Karnozyna (β-alanina-L-histydyna) jest plejotropowym dipeptydem zawierającym histydynę (HCD), występującym obficie w mięśniach szkieletowych i ośrodkowym układzie nerwowym, a konkretnie w cebulkach węchowych [obszerny przegląd patrz Boldyrev i in. https://karnozyna.coM/ Karnozyna została po raz pierwszy wyizolowana na początku XX wieku (2) i stała się dobrze znana ze względu na jej rolę jako wewnątrzkomórkowego bufora pH, szczególnie w mięśniach szkieletowych, a następnie jako środka ergogenicznego wspomagającego zdolności wysiłkowe i wydajność (3, 4).

Wcześniej zidentyfikowano różne czynniki determinujące zawartość karnozyny w mięśniach ssaków: dieta, gatunek, typ włókna mięśniowego, płeć, wiek, trening i ćwiczenia (5). Jednym z kluczowych czynników wpływających na zawartość karnozyny w mięśniach, szczególnie istotnym dla niniejszego opracowania, jest dostępność karnozyny i jej aminokwasów składowych z diety. Dostępność β-alaniny w diecie jest kluczowym ograniczeniem dla syntezy karnozyny in situ (6), która może być w dużej mierze uzyskana poprzez spożycie mięsa/ryb lub poprzez suplementację. Jednak u wegan lub niektórych wegetarian, podaż β-alaniny do syntezy karnozyny jest ograniczona do jej syntezy w wątrobie z degradacji uracylu lub ze źródeł suplementacyjnych, jeśli uzna się to za dopuszczalne. Aby to podkreślić, Everaert i wsp. (7) odnotowali niską zawartość karnozyny w mięśniach szkieletowych u wegetarian w porównaniu z osobami spożywającymi dość typową wszystkożerną dietę belgijską. Ma to sens, biorąc pod uwagę, że synteza de novo β-alaniny w wątrobie byłaby zwiększona przez hydrolizę dostarczanych z dietą HCD pochodzących z mięsa u wszystkożerców, ale nie u wegetarian, co tłumaczyłoby znaczne różnice w zawartości karnozyny w mięśniach szkieletowych (8). Na dostępność β-alaniny w diecie mogą mieć również znaczący wpływ procedury gotowania, które mogą odpowiadać za znaczne zmniejszenie dostępności β-alaniny.

W ciągu ostatnich 30 lat badania nad potencjałem terapeutycznym karnozyny w różnych stanach patologicznych, w tym w chorobach neurodegeneracyjnych, cukrzycy i w populacji osób starzejących się [przegląd tego tematu - patrz Artioli i in. Pojawiające się dowody wskazują na obiecujący wpływ karnozyny na zdrowy i chory układ sercowo-naczyniowy. Coraz więcej badań sugeruje, że fizjologiczne role karnozyny w tkance mięśnia sercowego mogą obejmować regulację gospodarki wapniowej i wrażliwości, wygaszanie reaktywnych form tlenu (ROS), detoksykację reaktywnych aldehydów [w tym produktów peroksydacji lipidów i końcowych produktów zaawansowanej glikacji (AGEs)], chelatowanie jonów metali przejściowych oraz poprawę parametrów histologicznych i hemodynamicznych (1). Niniejszy przegląd narracyjny bada wpływ karnozyny oraz jej fizjologiczne i potencjalnie terapeutyczne role w sercu, krytycznie analizując dane z badań dotyczących zarówno zdrowych, jak i chorych modeli mięśnia sercowego. Skupiliśmy się szczególnie na modelach ludzkich, w przypadku których dostępna jest literatura, ale dane w tym zakresie są ograniczone, ponieważ dostęp do ludzkiej tkanki mięśnia sercowego stanowi wyzwanie.

Dlatego też uwzględniono literaturę dotyczącą tkanki mięśnia sercowego zwierząt i innych modeli eksperymentalnych. W przypadkach, gdy dane te nie istnieją, dokonaliśmy ekstrapolacji na podstawie innych odpowiednich tkanek (np. mięśnia szkieletowego). Ten przegląd sugeruje również pewne przyszłe kierunki badań w tej dziedzinie. Ze względu na heterogeniczność projektów eksperymentalnych (np. gatunek, dawka suplementu, okres suplementacji i model eksperymentalny), niemożliwe było przeprowadzenie systematycznego przeglądu i metaanalizy.