Alfaketoglutaran (AKG) jest cząsteczką wytwarzaną przez organizm, która odgrywa kluczową rolę w metabolizmie energetycznym i bierze udział w różnych procesach fizjologicznych. Ponieważ poziomy AKG mogą maleć z wiekiem, Alfaketoglutaran jest coraz częściej badany w ramach badań nad długowiecznością. Badania zajmują się między innymi możliwymi powiązaniami między AKG, metabolizmem komórkowym, zdrowiem kości a biologicznymi procesami starzenia. Jak dokładnie alfaketoglutaran działa w organizmie, jakie formy, takie jak Wapń-alfaketoglutaran , istnieją i jaki jest aktualny stan badań, dowiesz się w tym artykule.
Alfaketoglutaran w przeglądzie
Alfaketoglutaran to mała cząsteczka, która składa się z pięciu atomów węgla, sześciu atomów wodoru i pięciu atomów tlenu. W naszym ciele AKG jest nieustannie rozkładany i syntezowany, ponieważ odgrywa ważną rolę w metabolizmie energetycznym. Da stężenie AKG z czasem maleje, związek ten zwrócił uwagę badaczy starzenia. Aktualne badania badają możliwe powiązania między AKG a różnymi procesami metabolicznymi i komórkowymi związanymi z wiekiem.
Jak dokładnie to może działać, przyjrzymy się teraz.
Kombinacja z wapniem zapewnia lepszą biodostępność AKG w organizmie.
Funkcja fizjologiczna alfa-ketoglutaranu
Gdzie właściwie występuje AKG w ciele? Aby to zrozumieć, musimy dokładniej przyjrzeć się elektrowniom naszych komórek. W mitochondriach cukier z pożywienia jest przekształcany w energię, w postaci ATP. To właśnie tutaj alfa-ketoglutarat odgrywa istotną rolę. W tzw. cyklu cytrynowym szkielet węglowy glukozy jest rozkładany. Dzieje się to poprzez przekształcenie kilku cząsteczek.Jednym z nich jest alfa-ketoglutaran.
Ponadto AKG ma znaczenie dla metabolizmu azotu, czyli u.a. w wykorzystywaniu białek w diecie.
Jako prekursor glutaminianu i glutaminy alfa-ketoglutaran odgrywa również kluczową rolę w metabolizmie energetycznym układu pokarmowego . Tam AKG jako prekursor glutaminy służy do pozyskiwania energii przez nasze komórki jelitowe.
Na tym nie koniec, alfa-ketoglutaran jest również badany w kontekście metabolizmu białek i mięśni. Jako składnik różnych szlaków metabolicznych, cząsteczka ta bierze udział w procesach, które są istotne dla utrzymania tkanki kostnej i mięśniowej . Na podstawie tych funkcji biologicznych AKG jest obecnie badany w różnych dziedzinach badań nad zdrowym starzeniem się.
Hormony i układ odpornościowy
Dalszy wpływ ma alfa-ketoglutaran (AKG) na układ hormonalny. Glutamina i glutaminian są metabolizowane do ornityny i argininy. Te dwa aminokwasy stymulują wydzielanie hormonów wzrostu. Podejrzewa się, że AKG ma w ten sposób bezpośredni wpływ na metabolizm kości .
Ponadto alfa-ketoglutaran odgrywa rolę w procesach, które są istotne dla tworzenia kolagenu . Z tego powodu AKG jest również badany naukowo w kontekście skóry, tkanki łącznej i zdrowego starzenia się.
Więcej na temat kolagenu dowiesz się w odpowiednim artykule w naszym magazynie.
Warto wiedzieć: Oprócz swojej roli w metabolizmie energetycznym, alfa-ketoglutaran posiada interesujące właściwości przeciwutleniające.Z powodu swojej struktury chemicznej AKG może wchodzić w interakcje z określonymi reaktywnymi formami tlenu, dlatego cząsteczka ta coraz bardziej znajduje się w centrum badań nad stresem oksydacyjnym i starzeniem się komórek.
Alfaketoglutaran i zdrowie kości
W miarę starzenia się nasze kości stają się słabsze. Duża sieć składników kostnych staje się coraz cieńsza, co prowadzi do stale rosnącego ryzyka złamań. W 2010 roku w Europie samo 22 miliony kobiet i 5,5 miliona mężczyzn spełniało kryteria diagnostyczne WHO dla osteoporozy, po polsku: utrata masy kostnej. Tendencja wzrostowa.
Osteoporoza jest według szacunków odpowiedzialna za 80-90% wszystkich złamań w podeszłym wieku i może w ten sposób znacznie wpłynąć na jakość życia.Z tego powodu zdrowe, mocne kości w starszym wieku są szczególnie ważne.
Co więc możesz zrobić, aby utrzymać utratę kości na jak najniższym poziomie? Europejskie wytyczne zalecają trening siłowy, , ponieważ wykazano, że poprzez działanie mięśni na kości może on zwiększać gęstość kości. Dodatkowo zaleca się regularną suplementację witaminy D , ponieważ ten hormon ma również wpływ na metabolizm wapnia.
Również alfa-ketoglutaran był badany w kontekście zdrowia kości. W 6-miesięcznym badaniu 73 kobiety po menopauzie przyjmowały albo sam wapń, albo w formie wapnia-alfa-ketoglutaranu. Sam wapń nie przyniósł poprawy – jednak regularne przyjmowanie 1000 mg Ca-AKG zwiększyło gęstość kości. W połączeniu z treningiem siłowym, odpowiednim magnezem i witaminą D , Ca-AKG może być interesującym podejściem do zdrowych kości.
Mleko zapewnia zdrowe kości? Mit czy fakt? To powiedzenie było przez bardzo długi czas wykorzystywane przez przemysł reklamowy. Wapń w mleku ma zapewniać mocniejsze kości. W tej badaniu śledzono 96 000 starszych kobiet i mężczyzn przez 22 lata. Co ciekawe, mężczyźni z wyższym spożyciem mleka w młodości mieli więcej złamań w starszym wieku. Po uwzględnieniu wzrostu efekt nie jest już istotny statystycznie.
Alfaketoglutaran i skóra: badania nad nawilżeniem skóry i starzeniem się skóry
Kolagen jest jednym z najważniejszych białek strukturalnych skóry, którego stężenie maleje z wiekiem.Dokładnie tutaj badane jest AKG, ponieważ jest zaangażowane w procesy związane z przekształceniem prokolagenu w kolagen.
Alfaketoglutaran był testowany jako krem do skóry u ludzi i mógł być między innymi w tej badaniu powiązany ze zmianami parametrów skóry, takimi jak głębokość zmarszczek i nawilżenie skóry. Ponadto zaobserwowano poprawę funkcji skóry . Prawdopodobnie kluczową rolę odgrywają tutaj właściwości przeciwutleniające alfaketoglutaranu.
Również badano działanie AKG na procesy regeneracyjne skóry u ludzi, szczególnie u ofiar oparzeń. W badaniach opisano między innymi różnice w regeneracji tkanki i powstawaniu blizn.
Jaką rolę odgrywa AKG w układzie odpornościowym?
Jako prekursor glutaminy alfa-ketoglutaran, jak już wcześniej wspomniano, ma również swoje znaczenie w układzie odpornościowym. Glutamina jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania limfocytów, w tym komórek B, komórek T oraz komórek zabójczych (NK). Wszystkie te komórki codziennie walczą z patogenami za pomocą swoich różnych broni.
Ponadto glutamina jest również potrzebna makrofagom, które jako komórki żerne odgrywają ważną rolę w obronie przed patogenami w naszym ciele.
AKG jest również badane w kontekście fagocytozy . Chodzi o zdolność makrofagów do pochłaniania i rozkładu patogenów oraz składników komórkowych.Niektóre badania sugerują, że AKG może być związane z procesami, które są istotne dla funkcji tych komórek immunologicznych.
Wnioski dotyczące długowieczności związane z alfa-ketoglutaranem
Rzeczywiście, istnieją już pierwsze badania w ramach badań nad długowiecznością. Zostały one przeprowadzone na nicieniach, czyli nicieniach. Badania z organizmem modelowym Caenorhabditis elegans pokazują, że alfa-ketoglutaran może wydłużyć życie tych organizmów o około 50%. Ten mechanizm jest wywoływany przez hamowanie syntazy ATP i mTOR który jest związany z autofagią od lat jest w centrum badań nad długowiecznością i jest również jednym z czterech szlaków długowieczności.
Co więcej, podanie alfa-ketoglutaranu w innym badaniu z użyciem nicieni opóźniło wystąpienie fenotypów związanych z wiekiem, które były związane z pogorszeniem zdolności koordynacyjnych i ruchliwości robaków.
Pierwsze badania z alfa-ketoglutaratem (AKG) przeprowadzono na nicieniu Caenorhabditis elegans - z obiecującymi wynikami.
Alfa-ketoglutarat (AKG) w badaniach nad ludźmi
Światowej sławy Buck Institute for Research on Aging – od lat w czołówce badań nad długowiecznością – opublikował we wrześniu 2020 roku nowe wyniki badań z badania na myszach. Stwierdzono, że myszy, którym podano alfa-ketoglutarat, wykazywały różne parametry poprawy długości życia i częściowo osiągnęły również dłuższą długość życia.Ponadto w grupie AKG zaobserwowano niższe markery zapalne. Przewlekłe stany zapalne od lat są związane z chorobami związanymi z wiekiem i są uznawane za charakterystyczny znak starzenia się pod nazwą Inflammaging.
Na Narodowym Uniwersytecie Singapuru (NUS) planowane jest badanie kliniczne, w którym zostanie zbadany wpływ alfa-ketoglutaranu na osoby w wieku od 45 do 65 lat. Wyniki tego badania mogą dostarczyć ważnych informacji dla badań nad długowiecznością.
Również badanie z 2021 roku zbadało formułę opartą na alfa-ketoglutaranie w połączeniu z innymi substancjami (z.B. witaminami). W badaniu tym zaobserwowano u 42 uczestników zmiany wzorców metylacji DNA, które według zastosowanych epigenetycznych modeli wieku były związane ze średnim zmniejszeniem biologicznego wieku o nawet 8 lat.Mierzono przy tym stopień metylacji DNA w celu określenia wieku biologicznego. Wyniki dostarczają interesujących wskazówek, że alfa-ketoglutaran może być zaangażowany w procesy epigenetyczne.
Czas stosowania formuły opartej na alfa-ketoglutaranie wynosił średnio 7 miesięcy.
Już wiesz? Badanie z 2012 roku wykazało, że po aktywności fizycznej można było zmierzyć podwyższone wartości alfa-ketoglutaranu. Być może sport jest strategią, która wpływa na poziomy AKG w organizmie. Jednak do ostatecznej oceny potrzebne są dalsze badania.
Alfa-ketoglutaran i jego działanie na komórki
AKG jest intensywnie badany ze względu na swoją rolę w metabolizmie komórkowym i swoje przeciwutleniające właściwości.W badaniach na zwierzętach zbadano między innymi, czy alfa-ketoglutaran może być związany ze zmianami płodności. Aby lepiej to zrozumieć, musimy krótko przyjrzeć się biochemii stojącej za tym.
W naszym ciele nieustannie powstają rodniki tlenowe, zwane ROS. Zbyt wiele z tych wysokoaktywnych substancji może uszkodzić nasze komórki, dlatego ważne jest zachowanie równowagi między liczbą cząsteczek ROS a wewnętrznymi mechanizmami ochronnymi organizmu. Jednym z najważniejszych chwytaczy ROS w naszym ciele jest glutation. Mówiąc w uproszczeniu: im więcej rodników tlenowych powstaje, tym więcej glutationu jest zużywane. Badania sugerują, że AKG jest związane z procesami metabolicznymi, które są istotne dla regulacji komórkowej równowagi redoks.
Jakie są zatem powiązania z płodnością? W miarę starzenia się organizmu wzrasta liczba rodników tlenowych, co wydaje się być jednym z czynników, dlaczego komórki jajowe mogą być coraz bardziej narażone na uszkodzenia oksydacyjne. W badaniach na zwierzętach zaobserwowano, że podawanie AKG było związane z poprawą jakości komórek jajowych.
Wiedziałeś? Wiedziałeś? Glutation jest niezwykle ważny dla naszych komórek. W wątrobie wspiera rozkład niektórych produktów metabolizmu. W miarę starzenia się poziomy glutationu mogą maleć. Jednak oczywistym pomysłem, aby bezpośrednio suplementować glutation, nie zawsze jest skuteczne. Inna cząsteczka, GlyNAC , pokazała w badaniach interesujące wyniki i była również badana w kontekście różnych Hallmarks of Aging u ludzi.
Alfaketoglutaran i funkcja serca
W 2023 roku naukowcy dokonali być może rewolucyjnego odkrycia w sercach myszy, które dotyczy alfaketoglutaranu.
Nasze serce traci zdolność do regeneracji po urodzeniu. To jest powód, dla którego z.B. po zawale serca serce może się regenerować tylko w ograniczonym zakresie. Zamiast nowych komórek mięśnia sercowego powstaje tkanka bliznowata. Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka ds. Badań nad Sercem i Płucami chcieli to zmienić i w tym celu zablokowali gen o nazwie Cpt1b. Jest on ważny dla metabolizmu kwasów tłuszczowych. W drugim kroku naukowcy zasymulowali zawał serca i porównali dwie grupy myszy. Grupa z zablokowanym genem znacznie lepiej dochodziła do siebie po zawale serca, nowe komórki mięśnia sercowego zaczęły rosnąć, a zdolność do regeneracji powróciła.Naukowcy stwierdzili, że w tej grupie poziom alfa-ketoglutaranu był 20 razy wyższy niż w grupie porównawczej.
Nowe komórki mięśnia sercowego dzięki zmienionej epigenetyce?
Wyniki badania są imponujące i dają nadzieję na nowe podejścia terapeutyczne. Ale jak dokładnie doszło do tego wyniku? Podejrzewa się, że alfa-ketoglutaran aktywuje enzym KDM5. Ten z kolei powoduje aktywację kolejnych genów. Dokładny mechanizm jest skomplikowany, ale KDM5 usuwa grupy metylowe z histonów. Dzięki temu miejsca na DNA stają się dostępne i inne geny mogą być odczytywane. Dzięki zwiększonej aktywności KDM5 wydaje się, że komórki mięśnia sercowego znów stają się młodsze i odzyskują zdolność do regeneracji. Zamiast oczekiwanej blizny, myszy po kilku tygodniach odzyskały swoją normalną funkcję serca.
Ca-AKG, Na-AKG, O-AKG, A-AKG – co kryje się za skrótami
Mieliśmy już kilka skrótów dla alfa-ketoglutaranu. AKG, Ca-AKG, wapń-AKG lub czasami również w angielskiej pisowni jako Alpha-ketoglutarate. W zależności od tego, z jaką cząsteczką alfa-ketoglutarat jest połączony, powstają nowe skróty. Z wapnia i alfa-ketoglutaratu powstaje Ca-AKG. Aby zamieszanie nie było zbyt duże, pokazujemy ci, co kryje się za skrótami:
- Na-AKG: Alfa-ketoglutarat w połączeniu z sodem
- O-AKG: Oznacza połączenie alfa-ketoglutaratu z aminokwasem L-ornityną
- A-AKG: Kombinacja aminokwasu argininy i alfa-ketoglutaratu daje A-AKG. Arginina w organizmie służy jako prekursor do wytwarzania tlenku azotu (NO), ważnej cząsteczki sygnałowej w układzie naczyniowym.
Jakie formy alfa-ketoglutaranu są dobrze przystosowane do suplementacji?
Alfa-ketoglutarat jest wytwarzany w organizmie i nie występuje w żywności. Jak pokazują badania, post i ćwiczenia mogą jednak zwiększać poziom alfa-ketoglutaratu we krwi. Innym sposobem na przyjmowanie AKG jest suplementacja.
Jedną z najlepiej przystosowanych form alfa-ketoglutaratu jest alfa-ketoglutarat wapnia. Kombinacja wapnia zapewnia lepszą bioprzyswajalność w porównaniu do czystej formy. Ponadto wiadomo, że AKG lepiej wchłania się w jelicie cienkim przy niskim pH oraz w obecności jonów żelaza i siarki.
Ogólnie należy zwrócić uwagę, aby alfa-ketoglutarat wapnia był wolny od niepożądanych dodatków i wypełniaczy..
Podsumowanie dotyczące wapnia alfa-ketoglutaranowego
Alfa-ketoglutaran to interesująca cząsteczka w badaniach nad starzeniem się. Obecnie prowadzone są badania dotyczące możliwych powiązań między AKG a różnymi procesami biologicznymi związanymi ze starzeniem się. Opisano między innymi efekty na parametry zdrowia kości, markery epigenetyczne oraz inne mechanizmy związane z wiekiem. Szczególnie interesujące jest to, że alfa-ketoglutaran nie jest naturalnie przyswajany z pożywieniem, a jego poziomy mogą maleć z wiekiem. W badaniach na zwierzętach zaobserwowano również związek między suplementacją AKG a wydłużoną długością życia. To, czy i w jakim zakresie te odkrycia można przenieść na ludzi, pokaże przyszłe badania.
