Meldonium | Mildronate

1.1. Historia i pochodzenie

Meldonium jest organicznym związkiem chemicznym z grupy betain i strukturalnym analogiem gamma-butyrobetainy (GBB), który jest prekursorem karnityny. Zostało zsyntetyzowane przez łotewskiego profesora chemii Ivarsa Kalvinsa w Instytucie Syntezy Organicznej w Rydze w 1975 roku. Substancja ta jest znana przede wszystkim na terenach Rosji, Łotwy, Litwy, Ukrainy i Białorusi. Początkowo meldonium miało być używane jako stymulator wzrostu bydła i drobiu. Ostatecznie stał się lekiem kardioprotekcyjnym w chorobie wieńcowej. Chętnie zaczęli po nie sięgać też sportowcy chcący podnieść wydolność fizyczną. Doprowadziło to do jego nadużywania, przez co 1 stycznia 2016 roku Światowa Agencja Antydopingowa umieściła go na liście zabronionych substancji. Doprowadziło to do dyskwalifikacji wielu znanych sportowców, m.in. rosyjskiej tenisistki Mariji Szarapowej.

1.2. Klasyfikacja

Meldonium jest analogiem GBB, z którego na drodze dalszych przemian chemicznych powstaje L-karnityna. W procesie tym uczestniczy enzym hydroksylaza butylobetainowa. Karnityna uczestniczy w metabolizmie lipidów – transportuje długołańcuchowe kwasy tłuszczowe do mitochondriów, gdzie ulegają one utlenieniu. Meldonium poprzez swoje podobieństwo strukturalne hamuje aktywność hydroksylazy butylobetainowej obecnej w wątrobie, nerkach oraz mózgu. Tym samym zmniejsza biosyntezę karnityny i obniża jej wewnątrzkomórkowe stężenie. W efekcie proces transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów zostaje ograniczony, a pośrednie metabolity tej reakcji, takie jak acylo-coA i acylokarnityna, nie są gromadzone w komórkach. Dzięki temu organizm może przestawić się na alternatywny szlak metaboliczny, czyli oksydację węglowodanów. Proces ten jest bardziej opłacalny w sytuacji, gdy ilość tlenu docierającego do komórek jest ograniczona, co ma miejsce np. podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Meldonium jako inhibitor hydroksylazy butylobetainowej działa korzystnie na metabolizm mięśnia sercowego i przywraca równowagę między dostarczaniem a zużyciem tlenu. Rozszerza naczynia krwionośne oraz wspomaga przepływ krwi i transport tlenu do tkanek. Jest związkiem nootropowym, czyli poprawiającym funkcje poznawcze.

1.3. Występowanie

Meldonium nie występuje naturalnie w przyrodzie, lecz jest otrzymywany na drodze syntezy chemicznej w laboratoriach.

2.1. Wpływ na układ sercowo-naczyniowy

Meldonium działa kardioprotekcyjnie i stabilizuje ciśnienie krwi. Ponadto poprawia kurczliwość serca poprzez zwiększenie przepływu krwi oraz objętości lewej komory. W warunkach niedokrwienia zmniejsza negatywny wpływ niedotlenienia na mięsień sercowy oraz ogranicza obszar zawału. Zapobiega również wystąpieniu groźnych dla życia arytmii, takich jak migotanie komór. U chorych z przewlekłą niewydolnością serca zwiększa tolerancję na wysiłek fizyczny i wielkość obciążenia fizycznego.

2.2. Poprawa wydolności fizycznej

Według wyników badań naukowych meldonium istotnie poprawia tolerancję wysiłku fizycznego, szczególnie w sportach wytrzymałościowych (takich jak treningi siłowe, kolarstwo czy biegi długodystansowe). Ma działanie rozszerzające naczynia, dzięki czemu zwiększa przepływ krwi i dostarczanie tlenu do tkanek. Wpływa również na lepsze wykorzystywanie kwasów tłuszczowych w organizmie. Działając jako inhibitor hydroksylazy butylobetainowej prowadzi do obniżenia wewnątrzkomórkowych poziomów karnityny. W warunkach tlenowych karnityna powoduje oksydację kwasów tłuszczowych, zapewniając około 80% produkcji ATP – głównego nośnika energii. W warunkach niedotlenienia, jakie występują podczas intensywnego wysiłku fizycznego, meldonium aktywuje szlak glikolizy beztlenowej. Jest on korzystniejszy energetycznie, ponieważ utlenienie węglowodanów zużywa mniejszą liczbę cząsteczek tlenu na wyprodukowanie jednej cząsteczki ATP w porównaniu z beta oksydacją kwasów tłuszczowych. W rezultacie powstaje więcej ATP, co oznacza więcej dostępnej energii do wykorzystania podczas aktywności fizycznej. Ponadto meldonium poprawia wytrzymałość tlenową oraz czyni pracę serca bardziej wydajną.

2.3. Wspomaganie regeneracji organizmu

Meldonium skraca czas potrzebny na regenerację po aktywności fizycznej. Zmniejsza produkcję kwasu mlekowego po intensywnym wysiłku oraz prowadzi do wzrostu magazynowania glikogenu mięśniowego.

2.4. Wsparcie układu nerwowego

Meldonium wpływa korzystnie na ośrodkowy układ nerwowy. Wyniki chińskiego badania klinicznego z 2013 roku wskazują, że meldonium jest skuteczny w leczeniu ostrego udaru mózgu. Substancja ta wspomaga hemodynamikę mózgu u pacjentów po udarze lub niedokrwieniu. Meldonium jest substancją nootropową ze względu na poprawę krążenia krwi w naczyniach zaopatrujących mózg. Wspomaga funkcje kognitywne, w tym pamięć i koncentrację. Nasila również utlenianie glukozy będącej głównym paliwem dla mózgu, co poprawia wchłanianie tego związku w OUN.

2.5. Poprawa gospodarki węglowodanowej

W przebiegu cukrzycy dochodzi do wzrostu stężenia acylokarnityny, która indukuje insulinooporność. Meldonium, poprzez regulację beta-oksydacji kwasów tłuszczowych, zmniejsza to zjawisko oraz poprawia tolerancję glukozy. Potwierdzają to wyniki badania, w którym meldonium wykorzystano w leczeniu cukrzycy typu 2 u szczurów. U zwierząt doszło do wzrostu ekspresji genu transportera glukozy GLUT4 i białek receptora insuliny. Zaobserwowano obniżenie stężenia L-karnityny w osoczu, zmniejszenie poziomu glukozy na czczo i po posiłku oraz wskaźnika hemoglobiny glikowanej.

2.6. Działanie immunomodulujące

Naukowcy podejrzewają, że meldonium wykazuje właściwości immunomodulujące, czyli poprawiające odporność organizmu. Przeprowadzono badanie, w którym meldonium podawano pacjentom chorym na astmę z wtórnym niedoborem odporności. U uczestników zaobserwowano wzrost odpowiedzi immunologicznej, choć mechanizmy leżące u podłoża tego zjawiska nie są do końca poznane. Chorzy zgłaszali lepsze samopoczucie i zmniejszenie trudności z oddychaniem.