Carnosine: sportsupplement met anti aging-potentie

Het van nature in het lichaam voorkomende carnosine is populair als sportsupplement omdat het spierverzuring kan tegengaan. De stof lijkt volgens steeds meer wetenschappelijke studies daarnaast interessante allround anti aging-effecten te hebben. In een recent overzichtsartikel wordt vooral het remmen van geestelijke aftakeling benadrukt,maar carnosine heeft veel meer in zijn mars, zoals het reguleren van een ontspoorde bloedsuikerhuishouding, het beperken van de schade die suiker in het lichaam aanricht en het beteugelen van smeulende ontstekingsprocessen die een centrale rol spelen bij de veroudering.

Carnosine een veelzijdige voedingstof noemen, is een understatement. Het is een antioxidant, ontstekingsremmer, vangt als chelator schadelijke metalen weg, gaat schade van een te hoog bloedsuikergehalte aan de nieren, ogen, zenuwen en bloedvaten tegen en doet nog veel meer. Als voedingssupplement wordt het mogelijke nut bij opmerkelijk veel verschillende ziektebeelden getest, van kanker, de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson, MS en depressie tot schizofrenie, diabetes en maagzweren.

Carnosine werd meer dan honderd jaar geleden ontdekt door wetenschappers van de Charkow Universiteit in Oekraïne, toen zij een vleesextract analyseerden. Inmiddels weten we dat carnosine alléén maar in dierlijke producten voorkomt en dat we het ook zelf in onze cellen maken. De plaatsen waar carnosine zich in ons lichaam concentreert, bieden een aanwijzing van het belang ervan voor de gezondheid: voornamelijk in de skeletspieren (99 procent van alle carnosine), de hartspier en de hersenen. Daarnaast wordt carnosine ook in aanzienlijke hoeveelheden aangetroffen in het maag-darmkanaal, de nieren en de lever.

Carnosine is een dipeptide, dat wil zeggen dat het uit twee aminozuren bestaat, in dit geval bèta-alanine en histidine. Naar schatting synthetiseren een vrouw van 60 kg en een man van 70 kg respectievelijk 427 en 606 mg carnosine per dag uit deze twee aminozuren in hun cellen [bron]. Terwijl we het essentiële aminozuur histidine over het algemeen in voldoende mate uit voeding binnenkrijgen, kent het lichaam schaarste aan bèta-alanine. Deze verbinding wordt in de lever geproduceerd, maar dat gebeurt met mate. Met andere woorden, als het om de synthese van carnosine in onze cellen gaat, is bèta-alanine de beperkende factor.

We krijgen carnosine en bèta-alanine echter ook binnen via voeding, vooral via vlees en vis. Het is aangetoond dat als er meer carnosine wordt geconsumeerd, de concentratie daarvan in de skeletspieren, de hartspier en de hersenen toeneemt [bron].

Verbeterde sportprestaties

De bekendste en minst omstreden eigenschap van carnosine – eigenlijk vooral van bèta-alanine – is het tegengaan van verzuring van de spieren. Bij toenemende niveaus van verzuring, zoals tijdens intense lichaamsbeweging, bindt bèta-alanine aan waterstofionen (H+), waardoor de intracellulaire zuurgraad gebufferd wordt. Dit maakt het mogelijk om gedurende een langere periode met een hogere intensiteit een inspanning te leveren. Bèta-alanine verbetert bij een inname van 3,2 tot 6,5 gram per dag de prestaties bij kortdurende hoog-intensieve lichaamsinspanning zoals bij sprinten en gewichtsheffen [bron] [bron]. Bèta-alanine is dan ook vooral bekend als sportsupplement en wordt onder meer door het International Society of Sports Nutrition (ISSN) aanbevolen.

Maar hebben carnosine en bèta-alanine meer in hun mars? Alleen al sinds 2020 hebben wetenschappers zich in meer dan zestig overzichtsartikelen en meta-analyses van klinische onderzoeken over deze vraag gebogen. Daarbij overstijgt carnosine het stadium van reageerbuis- en proefdieronderzoek, met alleen al in de afgelopen tien jaar ruim 150 gerandomiseerde humane studies in de peer reviewed literatuur.

Vaak met veelbelovende resultaten. In 2018 verscheen een studie waarbij negentig patiënten met diabetische nierschade gedurende twaalf weken een placebo of 1 gram carnosine hadden geslikt. Dit zorgde bij de carnosine-slikkers voor een significatie afname van oxidatieve stress, een betere controle van de bloedsuikerspiegel en verbetering van de nierfunctie [bron]. In een experiment in 2015 met 39 gezonde ouderen (60-87 jaar) had een supplement met carnosine en een verwante stof gedurende drie maanden een gunstig effect op de doorbloeding van een hersengebiedje dat betrokken is bij het geheugen, ruimtelijke oriëntatie en regulering van emoties; bovendien bleven diverse geheugenfuncties beter gehandhaafd [bron]. Bij een proef in 2018 met 63 patiënten met chronische schizofrenie, leidde suppletie met 2 gram carnosine per dag naast reguliere medicatie dag na acht weken tot een afname van negatieve symptomen van de ziekte [bron].

Niet alle studies pakken goed uit voor carnosine. In een recente Australische studie met 49 proefpersonen met diabetes en prediabetes, liet suppletie met 2 gram per dag gedurende veertien weken geen enkel gunstig effect zien op alle gemeten cardiovasculaire risicofactoren – misschien omdat de bloedsuikerspiegel bij deze groep al goed werd gereguleerd met medicatie en er daardoor niet veel schade was die door carnosine kon worden bestreden[bron].  Ook een recent Indiaas experiment pakte teleurstellend uit. Patiënten met schizofrenie die naast reguliere medicatie gedurende drie maanden dagelijks 400 mg oplopend naar 800 mg carnosine of een placebo kregen, zagen geen verbetering van de symptomen. De auteurs vermoeden dat dit door de betrekkelijk lage doseringen komt. En de carnosineslikkers scoorden bij testen wel significant beter op het onderdeel ‘aandacht’ [bron].

Bèta-alanine en histidine

Het feit dat gerandomiseerd onderzoek met carnosine en verwante stoffen tot wisselende resultaten leidt, kan deels worden verklaard door het feit dat nog onzeker is hoe en in welke doseringen deze stoffen het beste kunnen worden ingenomen. In studies zie je op dit punt dan ook grote verschillen waardoor het lastig wordt ze te vergelijken. Carnosine kan rechtstreeks worden ingenomen. Het nadeel daarvan is dat het binnen vijf minuten door enzymen wordt geplitst in bèta-alanine en histidine, nog voordat het de cellen bereikt. Het feit dat het slikken van carnosine tot verhoogde carnosineconcentraties in de spiercellen leidt, komt voornamelijk doordat er dan extra bèta-alanine beschikbaar komt die in de cellen aan histidine kan worden gekoppeld. Het rechtstreeks innemen van bèta-alanine als voorloperstof is efficiënter om het carnosinegehalte in spiercellen te verhogen [bron]. Bovendien is bèta-alanine goedkoper dan carnosine.

Dan is er ook nog anserine, een van nature in het lichaam voorkomend stofje dat sterk op carnosine lijkt en vergelijkbare fysiologische effecten heeft,[bron] maar na inname niet in bèta-alanine en histidine wordt gesplitst. In sommige studies wordt anserine met carnosine in een supplement gecombineerd. Ook wordt er geëxperimenteerd met mixen waar zink aan toe is gevoegd. Er zijn aanwijzingen dat deze combinatie de hersenen tegen aftakeling beschermt en bijwerkingen van radio- en chemotherapie verzacht. Een combinatie van zink en carnosine wordt reeds toegepast bij de behandeling van maagzweren. In Japan is het complex dat 23 procet zink en 77 procent carnosine bevat geregistreerd als geneesmiddel onder de naam polaprezinc.

Toen onderzoekers onlangs dertien goed opgezette experimenten doorlichtten waarbij naar het effect van carnosine bij hersengezondheid werd gekeken, concludeerden zij dat het bewijs voor een gunstige werking bij tal van aftakelingsziektes nog zwak is, maar dat de combinatie van carnosine met anserine en antioxidanten geestelijke achteruitgang bij ouderen met beginnende alzheimer lijkt te vertragen[bron].

Om het nog verwarrender te maken, zijn er ook gunstige effecten gevonden van de wederhelft van bèta-alanine die weinig aandacht krijgt: histidine. In een overzichtsartikel uit 2020 schrijven wetenschappers: ‘Histidineconcentraties in serum en plasma nemen af bij een toenemende BMI en andere pathologische aandoeningen [bijv. chronische obstructieve longziekte (COPD) en nierziekte, terwijl histidineconcentraties en suppletie geassocieerd worden met diverse gezondheidsvoordelen, waaronder maar niet beperkt tot ontstekingsremmende, antioxidatieve, glucoregulerende, gewichtsregulerende, cognitieve en dermatologische effecten.’

Veelzijdige effecten

In het artikel ‘Het therapeutische potentieel van carnosine, focus op cellulaire en moleculaire mechanismen’ (2023)beschrijven Italiaanse wetenschappers een reeks belangrijke eigenschappen van carnosine, bèta-alanine en anserine. Omdat het te ver gaat om ze hier allemaal te behandelen, zoomen we in op effecten die eruit springen.

Verminderen van oxidatiestress

Carnosine is een krachtige antioxidant die verschillende bekende intracellulaire oxidanten neutraliseert, waaronder superoxide, hydroxyl radicalen en stikstofoxide. Als het gaat om de bestrijding van waterstofperoxide (H2O2), is carnosine zelfs effectiever dan het lichaamseigen antioxidant glutathion. Bovendien stimuleert carnosine het lichaamseigen afweersysteem tegen vrije radicalen door de activatie van Nrf2, een eiwit dat de expressie van een reeks genen reguleert die betrokken zijn bij de productie van antioxidante enzymen zoals superoxide dismutase-1 en catalase.

Ontstekingsremmend

Chronische stille ontsteking, ook bekend als “inflamm-aging”, wordt beschouwd als een belangrijk onderdeel van het verouderingsproces, terwijl chronische ontsteking in de hersenen, genaamd “neuro-inflammatie”, wordt beschouwd als een fundamentele factor bij de ontwikkeling van Alzheimer. Hierbij is sprake van een toename van ontstekingsbevorderende cytokinen zoals TNF-alfa, IL-1beta en IL-6, terwijl het niveau van het ontstekingsremmende (TGF)-bèta daalt.

Tegengaan van glycatie

Advanced glycation endproducts  (AGEs) zijn schadelijke verbindingen die ontstaan ​​wanneer suikers in ons lichaam zich zonder hulp van enzymen onbedoel hechten aan eiwitten. AGEs zijn pro-oxidanten, stimuleren ontstekingsmechanismen en beschadigen eiwitten. De complicaties van diabetes, zoals nierfalen en schade aan de vaten en de ogen, worden deels toegeschreven aan de AGEs die in overvloed door het te hoge bloedsuiker worden gevormd. Ook bij een goede gezondheid stijgt het aantal AGEs in onze weefsels gestaag, en daarom wordt ‘niet-enzymatische glycatie’ als een fundamenteel verouderingsfactor beschouwd. Carnosine remt dit proces.

Tegengaan van crosslinking van eiwitten

Crosslinking verwijst naar het proces waarbij chemische bruggen worden gevormd tussen verschillende eiwitmoleculen, waardoor de structuur en functie verandert. Schadelijke crosslinking is een gevolg van overmatige glycatie (AGEs) en leidt tot schade aan weefsels en organen zoals de huid, nieren, ogen, zenuwen en hersenen. Carnosine is een natuurlijke remmer van crosslinking.

Tegengaan van eiwitaggregatie

Eiwitaggregatie is, zo lezen we in Wikipedia, het biologische fenomeen waarbij verkeerd gevouwen eiwitten samenklonteren en schadelijke effecten teweegbrengen. Het ontstaan van eiwitaggregaten hangt samen met verschillende (hersen)ziekten, waaronder ALS, de ziekte van Alzheimer, ziekte van Parkinson. Zowel reageerbuisonderzoek als experimenten met transgene alzheimer-muizen suggereren dat carnosine de samenklontering van het ‘alzheimereiwit’ amyloid-bèta remt en misschien kan opruimen. Carnosine ook cross-linking van eiwitten tegengaat en ongedaan kan maken.

Tegengaan oxidatie van lipiden

ALEs zijn complexe moleculen die ontstaan ​​uit de oxidatie van lipiden en vetzuren. Enkele voorbeelden van ALEs zijn malondialdehyde (MDA), 4-hydroxy-2-nonenal (HNE) en isoprostanes. ALEs worden als schadelijk beschouwd vanwege hun vermogen om diverse biologische moleculen, zoals eiwitten, DNA en lipiden, te beschadigen en ontstekingsprocessen te stimuleren. 4-hydroxynonenal (4-HNE) is een aldehydemolecuul dat wordt gevormd als een bijproduct van de oxidatie van omega-6 meervoudig onverzadigde vetzuren, zoals linolzuur en arachidonzuur. Van carnosine is aangetoond dat het ALEs kan opruimen.

Stimuleren van groeifactoren in de hersenen

Er is een duidelijke relatie tussen een gebrek aan brain derived neurotrophic factor (BDNF) en nerve growth factor (NGF) en neurodegeneratie en alzheimer. Carnosine passeert de bloed-hersenbarrière en stimuleert de afgifte van deze twee groeifactoren in de hersenen.

Cheleren van zware metalen

‘Zware metalen’ is de verzamelnaam voor metalen zoals cadmium, kwik, lood en arseen. Ze komen bijvoorbeeld in het milieu terecht door metaalwinning en -opslag, verfproductie en verbranding van kolen en afval. Dit soort stofjes wordt in verband gebracht bij neurodegeneratieve aandoeningen en is aangetroffen in hersenweefsel van mensen met de Ziekte van Alzheimer. Carnosine bindt aan metaal-ionen en maakt ze onschadelijk.

 

Carnosine is een ‘age-essential’

Omdat studies met carnosine en verwante stoffen doorgaans klein van opzet zijn, zijn stellige conclusies nog niet te trekken. Toch, als je alles overziet, ontstaat een beeld van carnosine als veelzijdig inzetbaar supplement. Wetenschappers concludeerden onlangs naar aanleiding van een literatuurstudie dat er voldoende bewijs is voor een gunstig effect van suppletie met carnosine of bèta-alanine bij het voorkomen van sarcopenie (spierverlies), behoud van cognitieve vermogens bij het ouder worden, verbeteren van neurodegeneratieve aandoeningen en diabetes mellitus [bron]. Ook bij autisme, ADHD, schizofrenie, depressie en het bestrijden van ‘maagzweerbacterie’ helicobacter pylori is de stof misschien nuttig, maar de auteurs achten het bewijs nog te dun om carnosine voor deze aandoeningen aan te kunnen bevelen.

Omdat veganisten en vegetariërs zoals valt te verwachten lagere niveaus van carnosine hebben, zou preventieve suppletie volgens diverse wetenschappers voor deze groepen nuttig kunnen zijn. Dat geldt ook voor ouderen, die per definitie met lagere carnosinegehaltes kampen. Dat komt onder meer doordat het enzym dat bèta-alanine en histidine in onze cellen samenvoegt tot carnosine (carnosinesynthase) minder actief wordt, terwijl enzymen die carnosine afbreken juist actiever worden. Ook de mechanismen die carnosine naar verschillende weefsels transporteren worden minder efficiënt als we ouder worden [bron].

Wat betekent dat voor de gezondheid van ouderen? Bij een zeldzaam acuut, ernstig carnosinetekort – carnosinaemie – ontstaat er schade aan het centraal zenuwstelsel [bron], of de algemeen voorkomende subtiele afname de gezondheid ondermijnt, is onduidelijk. Carnosine doet denken aan een begrip dat de Amerikaanse wetenschapper Tory Hagen zo’n twintig jaar geleden introduceerde: ‘age essentials’. Daarmee doelde hij op vitamine-achtige verbindingen zoals liponzuur en carnitine die belangrijke functies vervullen en die in een jeugdig lichaam in voldoende mate worden aangemaakt, maar niet meer in een ouder lichaam. Vanaf een jaar of vijftig worden ze even ‘essentieel’ als de essentiële ‘echte’ vitamines C en E en is het zaak ze aan te vullen uit voeding of supplementen.

Carnosine, bèta-alanine en anserine hebben nadrukkelijk de aandacht van wetenschappers die naar methoden speuren om het verouderingsproces te remmen [bron]. Carnosine grijpt namelijk in bij een breed scala aan processen die fundamenteel bij het verouderen worden geacht, zoals glycatie en inflammatie (ontsteking). Carnosine lijkt ook het verkorten van telomeren tegen te gaan. Telomeren zijn de ‘slijtzones’ aan het uiteinde van chromosomen die met de jaren korter worden. Als de verkorting voorbij een kritisch punt komt, verliest de cel het vermogen zich te delen en kan hij ‘senescent’ worden: in plaats van dood te gaan en opgeruimd te worden, belandt hij in een soort coma en stoot daarbij schadelijke stoffen uit. De toename van deze ‘zombiecellen’ wordt gezien als een belangrijke oorzaak van verouderingsziektes. Ook stamcellen worden door carnosine geactiveerd, terwijl de afnemende activiteit van dit type cellen bij het ouder worden afneemt. Het is nog te vroeg om carnosine tot effectief anti-aging supplement uit te roepen, maar de eerste aanwijzingen uit dieronderzoek voor een antiverouderend effect liggen al ruim twintig jaar op de plank: bij Drosophila vliegen [bron] [bron] en genetisch aangepaste muizen[bron] verlengt suppletie met carnosine de gemiddelde levensduur.

In een overzichtsartikel (2026) in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Maturitas schrijven onderzoekers: “Om de stijgende gezondheidslast van een vergrijzende bevolking tegen te gaan, is er een dringende behoefte aan het identificeren van innovatieve interventies met brede effecten op de biologische veranderingen die het verouderingsproces aansturen. Carnosine heeft een aanzienlijk potentieel voor gebruik binnen dit domein, aangezien het een breed spectrum aan relevante therapeutische effecten heeft, veilig is en goed wordt verdragen door patiënten, en geen wisselwerking heeft met andere medicijnen – een cruciaal punt bij de behandeling van een oudere populatie.”

Dosering en gebruik

Van carnosine zijn geen maximaal veilige doseringen bekend omdat het snel in bèta-alanine en histidine word gesplitst[bron]. In een experiment met zestien jonge proefpersonen, werd tot 10 gram carnosine per dag goed verdragen, terwijl 15 gram (tijdelijke) milde bijwerkingen veroorzaakten zoals misselijkheid, hoofdpijn en paraesthesie: een onaangenaam tintelend of prikkelend gevoel (paresthesie) in onder meer het gezicht en de buikstreek. Dit fenomeen wordt vaker ervaren na het slikken van bèta-alanine. Het gaat om een onschuldig verschijnsel dat vanzelf overgaat en kan worden vermeden door de doses te verlagen. Er zijn geen nadelige effecten gevonden van orale suppletie van 4 to 6 gram bèta-alanine per dag [bron].

Tekst Pim Christiaans

Boeiende blog? Door hem te delen steun je deze site. Je kunt ook HIER een donatie doen.