Calcium-alfa-ketoglutaraat (Ca-AKG) is een specifieke vorm van alfa-ketoglutaarzuur (AKG), een natuurlijk voorkomende stof die een centrale rol speelt in de citroenzuurcyclus en betrokken is bij talloze metabolische processen in het lichaam. Als intermediair in de cellulaire energiestofwisseling fungeert AKG niet alleen als energiebron, maar ook als signaalmolecuul, als voorloper van de aminozuursynthese en als regulator van epigenetische processen. De calciumvorm (Ca-AKG) is ontwikkeld om de biologische beschikbaarheid en stabiliteit van AKG te verbeteren, waardoor het bijzonder interessant is voor therapeutische toepassingen.
Het is opmerkelijk dat de AKG-waarden in het lichaam aanzienlijk afnemen met de leeftijd. Uit onderzoek blijkt dat de concentratie op 80-jarige leeftijd slechts ongeveer 10% bedraagt van de waarde die aanwezig is op 40-jarige leeftijd. Deze leeftijdsgerelateerde daling heeft de wetenschappelijke interesse in Ca-AKG aangewakkerd als mogelijke factor voor het beïnvloeden van leeftijdsgerelateerde processen ("levensduur").
Biochemische principes en werkingsmechanismen
Metabole functies
Ca-AKG speelt een centrale rol in verschillende fundamentele biochemische processen:
- EnergiemetabolismeAls belangrijk tussenproduct in de citroenzuurcyclus is AKG direct betrokken bij de energieproductie in cellen en ondersteunt het de efficiënte omzetting van macronutriënten in cellulaire energie (ATP).
- StikstofmetabolismeAKG fungeert als stikstofacceptor bij de synthese van aminozuren en helpt bij het reguleren van de stikstof- en ammoniakbalans in het lichaam, wat vooral van belang is tijdens metabolische stress.
- CollageensyntheseAKG is een cofactor voor prolylhydroxylasen, die essentieel zijn voor de vorming en stabilisatie van collageen. Dit verklaart het belang ervan voor de gezondheid van botten en huid..
- Epigenetische regulatieAKG dient als substraat voor DNA-demethylasen (TET-enzymen), die bijdragen aan DNA-demethylering en zo de genexpressie kunnen beïnvloeden.
Moleculaire signaalroutes
Op moleculair niveau beïnvloedt Ca-AKG verschillende signaalroutes die verband houden met verouderingsprocessen en gezondheid:
- AMPK-activeringUit onderzoek blijkt dat AKG AMP-geactiveerde proteïnekinase (AMPK) kan activeren, een belangrijke energiesensor die het celmetabolisme reguleert.
- mTOR-remmingBij een aantal modelorganismen is aangetoond dat AKG de mTOR-signaalroute remt, die een belangrijke rol speelt bij celgroei en -veroudering.
- Autofagie promotieDoor AMPK en mTOR te beïnvloeden, kan AKG autofagie bevorderen, een cellulair schoonmaakproces dat belangrijk is voor de gezondheid en levensduur van cellen.
- OntstekingsremmendCa-AKG vertoont ontstekingsremmende eigenschappen, met name via de inductie van interleukine-10 (IL-10) in T-cellen, wat kan helpen chronische ontstekingen te onderdrukken.
Klinische studies en therapeutische toepassingen
Botgezondheid en osteoporose
- Een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde studie onder 76 postmenopauzale vrouwen met osteopenie onderzocht het effect van Ca-AKG (6 g AKG en 1,68 g Ca per dag) gedurende een periode van 6 maanden. De resultaten toonden een significante daling van de serumspiegels van C-terminaal gecrosslinkt telopeptide van type I collageen (CTX), een marker voor botresorptie, tot wel 37% na 24 weken.
Nierziekte en hemodialyse
- Uit klinische onderzoeken met hemodialysepatiënten is gebleken dat Ca-AKG in doses tot 4,5 g/dag gedurende een periode van maximaal drie jaar veilig is en kan leiden tot een stijging van de plasma-argininespiegels en een daling van de plasma-ureumspiegels.
- In een cross-overonderzoek werd de fosfaatbindende werkzaamheid van calciumketoglutaraat vergeleken met die van calciumcarbonaat bij patiënten die chronische hemodialyse ondergingen. Er werden vergelijkbare effecten gevonden bij het reguleren van de serumfosfaatspiegels.
- Uit onderzoek is gebleken dat Ca-AKG effectief is bij het corrigeren van secundaire hyperparathyreoïdie bij ondervoede hemodialysepatiënten door de verhouding fosfaat tot calcium te reguleren.
Veroudering en een gezonde levensduur
Onderzoek naar calcium-geassocieerde glucose (Ca-AKG) in de context van veroudering en levensduur is de afgelopen jaren steeds belangrijker geworden:
- Uit een retrospectieve analyse van 42 personen die gedurende gemiddeld 7 maanden Rejuvant® namen (een gepatenteerde formule met Ca-AKG en geslachtsspecifieke vitamines), bleek dat de biologische leeftijd met gemiddeld ongeveer 8 jaar afnam, gemeten aan de hand van DNA-methyleringspatronen (p-waarde = 6,538 × 10^-12).
- Een dubbelblinde, placebogecontroleerde, gerandomiseerde studie genaamd ABLE (Alfa-ketoglutaraatsuppletie en BiologicaL agE) onderzoekt momenteel het effect van 1 g Ca-AKG per dag gedurende 6 maanden bij 120 gezonde personen van 40-60 jaar met een hogere DNA-methyleringsleeftijd dan hun chronologische leeftijd. Het primaire eindpunt is de verlaging van de DNA-methyleringsleeftijd, een biomarker voor biologische veroudering.
Spiergezondheid en fysieke prestaties
Ca-AKG heeft ook het potentieel om de spiergezondheid en fysieke prestaties te ondersteunen:
- Uit preklinische studies is gebleken dat AKG de spierregeneratie kan bevorderen door spiersatellietcellen (MuSCs) te stimuleren en de polarisatie van macrofagen te beïnvloeden, wat bijdraagt aan spierherstel en fibrose vermindert.
- AKG kan spieratrofie voorkomen door de eiwitsynthese te verbeteren, afbraakpaden te remmen en ontstekingsreacties te moduleren. Hierdoor is AKG relevant bij aandoeningen zoals sarcopenie, cachexie en herstel na blessures.
- Uit een aantal onderzoeken is gebleken dat AKG-suppletie bij atleten en actieve personen het uithoudingsvermogen verbetert, vermoeidheid vermindert en zorgt voor een sneller herstel na de training.
Metabole gezondheid
Ca-AKG kan ook positieve effecten hebben op verschillende aspecten van de metabolische gezondheid:
- Bij diermodellen is aangetoond dat Ca-AKG de gewichtsbeheersing ondersteunt en de omzetting van wit vetweefsel naar bruin vetweefsel bevordert, wat gunstig kan zijn voor de energiestofwisseling.
- AKG speelt een belangrijke rol bij de regulering van het stikstofmetabolisme en kan helpen de opbouw van ammoniak te verminderen, wat belangrijk is voor de algehele stofwisselingsgezondheid.
- Uit preklinische studies blijkt dat AKG veelbelovend kan zijn bij diabetes doordat het hyperglykemie vermindert en hepatische gluconeogenese voorkomt.
Veiligheidsprofiel en bijwerkingen
Ca-AKG wordt over het algemeen als veilig beschouwd en is door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) geclassificeerd als "Generally Recognized As Safe" (GRAS).Klinische studies hebben de veiligheid van Ca-AKG in verschillende doseringen bevestigd:
- Uit onderzoeken met een dagelijkse dosis van 4,5 gram gedurende maximaal drie jaar is gebleken dat er geen noemenswaardige bijwerkingen zijn van Ca-AKG-suppletie.
- In een ander onderzoek werd een dosis van 6 gram als veilig voor menselijk gebruik beschouwd.
Hoewel Ca-AKG over het algemeen goed wordt verdragen, zijn er enkele milde bijwerkingen gemeld: Af en toe zijn milde maag-darmklachten waargenomen, zoals misselijkheid, diarree en maagklachten, vooral bij hogere doseringen.
Speciale voorzorgsmaatregelen en contra-indicaties
Bepaalde groepen mensen moeten extra voorzichtig zijn bij het gebruik van Ca-AKG:
- Zwangerschap en borstvoedingOmdat er onvoldoende onderzoeksgegevens zijn, wordt aanbevolen dat zwangere vrouwen en vrouwen die borstvoeding geven Ca-AKG vermijden.
- NierziekteMensen met bestaande nierproblemen moeten een arts raadplegen voordat ze Ca-AKG gaan gebruiken, hoewel in gecontroleerde onderzoeken bij hemodialysepatiënten is aangetoond dat het veilig is.
Geneesmiddelinteracties
Hoewel er slechts beperkt onderzoek is gedaan naar de interacties tussen Ca-AKG en geneesmiddelen, zijn er een aantal mogelijke interacties waarmee rekening moet worden gehouden:
- CalciumkanaalblokkerCa-AKG mag niet samen met calciumantagonisten worden ingenomen, omdat dit kan leiden tot een onveilige interactie die de werkzaamheid van de medicijnen voor de behandeling van hart- en bloeddrukstoornissen kan aantasten.
- ImmunosuppressivaVanwege de mogelijke immuunmodulerende effecten van AKG, dienen personen die immunosuppressiva gebruiken een arts te raadplegen alvorens zij Ca-AKG-supplementen gaan gebruiken.
- BloedverdunnersMensen met bloedingsstoornissen of die bloedverdunnende medicijnen gebruiken, moeten medisch advies inwinnen voordat ze Ca-AKG gaan gebruiken.
Dosering en toepassingsaanbevelingen
De optimale dosering van Ca-AKG kan variëren afhankelijk van het toepassingsgebied en individuele factoren:
- Voor algemene gezondheids- en anti-verouderingsdoeleindenDe doseringen die in klinische onderzoeken worden gebruikt, variëren van 300 mg tot 1000 mg Ca-AKG per dag.
- Voor de gezondheid van de bottenIn het onderzoek met postmenopauzale vrouwen werd gedurende 6 maanden 6 gram AKG (als calciumzout) per dag gebruikt.
- Voor nierziektenDoseringen tot 4,5 g/dag blijken veilig en effectief te zijn bij hemodialysepatiënten.
- Biologische beschikbaarheidDe biologische beschikbaarheid van Ca-AKG is hoger dan die van pure AKG, wat lagere doseringen mogelijk maakt. Farmacokinetische studies hebben aangetoond dat oraal toegediend AKG snel wordt opgenomen en gedistribueerd naar verschillende weefsels, waaronder bot, huid en spieren.
Vergelijking met andere AKG-vormen
Ca-AKG is niet de enige beschikbare vorm van alfa-ketoglutaraat. Andere vormen zijn onder andere:
- Natrium-alfa-ketoglutaraat (Na-AKG)Deze vorm heeft een hogere wateroplosbaarheid dan Ca-AKG, maar een lagere biologische beschikbaarheid.
- Arginine alfa-ketoglutaraat (AAKG)Deze combinatie van L-arginine en AKG wordt veelvuldig in de sport gebruikt om de bloedsomloop en atletische prestaties te verbeteren.
- Ornithine alfa-ketoglutaraat (OAKG)Deze vorm combineert AKG met het aminozuur ornithine en wordt vaak gebruikt ter ondersteuning van de eiwitsynthese en spierregeneratie.
In vergelijking met deze andere vormen wordt Ca-AKG gekenmerkt door de volgende eigenschappen:
- Hogere biologische beschikbaarheidDe calciumvorm biedt een betere stabiliteit en biologische beschikbaarheid dan pure AKG.
- Voordelen voor een lang leven en anti-verouderingCa-AKG heeft bijzonder veelbelovende resultaten laten zien in studies naar levensduur en biologische leeftijd.
Bronnen:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_alpha-ketoglutarate
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10643463/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37217632/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8660611/
- https://research.vu.nl/files/160079366/AlphaKetoglutarate_dietary_supplementation_to_improve_health_in_humans.pdf
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7645772/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8508957/
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11597751/
- https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-144/alpha-ketoglutarate-akg
- https://longevity.technology/news/akg-study-first-to-show-dramatically-compressed-morbidity-in-mammals/
- https://research.vu.nl/en/publications/alpha-ketoglutarate-supplementation-and-biological-age-in-middle-
- https://www.biospace.com/study-shows-rejuvant-decreases-biological-age-by-eight-years-in-seven-months
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19755457/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32641503/
- https://examine.com/supplements/alpha-ketoglutarate/
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17896582/
- https://econtent.hogrefe.com/doi/10.1024/0300-9831.77.2.89
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18336415/
- https://www.biorxiv.org/content/biorxiv/early/2019/10/04/779157.full.pdf
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34817909/
- https://www.aging-us.com/article/203736/text
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S053155652300075X
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1043276021002666
- https://www.mdpi.com/2072-6643/16/22/3968
- https://www.mdpi.com/2076-2615/13/4/569
gebaseerd op
Recensies