L-Carnosin

Carnosin ist ein körpereigenes Dipeptid aus den der proteinogenen Aminosäure L-Histidin und der β-Aminosäure β-Alanin. Im menschlichen Körper findet man Carnosin vor allem in der Skelett- und Herzmuskulatur, in Magen-Darm-Gewebe sowie im zentralen Nervensystem. In unserer Ernährung ist Carnosin ausschließlich in Fleisch zu finden und vor allem in rotem Fleisch hochkonzentriert [Boldyrev et al., 2013; Jukić et al., 2021]. Carnosin ist ein Imidazol-haltiges Dipeptid (IDP) mit starken Radikal-fangenden Eigenschaften und vermittelt ein breites Spektrum antioxidativer Effekte. Neben der Entgiftung reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies sind als Carnosinwirkung auch die Herunterregulierung der Produktion entzündungsfördernder Mediatoren, die Hemmung von Protein-Fehlfaltungen und die Modulation von bestimmten Immunzellen des peripheren Immunsystems (Makrophagen) sowie des Gehirns (Mikroglia) bekannt [Caruso, 2022]. Auch Carnosin-Derivate wie Homocarnosin oder Anserin sowie Carnosin-basierte Stoffwechselprodukte, wie die bekannten 2-Oxo-IDPs (Oxidationsprodukte der IDPs) sind als stark antioxidativ beschrieben (teilweise stärker als Glutathion) [Kasamatsu et al., 2021]. Carnosin inhibiert durch antioxidative Effekte die Carbonylierung von Zuckern und Fetten, wodurch geringere Mengen der schädlichen „Advanced glycation end-products (AGEs)“ und „Advanced lipoxidation end-products (ALEs)“ entstehen. Die reaktive Carbonylgruppe solcher Verbindungen kann durch Carnosin ebenfalls gebunden werden. Darüber hinaus besitzt Carnosin die Fähigkeit redox-aktive Metalle wie Kupfer sowie einige Schwermetalle wie Cadmium zu binden, was ebenfalls dazu beiträgt oxidativen Stress zu verringern. Zudem ist bekannt, dass Carnosin über Nrf2-abhängige Mechanismen die Produktion anderer körpereigener Antioxidation wie der Superoxiddismutase (SOD) und Katalase erhöhen kann [Boldyrev et al., 2013; Jukić et al., 2021; Kasamatsu et al., 2021]. In zahlreichen in vitro-Versuchen konnte Carnosin über seine antioxidativen Effekte die mitochondriale Funktion unterstützen, indem es den, während der Energieproduktion anfallenden oxidativen Stress, mitigierte. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass Carnosin die Produktion von Coenzym Q10 anregen und über diesen Mechanismus ebenfalls die mitochondriale Funktion unterstützen könnte [Corona et al., 2011; Schwank-Xu et al., 2021]. Auf Basis dieser Eigenschaften ist Carnosin eine vielversprechende Substanz für Krankheitsbilder, deren Pathogenese oxidativen Stress und oder mitochondriale Dysfunktion beinhaltet. So gibt es erste Studien, die den Einsatz von Carnosin aufgrund seiner neuroprotektiven Effekte bei neurodegenerativen Erkrankungen untersuchen. Auch im Bereich der kardiovaskulären Erkrankungen wird ein möglicher Einsatz von Carnosin diskutiert [Boldyrev et al., 2013; Jukić et al., 2021; Schön et al., 2019; Banerjee et al., 2020]. Ein weiterer gesundheitsrelevanter Aspekt in dessen Bezug Carnosin diskutiert wird, ist die myokardiale Gesundheit und Leistung, denn auch im Herzmuskel kann Carnosin ähnliche Funktionen übernehmen wie im Skelettmuskel. Aus Tierversuchen weiß man, dass Carnosin den Blutdruck senken kann sowie die Kontraktilitätsrate des Herzens positiv beeinflusst (über den Einfluss auf den zellulären Calciumstoffwechsel) [McCarty et al., 2014; Creighton et al., 2022]. Zu guter Letzt wird Carnosin als generelles Anti-Aging-Tool diskutiert, dies wird vor allem auf den protektiven Effekt vor AGEs und ALEs zurückgeführt, von denen man vermutet, dass sie zum Alterungsprozess beitragen [Hipkiss, 2008].