Karnosin pro onemocnění periferních tepen ((Car-PAD))

Onemocnění periferních tepen (PAD) je způsobeno aterosklerotickou okluzí dolních končetin, která snižuje průtok krve a vede k intermitentní klaudikaci a kritické ischemii končetiny. PAD je diagnostikována výpočtem poměru krevního tlaku v kotníku k krevnímu tlaku v paži (kotník-pažní index [ABI]). ABI < 0,90 svědčí pro aterosklerózu v noze. Nedávné údaje z rozvinutých a rozvojových zemí odhadují, že více než 200 milionů lidí na celém světě a přibližně 12 milionů lidí ve Spojených státech má PAD. Symptomatičtí i asymptomatičtí pacienti s PAD mají zvýšené riziko mortality, morbidity a nižší kvalitu života. S rostoucí incidencí diabetu 2. typu (T2D) a rostoucím stárnutím populace se počet pacientů s PAD pravděpodobně zvýší. Vzhledem k tomu, že PAD je nedostatečně uznávané onemocnění, v současnosti je k dispozici jen málo léků ke zlepšení funkční výkonnosti těchto pacientů. Přestože chirurgická revaskularizace je dostupnou léčbou, štěpy mohou selhat a stenóza se může u těchto pacientů znovu objevit.

Pro adekvátní kompenzaci ztráty tkáně v důsledku okluze je současný důraz kladen na zvýšení terapeutické angiogeneze a arteriogeneze v ischemické končetině, což by mohlo zlepšit schopnost chůze a kvalitu života u pacientů s PAD. Předklinické studie ukázaly, že suplementace karnosinu (500 mg/den) u pacientů se srdečním selháním po dobu 6 měsíců zlepšuje jejich výkon v 6minutovém testu chůze (6MWT) ve srovnání s pacienty léčenými placebem. Podobně se ukázalo, že suplementace karnosinu (2 g/den) po dobu 12 týdnů normalizuje glukózovou intoleranci a snižuje hladinu inzulínu u obézních jedinců. Při těchto dávkách nebyly hlášeny žádné nežádoucí účinky. Karnosin (β-alanin-histidin) je histidyldipeptid přítomný ve vysoké koncentraci v kosterním svalu, mozku a srdci. Je to složka potravy, která je přítomna v červeném mase, kuřecím a krůtím mase. Tento dipeptid je syntetizován ATP uchopovacím enzymem karnosinsyntetázou6 a hydrolyzován na β-alanin a histidin sérovou a ledvinovou karnosinázou. Karnosin má schopnost zhášet reaktivní aldehydy, vázat kovy a pufrovat intracelulární pH. Četné studie prokázaly, že suplementace -alaninu zvyšuje hladiny karnosinu v kosterním svalstvu a zlepšuje výkonnost při cvičení u lidí. Naše předběžné studie s myším modelem ischemie zadní končetiny (HLI) ukazují, že jak předléčení, tak suplementace karnosinu po ligaci femorální arterie zvyšuje průtok krve v ischemické končetině ve srovnání s neléčenými myšmi. Mechanistické studie ukazují, že suplementace karnosinu zvyšuje mobilizaci angiogenního faktoru VEGF a endoteliálních progenitorových buněk u HLI myší léčených karnosinem. Podobně je zvýšena stabilizace HIF-1α, hlavního regulátoru angiogeneze a angiogenního faktoru VEGF, v hypoxických buňkách C2C12 (myší myoblasty).

Na základě těchto předklinických studií a našich počátečních pozorování bude výzkumník zkoumat, zda suplementace karnosinu (1 g/den) pacientům s PAD po dobu 6 měsíců zlepší výkonnost chůze ve srovnání s pacienty léčenými placebem. Dále bude výzkumník zkoumat, zda suplementace karnosinu zvyšuje kapacitu bezbolestné chůze na běžeckém pásu a hladiny VEGF, HIF-1α a karnosinu v kosterním svalu pacientů s PAD.