Το ασβέστιο άλφα-κετογλουταρικό (Ca-AKG) είναι μια ειδική μορφή του α-κετογλουταρικού οξέος (AKG), μιας φυσικώς απαντώμενης ένωσης που παίζει κεντρικό ρόλο στον κύκλο του κιτρικού οξέος και εμπλέκεται σε πολυάριθμες μεταβολικές διεργασίες στο σώμα. Ως ενδιάμεσο στον κυτταρικό ενεργειακό μεταβολισμό, το AKG λειτουργεί όχι μόνο ως πηγή ενέργειας αλλά και ως σηματοδοτικό μόριο, πρόδρομος της σύνθεσης αμινοξέων και ρυθμιστής επιγενετικών διεργασιών. Η μορφή ασβεστίου (Ca-AKG) αναπτύχθηκε για να βελτιώσει τη βιοδιαθεσιμότητα και τη σταθερότητα του AKG, καθιστώντας το ιδιαίτερα ενδιαφέρον για θεραπευτικές εφαρμογές.

Αξίζει να σημειωθεί ότι τα επίπεδα AKG στον οργανισμό μειώνονται σημαντικά με την ηλικία - μελέτες δείχνουν ότι η συγκέντρωση στην ηλικία των 80 ετών είναι μόνο περίπου το 10% της τιμής που υπάρχει στην ηλικία των 40 ετών. Αυτή η μείωση που σχετίζεται με την ηλικία έχει πυροδοτήσει το επιστημονικό ενδιαφέρον για το Ca-AKG ως πιθανό παράγοντα που επηρεάζει τις διαδικασίες που σχετίζονται με την ηλικία («μακροζωία»).

Βιοχημικές αρχές και μηχανισμοί δράσης

Μεταβολικές λειτουργίες

Το Ca-AKG παίζει κεντρικό ρόλο σε διάφορες θεμελιώδεις βιοχημικές διεργασίες:

1. Μεταβολισμός ενέργειας: Ως βασικό ενδιάμεσο στον κύκλο του κιτρικού οξέος, το AKG εμπλέκεται άμεσα στην παραγωγή κυτταρικής ενέργειας και υποστηρίζει την αποτελεσματική μετατροπή των μακροθρεπτικών συστατικών σε κυτταρική ενέργεια (ATP).
2. Μεταβολισμός του αζώτου: Το AKG δρα ως δέκτης αζώτου στη σύνθεση αμινοξέων και βοηθά στη ρύθμιση της ισορροπίας αζώτου και αμμωνίας στο σώμα, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά τη διάρκεια του μεταβολικού στρες.
3. Σύνθεση κολλαγόνου: Η AKG είναι ένας συμπαράγοντας για τις προλυλ υδροξυλάσες, οι οποίες είναι απαραίτητες για τον σχηματισμό και τη σταθεροποίηση του κολλαγόνου, εξηγώντας έτσι τη σημασία της για την υγεία των οστών και του δέρματος..
4. Επιγενετική ρύθμιση: Το AKG χρησιμεύει ως υπόστρωμα για τις DNA απομεθυλάσες (ένζυμα TET), οι οποίες συμβάλλουν στην απομεθυλίωση του DNA και μπορούν έτσι να επηρεάσουν την γονιδιακή έκφραση.

Μοριακές οδοί σηματοδότησης

Σε μοριακό επίπεδο, το Ca-AKG επηρεάζει διάφορες σηματοδοτικές οδούς που σχετίζονται με τις διαδικασίες γήρανσης και την υγεία:

1. Ενεργοποίηση AMPK: Μελέτες υποδεικνύουν ότι η AKG μπορεί να ενεργοποιήσει την πρωτεϊνική κινάση που ενεργοποιείται από την AMP (AMPK), έναν βασικό αισθητήρα ενέργειας που ρυθμίζει τον κυτταρικό μεταβολισμό.
2. αναστολή mTOR: Σε ορισμένους οργανισμούς-μοντέλα, έχει αποδειχθεί ότι η AKG αναστέλλει την οδό σηματοδότησης mTOR, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στην κυτταρική ανάπτυξη και γήρανση.
3. Προώθηση της αυτοφαγίας: Επηρεάζοντας την AMPK και την mTOR, η AKG μπορεί να προωθήσει την αυτοφαγία, μια διαδικασία κυτταρικού καθαρισμού που είναι σημαντική για την υγεία και τη μακροζωία των κυττάρων.
4. Αντιφλεγμονώδες: Το Ca-AKG εμφανίζει αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, ιδιαίτερα μέσω της επαγωγής της ιντερλευκίνης-10 (IL-10) στα Τ κύτταρα, η οποία μπορεί να βοηθήσει στην καταστολή της χρόνιας φλεγμονής.

Κλινικές μελέτες και θεραπευτικές εφαρμογές

Υγεία των οστών και οστεοπόρωση

• Μια τυχαιοποιημένη, διπλά τυφλή, ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο μελέτη σε 76 μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με οστεοπενία διερεύνησε την επίδραση του Ca-AKG (6 g AKG και 1,68 g Ca ανά ημέρα) σε διάστημα 6 μηνών.Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική μείωση στα επίπεδα ορού του C-τελικού διασυνδεδεμένου τελοπεπτιδίου του κολλαγόνου τύπου Ι (CTX), ενός δείκτη οστικής απορρόφησης, έως και 37% μετά από 24 εβδομάδες.

Νεφρική νόσος και αιμοκάθαρση

• Κλινικές μελέτες με ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση έχουν δείξει ότι η χορήγηση Ca-AKG σε δόσεις έως και 4,5 g/ημέρα για διάστημα έως και τριών ετών είναι ασφαλής και μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των επιπέδων αργινίνης στο πλάσμα και μείωση των επιπέδων ουρίας στο πλάσμα.
• Μια διασταυρούμενη μελέτη συνέκρινε την αποτελεσματικότητα δέσμευσης φωσφορικών του κετογλουταρικού ασβεστίου με το ανθρακικό ασβέστιο σε ασθενείς που υποβάλλονται σε χρόνια αιμοκάθαρση και διαπίστωσε συγκρίσιμα αποτελέσματα στον έλεγχο των επιπέδων φωσφορικών στον ορό.
• Το Ca-AKG έχει αποδειχθεί αποτελεσματικό στη διόρθωση του δευτεροπαθούς υπερπαραθυρεοειδισμού σε ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση ρυθμίζοντας την αναλογία φωσφορικών προς ασβέστιο.

Γήρανση και υγιής μακροζωία

Η έρευνα σχετικά με τη γλυκόζη που σχετίζεται με το ασβέστιο (Ca-AKG) στο πλαίσιο της γήρανσης και της μακροζωίας έχει αποκτήσει ολοένα και μεγαλύτερη σημασία τα τελευταία χρόνια:

• Μια αναδρομική ανάλυση 42 ατόμων που έλαβαν Rejuvant® (ένα πατενταρισμένο σκεύασμα που περιέχει Ca-AKG και βιταμίνες ειδικές για το φύλο) για κατά μέσο όρο 7 μήνες έδειξε μια αξιοσημείωτη μέση μείωση στη βιολογική ηλικία περίπου 8 ετών, όπως μετρήθηκε από τα πρότυπα μεθυλίωσης του DNA (p-value = 6,538 × 10^-12).
• Μια διπλά τυφλή, ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο, τυχαιοποιημένη δοκιμή που ονομάζεται ABLE (Alpha-ketoglutarate supplementation and BiologicaL ageE) διερευνά επί του παρόντος την επίδραση 1 g Ca-AKG ημερησίως για 6 μήνες σε 120 υγιή άτομα ηλικίας 40-60 ετών με υψηλότερη ηλικία μεθυλίωσης του DNA σε σύγκριση με τη χρονολογική τους ηλικία. Το κύριο καταληκτικό σημείο είναι η μείωση της ηλικίας μεθυλίωσης του DNA, ενός βιοδείκτη για τη βιολογική γήρανση.

Μυϊκή υγεία και σωματική απόδοση

Το Ca-AKG δείχνει επίσης τη δυνατότητα να υποστηρίζει την υγεία των μυών και τη σωματική απόδοση:

• Προκλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η AKG μπορεί να προάγει την αναγέννηση των μυών διεγείροντας τα δορυφορικά κύτταρα των μυών (MuSCs) και επηρεάζοντας την πόλωση των μακροφάγων, η οποία συμβάλλει στην αποκατάσταση των μυών και μειώνει την ίνωση.
• Η AKG μπορεί να αποτρέψει την μυϊκή ατροφία βελτιώνοντας την πρωτεϊνοσύνθεση, αναστέλλοντας τις οδούς αποικοδόμησης και τροποποιώντας τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις, καθιστώντας την κατάλληλη για παθήσεις όπως η σαρκοπενία, η καχεξία και η αποκατάσταση από τραυματισμούς.
• Για τους αθλητές και τα δραστήρια άτομα, η συμπλήρωση AKG έχει αποδειχθεί σε ορισμένες μελέτες ότι βελτιώνει την αντοχή, μειώνει την κόπωση και υποστηρίζει την ταχύτερη ανάρρωση μετά την προπόνηση.

Μεταβολική υγεία

Το Ca-AKG μπορεί επίσης να έχει θετικές επιδράσεις σε διάφορες πτυχές της μεταβολικής υγείας:

• Σε ζωικά μοντέλα, έχει αποδειχθεί ότι το Ca-AKG υποστηρίζει τον έλεγχο του βάρους και προάγει τη μετατροπή του λευκού λιπώδους ιστού σε καφέ λιπώδη ιστό, κάτι που θα μπορούσε να είναι ευεργετικό για τον ενεργειακό μεταβολισμό.
• Το AKG παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού του αζώτου και μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της συσσώρευσης αμμωνίας, η οποία είναι σημαντική για τη συνολική μεταβολική υγεία.
• Προκλινικές μελέτες υποδεικνύουν ότι η AKG θα μπορούσε να είναι πολλά υποσχόμενη στον διαβήτη μειώνοντας την υπεργλυκαιμία και εμποδίζοντας την ηπατική γλυκονεογένεση.

Προφίλ ασφάλειας και παρενέργειες

Το Ca-AKG θεωρείται γενικά ασφαλές και ταξινομείται ως «Γενικά Αναγνωρισμένο ως Ασφαλές» (GRAS) από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA). Κλινικές μελέτες έχουν επιβεβαιώσει την ασφάλεια του Ca-AKG σε διάφορες δοσολογίες.

• Μελέτες με ημερήσια δόση 4,5 g για έως και τρία χρόνια δεν έδειξαν σημαντικές παρενέργειες από τη χορήγηση συμπληρωμάτων Ca-AKG.
• Σε μια άλλη μελέτη, μια δόση 6 g θεωρήθηκε ασφαλής για ανθρώπινη χρήση.

Παρόλο που το Ca-AKG είναι γενικά καλά ανεκτό, έχουν αναφερθεί ορισμένες ήπιες παρενέργειες: Περιστασιακά, έχουν παρατηρηθεί ήπιες γαστρεντερικές διαταραχές όπως ναυτία, διάρροια και στομαχικές διαταραχές, ιδιαίτερα σε υψηλότερες δόσεις.

Ειδικές προφυλάξεις και αντενδείξεις

Ορισμένες ομάδες ατόμων θα πρέπει να επιδεικνύουν ιδιαίτερη προσοχή κατά τη λήψη Ca-AKG:

• Εγκυμοσύνη και θηλασμός: Λόγω ανεπαρκών ερευνητικών δεδομένων, συνιστάται στις έγκυες ή θηλάζουσες γυναίκες να αποφεύγουν το Ca-AKG.
• Νεφρική νόσος: Άτομα με υπάρχοντα νεφρικά προβλήματα θα πρέπει να συμβουλευτούν γιατρό πριν λάβουν Ca-AKG, αν και έχει αποδειχθεί ότι είναι ασφαλές σε ελεγχόμενες μελέτες σε ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση.

Αλληλεπιδράσεις φαρμάκων

Παρόλο που η έρευνα σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ Ca-AKG και φαρμάκων είναι περιορισμένη, υπάρχουν ορισμένες πιθανές αλληλεπιδράσεις που πρέπει να ληφθούν υπόψη:

• Αναστολέας διαύλων ασβεστίου: Το Ca-AKG δεν πρέπει να λαμβάνεται μαζί με αναστολείς διαύλων ασβεστίου, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια επικίνδυνη αλληλεπίδραση που θα μπορούσε να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα των φαρμάκων για τη θεραπεία καρδιακών διαταραχών και διαταραχών της αρτηριακής πίεσης.
• Ανοσοκατασταλτικά: Λόγω των πιθανών ανοσοτροποποιητικών επιδράσεων του AKG, τα άτομα που λαμβάνουν ανοσοκατασταλτικά θα πρέπει να συμβουλεύονται γιατρό πριν λάβουν συμπλήρωμα με Ca-AKG.
• Αραιωτικά αίματος: Άτομα με αιμορραγικές διαταραχές ή όσοι λαμβάνουν αντιπηκτικά φάρμακα θα πρέπει να ζητήσουν ιατρική συμβουλή πριν λάβουν Ca-AKG.

Συστάσεις δοσολογίας και εφαρμογής

Η βέλτιστη δοσολογία του Ca-AKG μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την περιοχή εφαρμογής και τους μεμονωμένους παράγοντες:

• Για γενική υγεία και αντιγήρανση: Οι δοσολογίες που χρησιμοποιούνται σε κλινικές δοκιμές κυμαίνονται από 300 mg έως 1000 mg Ca-AKG ημερησίως.
• Για την υγεία των οστών: Στη μελέτη με μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες, χρησιμοποιήθηκαν 6 g AKG (ως άλας ασβεστίου) ημερησίως για 6 μήνες.
• Για νεφρικές παθήσεις: Δοσολογίες έως και 4,5 g/ημέρα έχουν βρεθεί ασφαλείς και αποτελεσματικές σε ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση.
• Βιοδιαθεσιμότητα: Η βιοδιαθεσιμότητα του Ca-AKG είναι υψηλότερη από αυτή του καθαρού AKG, γεγονός που θα μπορούσε να επιτρέψει χαμηλότερες δόσεις. Φαρμακοκινητικές μελέτες έχουν δείξει ότι η από του στόματος χορηγούμενη AKG απορροφάται ταχέως και κατανέμεται σε διάφορους ιστούς, συμπεριλαμβανομένων των οστών, του δέρματος και των μυών.

Σύγκριση με άλλα σχήματα AKG

Το Ca-AKG δεν είναι η μόνη διαθέσιμη μορφή άλφα-κετογλουταρικού.Άλλες μορφές περιλαμβάνουν:

1. Άλφα-κετογλουταρικό νάτριο (Na-AKG): Αυτή η μορφή έχει υψηλότερη διαλυτότητα στο νερό από το Ca-AKG, αλλά χαμηλότερη βιοδιαθεσιμότητα.
2. Α-κετογλουταρική αργινίνη (AAKG): Αυτός ο συνδυασμός L-αργινίνης και AKG χρησιμοποιείται συχνά στον αθλητισμό για τη βελτίωση της ροής του αίματος και της αθλητικής απόδοσης.
3. Ορνιθίνη άλφα-κετογλουταρικό (OAKG): Αυτή η μορφή συνδυάζει το AKG με το αμινοξύ ορνιθίνη και χρησιμοποιείται συχνά για την υποστήριξη της πρωτεϊνικής σύνθεσης και της αναγέννησης των μυών.

Σε σύγκριση με αυτές τις άλλες μορφές, το Ca-AKG χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Υψηλότερη βιοδιαθεσιμότητα: Η μορφή ασβεστίου προσφέρει καλύτερη σταθερότητα και βιοδιαθεσιμότητα από το καθαρό AKG.
• Μακροζωία και οφέλη κατά της γήρανσης: Το Ca-AKG έχει δείξει ιδιαίτερα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε μελέτες σχετικά με τη μακροζωία και τη βιολογική ηλικία.

Πηγές:

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_alpha-ketoglutarate
2. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10643463/
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37217632/
4. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8660611/
5. https://research.vu.nl/files/160079366/AlphaKetoglutarate_dietary_supplementation_to_improve_health_in_humans.pdf
6. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7645772/
7. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8508957/
8. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11597751/
9. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-144/alpha-ketoglutarate-akg
10. https://longevity.technology/news/akg-study-first-to-show-dramatically-compressed-morbidity-in-mammals/
11. https://research.vu.nl/en/publications/alpha-ketoglutarate-supplementation-and-biological-age-in-middle-
12. https://www.biospace.com/study-shows-rejuvant-decreases-biological-age-by-eight-years-in-seven-months
13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19755457/
14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32641503/
15. https://examine.com/supplements/alpha-ketoglutarate/
16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17896582/
17. https://econtent.hogrefe.com/doi/10.1024/0300-9831.77.2.89
18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18336415/
19. https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2019/10/04/779157.full.pdf
20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34817909/
21. https://www.aging-us.com/article/203736/text
22. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S053155652300075X
23. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1043276021002666
24. https://www.mdpi.com/2072-6643/16/22/3968
25. https://www.mdpi.com/2076-2615/13/4/569