Calcium-alfa-ketoglutaraat (Ca-AKG) is een specifieke vorm van alfa-ketoglutaraat (AKG), een van nature voorkomende verbinding die een centrale rol speelt in de citroenzuurcyclus en betrokken is bij talrijke metabolische processen in het lichaam. Als intermediair in het cellulaire energiemetabolisme functioneert AKG niet alleen als energiebron, maar ook als signaalmolecuul, voorloper van aminozuursynthese en regulator van epigenetische processen. De calciumvorm (Ca-AKG) werd 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-spiegel in het lichaam aanzienlijk daalt met de leeftijd – studies tonen aan dat de concentratie op 80-jarige leeftijd nog maar ongeveer 10% is van de waarde op 40-jarige leeftijd. Deze leeftijdsgebonden daling heeft de wetenschappelijke interesse gewekt in Ca-AKG als een potentieel middel om leeftijdsgebonden processen ("levensduur") te beïnvloeden.
Biochemische principes en werkingsmechanismen
Metabolische functies
Ca-AKG speelt een centrale rol in verschillende fundamentele biochemische processen:
- Energiemetabolisme: Als belangrijk tussenproduct in de citroenzuurcyclus is AKG direct betrokken bij de cellulaire energieproductie en ondersteunt het de efficiënte omzetting van macronutriënten in cellulaire energie (ATP).
- Stikstofmetabolisme: AKG fungeert als stikstofacceptor bij de aminozuursynthese en helpt bij het reguleren van de stikstof- en ammoniakbalans in het lichaam, wat met name relevant is tijdens metabole stress.
- Collageensynthese: AKG is een cofactor voor prolylhydroxylasen, die essentieel zijn voor de vorming en stabilisatie van collageen, wat het belang ervan voor de gezondheid van botten en huid verklaart..
- Epigenetische regulatie: AKG 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-activering: Onderzoek wijst uit dat AKG AMP-geactiveerd proteïnekinase (AMPK) kan activeren, een belangrijke energiesensor die het cellulaire metabolisme reguleert.
- mTOR-remming: Bij sommige modelorganismen is aangetoond dat AKG de mTOR-signaalroute remt, die een belangrijke rol speelt bij celgroei en veroudering.
- Bevordering van autofagie: Door AMPK en mTOR te beïnvloeden, kan AKG autofagie bevorderen, een cellulair reinigingsproces dat belangrijk is voor de gezondheid en levensduur van cellen.
- Ontstekingsremmend: Ca-AKG vertoont ontstekingsremmende eigenschappen, met name door de inductie van interleukine-10 (IL-10) in T-cellen, wat kan helpen bij het onderdrukken van chronische ontsteking.
Klinische studies en therapeutische toepassingen
Botgezondheid en osteoporose
- In een gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde studie met 76 postmenopauzale vrouwen met osteopenie werd het effect van Ca-AKG (6 g AKG en 1,68 g Ca per dag) gedurende een periode van 6 maanden onderzocht.De resultaten toonden een significante afname van de serumspiegel van C-terminaal cross-linked telopeptide van type I collageen (CTX), een marker voor botresorptie, met maar liefst 37% na 24 weken.
Nierziekte en hemodialyse
- Klinische studies met hemodialysepatiënten hebben aangetoond dat Ca-AKG in doses tot 4,5 g/dag gedurende een periode van maximaal drie jaar veilig is en kan leiden tot een verhoging van de arginineconcentratie in het plasma en een verlaging van de ureumconcentratie in het plasma.
- In een crossover-studie werd de fosfaatbindende werkzaamheid van calciumketoglutaraat vergeleken met die van calciumcarbonaat bij patiënten die chronische hemodialyse ondergingen. De studie toonde vergelijkbare effecten aan bij het reguleren van de serumfosfaatspiegel.
- Het is aangetoond dat Ca-AKG effectief is in het corrigeren van secundaire hyperparathyreoïdie bij ondervoede hemodialysepatiënten door de verhouding tussen fosfaat en calcium te reguleren.
Veroudering en een gezond lang leven
Onderzoek naar calcium-geassocieerde glucose (Ca-AKG) in de context van veroudering en levensduur is de laatste jaren steeds belangrijker geworden:
- Uit een retrospectieve analyse van 42 personen die Rejuvant® (een gepatenteerde formule met Ca-AKG en geslachtsspecifieke vitaminen) gedurende gemiddeld 7 maanden gebruikten, bleek een opmerkelijke gemiddelde verlaging van de biologische leeftijd van ongeveer 8 jaar, gemeten aan de hand van DNA-methylatiepatronen (p-waarde = 6,538 × 10^-12).
- In een dubbelblind, placebo-gecontroleerd, gerandomiseerd onderzoek genaamd ABLE (Alpha-ketoglutarate supplementation and BiologicaL agE) wordt momenteel het effect onderzocht van 1 g Ca-AKG per dag gedurende 6 maanden bij 120 gezonde personen van 40-60 jaar met een hogere DNA-methyleringsleeftijd in vergelijking met 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 potentie om de spiergezondheid en fysieke prestaties te ondersteunen:
- Uit preklinische studies is gebleken dat AKG spierregeneratie kan bevorderen door spiersatellietcellen (MuSC's) 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, afbraakprocessen te remmen en ontstekingsreacties te moduleren, waardoor het relevant is voor aandoeningen zoals sarcopenie, cachexie en herstel na letsel.
- Uit sommige studies is gebleken dat AKG-supplementatie bij atleten en actieve personen het uithoudingsvermogen kan verbeteren, vermoeidheid kan verminderen en een sneller herstel na de training kan bevorderen.
Metabole gezondheid
Ca-AKG kan ook een positief effect hebben op verschillende aspecten van de metabolische gezondheid:
- In diermodellen is aangetoond dat Ca-AKG gewichtsbeheersing ondersteunt en de omzetting van wit vetweefsel naar bruin vetweefsel bevordert, wat gunstig zou kunnen zijn voor de energiestofwisseling.
- AKG speelt een belangrijke rol bij de regulatie van het stikstofmetabolisme en kan helpen de ophoping van ammoniak te verminderen, wat belangrijk is voor de algehele metabolische gezondheid.
- Preklinische studies suggereren dat AKG veelbelovend zou kunnen zijn bij diabetes door hyperglykemie te verminderen en hepatische gluconeogenese te voorkomen.
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 bij verschillende doseringen bevestigd.
- Studies met een dagelijkse dosis van 4,5 g gedurende maximaal drie jaar hebben geen significante bijwerkingen aangetoond van Ca-AKG-suppletie.
- In een ander onderzoek werd een dosis van 6 g als veilig beschouwd voor menselijk gebruik.
Hoewel Ca-AKG over het algemeen goed wordt verdragen, zijn er enkele milde bijwerkingen gemeld: Af en toe zijn milde maag-darmklachten zoals misselijkheid, diarree en maagpijn waargenomen, met name bij hogere doseringen.
Speciale voorzorgsmaatregelen en contra-indicaties
Bepaalde groepen mensen moeten extra voorzichtig zijn bij het gebruik van Ca-AKG:
- Zwangerschap en borstvoeding: Vanwege onvoldoende onderzoeksgegevens wordt aangeraden dat zwangere vrouwen of vrouwen die borstvoeding geven Ca-AKG vermijden.
- Nierziekte: Mensen met bestaande nierproblemen dienen een arts te raadplegen alvorens Ca-AKG in te nemen, hoewel in gecontroleerde studies bij hemodialysepatiënten is aangetoond dat het veilig is.
Geneesmiddelinteracties
Hoewel er beperkt onderzoek is gedaan naar interacties tussen Ca-AKG en geneesmiddelen, zijn er enkele potentiële interacties waarmee rekening moet worden gehouden:
- Calciumkanaalblokkers: Ca-AKG mag niet samen met calciumkanaalblokkers worden ingenomen, omdat dit kan leiden tot een onveilige wisselwerking die de effectiviteit van de medicijnen voor de behandeling van hart- en bloeddrukproblemen kan verminderen.
- Immunosuppressiva: Vanwege de mogelijke immunomodulerende effecten van AKG, dienen personen die immunosuppressiva gebruiken een arts te raadplegen alvorens Ca-AKG als supplement te gaan gebruiken.
- Bloedverdunners: Personen met bloedstollingsstoornissen of personen die bloedverdunnende medicatie gebruiken, dienen medisch advies in te winnen alvorens Ca-AKG in te nemen.
Dosering en toepassingsadvies
De optimale dosering van Ca-AKG kan variëren afhankelijk van het toepassingsgebied en individuele factoren:
- Voor algemene gezondheids- en anti-verouderingsdoeleinden: De doseringen die in klinische onderzoeken worden gebruikt, variëren van 300 mg tot 1000 mg Ca-AKG per dag.
- Voor gezonde botten: In het onderzoek met vrouwen na de menopauze werd gedurende 6 maanden 6 gram AKG (als calciumzout) per dag gebruikt.
- Voor nierziekten: Doseringen tot 4,5 g/dag zijn veilig en effectief gebleken bij hemodialysepatiënten.
- Biobeschikbaarheid: De biologische beschikbaarheid van Ca-AKG is hoger dan die van zuivere AKG, waardoor lagere doseringen mogelijk zijn. Farmacokinetische studies hebben aangetoond dat oraal toegediende AKG snel wordt geabsorbeerd en verdeeld over 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 meer:
- 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 vaak in de sport gebruikt om de bloedcirculatie en sportprestaties te verbeteren.
- Ornithine alfa-ketoglutaraat (OAKG): Deze vorm combineert AKG met het aminozuur ornithine en wordt vaak gebruikt ter ondersteuning van eiwitsynthese en spierregeneratie.
In vergelijking met deze andere vormen wordt Ca-AKG gekenmerkt door de volgende eigenschappen:
- Hogere biologische beschikbaarheid: De calciumvariant biedt een betere stabiliteit en biologische beschikbaarheid dan puur AKG.
- Levensverlengende en anti-verouderingsvoordelen: Ca-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