý uvoľňuje z väzby karnitín, jedna jeho molekula prechádza do matrix mitochondrie a jedna molekula je translokovaná späť do cytozolu bunky a akivovaný AcylCoA vstupuje do matrix mitochondrie, kde prebieha proces β-oxidácie MK a tvorba ketolátok.
Karnitín ma vplyv aj na produkciu energie z aminokyselín a sacharidov. Predpokladá sa, že to dosahuje zvýšením aktivity enzýmových komplexov pyruvátdehydrogenázy a frukto- kinázy, v dôsledku zníženia intramitochondriálneho pomeru acetyl-CoA/ CoA. Práve zníže- nie tohto pomeru stimuluje aktivitu pyruvátdehydrogenázy, čo vedie k zvýšeniu aktivácie glukózy.
Tým, že karnitín tento proces reguluje vlastne rozhoduje i o tom, či bude v prvom rade stimulovaná β-oxidácia MK, alebo oxidácia glukózy.
Z uvedeného jednoznačne vyplýva,že pochody na ktorých sa podiela karnitín sú regulované jeho enzýmovými transferázami, ktoré tým určujú i jeho funkčnosť. A tak mnohé choroby pripisované karnitínu, spočívajú tak vlastne v deficite, alebo poruchách uvedených enzý- mových systémov. Deficity karnitínu v medicíne poznáme primárne a sekundárne.
Primárne sú väčšinou geneticky podmienené a o to závažnejšie, našťastie, aj oveľa zriedkavejšie. Ak sa však tieto nezachytia dostatočne zavčasu nie sú zlúčiteľné s dlhším prežitím a niektoré z nich priamo zodpovedajú za náhle úmrtia dojčiat a batoliat. Dnes disponujeme v Prahe, Bratislave a snáď i niektorých ďalších mestách so špičkovými laboratórnymi pra- coviskami, ktoré umožňujú genetické vyšetrenie enzýmových porúch mitochondriálnej betaoxidácie a na základe jednotlivých enzýmov určiť príslušnú diagnózu, pravdepodobnú šírku klinického obrazu a indikovať cielenú liečbu.
Napríklad pri zistení deficitu enzýmu karnitín-palmitoyl-transferázy I (CPT I) – ide o urýchlené poskytnutie zdrojov energie vo forme glukózy a MK so stredne dlhým reťazcom (MCT), na rozdiel od deficitu enzýmu menovaného typu II (CPT II), kde je naliehavá suplementácia karnitínu a odstránenie jeho deficitu.
Druhotný nedostatok karnitínu doprevádza viaceré klinické jednotky, ako sú chronické choroby pečene a cirhóza, ťažšie choroby obličiek (ledvín) a to najmä dialyzované osoby, pri rôznych myopatiách a polymyositíde, hlavne však pri ICHS! a AIDS.
Patria sem aj nutrične podmienené deficiencie karnitínu: hladovanie, nesprávne redukčné diéty, vegetabilná strava (makrobiotici a vegani), hypovitaminóza C, totálna parenterálna výživa u dospelých, ale obzvlášť u nezrelých (prematúrnych) novorodencov a vyskytuje sa aj pri liečbe epilepsie prípravkami valpronovej kyseliny.
Opodstatnenie suplementovať výživu, resp. indikovať liečbu karnitínom možno vidieť v nasledovných klinických odboroch.
· V kardiológii, nakoľko srdce pre svoju činnosť potrebuje 80% energie z tukov pomocou betaoxidácie MK je preto nevyhnutná pre jej zabezpečenie prítomnosť práve karnitínu. Pri jeho nedostatku sa v bunke hromadia voľné radikály, voľné MK, resp. ich acylové zvyšky a znižuje sa tým množstvo energetickej rezervy, vo forme poklesu ATP v mitochondriách buniek.
Chronická ischémia myokardu (ICHS), spojená s deficitom karnitínu vedie k zníženej kontraktibilite myokardu a k prejavom chronickej nedostatočnosti srdca. Z uvedeného vyplýva, že podávanie karnitínu môže podstatne zlepšiť výkonnosť srdca pri ICHS. Existujú i správy, že má priaznivý ochranný vplyv na priebeh akútneho infarktu myokardu. Spomínam si na rozhovor v NÚSCH v Bratislave (akože pražský IKEM) s profesorom MUDr. Ivanom Pecháňom, DrSc., žiaľ, už zosnulým, ktorý ma informoval, že majú v programe podávanie karnitínu nie iba pri infarkte srdca, ale aj pred a po operáciach aorto-koronárnych bypassov a dokonca i transplantácii srdca. Aký stav je pritom dnes, nie je mi presnejšie známe. Vie sa však, že významne znižuje výskyt arytmií, zmierňuje následky operačného stresu, ischémie srdca a jej komplikácií,najmä výskyt ventrikulárnych arytmií.
· Diabetológia. Pri diabetes mellitus, nakoľko tento má porušený nielen sacharidový, ale tiež lipidový metabolizmus (glykáciou aj bielkovín), potrebný je k jeho korekcii dostatok karnitínu. Naopak, nedostatok karnitínu prispieva k vzniku diabetickej kardiomyopatie a tiež k myopatii kostrového svalstva, ktoré priaznivo reagujú na liečbu karnitínom.
· Športové lekárstvo, karnitín zvyšuje toleranciu na záťaž a znižuje svalovú únavu. Využíva sa tiež, ako fyziologický prostriedok skrátenia regeneračnej fáze po športovom výkone, ale tiež na jeho optimálnu prípravu.
· Obezitológia. Kombinácia karnitínu s redukčným režimom, resp. diétou, popri znížení telesnej hmotnosti naznačuje i na cielený hypolipidemický účinok. Klesá index celkového a HDL- cholesterolu, uvádza sa tiež antiobézny účinok (zvýšenie β-oxidácie MK, tým stimulácia termogenézy a následne uvoľnenie energie z organizmu, čo si však vyžaduje ďalšie štúdie).
· Neurológia. V súčasnosti sú práce, ktoré poukazujú na význam karnitínu, podobné ako sme uviedli u karnozínu, vo funkcii mozgového tkaniva a vyššej nervovej činnosti. Existujú, aj keď ojedinelejšie, správy o priaznivom účinku karnitínu na demenciu pri Alzheimerovej, Parkinsonovej a Huntingtonovej chorobe.
· Geriatria. U seniorov je známy jeho priaznivý efekt pri stareckej myopatii a polymyositídach, vo forme zvýšenia svalovej sily, ako na to poukazujú práce s využitím karnitínu v rehabilitácii svalových atrofií rôzneho pôvodu. Výrazný protiúnavový efekt karnitínu sa využíva u seniorov v prípade chronického únavového syndrómu.
· Generačná sexuológia. Teraz k mladšej vekovej kategórii. Mimoriadny význam má karnitín, ale aj Co Q10 (Gvozdjáková et coll., 2017), pri dozrievaní spermií a tak jeho, resp. ich nedostatok spôsobuje zníženú pohyblivosť spermií, čo v súčasnosti prispieva k značne rozšírenej mužskej neplodnosti. Opodstatnená je tým jeho/ich suplementácia, resp. liečba aj s vitamínom E (nazývaný i antisterilný).
· Fyziológia a terapia. Všeobecne odporúčané množstvo denného príjmu karnitínu, ktoré má zabrániť jeho prípadnému deficitu, predstavuje 200 mg pre dospelého jedinca s 70 kg hmotnosťou.
Jeho liečebné dávky vykazujú niekoľko gramov, a to aj u detí, najčastejšie v pásme 1 – 3 g (denne. Pri akútnom infarkte myokardu je dávka karnitínu v prvých 36 hodinách oveľa vyššia (100 mg/kg) a podávaná je každých 12 hodín s cieľom znížiť rozsah postihnutého tkaniva a výskyt ventrikulárnych arytmií.
Za týmto účelom je dostupný syntetický karnitín v 2 formách: pre i. v. aplikáciu a tiež pre p. o. použitie, pričom sú k dispozícii aj prípravky povahy doplnkov výživy, vhodné k uplatneniu i v rámci širšej prevencie u bežnej populácie.
Literatúra k tejto časti prácach: Kajaba I. et al., 2003; 2006a.
Považovaný je za hlavný článok mitochondriálnej fyziológie a medicíny, ako významná bioenergetická látka v bunkovom metabolizme. Tento sa skladá z chinónového jadra a z bočného reťazca, ktorý obsahuje 50 atómov uhlíka, usporiadaných do izoprenoidnej štruktúry. V ľudskom organizme vzniká z koenzýmov Q s nižšími číslami( Q10 je biologicky najúčinnejší), ale tiež z neesenciálnej AK tyrozínu(ten zas vzniká z esenciálnej AK fenylalanínu) pri katalytických reakciách vitamínov a stopových prvkov.
Ďalší názov ubichinón získal na základe všade prítomnosti v bunkách dýchajúcich organizmov. Je známe, že vdychovaný kyslík u človeka je transportovaný až do dýchacieho reťazca bunky, do mitochondrií. Tu CoQ10 zohráva nezastupiteľnú úlohu ideálnej molekuly schopnej prijímať a odovzdávať elektróny tak, ako je to potrebné z hľadiska zachovania rovnováhy medzi ustavičnou produkciou voľných radikálov a celkovou antioxidačnou kapacitou organizmu. Mitochondrie prestavujú pritom miesto najväčšej tvorby reaktívnych foriem kyslíka (ROS – reactive oxygen species). Endogénne antioxidačné enzýmy – kataláza, superoxiddismutáza, glutation peroxidáza - redukovaná forma, ale aj CoQ10, cytochróm c a tripeptid glutation (vnútrobunkový), svojou antioxidačnou aktivitou, v súhre s externými antioxidantami a pri ich dostatočnom množstve, spoľahlivo eliminujú možnosť ich škodlivého účinku.
Znamená to, že popri dejoch, súvisiacich s prenosom kyslíka v bunke a tkanivovým dýchaním, plní CoQ10 aj dôležité antioxidačné úlohy, vo forme kontroly využitia uvoľnených elektrónov v mitochondriách, zbierania redukčných ekvivalentov z flavoproteínových komplexov a ich prenášania na cytochrómy (Kucharská et al., 2000). Napriek tomu, že všetky bunky syntetizujú CoQ10 dochádza k stavom, kedy je zrejmý jeho nedostatok. V literatúre sa uvádza, že ak sa množstvo CoQ10 v krvi zníži o 25% oproti jeho referenčnej hodnote, je to signál na možný vznik choroby a keď klesne až o 75%, takmer vždy je postihnutý niektorý orgán (Gvozdjá- ková, 2011). Uskutočnená bola podnetná štúdia zameraná na zistenie saturácie organizmu CoQ10, stanovením jeho množstva v krvi, u skupín chorých osôb, jedincov so stresovými situáciami, pracovníkov exponovaných ionizačnému žiareniu, ale tiež u súboru zdravých, vrátane astronautov. Podľa očakávania znížené množstvo CoQ10 v krvi sa hlavne zistilo u osôb jednotlivých klinických jednotiek. Najvýraznejšie zníženie sa potvrdilo u nefropatií, potom nasledovali myopatie, ioniz. žiarenie, osteoporóza, za ňou DM2T a chronické KVCH, o niečo lepšie dopadli jedinci po transplantácii, ale tiež so zníženými hodnotami, nasledovali stresovaní jedinci a prekvapujúco i astronauti vykazovali znížené hodnoty pri porovnaní so zdravými jedincami (Gvozdjáková et coll., 2000).
Na základe poznatkov z tejto epidemiologickej štúdie a z ďalších klinických odporúča sa na Slovensku podávať CoQ10 osobám s chronickým zlyhávaním srdca, potenciálnym čakateľom na transplantáciu srdca, pečene a obličiek, i po nej, pri ICHS, arytmiách, Parkinsonovej a Alzheimerovej chorobe, u diabetikov 1T a 2T, na regeneráciu pečene a obličiek, vrátane dialyzovaných pacientov, ženám i mužom s poruchou plodnosti, deťom s metabolickými chorobami, pri parodontóze a osobám s oslabenou imunitou. Nové práce prinášajú pozna- tok o priaznivom účinku podávania CoQ10 u detí s autizmom (Gvozdjáková et coll., 2017) a v rámci projektu prvého autistického centra v SR - centrum Andreas v Bratislave, v rámci programu rozšíri sa podávanie o probiotika (Babinská, K., FÚ LF UK) a o prípravok metylo- vaného derivátu vitamínu B12 (Čorejová A., Farmaceut. F UK) u detí s autizmom a so zreteľom na základnú literatúru (Ostatníková et al., 2015) a na našom pracovisku, s v práci uvedeným, komplexným prípravkom autora (Kučera, 2012).
Je známe, že ľudský organizmus je vybavený schopnosťou biosyntézy CoQ10 plne funkčnej približne iba do veku 40 rokov. V ďalších obdobiach života sa jeho biosyntéza znižuje a to podľa údajov od 20 rokov do seniorského veku 60-70 rokov až o 65% (Gvozdjáková, 2011) a tak v prípade jeho nedostatku v potrave hrozí iniciovanie niektorej alebo i viacerých mitochondriálnych porúch (Giulivi et al., 2010).
Ďalšie riziko nedostatku CoQ10 hrozí u osôb, ktoré užívajú statíny. Tieto blokujú enzým HMG-CoA-reduktázu a tým zabraňujú endogénnej tvorbe cholesterolu, ale súčasne i me- tabolizmu mevalonátu. Kyselina mevalónová je okrem cholesterolu i prekurzorom CoQ10 a tak pri nedostatku mevalonátu sa tento dôležitý metabolit CoQ10 nevytvára a hrozí nástup rôznych klinických prejavov jeho nedostaku. Hlavnými príznakmi sú hypercholesterolémia, svalová slabosť až úbytok svalovej hmoty, stavy psychickej indispozície a poruchy imunitných reakcií organizmu.
Fyziologická potreba CoQ10 sa v priemere uvádza pre dospelého jedinca 50 mg/deň, v prípade vystupňovanej fyzickej ale aj psychickej záťaže 100 mg/deň.
Prichádzajú tak do úvahy 2 možnosti: buď pravidelne prijímať v strave bohaté zdroje CoQ10, ktorými sú hlavne hovädzie mäso – srdce, pečeň a svalovina, dostatočné množstvo ho obsahuje aj mäso bravčové (vepřové), hydiny, ovčie a jahňacie, vajíčka. Z rastliných zdrojov klíčkový olej, pokiaľ v zelenine je obsiahnutý iba v stopovom množstve, alebo pris- túpiť k užívaniu farmaceuticky vyrábaných preparátov s presne označeným množstvom jeho obsahu, čo je dôležité vedieť pri podpornej liečbe, ako aj pri jeho užívaní vo forme preventívneho prostriedku. Vyplýva z toho, že napríklad 50 ročný muž a určite starší, (čo rovnako platí aj pre ženy), ktorý pravidelne užíva statíny nutne musí siahnúť po doplnku výživy s obsahom CoQ10 s kvantifikovaným označením jeho množstva, napr. v 1 tabl., resp. kapsule.
Záverom tejto časti považujeme za potrebné uviesť, že objaviteľom CoQ10 v r. 1957 sa stal prof. Frederick Loring Crane a za objav mechanizmu účinku a opis funkcie CoQ10 v mito- chondriách buniek obdržal v roku 1978 prof. Peter Mitchell najvyššie uznanie – Nobelovu cenu za medicínu a v ďalších rokoch získali významné ocenenia viacerí vedeckí pracovníci, zaoberajúci sa danou problematikou. Dlhé roky sa aj na Slovensku výskumne otázkami CoQ10 zaoberá, dokonca i v spolupráci a publikačnej aktivite s prof. F. L.Cranem, Prof. RNDr. Anna Gvozdjáková, DrS. s kol. spoluprac., ktorá výsledky svojej práce a najnovšie poznatky o CoQ10 uvádza v unikátnej monografii s názvom: “Mitochondriálna medicína a koenzým Q10“ v r. 2017, ktorú uvádzame v literatúre a vrele Vám ju odporúčame (doporučujeme) k preštudovaniu.
Rastlinná ríša je bohatá na prírodné zdroje bioaktívnych látok, ako sú polyfenoly, najmä flavonoidy a katechíny, fytoestrogény, ďalej vitamíny,minerálie , vlákninu a iné, s účinkami na genetické, bunkové, biochemické a fyziologické funkcie organizmu. V svetovej literatúre sa udáva, že hrubý odhad príjmu polyfenolových látok sa nachádza v rozmedzí 150-1000 mg denne. Presnejšie údaje o situácii u nášho obyvateľstva dosiaľ absentujú. V experimentálnych podmienkach in vitro sa potvrdilo, že flavonoidy sú účinnými “lapačmi“ voľných radikálov kyslíka a dusíka a majú mnohonásobne silnejšie antioxidačné vlastnosti, ako napríklad vitamín E a C (Shi et al., 2003).
Flavonoidom sa tak pripisujú benefitné biologické účinky, ktoré znižujú riziko vzniku voľno radikálových chorôb kardiovaskulárneho systému, diabetu, neurodegeneratívnych chorôb, kde sa radí aj proces starnutia, ale tiež niektorých nádorov, ako sa to uvádza v literatúre prác (Maďarič, et al., 2005; Kajaba et al., 2006).
Najrozšírenejším flavonoidom zo skupiny flavonolov je kvercetín, ktorého najbohatším zdrojom je cibuľa, kde sa nachádza hlavne vo forme glukozidov, kvercetín-4-glukozidu a 3,4-diglukozidu, ktoré sú biologicky najlepšie dostupné.
Z poznatkov epidemiologických štúdií sa uvádza, že príjem kvercetínu v množstve väčšom ako 25 mg denne znižuje riziko vziku aterosklerotických KVCH (Shi et al., 2003). Tieto údaje viedli k rozhodnutiu riešiť projekt (Maďarič, Kajaba et al., 2005) sledovania účinku kvercetínu na vybrané klinicko- biochemické charakteristiky u súboru osôb seniorského veku.
Súbor tvorilo 38 osôb (ženy 26, muži 12), priemerného veku 62 ±7 rokov, tzv. zdravých, bez jednoznačných klinických jednotiek (okrem prípadnej artériovej hypertenzie, ale bez metabolických porúch). Špeciálne vyvinutým postupom bola pripravená cereálna potravina – cibuľová sušienka, ktorá obsahovala: mletú sušenú cibuľu „celozrnnú“ ovsenú a pšeničnú múku (vo viacerých štúdiách sa potvrdila pri vysokom príjme “celozrnných“ obilninových výrobkov, významná redukcia koronárnych postihnutí srdca. Spotrebou tejto v množstve 120 g pri bežnej strave denne sa zabezpečil denný príjem 50 mg kvercetínu počas 2 mesačnej štúdie a sledovaný bol aj 1 mesiac pretrvávajúci efekt kvercetínu po vyradení sušienky zo stravy. Biochemicky bolo sledované široké spektrum základných ukazovateľov, lipidické spektrum, mineralogram a imunologické charakteristiky. Hlavne však množstvo kvercetínu v plazme (µmol/l) HPCL metódou s UV detekciou a ako obraz rizikových faktorov bolo zvolené stanovenie homocysteínu a malondialdehydu v plazme (µmol/l), oba parametre HPCL metódou, prvý s elektrochemickou detekciou a druhý s fluorescenčnou detekciou. Frakcie sérových lipidov sú stanovené štandardnými laboratórnymi postupmi za použitia automa- tického analyzátora Vitros 250 firmy Johnson & Johnon z USA.
Uvedieme hlavné výsledky na ktoré bola štúdia zameraná. Docielilo sa zníženie celkového a frakcie rizikového LDL-cholesterolu v plazme počas 2 mesiacov p<0,05, ktoré sa u oboch markerov 1 mesiac po vysadení prípravku, ale za podmienok stále štatisticky významne zvýšeného množstva kvercetínu v plazme, zvýraznilo na významnosť p<0,02. Koncentrácia triacylglycerolov sa znížila na najnižšej hranici štatistickej významnosti p=0,05 a pretrvávala aj 1 mesiac po ukončení testu. V opačnom smere to platí pre najnižšie hraničné zvýšenie frakcie HDL -chol. v plazme p=0,05 a jeho ďalšie mesačné pretrvávanie.
Rozhodujúci výsledok predstavuje výrazné zvýšenie množstva plazmatického kvercetínu za 2 mesiace p<0,001 a jeho pretrvávanie aj po 1 mesačnom vysadení prípravku, oproti jeho hodnote na začiatku testu p<0,001.
Presne tak, ale v opačnom smere, docielo sa štatisticky významné zníženie oboch sledovaných rizikových faktorov- hladiny homocysteínu a malondialdehydu v plazme za 2 mesiace p<0,001, ako aj 1 mesiac po ukončení testu p< 0,001. Potvrdilo sa tým,že zlepšenie saturácie organizmu kvercetínom pretrváva dlhodobejšie a tým aj jeho priaznivý/ochranný vplyv na sledované biochemické markery.
Prezentované výsledky potvrdzujú, že vhodne zostavenými potravinárskymi výrobkami s vysokou nutričnou hodnotou, ktoré odpovedajú súčasným poznatkom vedy o výžive ľudí a pri ich pravidelnej spotrebe, dá sa účinne prispieť k prevencii nárastu rizika tzv. civilizačných chorôb a hlavne tým k zlepšeniu zdravotného stavu obyvateľstva.
1/ Bauerová K., Paulovičová E., Mihalová D., Dráfi F. et al.(2010). Combined methotrexate and coenzyme Q10 therapy,inclusive carnosin in adjuvant-induced arthritis evaluated using parameters of inflammation and oxidative stress. Acta Biochim.Polonica, 57,2010, 3:347-354.
2/ Bellová J., Celec P. (2015). Karnozín ako potenciálne liečivo v medicíne. Lek. Obzor, 64, 2015, 6: 224 - 228. 3/ Calabrese V., Cornelius C., Dinkova-Kostova A. T. Iavicoli, I. et al. (2012). Cellular stress responses, hormetic phytochemical and vitagenes in aging and longevity. Biochim. Biophys. Acta,1822, 2012, p. 753 - 783. 4/ Gayova E., Kron I., Suchozova K., Pavlisak V. et al. (1999). Carnosine in patients with Diabetes mellitus type I. Bratisl. Medical J.,100,1999, 9: 500 - 502.
5/ Guilivi C., Zhang Y-F., Omanska-Klusek A., Ross-Inta C. et al. (2010). Mitochondrial dysfunction in Autism. JAMA, 304, 2010, 21: 2389 -2396.
6/ Gulewitch W., Admiradzibi S. (1900). Űber das Carnosin , eine neue organische Base des Fleischextraktes. Ber Deutsch Chem. Ges., 33,1900, 6: 1902 - 1903.
7/ Gvozdjáková A. et coll. (2017). Mitochondriálna medicína a koenzým Q10.Bratislava: Herba, 182 publik., 2017, 230 s.
8/ Gvozdjáková A. (2011). Koeným Q10 - “elixír kvality života“. Výber experimentálnych a klinických výsledkov výskumu “Gvozdjákovej skupiny“. Monitor Medicíny, 1, 2011, 3-4: 21 - 24.
9/ Gvozdjáková A., Kucharská J., Braunová Z., Fabián J. et al. (2000). Hladiny koenzýmu Q10 v krvi u zdravých jedincov a u vybraných skupín chorôb. Bratislava: Zborník prác LF UK, 2000, 175 s.
10/ Hipkiss A. R. (2009a). Carnosine and its possible roles in nutrition and health. Adv. Food Nutr. Res.,57, 2009, p. 87 - 154.
11/ Hipkiss A. R. (2009b). Carnosine, Diabetes and Alzheimer´s disease. Expert Rev. Neurother., 9, 2009, 5: 583 - 585. 12/ Hipkiss A. R. (2007). Could Carnosine or related structures suppress Alzheimer´s disease. J.Alzheimers Dis.,11, 2007, 2:229 - 240.
13/ Hipkiss A. R. (2006). Would carnosine or a carnivorous diet help suppress aging and associated pa- thologies Ann. N. Y. Acad. Sci.,1067, p. 369 - 374.
14/ Hipkiss A. R. (1905a). Could Carnosine suppress zinc-mediated proteasome inhibition and Neurodegeneration? Therapeutic potential of a non-toxic but non-patentable dipeptide. Biogerontology, 6, 2005, 2:147 - 149.
15/ Hipkiss A. R. (2005b). Glycation, ageing and Carnosine: are carnivorous diets beneficial? Mech. Ageing Dev.,126, 2005, 10:1034 - 1039.
16/ Chez M. G., Buchanan C. P., Aimonovitch M. C., Becker M. et al. (2002). Double – blind, placebo – con- trolled study of L- Carnosine supplementation in children with Autistic Spectrum Disorders (ASD). J. Child Neurology, 17, 2002, 11: 833 - 837.
17/ Jackson M. C., Kucera C. M., Lenney J. F.(1991). Purification and properties of human serum carnosi- nase. Clin. Chim. Acta,196, 1991, p. 193 - 206.
18/ Janssen B., Hohenadel D., Brinkkoetter P., Peters V. et al. (2005). Carnosine as a protective factor in Dia- betic nephropathy: association with a leucine repeat of the Carnosinase gene CNDP1. Diabetes, 54, 2005, 8:2320 - 2327.
19/ Kajaba I., Štencl J., Ginter E., Šašinka A .M. et al. (2015). Nové Odporúčané výživové dávky (OVD) obyvateľstva SR (9. revízia) r. 2015 –preventívne koncipované na ďalšie obdobie. Výživa a zdraví 2015; s. 75 - 87. Ústí nad Labem: ZU, 2015, 165 s.
20/ Kajaba I., Kučera M., Mongiellová V., Raclavský S., Mišľanová Cs. (2013). Pohľad na význam vybraných doplnkov výživy: Poznatky o benefitnej úlohe Karnozínu a Koenzýmu Q10. Lek. Obzor, 62, 2013, 1: 30 - 36.
21/ Kajaba I., Maďarič A., Mráz I., Salkayová I. (2006a). Výživové a zdravotné charakteristiky potravín. Medzinárodná konferencia: “Kvalita a bezpečnosť potravín“; s. 32 - 40. Žilina: MASM, 2006a, 157 s.
22/ Kajaba I., Šimončič R., Schmidt Š., Salkayová I. (2006b). Úloha karotenoidov v prevencii vybraných nádorových chorôb. Konferencia: “Výživa a nádorové ochorenia“; s. 124 - 128. Nitra: Katedra výživy ľudí, FAPZ SPU, 2006b, 277 s.
23/ Kajaba I., Bzdúch V., Gvozdjáková A., Krátky A. (2003). Úloha L-Karnitínu a Koenzýmu Q10 vo výžive. Konferencia: “Výživa a potraviny pre 3.tisícročie“; s. 32 - 36. Nitra: Katedra výživy ľudí, FAPZ SPU, 2003, 215 s.
24/ Krajčovičová-Kudláčková M., Valachovičová M., Mišľanová Cs., Príbojová J. 2013). Oxidative lipid and DNA damage in relation to nutrition. Lek Obzor, 62, 2013, 1:11 - 14.
25/ Kučera M. (2014). Mitochondriální a bioregulační Medicína: Stárnutí a autonomní nervový systém. (Využití poznatků kosmické medicíny v praxi). Bratislava: CarnoMed, 2014, 70 s.
26/ Kučera M. (2012). Karnozín: Sumárny prehľad. Bratislava: CarnoMed,2012, 40 s.
27/ Kucharská J., Braunová Z., Fabián I., Pechan J., Bada V. et al. (2000). Coenzyme Q10 level in health and disease (Multicenter Slovak Study). Internat.Coenzyme Q10 association. Franfurkt 2000, p. 108 - 110.28.
28/ Krumpolec P., Just-Kukurová I., Valkovič L., deCourten B. et al. (2014). 3-mesačná suplementácia Kar- nozínom zvyšuje obsah Karnozínu vo svale u jedincov s nízkym BMI: in vivo 1H-MRS štúdia. XII. Sloven- ské obezitologické dni; s.16. Bratislava: SLS SkMA, 2014, 27 s.
29/ Kurdiová T., deCourten B., Vallová S.,Baláž M. et al. (2014). Prediabetes a Diabetes 2. typu sa spája so zvýšeným obsahom dipeptidu Karnozínu v kostrovom svale. XII.Slovenské obezitologické dni; s.16. Bratislava: SLS SkMA, 2014, 27 s.
30/ Maďarič A., Kajaba I., Kadrabová J.,Nagyová A., Valachovičová M. et al. (2005). Zdravotné aspekty bio- aktívnych látok v zdraviu prospešných potravinách rastlinného pôvodu a ich účinky na antioxidačný status ľudského organizmu. Bratislava: AK SZU, 2005, 79 s.
31/ Nevoral J. et coll. (2003). Výživa v dětském věku. Jinočany: Nakladat. H&H, 2003, 437 s.
32/ Ostatníková D. et coll. (2015). Máme dieťa s Autizmom – kompas pre rodičov. Bratislava: Veda vydavat. SAV, 2015, 174 s.
33/ Ostatníková D., Lišková Z., Martinková M. (2005). Autizmus ako pervazívna komplexná vývinová poru- cha so širokým spektrom intelektových schopností. Psychiatria,12, 2005, 4:156 - 160.
34/ Reddy V. P., Garrett M. R., Perry G., Smith M. A. (2005). Carnosine a versatile antioxidant and antiglycat- ing agent. Science Ag.Konw.Environment,18, 2005, p.12.
35/ Shi J., Pohorly J. E., Kakuida Y. (2003). Polyphenolic in grape seeds – biochemistry and functionality. J. Med. Food, 6, 2003, p. 291 - 299.
36/ Strunecká A. (2009). Přemůžeme Autizmus? Praha: Miloš Palatka – ALMI, 2009, 265 s.
37/ Šíma P., Turek B., Ševčík J., Kajaba I. 2014). Metabolický syndrom a imunita. Výživa a zdraví 2014; s. 42-48. Ústí nad Labem: ZU, 2014, 130 s.
38/ Turek B., Šíma P., Kajaba I., Ševčík J. (2014). Co je nového v prevenci aterosklerózy. Výživa a zdraví 2014; s. 12 - 19. Ústí nad Labem: ZU, 2014, 130 s.
Newsletter
Odoberajte informácie o novinkách a akciách
