เอพิแคทชินช่วยสร้างกล้ามเนื้อและเพิ่มความแข็งแรงได้จริงไหม?

บทนำและกลไกที่ถูกเสนอ

เอพิแคทชิน (Epicatechin) ซึ่งเป็นสารโมโนเมอริก ฟลาแวน-3-ออล (monomeric flavan-3-ol) ที่พบในโกโก้ (Theobroma cacao) และชาเขียว (Camellia sinensis) ได้รับความสนใจในฐานะสารเพิ่มสมรรถภาพทางกาย (ergogenic) และสารเสริมสร้างกล้ามเนื้อ (anabolic) [4] ในแบบจำลองก่อนการทดลองทางคลินิก (preclinical models) เอพิแคทชินช่วยปรับสมดุลโปรตีนในกล้ามเนื้อลาย (skeletal muscle proteostasis) โดยการยับยั้งไมโอสแตติน (myostatin) ซึ่งเป็นตัวควบคุมเชิงลบต่อการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ และลดการทำงานของ E3 ubiquitin ligases รวมถึงปัจจัยการถอดรหัส (transcription factors) ที่เกี่ยวข้องกับการฝ่อของกล้ามเนื้อ ได้แก่ MAFbx (atrogin-1), MuRF1 และ FOXO [3, 4] ในเวลาเดียวกัน สารนี้ยังช่วยเพิ่มระดับฟอลลิสแตติน (follistatin ซึ่งเป็นสารต้านไมโอสแตตินตามธรรมชาติในร่างกาย) กระตุ้นปัจจัยควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อ (myogenic regulatory factors) เช่น MyoD, Myf5 และไมโอเจนิน (myogenin) ตลอดจนกระตุ้นวิถีการส่งสัญญาณ IGF-PI3K-AKT/mTOR ซึ่งทำหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีนของกล้ามเนื้อ [3, 4]

นอกเหนือจากวิถีที่ควบคุมการเพิ่มขนาดของกล้ามเนื้อ (hypertrophy) แล้ว เอพิแคทชินยังมีคุณสมบัติโดดเด่นในการส่งเสริมการสร้างไมโทคอนเดรียใหม่ (mitochondrial biogenesis) และการสร้างหลอดเลือดฝอย (capillary angiogenesis) ในเส้นใยกล้ามเนื้อลายเมื่อเทียบกับสารกลุ่มแคทิชินชนิดย่อยอื่นๆ [3, 4] กลไกทางสรีรวิทยาเหล่านี้ทำให้เอพิแคทชินถูกมองว่าเป็นสารที่มีศักยภาพในการเพิ่มการปรับตัวจากการฝึกแรงต้าน พัฒนาความแข็งแรง และปรับสมดุลของอัตราส่วนฟอลลิสแตตินต่อไมโอสแตตินในกระแสเลือด [3] อย่างไรก็ตาม เมื่อนำผลการค้นพบเชิงกลไกเหล่านี้มาประยุกต์ใช้กับนักกีฬาที่ผ่านการฝึกแรงต้านในมนุษย์ กลับพบผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันและขึ้นอยู่กับกลุ่มประชากรที่ศึกษา [4, 5]

ข้อมูลการศึกษานำร่องแบบเฉียบพลันในมนุษย์

ความสนใจในระยะแรกเกี่ยวกับประสิทธิภาพในการเสริมสร้างกล้ามเนื้อของเอพิแคทชิน เกิดจากการศึกษานำร่องเพื่อพิสูจน์แนวคิด (proof-of-concept) ในมนุษย์ [6, 8] ในการทดลองนี้ อาสาสมัครวัยกลางคนจำนวน 6 คน (อายุเฉลี่ย 41 ± 5 ปี) ได้รับ (-)-เอพิแคทชิน บริสุทธิ์ 25 มก. วันละสองครั้ง (~1 มก./กก./วัน) เป็นเวลา 7 วัน [6] ผลการทดลองพบว่า อัตราส่วนฟอลลิสแตตินต่อไมโอสแตตินในพลาสมาเพิ่มขึ้น 49.2 ± 16.6% พร้อมกับความแข็งแรงในการกำมือแบบไอโซเมตริก (isometric handgrip strength) ทั้งสองข้างเพิ่มขึ้น ~7% [6, 8, 11]

ข้อมูลก่อนการทดลองทางคลินิกเพิ่มเติมในหนูสายพันธุ์ C57BL/6 ทั้งวัยหนุ่มสาว (อายุ 6 เดือน) และวัยชรา (อายุ 26 เดือน) ที่ได้รับสาร 1 มก./กก. วันละสองครั้ง แสดงให้เห็นว่าระดับไมโอสแตตินในกล้ามเนื้อลายลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (-15% และ -21% ตามลำดับ) และมีระดับฟอลลิสแตตินเพิ่มขึ้น 56% ในกล้ามเนื้อของหนูวัยชรา ควบคู่ไปกับการลดลงของตัวบ่งชี้ความชราภาพของเซลล์ (senescence-associated markers) [6, 8] แม้ว่าผลการค้นพบนี้จะยืนยันถึงความพร้อมใช้ทางชีวภาพ (bioavailability) และการปรับเปลี่ยนระบบต่อมไร้ท่อในระยะเฉียบพลัน แต่ขนาดตัวอย่างก็มีขนาดเล็กมาก (n=6) ขาดการควบคุมสถานะการฝึกซ้อม และไม่มีกลุ่มควบคุมที่มีการสุ่มตรวจ [6]

หลักฐานในกลุ่มผู้ป่วยและผู้ที่มีภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย

หลักฐานทางคลินิกที่หนักแน่นที่สุดสำหรับการเสริมเอพิแคทชินร่วมกับการฝึกแรงต้าน มาจากการทดลองแบบสุ่ม มีกลุ่มควบคุม และอำพรางสองฝ่าย (double-blind randomized controlled trial) เป็นเวลา 8 สัปดาห์ โดย Mafi และคณะ (2019) ในเพศชายสูงอายุที่มีภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อยจำนวน 62 คน (อายุเฉลี่ย 68.63 ± 2.86 ปี) [1] ผู้เข้าร่วมการทดลองถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มคู่ขนาน ได้แก่ กลุ่มฝึกแรงต้านอย่างเดียว (RT), กลุ่มรับประทานเอพิแคทชินอย่างเดียว (EP), กลุ่มฝึกแรงต้านร่วมกับรับประทานเอพิแคทชิน (RT+EP) หรือกลุ่มยาหลอก (PL) [1]

การแทรกแซงในกลุ่ม RT+EP ให้ผลลัพธ์ที่เหนือกว่ากลุ่มอื่นๆ ทั้งหมด [1]:

• ฟอลลิสแตตินและไมโอสแตติน: กลุ่ม RT+EP มีการเพิ่มขึ้นของฟอลลิสแตตินในพลาสมาและอัตราส่วนฟอลลิสแตตินต่อไมโอสแตตินมากที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ [1] ขณะที่ระดับไมโอสแตตินในพลาสมาลดลงอย่างมีนัยสำคัญเฉพาะในกลุ่ม RT+EP และ RT เท่านั้น [1]
• ผลลัพธ์ด้านความแข็งแรง: ความแข็งแรงสูงสุดของร่างกายส่วนบน (chest press) และร่างกายส่วนล่าง (leg press) เพิ่มขึ้นในกลุ่ม RT+EP มากกว่ากลุ่ม RT เพียงอย่างเดียว, EP เพียงอย่างเดียว หรือยาหลอก อย่างมีนัยสำคัญ [1]
• ตัวชี้วัดด้านการทำงานและโครงสร้างสรีระ: ดัชนีมวลกล้ามเนื้อรยางค์ (Appendicular muscle mass index หรือ AMMI) และสมรรถภาพการเคลื่อนไหวจากการทดสอบ Timed Up and Go (TUG) ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในทั้งสามกลุ่มที่มีการแทรกแซงเมื่อเทียบกับกลุ่มยาหลอก [1]

ในกลุ่มประชากรทางคลินิกที่มีพยาธิสภาพของกล้ามเนื้อ เช่น โรคกล้ามเนื้อเจริญผิดเพี้ยนแบบเบคเกอร์ (Becker muscular dystrophy) การรับประทาน (-)-เอพิแคทชิน (100 มก./วัน) เป็นเวลา 8 สัปดาห์ ก็ส่งผลให้ฟอลลิสแตตินในกล้ามเนื้อและพลาสมาเพิ่มขึ้น ไมโอสแตตินลดลง และตัวบ่งชี้การสร้างไมโทคอนเดรียใหม่เพิ่มขึ้น เช่น PGC-1α, LKB1, AMPK รวมถึงความหนาแน่นของคริสตี (cristae abundance) [10] อย่างไรก็ตาม กลุ่มประชากรเหล่านี้มีระดับไมโอสแตตินเริ่มต้นที่สูงกว่า มีการสูญเสียกล้ามเนื้ออย่างเด่นชัด และมีการส่งสัญญาณสร้างกล้ามเนื้อที่ถูกกดไว้เมื่อเทียบกับผู้ใหญ่สุขภาพดีที่ผ่านการฝึกแรงต้าน [6, 10]

ประสิทธิภาพในกลุ่มคนหนุ่มสาว สุขภาพดี และผ่านการฝึกซ้อม

การนำผลลัพธ์เหล่านี้ไปปรับใช้โดยตรงกับกลุ่มคนหนุ่มสาวที่ผ่านการฝึกแรงต้านยังคงเผชิญกับความท้าทายจากข้อมูลทางคลินิกที่ขัดแย้งกัน [4, 5] ในการทดลองแบบสุ่ม มีกลุ่มควบคุม และอำพรางสองฝ่ายเป็นเวลา 4 สัปดาห์ในกลุ่มคนวัยหนุ่มสาวที่ออกกำลังกายเพื่อสันทนาการจำนวน 20 คน (อายุ 18–30 ปี) การเสริม (-)-เอพิแคทชิน ขนาด 200 มก./วัน (100 มก. วันละสองครั้ง) ร่วมกับการฝึกปั่นจักรยาน ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของ mRNA ของไมโอสแตตินในกล้ามเนื้อลาย หรือระดับโปรตีนตัวบ่งชี้ไมโทคอนเดรีย เช่น ไซโตโครม ซี (cytochrome C) และซิเตรตซินเทส (citrate synthase) แต่อย่างใด [5]

ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษายังพบผลการรบกวน (interference effect) ต่อการปรับตัวด้านความทนทานอย่างเห็นได้ชัด โดยกลุ่มที่ได้รับเอพิแคทชินมีอัตราการตอบสนองต่อการฝึกซ้อมที่ลดทอนลง โดยไม่พบการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของเอนไซม์ซักซิเนตดีไฮโดรจีเนส (succinate dehydrogenase หรือ SDH; p = 0.81) หรืออัตราการใช้ออกซิเจนสูงสุดสัมพัทธ์ (relative peak oxygen consumption หรือ VO2 peak; p = 0.21) ในขณะที่กลุ่มฝึกซ้อมที่ได้รับยาหลอกมีการพัฒนาขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทั้งในค่า SDH (p = 0.03) และ VO2 peak (p < 0.01) [5] แม้ว่าการศึกษาเฉพาะนี้จะประเมินการปั่นจักรยานมากกว่าการฝึกแรงต้านแบบหนักโดยตรง แต่ความล้มเหลวในการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนไมโอสแตตินก็ชี้ให้เห็นว่า เอพิแคทชินไม่ได้ยับยั้งวิถีสัญญาณไมโอสแตตินอย่างเสมอไปในกล้ามเนื้อของคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี [5]

สรุปเชิงปฏิบัติสำหรับนักกีฬา

วรรณกรรมทางคลินิกในปัจจุบันแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างอย่างชัดเจนของผลลัพธ์จากเอพิแคทชิน:

1. มีประสิทธิภาพสูงในกล้ามเนื้อที่บกพร่องหรือมีภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย: ในผู้สูงอายุที่มีภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อยและกลุ่มประชากรทางคลินิกที่มีระดับไมโอสแตตินเพิ่มขึ้นตามวัยและฟอลลิสแตตินลดลง เอพิแคทชินทำงานร่วมกับการฝึกแรงต้านอย่างเสริมฤทธิ์กันเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและปรับปรุงอัตราส่วนฟอลลิสแตตินต่อไมโอสแตติน [1, 6, 10]
2. ประสิทธิภาพในการเพิ่มขนาดกล้ามเนื้อยังไม่แน่นอนในกลุ่มที่ผ่านการฝึกซ้อม: ในบุคคลหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี เอพิแคทชินไม่สามารถลดการแสดงออกของ mRNA ของไมโอสแตติน หรือเพิ่มการปรับตัวของเอนไซม์ไมโทคอนเดรียในระหว่างการฝึกซ้อมได้ [5] การได้รับในปริมาณสูงอาจลดทอนสัญญาณความเครียดระดับเซลล์ที่เกิดจากการฝึกซ้อมซึ่งจำเป็นต่อการปรับตัว [5]
3. ยังขาดขนาดยาที่ได้มาตรฐาน: แม้ว่าจะมีการศึกษาขนาดการใช้ต่อวันระหว่าง 1 มก./กก. ถึง 200 มก. ในการทดลองต่างๆ แต่เกณฑ์วิธีทางคลินิกที่เป็นมาตรฐานในแง่ของจังหวะเวลา ความบริสุทธิ์ และการจับคู่กับโปรแกรมการฝึกแรงต้านที่จำเพาะเจาะจงนั้นยังไม่ได้รับการสรุปอย่างแน่ชัด [3, 4]