Wielka burzę medialną rozpętało badanie antydopingowe tenisistki Marii Szarapowej.

Badanie próbki moczu słynnej Rosjanki wykazało obecność leku o nazwie meldonium. Komisja WADA wpisała meldonium na listę zakazanych leków na początku 2016 roku. Rok wcześniej podobny los spotkał inny podobny do meldonium lek kardiologiczny – trimetazydynę. Wtedy obyło się jednak bez większego rozgłosu – sprawa po prostu nie dotyczyła tak medialnej zawodniczki.

Zapewne każdy choć trochę zainteresowany koksowaniem wyłowił z przekazów telewizyjnych informację, że meldonium pomaga wydłużyć czas kontynuowania wysiłku nie tylko osobom chorym na serce, ale również tym zupełnie zdrowym, m.in. sportowcom. Od razu rodzi się oczywiście pytanie – czy meldonium może pomóc również kulturystom ?

Cóż to takiego Meldonium ?

Meldonium pod względem chemicznym należy do betain, czyli takich aminokwasów, w których atom azotu wiąże rodniki metylowe. Do betain należy kilka naturalnych związków o wysokiej aktywności biologicznej jak np. słynna L-karnityna, występująca w kozieradce – trigonelina czy też trimetyloglicyna, czyli wyizolowana z buraka betaina, od której wzięły nazwę wszystkie betainy jako grupa substancji chemicznych. Ponieważ niektóre betainy efektywnie wspomagają rozwój umięśnienia, meldonium testowano pierwotnie (pod koniec lat 70 – tych XX w.) w Łotewskim Instytucie Syntezy Organicznej jako środek weterynaryjny przyspieszający przyrost masy mięśniowej zwierząt hodowlanych.

Betainy są dawcami rodników metylowych, a proces przeniesienia grupy metylowej ze związku na związek nazywany jest metylacją. Jak natomiast ustalono tkanka mięśniowa charakteryzuje się największym ze wszystkich ze wszystkich tkanek naszego organizmu poziomem i zróżnicowaniem metylacji. W bezpośrednim okresie po zakończeniu ciężkiego treningu we włóknach mięśniowych dochodzi do licznych przeniesień rodnika metylowego w wielu genach, natomiast adaptacja organizmu do systematycznego wysiłku fizycznego wiąże się w półrocznej perspektywie, ze zmianami statusu metylacyjnego 134 genów. Metylacja jest pierwszy etapem syntezy białek, nazywanym inicjacją. Synteza białek prowadzona jest przez kwas rybonukleinowy (RNA), który odczuje informację genetyczną o sekwencji aminokwasów w danym białku i zgodnie z tą sekwencją wiąże ze sobą aminokwasy.

Właśnie metylacja RNA jest tym procesem, który zapoczątkowuje wiązanie aminokwasów. Niebagatelne znaczenie może mieć również fakt, że metylacja jest strategicznym etapem syntezy kreatyny – dobrze znanej wszystkim sportowcom substancji o właściwościach anabolicznych. Okazuje się również, że kataboliczne białko – ubikwityna – traci swoją aktywność kataboliczną, gdy jeden z atomów lizyny w jej cząsteczce (Lys48) ulega metylacji. Jeżeli natomiast chodzi o miogenezę, to zmiana statusu metylacyjnego genów ma fundamentalne znaczenie wykonawcze na każdym etapie przebiegu tego procesu.

Warto również wspomnieć o innym procesie badawczym kiedy to autorka dodawał betainę (trimetyloglicynę) do podłoża hodowlanego izolowanych komórek satelitarnych podlegających miogenezie. Zaobserwowano ok. 70 % wzrost masy ich białek kurczliwych i ok. 60 % przyrost rozmiaru formujących się włókien mięśniowych, w porównaniu z komórkami hodowanymi na samym podłożu.

Badaczka ustaliła przy tym, że pozytywne efekty działania betainy na proces miogenezy wiązały się z aktywacją szlaku sygnałowego bodaj najsilniejszego hormonu anabolicznego, najskuteczniej rozwijającego tkankę mięśniową, dobrze znanego wszystkim pakerom IGF-1. Metylacje zachodzące w formujących się włóknach mięśniowych w procesie miogenezy odpowiadają za aktywację szlaku sygnałowego IGF-1. Dowodem na anaboliczną i lipolityczną (odtłuszczającą) aktywność dawców metylu dostarczyło kilku autorów w badaniach na zwierzętach, na przykładzie betainy, testowanej jako dodatek paszowy w tuczu trzody chlewnej. Dodatek betainy zwiększał masę mięsną zwierząt, zmniejszając jednocześnie zawartość tłuszczu całkowitego, co wiązało się ze wzrostem w krwioobiegu poziomu trzech ważnych hormonów anabolicznych: somatotropiny (GH) o 45,61 %, insuliny o 42,34 %  i IGF-1 o 55,5 %.

Ciekawe wnioski płyną również z innego badania na zwierzętach, dotyczącego trigoneliny.

Badacze prowadzili swoje badanie zarówno na izolowanych, młodych komórkach mięśniowych, jak też na żywych gryzoniach – myszach. Dodatek trigoneliny do podłoża hodowli komórkowej zwiększał o 36 % tempo dojrzewania młodych komórek do dorosłych włókien mięśniowych.

U myszy, u których doprowadzono do przeciążenia mięśnia brzuchatego łydki, co miało naśladować efekty treningu siłowego, masa mięśniowa w grupie otrzymujących dożołądkowo przez okres 3 tygodni trigonelinę była o 7 % większa w porównaniu z gryzoniami pojonymi jedynie nieaktywnym podłożem. Badaczka unieruchomiła również kończyny myszy, aby uzyskać efekt analogiczny do unieruchomienia chorego lub postępów sarkopenii – utraty masy mięśni w efekcie procesów starzenia się organizmu, podając gryzoniom przez sondę dożołądkową, albo trigonelinę, albo nieaktywne podłoże. Po trzech tygodniach okazało się że masa mięśniowa zwierząt z grupy trigoneliny była o 9 % większa. U trenujących atletów zaobserwowano, że suplementacja betainą zwiększyła ich mięśnie.

W innym badaniu podawano przez okres dwóch tygodni rozpuszczoną w napoju izotonicznym betainę lub też sam napój izotoniczny (placebo), trenującym siłowo ochotnikom, co tez poskutkowało znacznym przyrostem siły oraz wzrostem poziomu hormonów anabolicznych i wyraźnym spadkiem katabolicznego kortyzolu w grupie betainy, w porównaniu z grupą placebo (GH „+” 4 %, IGF-1 „+” 11 %, kortyzol „-” 3 %).

Jednak najbardziej miarodajnym badaniem, które najszerzej rozpatruje sprawę znaczenia dawców metylu dla rozwoju sportowej formy w dyscyplinach siłowych i sylwetkowych, jest badanie które trwało 6 tygodni. Uczestniczyli w nim trenujący siłowo ochotnicy, którym podawano betainę.

Okazało się, że grupie eksperymentalnej, w porównaniu z placebo doszło do 15 – sto i 11 – sto % przyrostu objętości pracy treningowej, odpowiednio, wyciskaniu na ławeczce i w przysiadzie. 10 % i 4 % przyrostu masy mięśni, mierzonego, odpowiednio przekrojem poprzecznym włókien mięśniowych i wagą beztłuszczową masy ciała, jak również do ok. 4 % redukcji masy tłuszczu całkowitego. Widać więc jasno, że łotewscy naukowcy mieli poważne powody by podejrzewać, że uzyskana przez nich nowa, superaktywna forma betainy wspomoże przyrost masy mięsnej zwierząt rzeźnych.

Jak działa Meldonium ?

Przy okazji badań nad meldonium jako lekiem weterynaryjnym okazało się, że związek ten blokuje spalanie kwasów tłuszczowych, czyli działa podobnie do testowanego w tym samym czasie przez zachodnie laboratoria nowego leku nasercowego – trimetazydyny. Taka właściwość nie zawsze jest czymś złym, a czasami może nieść nawet wymierne korzyści dla zdrowia, szczególnie w warunkach dyskomfortu tlenowego. Z taką dokładnie sytuacją stykamy się np. w przypadku niedokrwiennej choroby serca. I właśnie dlatego meldonium oraz trimetazydyna poprawiają wydolność sportowców w warunkach obniżone komfortu tlenowego, związanego z przedłużającym się wysiłkiem lub rozgrywkami na dużych wysokościach.

Inne badanie dowiodły, że podawania trimetazydyny starzejącym się myszom wprawdzie nie prowadzi do przyrostu masy mięśniowej w okresie kolejnych 12 dni obserwacji. Wzmaga jednak, w porównaniu ze zwierzętami z grupy kontrolnej, prawie 4 – krotni proces formowanie się nowych włókien mięśniowych oraz zwiększa o ok. 25 % produkcję białek kurczliwych miofibryli i ok. 20 % siłę mięśni gryzoni.

Jednak potem okazało się, że meldonium blokuje dokomórkowy transport L-karnityny do miocytów mięśni szkieletowych i serca. W ten sposób niejako pozbawia mięśnie i serce zasobów L-karnityny. Wszystko za sprawą łudzącego podobieństwa meldonium do L-karnityny (obie substancje są betainami), które powodują, że zarówno odpowiednie enzymy, ale też białka transportowe mylnie rozpoznają meldonium jako L-karnitynę. Nie trzeba chyba, przypominać, że kwasy tłuszczowe mogą być spalane jedynie dzięki: L-karnitynie, która wprowadza te związki do mitochondriów – naszych wewnętrznych „energociepłowni” komórkowych.

Najbardziej istotne jest to, że L-karnityna jest czynnik absolutnie niezbędnym do rozwoju muskulatury.

Organizm kumuluje L-kanitynę głównie w mięśniach (98 %), a jej rola w utrzymaniu odpowiedniej konstrukcji umięśnienia wykracza daleko poza funkcję mitochondrialnego transportera kwasów tłuszczowych.

L-karnityna pobudza produkcję i zwiększa stężenie receptorów IGF-1 w komórkach mięśniowych. Udowodniono, że L-karnityna stymuluje syntezę białek kurczliwych miofibryli oraz białek sygnałowych zawiadujących procesem miogenezy. A proces miogenezy, albo regeneruje i rozwija mięśnie na drodze wytwarzania dodatkowych włókien mięśniowych, albo dodatkowych jąder komórkowych miocytów inicjujących syntezę białek kurczliwych miofibryli. L-karnityna specjalizuje się w rozmnażaniu receptorów hormonów anabolicznych w tkance mięśniowej.

Ogólnie na przestrzeni wielu lat badań, wskazywano wielokrotnie na pozytywne relacje L-karnityny z hormonami anabolicznymi (testosteronem, IGF-1, tlenkiem azotu ), oraz negatywnie z katabolicznymi (kortyzolem, kataboliną i kachektyną), jak również dowiedziono dodatniego wpływu jej suplementacji na rozwój muskulatury. Wykazano również, że zubożenie miocytów o zasoby L-karnityny prowadzi do zaniku mięśni.

Jak to jest naprawdę z tym meldonium ?

Wiemy już, że meldonium obniża poziom L-karnityny we włóknach mięśniowych, chodzi tu o zasoby wolnej i całkowitej L-karnityny we wszystkich włóknach mięśniowych – szybkokurczliwych, wolnokurczliwych i pośrednich.

Pamiętamy, że z jednej strony suplementacja L-karnityną sprzyja przyrostowi masy mięśniowej, z drugiej zaś jej niedobór prowadzi do zaniku mięśni. Skoro więc meldonium zubaża włókna mięśniowe o zasoby L-karnityny, powinno to raczej szkodzić naszej muskulaturze.

Okazuje się ostatecznie, że usunięcie L-karnityny lub dodatek meldonium wywoływały ten sam efekt w hodowli komórkowej – hamowanie wzrostu komórek mięśniowych.

Płynący z tego wniosek jest dość wyraźny pakerzy i siłacze muszą się dobrze zastanowić zanim sięgną po meldonium, za to obowiązkowo włączać L-karnitynę do swej codziennej, rutynowej suplementacji.