Badania pokazują, że suplementacja karnozyny wyraźnie wpływa na pamięć już po 3 miesiącach stosowania, co weryfikowane było za pomocą testów [28].

Z kolei u osób starszych poprawę pamięci spowodowało podanie karnozyny w połączeniu z anseryną [29].

Karnozyna znacząco hamuje proces glikacji. Dlaczego to tak istotne? Otóż po wniknięciu glukozy do tkanek, gdzie łączy się ona z białkami, tworzy wówczas cząsteczki glukozowo-białkowe, tzw. zaawansowane produkty glikacji (AGE), które przyczyniają się do uszkodzeń m.in. połączeń nerwowych w mózgu (demencja)

Naukowcy badają wpływ karnozyny na kosmki jelitowe, wstępna analiza badań wykazuje, że w połączeniu z cynkiem (ZnC) stabilizuje błonę śluzówkową jelita. Potrzebne są dalsze badania w tym zakresie [30].

Obiecująco przedstawiają się też badania nad przyjmowaniem karnozyny a zmniejszonym wytwarzaniem cytokin zapalnych(czyt.stanu zapalnego) w jelitach [31].

Uważa się, że w chorobie Parkinsona, za procesy neurodegeneracyjne odpowiedzialne jest białko alfa-synukleina. Dotychczasowe badania in vitro pokazały, że karnozyna hamuje oligomeryzację tego białka, czyli przeciwdziała rozwojowi tej choroby [32][33].

Od 1994 r. kompleks karnozyny z cynkiem w praktyce klinicznej w Japonii stosowany jest jako lek przeciwwrzodowy/przeciwzapalny. Kompleks ten działa bakteriostatycznie, właśnie dzięki karnozynie, która wykazuje właściwości gojenia ran [34][35].

W modelu zwierzęcym obniżyła poziom IL-1a i unormowała poziom gamma-glutamylotransferazy [36].

Dane pokazują, że zarówno karnozyna jak i N-acetylokarnozyna zmniejsza stan zapalny w tkance mózgowej, poprzez obniżenie TNFalfa [37].

Karnozyna dzięki swoim właściwościom chelatującym redukuje toksyczność metali ciężkich, reguluje ich stężenie w tkankach i płynach ustrojowych. Dotyczy to kobaltu, cynku, żelaza i miedzi. Zaburzenia w stężeniu jonów poszczególnych pierwiastków może powodować stany zapalne w różnych częściach organizmu. Mamy z tym do czynienia przy chorobie Alzheimera, Willsona, stwardnienia zanikowego bocznego [38].

Po wywołaniu przewlekłego alkoholowego uszkodzenia wątroby u myszy podawano przez 3 tygodnie histydynę i karnozynę. Wyniki pokazały, że znacząco zmniejszyła się aktywność aminotransferazy alaninowej i aminotransferazy asparginianowej. Obniżyło również poziom MDA w wątrobie (podwyższony podczas uszkodzenia wątroby) o 40%, zwiększyło poziomy glutationu w wątrobie oraz zmniejszyło istotnie produkcję cytokin zapalnych [39].

W badaniu wątroby uszkodzonej przez tetrachlorek węgla (CCl4), wykazano, że leczenie l-karnozyną osłabiło zmiany morfologiczne tego narządu, zapalenie martwicze i zwłóknienie. Parametry uszkodzenia wątroby w surowicy zmniejszyły się. Zmniejszyła się ekspresja alfa-aktyny mięśni gładkich (ALFA-SMA) w wątrobie oraz zapalenie wątroby, a wskazuje na to redukcja czynnika martwicy nowotworu wątroby – alfa (TNF-alfa) i przywrócenie poziomu IL-10 [40].

W 8 miesięcznej kuracji kremem z mocznikiem, argininą i karnozyną (UC) w porównaniu z kremem zmiękczającym na bazie gliceryny (SEC) u 50 pacjentów z cukrzycą typu 2, z ciężką suchością stóp, UC zredukowało suchości o 91% w porównaniu do SEC [41].

Udowodniono, że karnozyna przyspiesza gojenie ran i wrzodów. W przypadku problemów skórnych spowodowanych cukrzycą (DM) badanie przeprowadzono z udziałem zwierząt. Wynik jest obiecujący, karnozyna stosowana wewnętrznie i miejscowo poprawiła gojenie się ran [42].

Badania pokazują, że dzięki antyglikacyjnym i antyoksydacyjnym właściwościom karnozyny może być czynnikiem ograniczającym późne powikłania cukrzycy [43][44].

Z kolei na eksperymentalnym modelu cukrzycy u szczura, wykazano, że karnozyna podawana doustnie zapobiega spadkowi oporności na hemolizę krwinek czerwonych [45].

W przypadku cukrzycy typu 2 możemy bliżej przyjrzeć się dwóm badaniom. Pokazały, że u osób, które przyjmowały karnozynę, zmniejszyła się insulinooporność oraz poziom glukozy w porównaniu do osób przyjmujących placebo, tak więc może wspomagać zapobieganie cukrzycy typu 2. U 30 osób z nadwagą lub otyłością przeprowadzono pilotażowe, randomizowane badanie kliniczne z podwójnie ślepą próbą przez 12 tygodni, oceniające wpływ suplementacji karnozyny .U osób, które przyjmowały karnozynę, zmniejszyła się insulinooporność oraz poziom glukozy w porównaniu do osób przyjmujących placebo. Wynik tego badania sugeruje, że suplementacja karnozyny może wspomagać zapobieganie cukrzycy typu 2 [46][47].

Badania pokazują, że karnozyna może chronić serce przed uszkodzeniem w warunkach niedokrwienia i reperfuzji. Wykazano, że karnozyna chroni błony kardiomiocytów przed uszkodzeniem oraz obniża stężenie enzymów błonowych, m.in. aminotransferazy asparaginowej [48].

Z kolei w przypadku izolowanych sercach szczurzych w warunkach hipoksji i reoksygenacji, stosowanie karnozyny poprawiło wieńcowy przepływ krwi, zmniejszyło uwalnianie dehydrogenazy mleczanowej oraz rozległość obszaru niedokrwienia w mięśniu sercowym [49].

Inne badania pokazują, na modelu zwierzęcym, że karnozyna podawana na początku resuscytacji powodowała szybsze przywrócenie czynności skurczowej serca i zmniejszała zaburzenia rytmu [50].

Karnozyna może również chronić nerki przed uszkodzeniem w warunkach niedokrwienia i reperfuzji [51].

W przypadku zaćmy starczej u ludzi wykazano skuteczność kropli do oczu zawierających 1%roztwór acetylokarnozyny. Skuteczny w zapobieganiu i nieoperacyjnym leczeniu zaćmy [52][53].

W Rosji stosuje się krople do oczu z 5% roztworem karnozyny, które zmniejszają owrzodzenia rogówki spowodowane przez infekcje wirusowe i bakteryjne gałki ocznej [54].

W niewielkim badaniu wykazano, że suplementacja z dodatkiem karnozyny, jako dodatek do standardowej terapii, zmniejszała ciśnienie śródgałkowe u pacjentów z jaskrą [55].

Dotychczas przeprowadzone badania pokazują, że doustna suplementacja karnozyny jest bezpieczna, stosowana wg zaleceń [56].

Brak jest danych dotyczących stosowania karnozyny przez kobiety w ciąży i karmiące piersią, dlatego powinny one skonsultować się wcześniej z lekarzem.

Powyższe badania wskazują, że najlepsze efekty w stosowaniu karnozyny osiąga się podając ją „w towarzystwie”. Dlaczego? Na pewno powodem jest przyswajalność przy stosowaniu czystej l-karnozyny, która zwykle jest na poziomie 10-15%. Jest to związane z faktem, że ulega ona stosunkowo szybko degradacji przez enzym karnozynazy, ochroną przed tym procesem są produkty złożone, wspierające działanie karnozyny.

Bibliografia:

1. Eric T. Trexler et al.. International society of sports nutrition position stand: Beta-alanine. Journal of the Internatinal Society of Sports Nutrition. 2015;12:30.
2. Bellia F, Vecchio G, Cuzzocrea S. i wsp.: Neuroprotective features of carnosine in oxidative driven diseases. Mol Aspects Med. 2011 Aug; 32(4-6):258-66.
3. Bakardijev A, Bauer K. Biosynthesis, release and uptake of carnosine in primary cultures. Biochemistry 2000; 65: 779–782.
4. Mannion AF, Jakeman PM, Dunnett M i wsp.: Carnosine and anserine concentrations in the quadriceps femoris muscle of healthy humans. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1992;64(1):47–50.
5. Abe H.: Role of histidine-related compounds as intracellular proton buffering constituents in vertebrate muscle. Biochemistry (Mosc). 2000;65(7):757–65.
6. Everaert I, Mooyaart A, Baguet A. i wsp.: Vegetarianism, female gender and increasing age, but not CNDP1 genotype, are associated with reduced muscle carnosine levels in humans. Amino Acids. 2011;40(4):1221–9.
7. J. Zięba : Karnozyna-aktywność biologiczna i perspektywy zastosowania w farmakoterapii. Z Zakładu Farmakodynamiki Uniwersytetu Medycznego w Łodzi. Wiadomości lekarskie 2007,LX, 1-2, str. 73-79
8. Hipkiss AR. Carnosine, a protective, anti-ageing peptide? Int J Biochem Cell Biol. 1998 Aug;30(8):863-8.
9. Boldyrev AA, Yuneva MO, Sorokina EV, et al. Antioxidant systems in tissues of senescence accelerated mice. Biochemistry (Mosc). 2001 Oct;66(10):1157-63.
10. Riedl E, Koeppel H, Pfister F, et al. N-glycosylation of carnosinase influences protein secretion and enzyme activity: implications for hyperglycemia. Diabetes. 2010 Aug;59(8):1984-90.
11. Gayova E, Kron I, Suchozova K, Pavlisak V, Fedurco M, Novakova B. Carnosine in patients with type I diabetes mellitus. Bratisl Lek Listy. 1999 Sep;100(9):500-2.
12. McFarland GA, Holliday R. Retardation of the senescence of cultured human diploid fibroblasts by carnosine. Exp Cell Res. 1994 Jun;212(2):167-75.
13. McFarland GA, Holliday R. Further evidence for the rejuvenating effects of the dipeptide L-carnosine on cultured human diploid fibroblasts. Exp Gerontol. 1999 Jan;34(1):35-45.
14. Bellia F, Vecchio G, Cuzzocrea S, Calabrese V, Rizzarelli E. Neuroprotective features of carnosine in oxidative driven diseases. Mol Aspects Med. 2011 Aug;32(4-6):258-66.
15. McFarland GA, Holliday R. Retardation of the senescence of cultured human diploid fibroblasts by carnosine. Exp Cell Res. 1994 Jun;212(2):167-75.
16. Snell TW, Fields AM, Johnston RK. Antioxidants can extend lifespan of Brachionus manjavacas (Rotifera), but only in a few combinations. Biogerontology. 2012 Jan 24.
17. Yuneva AO, Kramarenko GG, Vetreshchak TV, Gallant S, Boldyrev AA. Effect of carnosine on Drosophila melanogaster life span. Bull Exp Biol Med. 2002 Jun;133(6):559-61.
18. Stvolinsky S, Antipin M, Meguro K, Sato T, Abe H, Boldyrev A. Effect of carnosine and its Trolox-modified derivatives on life span of Drosophila melanogaster. Rejuvenation Res. 2010 Aug;13(4):453-7.
19. Boldyrev AA, Gallant SC, Sukhich GT. Carnosine, the protective, anti-aging peptide. Biosci Rep. 1999 Dec;19(6):581-7.
20. Gallant S, Semyonova M, Yuneva M. Carnosine as a potential anti-senescence drug. Biochemistry (Mosc). 2000 Jul;65(7):866-8.
21. Boldyrev AA, Gallant SC, Sukhich GT. Carnosine, the protective, anti-aging peptide. Biosci Rep. 1999 Dec;19(6):581-7.
22. Gallant S, Semyonova M, Yuneva M. Carnosine as a potential anti-senescence drug. Biochemistry (Mosc). 2000 Jul;65(7):866-8.
23. Fonteh AN, Harrington RJ, Tsai A, Liao P, Harrington MG. Free amino acid and dipeptide changes in the body fluids from Alzheimer’s disease subjects. Amino Acids. 2007 Feb;32(2):213-24.
24. Hipkiss AR. Could carnosine or related structures suppress Alzheimer’s disease? J Alzheimers Dis. 2007 May;11(2):229-40.
25. Matsukura T, Tanaka H. Applicability of zinc complex of L-carnosine for medical use. Biochemistry (Mosc). 2000 Jul;65(7):817-23.
26. Corona C, Frazzini V, Silvestri E, et al. Effects of dietary supplementation of carnosine on mitochondrial dysfunction, amyloid pathology, and cognitive deficits in 3xTg-AD mice. PLoS One. 2011;6(3):e17971.
27. Nagai K, Niijima A, Yamano T, et al. Possible role of L-carnosine in the regulation of blood glucose through controlling autonomic nerves. Exp Biol Med (Maywood). 2003 Nov;228(10):1138-45.
28. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4661275/
29. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26682691/
30. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1856764/
31. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1856764/
32. Kang JH, Kim KS. Enhanced oligomerization of the alpha-synuclein mutant by the Cu, Zn-superoxide dismutase and hydrogen peroxide system. Mol Cells 2003; 15: 87-93
33. Paslawski W, Lorenzen N, Otzen DE. Formation and characterization of alpha-synuclein oligomers. Methods Mol Biol. 2016;1345: 133-150.
34. Fuji Y, Matsura T, Kai M, Kawasaki H, Yamada K. Protection by polaprezin, an antiulcer drug, against indomethacin-induced apoptosis on rat gastric mucosal cells. Jpn J Pharmacol 2000; 84: 63-70
35. Matsura T, Tanaka H. Applicability of zinc complex of L-carnosine for medical use. Bio Chemistry 2000;65: 817-823
36. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26885252/
37. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19540429/
38. Trombley PQ, Horning MS, Blakemore LJ. Interactions between carnosine and zinc and copper: implications for neuromodulation and neuroprotection. Biochemistry 2000; 65: 807-816
39. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18222027/
40. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27094155/
41. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25851453/
42. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22451275/
43. Price DL, Rhett PM, Thorpe SR, Baynes JW. Chelating activity of advanced glucation end-product inhibitors. J Biol Chem 2001; 276: 48967-48972
44. Jakus V. The role of nonenzymatic glucation and glyco-oxidation in the development of diabetic vascular complications. Cesk Fysiol 2003;52: 51-65.
45. Korobov VN, Maurisio RB, Mukalov IO, Stvolinskii SL. Carnosine stabilization of the normal erythrocyte membranes and in experimental diabetes. Patol Fiziol Eksp Ter 2000;2: 13-15
46. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27040154/
47. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5588946/
48. Rusakov VV, Dolgikh VT. Reperfusion injury of myocardial biomembranes after acute fatal hemorrhage and their correction with carnosine. Biokhimiia 1992;57: 1393-1397.
49. Prokop’eva VD, Laptev BI, Afanas’ev SA. The protective effect of carnosine in hypoxia and reoxygenation of the isolated rat heart. Biokhimiia 1992; 57: 1389-1392
50. Dolgikh VT, Rusakov VV, Korpacheva OV, Sudakova An. Pathogenesis and pharmacorrection of early postresuscitation cardiac arrhythmia. Resuscitation 1992; 23: 179-191.
51. Fujii T, Takaoka M, Muraoka T, Kurata H, Tsuruoka N, Ono H, Kiso Y, Tanaka T, Matsumura Y. Preventive effect of L-carnosine on ischemia/reperfusion – induced acute renal failure in rats. Eur J Pharmacol 2003; 474: 261-267.
52. Babizhayev Ma, Deyev AI, Yermakova VN, Semiletov YA, Davydova NG, Doroshenko VS, Zhukotskii AV, Goldman IM. Efficacy of N-acetylcarnosine in the treatment of cataracts. Drug R D 2002;3: 87-103.
53. Babizhayev MA. Rejuvenation of visual functions in older adult drivers and drivers with cataract during a short – term administration of N-acetylcarnosine lubricant eye drops.
54. Maichuk IuF, Formaziuk VE, Sergienko VI. Development of carnosine eyedrops and assessing their efficacy in corneal disease. Vestn Oftalmol 1997;113: 27-31
55. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26771282/
56. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17919801/
57. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0271531720305479