
Meldonium u sportowców – lek, suplement diety czy niszczyciel kariery?
Wprowadzenie
Przewlekły zespól wieńcowy (inaczej dusznica bolesna stabilna) to przewlekła postać choroby wieńcowej. Charakteryzuje się m. in. typowym bólem w klatce piersiowej występującym w trakcie wysiłku i ustępującym podczas spoczynku. Leczeniem zajumują się kardiolodzy, którzy po włączeniu odpowiednich leków (m. in. z grupy b-blokerów, beta-blokerów) mogą zakwalifikować pacjenta do inwazyjnej diagnostyki (koronarografia) i zabiegowego leczenia (angioplastyka czy pomostowanie aortalno-wieńcowe). W pewnych okolicznościach mogą też eskalować farmakoterapię i zwiększać ilość leków tzw. przeciwdławicowych. Na rynku jest kilka leków o udokumentowanym działaniu przeciwdławicowym, czyli takich, które mają na celu pomóc pacjentom z objawami choroby wieńcowej. Część z nich zaliczamy do tzw. grupy leków metabolicznych, gdyż modyfikują wewnątrzkomórkowe mechanizmy m. in. w kardiomiocytach (komórki mięśnia serca) „poprawiając” ich pracę.
Jednym z takich leków jest niedostępnym na rynku Unii Europejskiej meldonium. Stało się o nim głośno w czasach, kiedy kolejne sukcesy na kortach odnosiła tenisistka Maria Sharapova. W 2016 roku meldonium (wraz z trimetazydyną dostępną w Polsce) znalazło się na liście Światowej Agencji Antydopingowej (WADA, World Anti-doping Agancy) jako substancja zakazana z grupy S4 (modulatory metabolizmu) z uwagi na to, że ma zdolność do obniżania poziomu mleczanów w trakcie i po wysiłku, poprawia gospodarkę glikogenem oraz ma protekcyjny efekt przeciw stresowi oksydacyjnemu. Te mechanizmy wpływają na poprawę wytrzymałości aerobowej, skrają czas regeneracji, a w ten sposób sportowiec może zwiększyć intensywność treningu i poprawić wyniki. Celem tego artykułu jest przybliżenie mechanizmu działania meldonium z uwzględnieniem potencjalnego ryzyka jakie niesie ze sobą jego stosowanie.
Mechanizm działania
Meldonium jest strukturalnie podobne do prekursorów syntezy L-karnityny i modyfikuje metabolizm kwasów tłuszczowych w mitochondriach (organelle komórkowe zajmujące się produkcją energii – takie elektrownie dla komórek). Jak wiadomo energię organizm pozyskuje głównie ze spalania węglowodanów i tłuszczów. Procesy zachodzą z wykorzystaniem tlenu lub na drodze beztlenowej (w deficycie tlenu). Drugą powszechnie znaną informacją jest to, że wysiłek fizyczny wpływa korzystnie na nasze zdrowie. Przy intensywnym treningu jednak dochodzi do nasilenia stanu zapalnego oraz stresu oksydacyjnego. U sportowców wyczynowych może dość do nieodwracalnych zmian w metabolizmie i funkcjonowaniu mitochondriów co dodatkowo będzie prowadziło do produkcji reaktywnych form tlenu i azotu (ROS/RNS) i nasilało stan zapalny. Meldonium jako analog γ-butyrobetainy (GBB), prekursora L-karnityny będzie hamował produkcję L-karnityny. Ta z kolei jest potrzebna do transportu kwasów tłuszczowych do procesu zwanego b-oksydacją – spalenia kwasów tłuszczowych i produkcja energii. W ten sposób proces b-oksydacji jest przekierowywany do peroksysomów. Tam długie łańcuchy kwasów tłuszczowych są modyfikowane do form krótszych, znacznie łatwiej metabolizowanych w mitochondriach [1]. Bardziej szczegółowe mechanizmy biochemiczne wykraczają poza ramy tego artykułu. Nadmienić warto, że meldonium ma dodatkowy ciekawy mechanizm w jelitach. Hamuje przemianę L-karnityny w trimetyloamine (TMA), która jest prekursorem tlenku trimetylominy (TMAO) mającego udokumentowany negatywny wpływ na układ krążenia – związek z produkcją komórek piankowatych blaszki miażdżycowej (spowalnia usuwanie ox-LDL czyli utlenowanych form tzw. „złego cholesterolu”). W artykule dotyczącym biegów długodystansowych opisałem zmiany i mechanizmy przebudowy serca u osób uprawiających sport ze szczególnym uwzględnieniem sportowców wytrzymałościowych. Nie jest do końca jasne jak duży wysiłek fizyczny będzie prowadził do negatywnych skutków w metabolizmie mięśnia sercowego. Intensywny wysiłek fizyczny będzie zmieniał metabolizm – wzrośnie liczba mitochondriów i zintensyfikuje się proces b-oksydacji kwasów tłuszczowych. To doprowadzi do nadprodukcji ROS, tzw. wolnych rodników tlenowych, może dojść do uszkodzenia mitochondrialnego DNA (mtDNA) i dalszego uszkodzenia komórek. mtDNA w przeciwieństwie do tego zawartego w jądrze komórkowym ma mniej sprawne mechanizmy naprawcze. W modelach zwierzęcych (badania na myszach) wykazano, że podanie meldonium hamuje te procesy [2]. Co ciekawe na modelach zwierzęcych wykazano także skuteczność meldonium w poprawie funkcji serca przy indukowanym nadciśnieniem płucnym uszkodzeniu prawej komory oraz indukowanym stanem zapalnym uszkodzeniem lewej komory w warunkach burzy cytokinowej (mechanizm w uproszczeniu podobny jak w COVID19) [3].
Działanie kardioprotekcyjne
Trening i wysiłek fizyczny mają korzystny wpływ na nasze zdrowie – mniejsze ryzyko chorób sercowo-naczyniowych, mniejsza śmiertelność. Duży wysiłek fizyczny jak u zawodowych sportowców lub, co popularne w obecnych czasach, amatorów trenujących w celu osiągniecia wysokich wyników szczególnie w dyscyplinach wytrzymałościowych jak ultramaraton czy triatlon może prowadzić do rozwinięcia się tzw. Serca sportowca z wszystkimi tego konsekwencjami. Bardzo ważne jest by przygotowując się do takich aktywności przebadać się u specjalisty kardiologa, gdyż schorzenia takie jak kardiomiopatia przerostowa, arytmogenna kardiomiopatia prawej komory czy choroba wieńcowa (jeśli jesteś > 40 rż) często mogą być nierozpoznane i skończyć nagłym zgonem sercowym w trakcie zawodów lub treningu.
Meldonium poprzez wpływ na szlaki PPARδ/PGC1α będzie zmniejszało produkcję wolnych rodników tlenowych i dysfunkcję mitochondoriów, ma efekt poprawiający ukrwienie serca (lek przeciwdławicowy) [4]. Należy jednak jasno przedstawić, że aktualnie jest niewiele badań na ludziach. Dzerve i wsp. Wykazali korzystny efekt stosowania meldonium i pacjentów z przewlekłą niewydolnością serca w zakresie tolerancji wysiłku, poprawy jakości życia [5]. W innym badaniu [6] z kolei wykazano poprawę tolerancji wysiłki w stabilnej chorobie wieńcowej. Ciekawym aspektem jest też potencjalny wpływ tej substancji na schorzenia układu nerwowego i zdrowie psychiczne co jednak wykracza poza ramy tej publikacji.
Podsumowanie
Meldonium to lekarstwo (niedostępne w krajach EU) i jednocześnie wpisany na listę WADA środek dopingowy. Ma bardzo ciekawy mechanizm działania modyfikujący proces pozyskiwania energii z kwasów tłuszczowych na energię z glukozy a to zwiększa zdolność mięśni do pracy i maksymalizuje wysiłek (przewaga glukozy nad kwasami tłuszczowymi). U wyczynowych sportowców ma to wymierne znaczenia. Jednak poza samymi wynikami meldonium może także dawać wymierne korzyści zdrowotne – szczególnie u osób trenujących dużo. Hamując syntezę de novo karnityny oraz jej wchłanianie z pokarmem, meldonium będzie redukowało stan zapalny i stres oksydacyjny modyfikujący pracę mitochondrium, a przekierowując proces metabolizmu kwasów tłuszczowych na szlaki niezależne od L-karnityny w peroksysomach hamuje wytwarzanie acyl/acetyl-karnityny mającej szkodliwy wpływ na serce. Niestety brak jest większej liczby badań na ludziach by substancja została dopuszczona do leczenia w krajach Unii Europejskiej, a te wykonane w latach 80-tych w Związku Radzieckim są wątpliwej na współczesne standardy jakości. Jest kilka badań bardziej współczesnych ale część z nich przerwano. Sportowcy, którzy zdecydują się na stosowanie meldonium narażają się na dyskwalifikację a efekt prozdrowotny, mimo że biochemicznie możliwy i obiecujący nie jest udokumentowany w dużych badaniach klinicznych.
Piśmiennictwo
- Pușcaș A, Buț MG, Vari CE, Ősz BE, Ștefănescu R, Filip C, Jîtcă G, Istrate TI, Tero-Vescan A. Meldonium Supplementation in Professional Athletes: Career Destroyer or Lifesaver? Cureus. 2024 Jul 1;16(7):e63634.
- İ.S. Övey, M. Naziroğlu, Homocysteine and cytosolic GSH depletion induce apoptosis and oxidative toxicity through cytosolic calcium overload in the hippocampus of aged mice: Involvement of TRPM2 and TRPV1 channels. Neuroscience, Volume 284, 2015.
- Vilskersts, R.; Kigitovica, D.; Korzh, S.; Videja, M.; Vilks, K.; Cirule, H.; Skride, A.; Makrecka-Kuka, M.; Liepinsh, E.; Dambrova, M. Protective Effects of Meldonium in Experimental Models of Cardiovascular Complications with a Potential Application in COVID-19. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 45.
- Bellman, V. Unlocking the Potential of Meldonium: From Performance Enhancement to Therapeutic Insights. Psychoactives 2024, 3, 235-247.
- Dzerve V, Matisone D, Kukulis I et al. Mildronate improves peripheral circulation in patients with chronic heart failure: results of a clinical trial(the first report) Seminars in Cardiology 2005; 11(2): 56–64
- Dzerve V; MILSS I Study Group. A dose-dependent improvement in exercise tolerance in patients with stable angina treated with mildronate: a clinical trial „MILSS I”. Medicina (Kaunas). 2011;47(10):544-51.