Auttaako epikatekiini kasvattamaan lihasta ja voimaa?

Johdanto ja esitetyt mekanismit

Epikatekiini, kaakaossa (Theobroma cacao) ja vihreässä teessä (Camellia sinensis) esiintyvä monomeerinen flavan-3-oli, on herättänyt kiinnostusta ergogeenisenä ja anabolisena yhdisteenä [4]. Prekliinisissä malleissa epikatekiini säätelee luustolihaksen proteostaasia vaimentamalla myostatiinia – lihaskasvun negatiivista säätelijää – sekä vähentämällä lihasatrofiaan liittyvien E3-ubikitiiniligaasien ja transkriptiotekijöiden, kuten MAFbx:n (atrogiini-1), MuRF1:n ja FOXO:n, ilmentymistä [3, 4]. Samanaikaisesti se lisää follistatiinin (endogeeninen myostatiinin antagonisti) määrää, stimuloi myogeenisiä säätelytekijöitä kuten MyoD:tä, Myf5:tä ja myogeniinia sekä aktivoi lihasproteiinisynteesistä vastaavaa IGF-PI3K-AKT/mTOR-signalointireittiä [3, 4].

Hypertrofiaa säätelevien signalointireittien lisäksi epikatekiini edistää muihin katekiinialaluokkiin verrattuna ainutlaatuisella tavalla mitokondrioiden biogeneesiä ja kapillaariangiogeneesiä luustolihassoluissa [3, 4]. Nämä fysiologiset mekanismit ovat tehneet epikatekiinista potentiaalisen ehdokkaan voimaharjoittelun adaptaatioiden tehostamiseen, voimantuoton parantamiseen ja verenkierrossa olevan follistatiini-myostatiini-suhteen muuttamiseen suotuisammaksi [3]. Näiden mekanististen havaintojen siirtäminen voimaharjoitelleisiin ihmisurheilijoihin tuottaa kuitenkin ristiriitaisia ja kohderyhmästä riippuvaisia tuloksia [4, 5].

Akuutit pilottitiedot ihmisillä

Varhainen kiinnostus epikatekiinin anaboliseen tehoon sai alkunsa ihmisillä tehdystä konseptin toimivuuden osoittaneesta pilottitutkimuksesta [6, 8]. Tässä kokeessa kuusi keski-ikäistä koehenkilöä (keski-ikä 41 ± 5 vuotta) nautti 25 mg puhdasta (-)-epikatekiinia kahdesti päivässä (~1 mg/kg/vrk) 7 päivän ajan [6]. Tutkimusasetelma sai aikaan 49,2 ± 16,6 %:n nousun plasman follistatiini-myostatiini-suhteessa ja samanaikaisen ~7 %:n lisäyksen bilateraalisessa isometrisessä puristusvoimassa [6, 8, 11].

Tätä täydentävät prekliiniset tiedot nuorilla (6 kuukautta) ja iäkkäillä (26 kuukautta) C57BL/6-hiirillä, jotka saivat 1 mg/kg kahdesti päivässä, osoittivat luustolihaksen myostatiinin merkitsevää vähenemistä (-15 % ja -21 %) sekä 56 %:n lisäyksen follistatiinissa iäkkäässä lihaksessa yhdessä solujen vanhenemiseen liittyvien merkkiaineiden vähenemisen kanssa [6, 8]. Vaikka nämä löydökset vahvistivat biologisen hyötyosuuden ja akuutin endokriinisen modulaation, otoskoko oli hyvin pieni (n=6), harjoitustaustaa ei kontrolloitu eikä tutkimuksessa ollut satunnaistettua verrokkiryhmää [6].

Näyttö sarkopeenisissa ja kliinisissä kohorteissa

Vahvin kliininen näyttö voimaharjoittelun ja epikatekiinilisän yhdistämisestä on peräisin Mafin ym. (2019) tekemästä 8 viikon kaksoissokkoutetusta satunnaistetusta kontrolloidusta tutkimuksesta, johon osallistui 62 sarkopeenista iäkästä miestä (keski-ikä 68,63 ± 2,86 vuotta) [1]. Osallistujat jaettiin neljään rinnakkaiseen ryhmään: pelkkä voimaharjoittelu (RT), pelkkä epikatekiini (EP), yhdistetty voimaharjoittelu ja epikatekiini (RT+EP) tai lumelääke (PL) [1].

RT+EP-interventio tuotti ylivertaisia tuloksia verrattuna kaikkiin muihin ryhmiin [1]:

• Follistatiini ja myostatiini: RT+EP-ryhmässä saavutettiin suurimmat tilastollisesti merkitsevät lisäykset plasman follistatiinissa ja follistatiini-myostatiini-suhteessa [1]. Plasman myostatiini laski merkitsevästi vain RT+EP- ja RT-kohorteissa [1].
• Voimatulokset: Ylävartalon (rintaprässi) ja alavartalon (jalkaprässi) maksimivoiman lisäykset olivat merkittävästi suurempia RT+EP-ryhmässä kuin pelkän RT:n, pelkän EP:n tai lumelääkkeen ryhmissä [1].
• Toiminnalliset ja morfologiset mittarit: Raajojen lihasmassaindeksi (AMMI) ja Timed Up and Go (TUG) -liikkuvuustesti paranivat merkitsevästi kaikissa kolmessa aktiivisessa koeryhmässä verrattuna lumeryhmään [1].

Kliinisissä populaatioissa, joilla on taustalla lihassairaus, kuten Beckerin lihasdystrofia, 8 viikon oraalinen (-)-epikatekiinihoito (100 mg/vrk) sai samalla tavoin aikaan lihaksen ja plasman follistatiinin lisääntymistä, myostatiinin vähenemistä sekä mitokondrioiden biogeneesin merkkiaineiden, mukaan lukien PGC-1α:n, LKB1:n, AMPK:n ja kristojen määrän, tehostumista [10]. Näillä potilasryhmillä on kuitenkin kohonnut myostatiinin lähtötaso, huomattavaa lihaskatoa ja heikentynyt myogeeninen signalointi verrattuna terveisiin voimaharjoitelleisiin aikuisiin [6, 10].

Teho nuorilla, terveillä ja harjoitelleilla yksilöillä

Näiden tulosten suoraa soveltamista nuoriin, voimaharjoitelleisiin yksilöihin haastavat ristiriitaiset kliiniset tutkimustulokset [4, 5]. Neljän viikon kaksoissokkoutetussa satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa 20 virkistysliikuntaa harrastavalla nuorella aikuisella (ikä 18–30 vuotta) 200 mg/vrk (-)-epikatekiinilisä (100 mg kahdesti päivässä) yhdistettynä pyöräilyharjoitteluun ei kyennyt muuttamaan luustolihaksen myostatiinin mRNA-ekspressiota eikä mitokondriomarkkereiden, kuten sytokromi C:n ja sitraattisyntaasin, proteiinitasoja [5].

Lisäksi tutkimuksessa havaittiin selvä häiriövaikutus kestävyysadaptaatioihin: epikatekiiniryhmän harjoitusvasteet vaimentuivat, eikä sukkinaattidehydrogenaasissa (SDH; p = 0,81) tai suhteellisessa huippuhapenottokyvyssä (VO2 peak; p = 0,21) havaittu merkitsevää kasvua, kun taas lumelääkettä saanut harjoitteluryhmä saavutti merkittävää kehitystä sekä SDH:ssa (p = 0,03) että VO2 peakissä (p < 0,01) [5]. Vaikka tässä nimenomaisessa tutkimuksessa arvioitiin pyöräilyä raskaaseen voimaharjoitteluun keskittymisen sijaan, epäonnistuminen myostatiinin geeniekspression muuttamisessa viittaa siihen, että epikatekiini ei häiritse myostatiinisignalointia johdonmukaisesti terveessä, nuoremmassa lihaskudoksessa [5].

Käytännön yhteenveto urheilijoille

Nykyinen kliininen kirjallisuus osoittaa selvän kahtiajaon epikatekiinin tuloksissa:

1. Korkea teho heikentyneessä tai sarkopeenisessa lihaksessa: Iäkkäillä sarkopeenisilla yksilöillä ja kliinisissä populaatioissa, joille on ominaista ikääntymiseen liittyvä myostatiinin lisääntyminen ja follistatiinin väheneminen, epikatekiini toimii synergistisesti voimaharjoittelun kanssa vahvistaen voimantuoton kehittymistä ja parantaen follistatiini-myostatiini-suhdetta [1, 6, 10].
2. Epävarma hypertrofinen teho harjoitelleissa kohorteissa: Nuorilla, terveillä yksilöillä epikatekiini ei ole kyennyt vähentämään myostatiinin mRNA:ta tai tehostamaan mitokondrioentsyymien adaptaatiota harjoittelun aikana [5]. Suuret annokset saattavat mahdollisesti vaimentaa tiettyjä harjoittelun aiheuttamia solutason stressisignaaleja, jotka ovat välttämättömiä adaptaatiolle [5].
3. Standardoitujen annostusohjeiden puute: Vaikka tutkimuksissa on käytetty vuorokausiannoksia 1 mg/kg ja 200 mg väliltä, standardoituja kliinisiä protokollia ajoituksen, puhtauden ja tiettyihin voimaharjoitusohjelmiin yhdistämisen optimoimiseksi ei ole vielä vahvistettu [3, 4].