Vai epikatehīns palīdz audzēt muskuļu masu un spēku?

Introduction and Proposed Mechanisms

Epikatehīns, monomērs flavan-3-ols, kas atrodams kakao (Theobroma cacao) un zaļajā tējā (Camellia sinensis), ir piesaistījis uzmanību kā ergogēns un anabolisks savienojums [4]. Preklīniskajos modeļos epikatehīns modulē skeleta muskuļu proteostāzi, nomācot miostatīnu — negatīvu muskuļu augšanas regulatoru — un samazinot ar muskuļu atrofiju saistīto E3 ubihvitīna ligāžu un transkripcijas faktoru, tostarp MAFbx (atrogin-1), MuRF1 un FOXO, ekspresiju [3, 4]. Vienlaikus tas stimulē folistatīna (endogēna miostatīna antagonista) veidošanos, aktivizē miogēnos regulējošos faktorus, piemēram, MyoD, Myf5 un miogenīnu, kā arī ierosina IGF-PI3K-AKT/mTOR signālceļu, kas atbild par muskuļu olbaltumvielu sintēzi [3, 4].

Papildus hipertrofiju regulējošiem mehānismiem epikatehīns, salīdzinot ar citām katehīnu apakšklasēm, unikālā veidā veicina mitohondriju bioģenēzi un kapilāru neoangiogenēzi skeleta muskuļu šķiedrās [3, 4]. Šie fizioloģiskie mehānismi ir padarījuši epikatehīnu par potenciālu kandidātu spēka treniņu adaptāciju pastiprināšanai, spēka uzlabošanai un cirkulējošā folistatīna un miostatīna līdzsvara nobīdei [3]. Tomēr, pārnesot šos mehāniskos atklājumus uz spēka treniņos iesaistītiem sportistiem, rezultāti ir pretrunīgi un atkarīgi no pētāmās populācijas [4, 5].

Acute Pilot Data in Humans

Sākotnējo interesi par epikatehīna anabolisko efektivitāti veicināja koncepcijas pierādīšanas (proof-of-concept) pilotpētījums ar cilvēkiem [6, 8]. Šajā pētījumā seši pusmūža dalībnieki (vidējais vecums 41 ± 5 gadi) 7 dienas divas reizes dienā lietoja 25 mg tīra (-)-epikatehīna (~1 mg/kg dienā) [6]. Šis protokols izraisīja folistatīna un miostatīna attiecības pieaugumu plazmā par 49,2 ± 16,6% un vienlaicīgu abpusēja izometriskā rokas satvēriena spēka pieaugumu par ~7% [6, 8, 11].

Papildinoši preklīniskie dati par jaunu (6 mēnešus vecu) un vecu (26 mēnešus vecu) C57BL/6 līniju pelēm, kuras saņēma 1 mg/kg divas reizes dienā, uzrādīja ievērojamu skeleta muskuļu miostatīna samazināšanos (attiecīgi par -15% un -21%) un folistatīna pieaugumu par 56% novecojušos muskuļos, kā arī ar novecošanos saistīto marķieru samazināšanos [6, 8]. Lai gan šie atklājumi apstiprināja biopieejamību un akūtu endokrīno modulāciju, izlases kopa bija minimāla (n=6), netika kontrolēts trenētības statuss, kā arī trūka randomizētas kontroles grupas [6].

Evidence in Sarcopenic and Clinical Cohorts

Spēcīgākie klīniskie pierādījumi par spēka treniņu un epikatehīna uztura bagātinātāju apvienojumu iegūti 8 nedēļu dubultmaskētā, randomizētā kontrolētā pētījumā, ko veica Mafi et al. (2019) ar 62 gados vecākiem vīriešiem ar sarkopēniju (vidējais vecums 68,63 ± 2,86 gadi) [1]. Dalībnieki tika iedalīti četrās paralēlās grupās: tikai spēka treniņi (RT), tikai epikatehīns (EP), kombinēti spēka treniņi un epikatehīns (RT+EP) vai placebo (PL) [1].

RT+EP intervence uzrādīja labākus rezultātus, salīdzinot ar visiem pārējiem apstākļiem [1]:

• Folistatīns un miostatīns: RT+EP grupā tika sasniegts lielākais statistiski nozīmīgais plazmas folistatīna un folistatīna/miostatīna attiecības pieaugums [1]. Plazmas miostatīns ievērojami samazinājās tikai RT+EP un RT grupās [1].
• Spēka rādītāji: Ķermeņa augšdaļas (spiešana guļus) un apakšdaļas (kāju prese) maksimālā spēka pieaugums bija ievērojami lielāks RT+EP grupā nekā tikai RT, tikai EP vai placebo grupās [1].
• Funkcionālie un morfoloģiskie rādītāji: Ekstremitāšu muskuļu masas indekss (AMMI) un kustīguma rādītāji "Timed Up and Go" (TUG) testā būtiski uzlabojās visās trīs aktīvajās eksperimentālajās grupās, salīdzinot ar placebo [1].

Klīniskajās populācijās ar muskuļu patoloģijām, piemēram, Bekera muskuļu distrofiju, 8 nedēļas ilga perorāla (-)-epikatehīna lietošana (100 mg dienā) līdzīgi izraisīja folistatīna līmeņa paaugstināšanos muskuļos un plazmā, miostatīna samazināšanos un mitohondriju bioģenēzes marķieru, tostarp PGC-1α, LKB1, AMPK un kristu blīvuma, pieaugumu [10]. Tomēr šīm populācijām ir paaugstināts bāzes miostatīna līmenis, izteikta muskuļu atrofija un nomākta miogēnā signalizācija, salīdzinot ar veseliem pieaugušajiem, kuri nodarbojas ar spēka treniņiem [6, 10].

Efficacy in Young, Healthy, and Trained Individuals

Šo rezultātu tiešu attiecināšanu uz jauniem, trenētiem indivīdiem apstrīd pretrunīgi klīniskie dati [4, 5]. 4 nedēļu dubultmaskētā, randomizētā kontrolētā pētījumā ar 20 fiziski aktīviem jauniem pieaugušajiem (vecumā no 18 līdz 30 gadiem) uztura papildināšana ar 200 mg (-)-epikatehīna dienā (100 mg divas reizes dienā) kombinācijā ar velotreniņiem neietekmēja skeleta muskuļu miostatīna mRNS ekspresiju vai mitohondriju marķieru, piemēram, citohroma C un citrāta sintāzes, olbaltumvielu līmeni [5].

Turklāt pētījumā tika novērota acīmredzama negatīva ietekme uz izturības adaptācijām: epikatehīna grupā tika konstatēta nomākta treniņu atbildes reakcija, neuzrādot būtisku sukcināta dehidrogenāzes (SDH; p = 0,81) vai relatīvā maksimālā skābekļa patēriņa (VO2 peak; p = 0,21) pieaugumu, turpretī placebo treniņu grupā tika sasniegti nozīmīgi uzlabojumi gan SDH (p = 0,03), gan VO2 peak (p < 0,01) rādītājos [5]. Lai gan šajā konkrētajā pētījumā tika vērtēti velotreniņi, nevis mērķtiecīgi smagi spēka treniņi, nespēja ietekmēt miostatīna gēnu ekspresiju norāda, ka epikatehīns viennozīmīgi nenomāc miostatīna signālceļu veselos, jaunākos muskuļos [5].

Practical Summary for Athletes

Pašreizējā klīniskā literatūra parāda izteiktu dihotomiju epikatehīna iedarbības rezultātos:

1. Augsta efektivitāte novājinātos vai sarkopēnijas skartos muskuļos: Gados vecākiem indivīdiem ar sarkopēniju un klīniskajās populācijās, kurām raksturīgs ar vecumu saistīts miostatīna pieaugums un folistatīna samazināšanās, epikatehīns darbojas sinerģijā ar spēka treniņiem, pastiprinot spēka pieaugumu un uzlabojot folistatīna un miostatīna attiecību [1, 6, 10].
2. Neskaidra hipertrofiskā efektivitāte trenētās kohortās: Jauniem, veseliem indivīdiem epikatehīns nav spējis samazināt miostatīna mRNS ekspresiju vai uzlabot mitohondriju enzīmu adaptāciju treniņu laikā [5]. Lielas devas potenciāli var vājināt specifiskus treniņu izraisītus šūnu stresa signālus, kas nepieciešami adaptācijai [5].
3. Standartizētu devu trūkums: Lai gan pētījumos ir pētītas dienas devas no 1 mg/kg līdz 200 mg, standartizēti klīniskie protokoli attiecībā uz optimālu lietošanas laiku, tīrību un kombinēšanu ar konkrētiem spēka treniņu režīmiem vēl nav izstrādāti [3, 4].