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Carnosina

La carnosina ( beta -alanil- L -histidina) es una molécula dipeptídica , formada por los aminoácidos beta-alanina e histidina . Se encuentra en altas concentraciones en los tejidos musculares y cerebrales . [ cita requerida ] La carnosina fue descubierta por el químico ruso Vladimir Gulevich . [1]

La carnosina es producida naturalmente por el cuerpo en el hígado [2] a partir de beta-alanina e histidina . Al igual que la carnitina , la carnosina está compuesta por la raíz carn , que significa "carne", en alusión a su prevalencia en la carne. [3] No existen fuentes vegetales de carnosina. [4] La carnosina está fácilmente disponible como suplemento nutricional sintético.

Biosíntesis

La carnosina se sintetiza en el organismo a partir de beta-alanina e histidina . La beta-alanina es un producto del catabolismo de la pirimidina [5] y la histidina es un aminoácido esencial . Dado que la beta-alanina es el sustrato limitante, la suplementación solo con beta-alanina aumenta eficazmente la concentración intramuscular de carnosina. [6] [7]

Efectos fisiológicos

Tampón de pH

La carnosina tiene un valor de pKa de 6,83, lo que la convierte en un buen amortiguador para el rango de pH de los músculos animales. [8] Dado que la beta-alanina no se incorpora a las proteínas, la carnosina se puede almacenar en concentraciones relativamente altas (milimolar). Presente en 17-25 mmol/kg (músculo seco), [9] la carnosina (β-alanil- L -histidina) es un amortiguador intramuscular importante, que constituye el 10-20% de la capacidad amortiguadora total en las fibras musculares de tipo I y II.

Antioxidante

Se ha demostrado que la carnosina elimina las especies reactivas de oxígeno (ROS), así como los aldehídos alfa-beta insaturados formados a partir de la peroxidación de los ácidos grasos de la membrana celular durante el estrés oxidativo . También amortigua el pH en las células musculares y actúa como neurotransmisor en el cerebro. También es un zwitterión , una molécula neutra con un extremo positivo y uno negativo. [ cita requerida ]

Antiglicación

La carnosina actúa como un agente antiglicación, reduciendo la tasa de formación de productos finales de glicación avanzada (sustancias que pueden ser un factor en el desarrollo o empeoramiento de muchas enfermedades degenerativas , como diabetes , aterosclerosis , insuficiencia renal crónica y enfermedad de Alzheimer [10] ), y en última instancia reduciendo el desarrollo de la acumulación de placa aterosclerótica. [11] [12] [13]

Geroprotector

La carnosina se considera un geroprotector . [14] La carnosina puede aumentar el límite de Hayflick en fibroblastos humanos , [15] además de parecer reducir la tasa de acortamiento de los telómeros . [16] La carnosina también puede retardar el envejecimiento a través de sus propiedades anti-glucosa (se especula que la glucosilación crónica acelera el envejecimiento). [17]

Otro

La carnosina puede quelar iones metálicos divalentes . [11] [18] Se ha sugerido que la unión de Ca 2+ puede desplazar protones, proporcionando así un vínculo entre el Ca 2+ y el H + como amortiguador. [19] Sin embargo, todavía existe controversia en cuanto a la cantidad de Ca 2+ que está unido a la carnosina en condiciones fisiológicas. [20]

Las investigaciones han demostrado una asociación positiva entre la concentración de carnosina en el tejido muscular y el rendimiento deportivo. [21] [22] [23] Se cree que la suplementación con β-alanina aumenta el rendimiento deportivo al promover la producción de carnosina en el músculo. Por el contrario, se ha descubierto que el ejercicio aumenta las concentraciones de carnosina muscular, y el contenido de carnosina muscular es mayor en los atletas que realizan ejercicio anaeróbico. [21]

Véase también

Referencias

  1. ^ Gulewitsch, Wl.; Amiradžibi, S. (1900). "Ueber das Carnosin, una nueva base orgánica de extractos de carne". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 33 (2): 1902-1903. doi :10.1002/cber.19000330275.
  2. ^ Trexler, Eric T.; Smith-Ryan, Abbie E.; Stout, Jeffrey R.; Hoffman, Jay R.; Wilborn, Colin D.; Sale, Craig; Kreider, Richard B.; Jäger, Ralf; Earnest, Conrad P.; Bannock, Laurent; Campbell, Bill (15 de julio de 2015). "Posición de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva: Beta-alanina". Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva . 12 : 30. doi : 10.1186/s12970-015-0090-y . ISSN  1550-2783. PMC 4501114 . PMID  26175657. 
  3. ^ Hipkiss, AR (2006). "¿La glucólisis crónica acelera el envejecimiento? ¿Podría esto explicar cómo funciona la restricción dietética?". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1067 (1): 361–8. Bibcode :2006NYASA1067..361H. doi :10.1196/annals.1354.051. PMID  16804012. S2CID  41175541.
  4. ^ Alan R. Hipkiss (2009). "Capítulo 3: La carnosina y sus posibles funciones en la nutrición y la salud". Avances en la investigación sobre alimentación y nutrición .
  5. ^ "beta-ureidopropionato + H2O => beta-alanina + NH4+ + CO2". reactome . Archivado desde el original el 23 de octubre de 2013 . Consultado el 8 de febrero de 2020 . La 3-ureidopropionasa citosólica cataliza la reacción de 3-ureidopropionato y agua para formar beta-alanina, CO2 y NH3 (van Kuilenberg et al. 2004).
  6. ^ Derave W, Ozdemir MS, Harris R, Pottier A, Reyngoudt H, Koppo K, Wise JA, Achten E (9 de agosto de 2007). "La suplementación con beta-alanina aumenta el contenido de carnosina muscular y atenúa la fatiga durante episodios repetidos de contracciones isocinéticas en velocistas entrenados". J Appl Physiol . 103 (5): 1736–43. doi :10.1152/japplphysiol.00397.2007. PMID  17690198. S2CID  6990201.
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