Karnosin jako prevence glykace
Pro diabetiky je důležitá hodnota glykovaného hemoglobinu HbA1c, která poskytuje informaci o průměrné hladině cukru v krvi (glykémie) v uplynulém časovém období. Výzkumy prokázaly, že antiglykační působení karnosinu patří mezi jeho nejvýznamnější účinky.
Proces glykace, který v organismu probíhá neustále, si můžeme představit jako navázání molekuly cukru (glukózy) na jinou molekulu, nejčastěji bílkovinu, čímž se snižuje její biologická aktivita. Čím vyšší je hladina glukózy v krvi, tím více ke glykaci proteinů dochází. Nejčastější příčinou glykace jsou onemocnění spojená se stárnutím (šedý zákal, neurologické poruchy, tvrdnutí artérií). Karnosin, který brání glykaci, hraje důležitou roli také v odstraňování glykovaných bílkovin. Tzv. karnosinylace (proces, kdy se karnosin váže s denaturovanými molekulami) umožňuje odstranit glykované bílkoviny z buněk. Glykace, nebo-li Maillardova reakce, je tedy považována za významný faktor stárnutí a pravděpodobně i zhoubných nádorů, včetně komplikací způsobených diabetem.
Konečné produkty pokročilé glykace (advanced glycation end products – AGEs) narušují normální funkce orgánů, jejichž funkce závisí na flexibilitě. Jsou tedy významným faktorem v řadě chronických onemocnění a jejich komplikací, zejména u diabetických komplikací, aterosklerózy, komplikací chronických onemocnění ledvin a neurodegenerativních onemocnění. U zdravých jedinců se AGEs vytváří mnohem později než u diabetiků, i přesto je však jeho užívání doporučováno také u nich.
Pozn.: „AGE" v angličtině znamená „VĚK"
Pokud jsou již vytvořeny AGEs, reagují se sousedními bílkovinami za tvorby patologických zkřížených vazeb (cross-links), které způsobí ztvrdnutí, ztuhnutí tkání. Je diskutováno, že vlastně žádná jiná molekula má tak významný potenciální toxický účinek na bílkoviny, jako pokročilé konečné produkty glykace (AGEs).
Bylo prokázáno, že právě procesy glykace jsou těmi, které způsobují „tvrdnutí" artérií diabetiků. Pokud se AGEs naváží na buněčné vazebné struktury, spouštějí celou kaskádu destruktivních procesů. Jedním z takových následků je 50x větší tvorba volných radikálů. Tak se vlastně diabetes, onemocnění urychleného stárnutí, stává žněmi AGEs a artérie, oční čočka a sítnice, periferní nervy a ledviny jsou specificky atakovány. Zabránění glykace pak znamená, že je zmírněno poškození např. ledvin s následnými zánětlivými a degenerativními změnami. Krysy s diabetes, které nebyly léčeny inhibitory glykace, vykázaly dvojnásobné poškození ledvinných glomerulů způsobených AGEs ve srovnání s kontrolní skupinou léčenou s těmito inhibitory. Dalším důsledkem procesu glykace je katarakta (šedý zákal), další komplikace diabetu. Před tímto poškozením chrání inhibitory glykace, jako je karnosin a calciumpyruvát.
Blokátory glykace mohou pomoci předcházet mnoha odchylkám, které proces stárnutí provázejí. Protože karnosin strukturálně obsahuje místa, která jsou napadána glykací, musí být obětován, aby ochránil cíl. Karnosin také podporuje proteolytické dráhy, tj. odstraňování poškozených a nepotřebných, často škodlivých bílkovin.
Karnosin tak může být se svými anti-glykačnými účinky užitečný v prevenci i léčbě diabetických komplikací, jako katarakta, neuropatie, ateroskleróza či selhání ledvin.
