Karnozyna na chorobę tętnic obwodowych ((Car-PAD))

Choroba tętnic obwodowych (PAD) jest spowodowana niedrożnością miażdżycową kończyn dolnych, która zmniejsza przepływ krwi i prowadzi do chromania przestankowego i krytycznego niedokrwienia kończyn. PAD diagnozuje się, obliczając stosunek ciśnienia krwi w kostce do ciśnienia krwi w ramieniu (wskaźnik kostka-ramię [ABI]). ABI <0,90 wskazuje na miażdżycę tętnic w nodze. Ostatnie dane z krajów rozwiniętych i rozwijających się oszacowały, że ponad 200 milionów ludzi na całym świecie i około 12 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych ma PAD. Zarówno objawowi, jak i bezobjawowi pacjenci z PAD mają zwiększone ryzyko zgonu, zachorowalności i gorszą jakość życia. Wraz ze wzrostem zachorowalności na cukrzycę typu 2 (T2D) i starzejącą się populacją liczba pacjentów z PAD prawdopodobnie wzrośnie. Ponieważ PAD jest chorobą niedostatecznie rozpoznaną, obecnie dostępnych jest niewiele leków poprawiających sprawność funkcjonalną tych pacjentów. Chociaż rewaskularyzacja chirurgiczna jest dostępnym sposobem leczenia, przeszczepy mogą się nie powieść, a zwężenie może nawrócić u tych pacjentów.

Aby odpowiednio skompensować utratę tkanki spowodowaną okluzją, obecnie kładzie się nacisk na zwiększenie terapeutycznej angiogenezy i arteriogenezy w niedokrwionej kończynie, co mogłoby poprawić zdolność chodzenia i jakość życia pacjentów z PAD. Badania przedkliniczne wykazały, że suplementacja karnozyny (500 mg/dobę) u pacjentów z niewydolnością serca przez 6 miesięcy poprawia ich wyniki w teście 6-minutowego marszu (6MWT) w porównaniu z pacjentami otrzymującymi placebo. Podobnie wykazano, że suplementacja karnozyny (2 g dziennie) przez 12 tygodni normalizuje nietolerancję glukozy i obniża poziom insuliny u osób otyłych. Przy tych dawkach nie zgłoszono żadnych skutków ubocznych. Karnozyna (β-alanina-histydyna) to dipeptyd histydylowy obecny w wysokim stężeniu w mięśniach szkieletowych, mózgu i sercu. Jest to składnik żywności obecny w czerwonym mięsie, kurczaku i indyku. Ten dipeptyd jest syntetyzowany przez enzym syntetazy karnozynowej chwytającej ATP6 i hydrolizowany do β-alaniny i histydyny przez karnozynazę surowicy i nerek. Karnozyna ma zdolność gaszenia reaktywnych aldehydów, wiązania metali i buforowania wewnątrzkomórkowego pH. Liczne badania wykazały, że suplementacja -alaniną zwiększa poziom karnozyny w mięśniach szkieletowych i poprawia wydolność wysiłkową człowieka. Nasze wstępne badania z mysim modelem niedokrwienia kończyn tylnych (HLI) pokazują, że zarówno wstępne leczenie, jak i suplementacja karnozyny po podwiązaniu tętnicy udowej zwiększa przepływ krwi w niedokrwionej kończynie w porównaniu z myszami nieleczonymi. Badania mechanistyczne pokazują, że suplementacja karnozyny zwiększa czynnik angiogenny VEGF i mobilizację komórek progenitorowych śródbłonka u myszy HLI leczonych karnozyną. Podobnie stabilizacja HIF-1α, głównego regulatora angiogenezy i czynnika angiogennego VEGF, jest zwiększona w niedotlenionych komórkach C2C12 (myoblasty).

Na podstawie tych badań przedklinicznych i naszych wstępnych obserwacji badacz zbada, czy suplementacja karnozyny (1 g/dzień) u pacjentów z PAD przez 6 miesięcy poprawi wydajność chodu w porównaniu z pacjentami otrzymującymi placebo. Ponadto badacz zbada, czy suplementacja karnozyny zwiększa zdolność do bezbolesnego chodu na bieżni oraz poziom VEGF, HIF-1α i karnozyny w mięśniach szkieletowych pacjentów z PAD.