Sarkopenia to związana z wiekiem utrata mięśni, połączona z ich dysfunkcją. Zgodnie z kodem Międzynarodowej Klasyfikacji Chorób, od 2016 r. sarkopenię klasyfikuje się jako chorobę. Sarkopenia uznawana jest za poważny problem zdrowotny wieku późnego, który stanowi znaczne obciążenie socjalne i ekonomiczne społeczeństw. Pomimo licznych prób poszukiwania i opracowywania środków terapeutycznych, skutecznych przy sarkopenii, wciąż pozostają one niezadowalające ze względu na małą liczbę przekonujących dowodów na ich skuteczności lub znaczną liczbę towarzyszących ich stosowaniu skutków ubocznych. Obecnie za podstawową metodę leczenia sarkopenii uznawany jest trening siłowy. Istnieją jednak ograniczenia w ordynowaniu treningu siłowego jako środka interwencyjnego w przypadku sarkopenii, ponieważ osoby starsze jako pacjenci z sarkopenią bywają przykuci do łóżka na skutek przebiegu choroby i ogólnego osłabienia. Tak więc brak efektywnej interwencji przeciwko sarkopenii podkreśla potrzebę opracowania skutecznych i bezpiecznych środków wspomagających muskulaturę osób starszych.

Skupienie się na ogólnych mechanizmach molekularnych, związanych z obrotem białek oraz biogenezą mitochondriów pomaga zrozumieć naukowcom fizjologię i dysfunkcję starzejącego się mięśnia. Daje to możliwości opracowania nowych środków przeciwko sarkopenii, ponieważ zarówno obrót białka, jak i kondycja mitochondriów są ściśle związane z funkcjonalnością i masą mięśni szkieletowych. Jednocześnie fizjologicznie niski, ale przewlekły stan zapalny, jest jednym z głównych czynników indukujących rozwój sarkopenii. A to z tego powodu, że interleukina 6 (IL-6) i czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-α), które reprezentują główne czynniki prozapalne, odgrywają kluczową rolę w przyspieszaniu tempa degradacji białek, pogarszaniu się funkcji mitochondriów oraz wywoływaniu nadmiernej odpowiedzi zapalnej.

Czarny imbir to roślina spokrewniona z popularnym imbirem, szeroko rozpowszechniona w tropikalnej Azji. Naukowcom znany jest jako Kaempferia parviflora, a w Japonii powszechnie nazywany „czarną kurkumą” lub właśnie „czarnym imbirem”. Tymczasem w kraju jego pochodzenia, w Tajlandii, tubylcy mówią o nim jako o Krachai Dam. Tradycyjnie czarny imbir uznawany jest przez Azjatów za środek energizujący i tonizujący. Ta tradycja ludowa znalazła już potwierdzenie we wcześniejszych badaniach naukowych.

Otóż wcześniejsze doświadczenia z udziałem ludzi wykonane pod rygorem badań klinicznych wskazywały, że ekstrakt z czarnego imbiru wpływa wyraźnie dodatnio na sprawność fizyczną, a mianowicie na siłę chwytu, siłę mięśni nóg, równowagę, wytrzymałość i aktywność lokomotoryczną sportowców oraz starszych, ogólnie zdrowych osób. Przykładowo do jednego z tych badań zrekrutowano 24 zdrowych ochotników, gdzie każdy ochotnik zażywał raz dziennie, przez 4 tygodnie, jedną kapsułkę zawierającą 100 mg ekstraktu z czarnego imbiru lub taką samą ilość placebo. Zarówno przed rozpoczęciem suplementacji, jak też pod koniec okresu suplementacyjnego, przeprowadzono testy sprawności fizycznej, które pozwoliły ocenić, że – w porównaniu z grupą placebo – grupa czarnego imbiru poprawiła ponad 7.5-krotnie aktywność lokomotoryczną swoich mięśni, ponad 4-krotnie wytrzymałość mięśniową, ponad 3.5-krotnie siłę mięśni nóg oraz (uwaga!) ponad 10-krotnie siłę mięśni rąk (Wattanathorn, 2012; Promthep, 2015; Kazuya, 2016).

Te niewątpliwe sukcesy zachęciły naukowców do dalszych badań nad czarnym imbirem, m.in. w kontekście wpływu jego składników aktywnych na masę naszych mięśni. Czarny imbir jest bowiem bogatym źródłem flawonoidów, o szczególnie wysokiej zawartości polimetoksyflawonów – najwyższej spośród wszystkich surowców flawonoidowych. Dlatego też w jednym z najnowszych badań (Ono, 2019), w fazie eksperymentu prowadzonej poza żywym organizmem, zaobserwowano, że dodatek do podłoża hodowlanego mieszanki najaktywniejszych flawonoidów czarnego imbiru zwiększa o ok. 30% wymiary formujących się włókien mięśniowych, w porównaniu z hodowlami komórkowymi, utrzymywanymi na podłożu bez dodatku flawonoidów imbirowych. Chociaż najaktywniejszy związek z tej grupy zwiększał wymiary formujących się włókien mięśniowych aż o 40%. Jak dowiedziono w wyniku wnikliwszych badań molekularnych, wzrost wymiarów formujących się włókien mięśniowych był efektem zdolności flawonoidów imbirowych do promocji syntezy białek mięśniowych na drodze wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia jonów wapniowych.

Natomiast w fazie eksperymentu prowadzonej w warunkach życiowych odnotowano, że – w porównaniu z grupą kontrolną – podawanie doustne mieszaniny złożonej z czterech najaktywniejszych flawonoidów imbirowych spowodowało wzrost rozmiaru i wagi mięśni u myszy z oznakami przedwczesnego starzenia się organizmu.

Jednak działanie skierowane przeciwko sarkopenii DMF (dimetoksyflawonu, najaktywniejszego biologicznie składnika czarnego imbiru) nadal do niedawna pozostawało do dowiedzenia. Dlatego w najnowszym badaniu dotyczącym wpływu czarnego imbiru na mięśnie (Kim, 2020), naukowcy postanowili ocenić, czy DMF opóźnia rozwój i progresję sarkopenii, skupiając się na szlakach sygnalizacyjnych, związanych z obrotem białek i biogenezą mitochondriów u myszy w podeszłym wieku. Ponadto postanowili zmierzyć poziom czynników prozapalnych w surowicy krwi i tkance mięśniowej gryzoni, aby ocenić siłę przeciwzapalnego działania DMF na mięśnie dotknięte sarkopenią.

W badaniu tym suplementacja DMF nie tylko stymulowała siłę chwytu i wytrzymałość wysiłkową, ale także zwiększała masę i objętość mięśni starych myszy. Jak ustalili autorzy, istnieją trzy punkty uchwytu DMF w leczeniu sarkopenii u starszych osobników. Po pierwsze, DMF stymuluje szlaki syntezy białek mięśniowych, obniżając jednocześnie ekspresję genów zaangażowanych w proteolizę, czyli rozpad białek mięśniowych. Następnie DMF stymuluje biogenezę mitochondriów poprzez regulację w górę ekspresji odpowiednich czynników komórkowych. Wreszcie DMF łagodzi odpowiedź zapalną poprzez zmniejszenie poziomów TNF-α i IL-6, zarówno w surowicy krwi, jak też w mięśniach.

Podsumowując, autorzy badania wyrazili opinię, że DMF, czyli najaktywniejszy składnik biologicznie czynny czarnego imbiru, może być stosowany jako naturalny środek hamujący sarkopenię, skutecznie działający poprzez poprawę obrotu białka i funkcji mitochondriów.

Sławomir Ambroziak