Importance de la carnosine pour la santé?

[Nutrimuscle-Conseils]

Carnosine supplementation improves glucose control in adults with pre-diabetes and type 2 diabetes: a randomised controlled trial
Rohit Hariharan October 13, 2023

Highlights
• Carnosine, an endogenous histidine containing dipeptide, is known to have potent antiglycating effects from studies in humans.
• This trial investigated the effect of high dose carnosine (2g) in a cohort of individuals with type 2 diabetes and overweight for a prolonged time (14 weeks) and studied effect on body composition using dual energy x-ray absorptiometry (DEXA) and intramuscular adipose tissue by peripheral quantitative computed tomography (pQCT).
• Our trial successfully demonstrated that carnosine does improve glucose control, even in individuals with diabetes being treated with Metformin.
• Therefore, carnosine should be evaluated further as a potential add-on treatment to further optimize glucose control in individuals already being treated with glucose lowering medications.

Background and Aims
Type 2 diabetes (T2DM) is a major cause of morbidity and mortality globally. Carnosine, a naturally occurring dipeptide, has anti-inflammatory, antioxidant, and anti-glycating effects, with preliminary evidence suggesting it may improve important chronic disease risk factors in adults with cardiometabolic conditions.
Methods and Results
In this randomized controlled trial, 43 adults (30%F) living with prediabetes or T2DM consumed carnosine (2 grams) or a matching placebo daily for 14 weeks to evaluate its effect on glucose metabolism assessed via a 2-hour 75g oral glucose tolerance test. Secondary outcomes included body composition analysis by dual energy x-ray absorptiometry (DEXA), calf muscle density by pQCT and anthropometry. Carnosine supplementation decreased blood glucose at 90 minutes (-1.31mmol/L; p=0.02) and 120 minutes (-1.60mmol/L, p=0.02) and total glucose area under the curve (-3.30mmol/L; p=0.04) following an oral glucose tolerance test. There were no additional changes in secondary outcomes. The carnosine group results remained significant before and after adjustment for age, sex, and change in weight (all>0.05), and in further sensitivity analyses accounting for missing data. There were no significant changes in insulin levels.
Conclusion
This study provides preliminary support for larger trials evaluating carnosine as a potential treatment for prediabetes and the initial stages of T2DM. Likely mechanisms may include changes to hepatic glucose output explaining the observed reduction in blood glucose without changes in insulin secretion following carnosine supplementation.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La supplémentation en carnosine améliore le contrôle de la glycémie chez les adultes atteints de pré-diabète et de diabète de type 2 : un essai contrôlé randomisé
Rohit Hariharan 13 octobre 2023

Points forts
• La carnosine, un dipeptide endogène contenant de l'histidine, est connue pour ses puissants effets antiglycants d'après des études réalisées chez l'homme.
• Cet essai a étudié l'effet d'une dose élevée de carnosine (2 g) dans une cohorte d'individus atteints de diabète de type 2 et en surpoids pendant une période prolongée (14 semaines) et a étudié l'effet sur la composition corporelle en utilisant l'absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA) et l'injection intramusculaire. tissu adipeux par tomodensitométrie quantitative périphérique (pQCT).
• Notre essai a démontré avec succès que la carnosine améliore le contrôle de la glycémie, même chez les personnes diabétiques traitées par metformine.
• Par conséquent, la carnosine devrait être évaluée plus en détail en tant que traitement d'appoint potentiel pour optimiser davantage le contrôle de la glycémie chez les personnes déjà traitées avec des médicaments hypoglycémiants.

Contexte et objectifs
Le diabète de type 2 (DT2) est une cause majeure de morbidité et de mortalité à l'échelle mondiale. La carnosine, un dipeptide naturel, a des effets anti-inflammatoires, antioxydants et anti-glycants, et des preuves préliminaires suggèrent qu'elle pourrait améliorer d'importants facteurs de risque de maladies chroniques chez les adultes souffrant de maladies cardiométaboliques.
Méthodes et résultats
Dans cet essai contrôlé randomisé, 43 adultes (30 % F) vivant avec un prédiabète ou un DT2 ont consommé quotidiennement de la carnosine (2 grammes) ou un placebo correspondant pendant 14 semaines pour évaluer son effet sur le métabolisme du glucose évalué via un test oral de tolérance au glucose de 75 g de 2 heures. . Les critères de jugement secondaires comprenaient l'analyse de la composition corporelle par absorptiométrie à rayons X à double énergie (DEXA), la densité musculaire du mollet par pQCT et anthropométrie. La supplémentation en carnosine a diminué la glycémie à 90 minutes (-1,31 mmol/L ; p=0,02) et 120 minutes (-1,60 mmol/L, p=0,02) et l'aire totale de glucose sous la courbe (-3,30 mmol/L ; p=0,04). ) suite à un test oral de tolérance au glucose. Il n'y a eu aucun changement supplémentaire dans les résultats secondaires. Les résultats du groupe carnosine sont restés significatifs avant et après ajustement en fonction de l'âge, du sexe et du changement de poids (tous > 0,05), ainsi que dans d'autres analyses de sensibilité tenant compte des données manquantes. Il n’y a eu aucun changement significatif dans les niveaux d’insuline.
Conclusion
Cette étude fournit un soutien préliminaire à des essais plus vastes évaluant la carnosine comme traitement potentiel du prédiabète et des premiers stades du DT2. Les mécanismes probables peuvent inclure des modifications de la production hépatique de glucose expliquant la réduction observée de la glycémie sans modification de la sécrétion d'insuline suite à une supplémentation en carnosine.

[Nutrimuscle-Conseils]

Carnosine reduces serum uric acid in hyperuricemia rats via restoring hepatorenal dysfunction and enhancing uric acid excretion by inhibiting inflammation
Ming Chen Journal of Functional Foods Volume 110, November 2023, 105863

Highlights
• Decreasing effect of carnosine on serum uric acid of hyperuricemia rats was demonstrated.
• Carnosine could repair hepatorenal damage in hyperuricemic rats.
• The anti-inflammatory of carnosine was realized by NF-κB and JNK/P-JNK signaling pathway.
• Carnosine downregulated the expression of URAT1 and GLUT9.
• Carnosine enhanced uric acid excretion by inhibiting inflammation.

Carnosine is a new type of food supplement with various bioactive functions, which has been widely used in fields such as health products, functional beverages, cosmetology, etc. However, there are few studies and application of carnosine in hyperuricemia. In the present study, the hyperuricemia rat model and the HK-2 cell injury model were used for investigating the anti-hyperuricemia effect and mechanism of carnosine. The results shown that, after carnosine administration, the content of serum uric acid(SUA) was decreased by 40.9%, the hepatic oxidative injury and the renal inflammatory injury were inhibited, the gene expressions of renal urate transporter 1(URAT1) and glucose transporter type 9(GLUT9) were remarkably downregulated. In the HK-2 cell injury model, the protein expressions of p-p65, p-JNK, NLRP3, caspase-1, URAT1 and GLUT9 were inhibited by carnosine. Furthermore, the protein expressions of URAT1 and GLUT9 were significantly decreased after the inhibition of p-p65 and p-JNK by QNZ and SP600125.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

La carnosine réduit l'acide urique sérique chez les rats hyperuricémiques en rétablissant le dysfonctionnement hépato-rénal et en améliorant l'excrétion d'acide urique en inhibant l'inflammation
Ming Chen Journal of Functional Foods Volume 110, novembre 2023, 105863

Points forts
• L'effet décroissant de la carnosine sur l'acide urique sérique des rats hyperuricémiques a été démontré.
• La carnosine pourrait réparer les lésions hépato-rénales chez les rats hyperuricémiques.
• L'effet anti-inflammatoire de la carnosine a été réalisé par les voies de signalisation NF-κB et JNK/P-JNK.
• La carnosine a régulé négativement l'expression de URAT1 et GLUT9.
• La carnosine améliore l'excrétion d'acide urique en inhibant l'inflammation.

La carnosine est un nouveau type de complément alimentaire doté de diverses fonctions bioactives, largement utilisé dans des domaines tels que les produits de santé, les boissons fonctionnelles, la cosmétologie, etc. Cependant, il existe peu d'études et d'applications de la carnosine dans l'hyperuricémie. Dans la présente étude, le modèle de rat hyperuricémique et le modèle de lésion cellulaire HK-2 ont été utilisés pour étudier l'effet anti-hyperuricémie et le mécanisme de la carnosine. Les résultats ont montré qu'après l'administration de carnosine, la teneur en acide urique sérique (SUA) était diminuée de 40,9 %, les lésions oxydatives hépatiques et les lésions inflammatoires rénales étaient inhibées, les expressions géniques du transporteur rénal d'urate 1 (URAT1) et du transporteur de glucose le type 9 (GLUT9) était remarquablement régulé à la baisse. Dans le modèle de lésion cellulaire HK-2, les expressions protéiques de p-p65, p-JNK, NLRP3, caspase-1, URAT1 et GLUT9 ont été inhibées par la carnosine. De plus, les expressions protéiques de URAT1 et GLUT9 ont été significativement diminuées après l'inhibition de p-p65 et p-JNK par QNZ et SP600125.

[Nutrimuscle-Conseils]

Effects of carnosine supplementation on markers for the pathophysiological development of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease in a diet-induced model
Núbia Alves Grandini Molecular and Cellular Endocrinology Volume 582, 1 March 2024, 112138

Consumption of diets high in sugar and fat is related to the development of Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD). Carnosine (CAR) is a dipeptide with antioxidant and anti-inflammatory action and has been studied for treating diseases. This work aimed to evaluate the effects of CAR on diet-induced MASLD in rats. Male Wistar rats were distributed into 2 groups (17 weeks): normocaloric (Co, n = 12), and hypercaloric diet rich in lipids and simple carbohydrates (MASLD, n = 12). After, the animals were redistributed to begin the treatment with CAR (4 weeks): Co (n = 6), Co + CAR (n = 6), MASLD (n = 6), and MASLD + CAR (n = 6), administered intraperitoneally (250 mg/kg). Evaluations included nutritional, hormonal and metabolic parameters; hepatic steatosis, inflammatory and oxidative markers. MASLD group had a higher adiposity index, systolic blood pressure, glucose, plasma and liver triglycerides and cholesterol, insulin, hepatic steatosis, oxidative markers, and lower PPAR-α (Peroxisome Proliferator-activated receptor α), compared to the Co. CAR attenuated plasma and hepatic triglyceride and cholesterol levels, hepatic steatosis, CD68+ macrophages, and hepatic oxidative markers, in addition to increasing HDL cholesterol levels and PPAR-α, compared to the untreated MASLD group.

CAR acts in importants pathophysiological processes of MASLD and may be a therapeutic compound to control the disease.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Effets de la supplémentation en carnosine sur les marqueurs du développement physiopathologique de la maladie hépatique stéatosique associée à un dysfonctionnement métabolique dans un modèle induit par l'alimentation
Núbia Alves Grandini Endocrinologie moléculaire et cellulaire Volume 582, 1er mars 2024, 112138

La consommation de régimes riches en sucre et en graisses est liée au développement de la maladie hépatique stéatosique associée au dysfonctionnement métabolique (MASLD). La carnosine (CAR) est un dipeptide ayant une action antioxydante et anti-inflammatoire et a été étudié pour traiter des maladies. Ce travail visait à évaluer les effets du CAR sur le MASLD induit par l'alimentation chez le rat. Les rats Wistar mâles ont été répartis en 2 groupes (17 semaines) : régime normocalorique (Co, n = 12) et hypercalorique riche en lipides et glucides simples (MASLD, n = 12). Ensuite, les animaux ont été redistribués pour commencer le traitement par CAR (4 semaines) : Co (n = 6), Co + CAR (n = 6), MASLD (n = 6) et MASLD + CAR (n = 6), administré par voie intrapéritonéale (250 mg/kg). Les évaluations comprenaient des paramètres nutritionnels, hormonaux et métaboliques ; stéatose hépatique, marqueurs inflammatoires et oxydatifs. Le groupe MASLD présentait un indice d'adiposité, une pression artérielle systolique, un glucose, des triglycérides plasmatiques et hépatiques plus élevés, un cholestérol, une insuline, une stéatose hépatique, des marqueurs oxydatifs et un PPAR-α (récepteur activé par les peroxysomes proliférateurs α) plus faible, par rapport au groupe Co. CAR atténué. taux plasmatiques et hépatiques de triglycérides et de cholestérol, stéatose hépatique, macrophages CD68+ et marqueurs oxydatifs hépatiques, en plus d'augmenter les taux de cholestérol HDL et de PPAR-α, par rapport au groupe MASLD non traité.

Le CAR agit dans des processus physiopathologiques importants du MASLD et peut être un composé thérapeutique pour contrôler la maladie.

[Nutrimuscle-Conseils]

Characterization of Carnosine Effect on Human Microglial Cells under Basal Conditions
Giuseppe Caruso Biomedicines. 2023 Feb 6;11(2):474.

The activity of microglia is fundamental for the regulation of numerous physiological processes including brain development, synaptic plasticity, and neurogenesis, and its deviation from homeostasis can lead to pathological conditions, including numerous neurodegenerative disorders.

Carnosine is a naturally occurring molecule with well-characterized antioxidant and anti-inflammatory activities, able to modulate the response and polarization of immune cells and ameliorate their cellular energy metabolism. The better understanding of microglia characteristics under basal physiological conditions, as well as the possible modulation of the mechanisms related to its response to environmental challenges and/or pro-inflammatory/pro-oxidant stimuli, are of utmost importance for the development of therapeutic strategies.

In the present study, we assessed the activity of carnosine on human HMC3 microglial cells, first investigating the effects of increasing concentrations of carnosine on cell viability. When used at a concentration of 20 mM, carnosine led to a decrease of cell viability, paralleled by gene expression increase and decrease, respectively, of interleukin 6 and heme oxygenase 1. When using the maximal non-toxic concentration (10 mM), carnosine decreased nitric oxide bioavailability, with no changes in the intracellular levels of superoxide ion. The characterization of energy metabolism of HMC3 microglial cells under basal conditions, never reported before, demonstrated that it is mainly based on mitochondrial oxidative metabolism, paralleled by a high rate of biosynthetic reactions. The exposure of HMC3 cells to carnosine seems to ameliorate microglia energy state, as indicated by the increase in the adenosine triphosphate/adenosine diphosphate (ATP/ADP) ratio and energy charge potential. The improvement of cell energy metabolism mediated by 10 mM carnosine could represent a useful protective weapon in the case of human microglia undergoing stressing conditions.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Caractérisation de l'effet de la carnosine sur les cellules microgliales humaines dans des conditions basales
Giuseppe Caruso Biomédicaments. 6 février 2023;11(2):474.

L'activité des microglies est fondamentale pour la régulation de nombreux processus physiologiques, notamment le développement du cerveau, la plasticité synaptique et la neurogenèse, et son écart par rapport à l'homéostasie peut conduire à des conditions pathologiques, notamment de nombreux troubles neurodégénératifs.

La carnosine est une molécule naturelle dotée d'activités antioxydantes et anti-inflammatoires bien caractérisées, capable de moduler la réponse et la polarisation des cellules immunitaires et d'améliorer leur métabolisme énergétique cellulaire. La meilleure compréhension des caractéristiques de la microglie dans des conditions physiologiques basales, ainsi que la possible modulation des mécanismes liés à sa réponse à des défis environnementaux et/ou à des stimuli pro-inflammatoires/pro-oxydants, sont de la plus haute importance pour le développement de stratégies thérapeutiques.

Dans la présente étude, nous avons évalué l'activité de la carnosine sur les cellules microgliales humaines HMC3, en étudiant d'abord les effets de l'augmentation des concentrations de carnosine sur la viabilité cellulaire. Lorsqu'elle est utilisée à une concentration de 20 mM, la carnosine entraîne une diminution de la viabilité cellulaire, parallèlement à une augmentation et une diminution de l'expression génique, respectivement, de l'interleukine 6 et de l'hème oxygénase 1. Lors de l'utilisation de la concentration maximale non toxique (10 mM), la carnosine diminution de la biodisponibilité de l'oxyde nitrique, sans modification des niveaux intracellulaires d'ions superoxydes. La caractérisation du métabolisme énergétique des cellules microgliales HMC3 dans des conditions basales, jamais rapportée auparavant, a démontré qu'il repose principalement sur le métabolisme oxydatif mitochondrial, parallèlement à un taux élevé de réactions biosynthétiques. L’exposition des cellules HMC3 à la carnosine semble améliorer l’état énergétique des microglies, comme l’indique l’augmentation du rapport adénosine triphosphate/adénosine diphosphate (ATP/ADP) et du potentiel de charge énergétique. L'amélioration du métabolisme énergétique cellulaire médiée par 10 mM de carnosine pourrait représenter une arme de protection utile dans le cas de microglies humaines soumises à des conditions de stress.

[Nutrimuscle-Conseils]

Evaluation of supplementary carnosine accumulation and distribution: an initial analysis of participants in the Nucleophilic Defense Against PM Toxicity (NEAT) clinical trial
Amino Acids Volume 56, article number 55, (2024) Shahid P. Baba

Carnosine is an endogenous dipeptide that buffers intracellular pH and quenches toxic products of lipid peroxidation. Used as a dietary supplement, it also supports exercise endurance. However, the accumulation and distribution of carnosine after supplementation has not been rigorously evaluated. To do this, we randomized a cohort to receive daily supplements of either placebo or carnosine (2 g/day). Blood and urine samples were collected twice over the subsequent 12 week supplementation period and we measured levels of red blood cell (RBC) carnosine, urinary carnosine, and urinary carnosine-propanol and carnosine-propanal conjugates by LC/MS–MS.

We found that, when compared with placebo, supplementation with carnosine for 6 or 12 weeks led to an approximate twofold increase in RBC carnosine, while levels of urinary carnosine increased nearly sevenfold. Although there were no changes in the urinary levels of carnosine propanol, carnosine propanal increased nearly twofold. RBC carnosine levels were positively associated with urinary carnosine and carnosine propanal levels. No adverse reactions were reported by those in the carnosine or placebo arms, nor did carnosine supplementation have any effect on kidney, liver, and cardiac function or blood electrolytes.

In conclusion, irrespective of age, sex, or BMI, oral carnosine supplementation in humans leads to its increase in RBC and urine, as well as an increase in urinary carnosine-propanal. RBC carnosine may be a readily accessible pool to estimate carnosine levels.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Évaluation de l'accumulation et de la distribution de la carnosine supplémentaire : une analyse initiale des participants à l'essai clinique NEAT (Nucleophilic Defense Against PM Toxicity)
Amino Acids Volume 56, article number 55, (2024) Shahid P. Baba

La carnosine est un dipeptide endogène qui tamponne le pH intracellulaire et éteint les produits toxiques de la peroxydation lipidique. Utilisée comme complément alimentaire, elle favorise également l'endurance à l'effort. Cependant, l'accumulation et la distribution de la carnosine après supplémentation n'ont pas été rigoureusement évaluées. Pour ce faire, nous avons randomisé une cohorte pour recevoir des suppléments quotidiens de placebo ou de carnosine (2 g/jour). Des échantillons de sang et d'urine ont été prélevés deux fois au cours de la période de supplémentation de 12 semaines suivante et nous avons mesuré les niveaux de carnosine dans les globules rouges (RBC), de carnosine urinaire et de conjugués de carnosine-propanol et de carnosine-propanal urinaires par LC/MS–MS.

Nous avons constaté que, par rapport au placebo, une supplémentation en carnosine pendant 6 ou 12 semaines entraînait une augmentation d'environ deux fois de la carnosine érythrocytaire, tandis que les niveaux de carnosine urinaire augmentaient de près de sept fois. Bien qu'il n'y ait eu aucun changement dans les niveaux urinaires de carnosine propanol, la carnosine propanal a presque doublé. Les niveaux de carnosine érythrocytaire étaient positivement associés aux niveaux urinaires de carnosine et de carnosine propanal. Aucune réaction indésirable n'a été signalée par les personnes du groupe carnosine ou placebo, et la supplémentation en carnosine n'a eu aucun effet sur la fonction rénale, hépatique et cardiaque ou sur les électrolytes sanguins.

En conclusion, indépendamment de l'âge, du sexe ou de l'IMC, la supplémentation orale en carnosine chez l'homme entraîne une augmentation de son taux de globules rouges et d'urine, ainsi qu'une augmentation de la carnosine-propanal urinaire. La carnosine érythrocytaire peut être un pool facilement accessible pour estimer les niveaux de carnosine.