Słowa kluczowe: orotan, kwas orotowy, kreatyna, pirymidyny, glikogen, glikoproteiny, proteoglikany, kwasy nukleinowe.
W oficjalnych lekospisach i na rynku farmaceutycznym – pozostało już niewiele anabolików, nie będących hormonami lub ich pochodnymi. Przed erą hormonów – było ich znacznie więcej. Hormony i pochodne hormonów usunęły je w cień. Nic dziwnego, bo hormony działają anabolicznie: i pewniej, i silniej.
Jednym z takich niedobitków jest bohater dzisiejszej opowieści – orotan (kwas orotowy).
Jak to dawniej bywało?…
Kwas orotowy był dosyć popularnym anabolikiem jeszcze w latach 80-tych. Na krajowym rynku farmaceutycznym – egzystował tani jego preparat, importowany zza wschodniej granicy.
Obecnie już tylko jedna firma zachodnioeuropejska używa go – jako dodatku w preparacie złożonym. Jako lek anaboliczny, kwas orotowy znajduje zastosowanie w sytuacjach, kiedy zachodzi potrzeba zwiększenia zatrzymywania białek, a nie można zastosować sterydów – np. w chorobach wątroby.
W latach 80-tych – był on również dość popularnym środkiem wspomagania wysiłku, szczególnie w sportach siłowych. Ze wspomagania wyeliminowały go jednak nie hormony, bo te – bez wyjątku – są w sporcie zakazane, ale – przede wszystkim – kreatyna, która okazała się skuteczniejszym, dozwolonym środkiem anabolicznym.
Skoro jednak kwas orotowy jest anabolikiem słabszym od kreatyny – i w praktyce – niemal już nie stosowanym, po co zaprzątam nim głowę sobie i Wam – przy okazji?…
Inaczej nie znaczy słabiej!
Kreatyna daje bardzo szybkie efekty – w postaci przyrostu siły i masy. To powoduje, że postrzegana jest obecnie – jako najskuteczniejszy, dozwolony anabolik. Już mało kogo obchodzi, że – po zakończeniu suplementacji kreatyną – pewna część nabytych dzięki niej parametrów spada. I tak cieszy się znacznie większym uznaniem, niż np. HMB, którego efekty działania pojawiają się w dłuższej perspektywie czasowej, za to są znacznie trwalsze.
To samo dotyczy suplementacji kwasu orotowego… Działa w dłuższej perspektywie czasowej, ale – ponieważ konkretnie na anabolizm białek – dlatego zdobyta dzięki niemu masa jest relatywnie trwała.
Badaczy jednego z amerykańskich laboratoriów badawczych zainspirowała następująca idea: gdyby tak połączyć – szybką efektywność kreatyny z trwałą kwasu orotowego, można by uzyskać – niezwykle ciekawy anabolik… W ten sposób powstała właśnie nowa substancja wspomagająca – orotan kreatyny.
Moment wyboru.
Znane efekty anabolicznego działania kwasu orotowego nie były jedynymi cechami tej substancji, które wpłynęły na decyzję – o syntezie nowej formy kreatyny.
Z wielu poprzednich artykułów zapewne pamiętacie, że kreatyna – sprzężona z kwasami organicznymi – działa dużo lepiej, od zwykłego monohydratu kreatyny. Przykładem może być tutaj jabłczan kreatyny. Aby uniknąć ponownych wywodów – na temat wyższości koniugowanych (sprzężonych) kreatyn nad monohydratem, odeślę zainteresowanych do lektury wcześniejszych artykułów, a tutaj tezę tę postawię – po prostu – jako pewnik.
Po wnikliwej analizie materiału badawczego – okazało się również, że niektóre z mechanizmów działania kwasu orotowego w organizmie są ściśle powiązane – z mechanizmem działania kreatyny. To pozwalało domniemywać, że kwas orotowy i kreatyna wykażą synergizm – będą wzmacniały wzajemnie efekty swojego działania.
Jednak, aby rozstrzygnąć – czy sprzężenie kreatyny z orotanem było dobrym pomysłem – musimy przyjrzeć się wszystkim mechanizmom jego wspomagającego działania, ale przede wszystkim – tym, związanym z anabolizmem białek.
Od początku.
Analizę aktywności orotanu musimy rozpocząć od ustalenia jego miejsca w procesach metabolicznych…
Jest on bezpośrednim prekursorem pirymidyn – substancji o kluczowym znaczeniu dla wielu procesów życiowych, więc suplementacja orotanu prowadzi – jak dowodzą badania – do wzrostu poziomu pirymidyn w organizmie.
Pirymidyny pełnią zadania podobne do puryn, czyli nukleotydów komórkowych, których najlepiej znanym sportowcom przedstawicielem jest ATP. Zapewne wszyscy pamiętamy, że ATP generuje impuls siłowy włókien mięśniowych podczas pracy i stymuluje anabolizm białek w okresie regeneracji powysiłkowej. Ponieważ kreatyna transportuje ATP z miejsc jego wytwarzania do miejsc jego działania, dlatego – stosowana w formie suplementu – daje efekt ergogeniczny (pracotwórczy) i anaboliczny. ATP pobudza wymienione procesy w ten sposób, że zaopatruje je w energię metaboliczną, warunkującą ich przebieg, jak również – dostarcza molekuł (rodników fosforanowych) aktywujących kinazy, czyli specjalne enzymy, przenoszące sygnały anaboliczne – od hormonów anabolicznych – do genów.
Inną – zapewne dobrze znaną Wam puryną – jest cAMP. Znaną z tego, że stymuluje lipolizę (rozpad tłuszczu) i anabolizm białek. Nic więc dziwnego, że suplementy podnoszące jego poziom, szczególnie termogeniki, biją w sporcie rekordy popularności.
Również niezwykle popularne w sporcie stymulatory tlenku azotu (NO), jak np. jabłczan cytruliny czy alfa ketoglutaran argininy (AAKG), działają anabolicznie poprzez podnoszenie poziomu jednego z nukleotydów purynowych – cGMP.
Nukleotydy pirymidynowe – pochodne kwasu orotowego – też mają swój udział w procesach związanych z adaptacją wysiłkową. Które i jaki, wyjaśniam właśnie – poniżej…
Glikogen.
ATP stymuluje syntezę białek w ten sposób, że wiąże aminokwasy, energizuje je i przekształca w tzw. aminoacyloadenylany. Dopiero w postaci aminoacyloadenylanów – aminokwasy łączą się ze sobą i budują duże cząsteczki białek.
Wiemy, że glukoza z pokarmów węglowodanowych jest magazynowana w wątrobie i tkance mięśniowej – również pod postacią dużych cząsteczek – glikogenu. Aby cząsteczki glukozy mogły wiązać się ze sobą w duże molekuły glikogenu – również potrzebują zastrzyku energetycznego. Jednak tego dostarcza im nie nukleotyd purynowy – ATP, ale pirymidynowy – UTP. Kiedy więc pod wpływem suplementacji orotanu wzrasta poziom UTP, glikogen gromadzi się sprawniej i obficiej. Jest to o tyle ważne dla poziomu wytrenowania, że ten cukier magazynowy dostarcza energii podczas wysiłku – a zgromadzony w komórkach mięśniowych – stanowi część objętości masy mięśniowej. Systematyczne powiększanie zasobów glikogenu w tkance mięśniowej prowadzi do zwiększenia ich masy oraz daje wrażenie jakości, jędrności i pełności mięśni, bo każda cząsteczka zgromadzonej w glikogenie glukozy wiąże dodatkowo cztery cząsteczki wody.
Glikoproteiny i proteoglikany.
Wiemy już, że pochodzący od orotanu UTP jest niezbędny do wiązania małych cząsteczek jednocukrów – w duże cząsteczki wielocukrów. Dotyczy to nie tylko glukozy i glikogenu, ale wszystkich – jedno- i wielocukrów.
W tym momencie musimy pamiętać o tym, że pewna część białek mięśniowych, na których przyroście masy tak bardzo zależy zawsze siłaczom, to białka zbudowane nie tylko z łańcuchów aminokwasowych, ale dodatkowo – cukrowych. Biochemia określa je nazwami: glikoprotein i proteoglikanów. Rola mięśniowych białek strukturalnych, związanych z cukrami, polega – przede wszystkim – na wynoszeniu siły skurczu włókienek mięśniowych poza komórkę mięśniową i przenoszeniu jej na bierne elementy aparatu ruchu. Białka takie stanowią też podstawę składu owych – biernych elementów aparatu ruchu, czyli ścięgien, więzadeł, powięzi, kości i stawów – a więc tych struktur, które odpowiadają za rozwój naszej siły i odporność na kontuzje.
Tak więc od poziomu orotanu, czyli dostępności UTP do przebiegu procesów metabolicznych, zależy też bezpośrednio tempo i poziom syntezy niektórych białek tkanki mięśniowej i jej tkanek podporowych.
Kwasy nukleinowe.
Pochodne kwasu orotowego stanowią podstawę składu kwasów nukleinowych – DNA i RNA. Ponieważ suplementacja orotanu podnosi ich poziom, od początku badań nad tą substancją podejrzewano, że kierunek jej działania anabolicznego może być związany z udziałem w syntezie tych kwasów.
DNA jest jakby instrukcją budowy białek, zaszyfrowaną w jakimś archaicznym języku. RNA natomiast, to jakby przekład tej instrukcji – z aramejskiego na polski. Tak więc od tempa syntezy DNA i RNA zależy ostatecznie – tempo syntezy białek.
Pierwszym etapem syntezy białek jest właśnie synteza RNA, czyli tłumaczenie instrukcji z DNA. W tym procesie musi powstać bardzo dużo cząsteczek RNA, bo enzymy prowadzące syntezę białek – to jakby niewolnicy z różnych barbarzyńskich nacji, mówiący różnymi językami, więc potrzebujący własnych wersji językowych zaszyfrowanej instrukcji. Tempo syntezy RNA zależy od dostępności substratów – w tym wypadku – głównie pochodnych orotanu. Ten mechanizm może odpowiadać więc – w znacznej mierze – za właściwości anaboliczne kwasu orotowego.
Synteza DNA ma kluczowe znaczenie dla nowych komórek; każda z nich powstaje przecież – poprzez podwojenie DNA. Może mieć i też – dla rozwoju masy mięśniowej, bo chociaż rozwój ten odbywa się przede wszystkim poprzez gromadzenie białek w starych komórkach, to częściowo też – przez tworzenie nowych. Młode komórki mięśniowe są też pomnażane dla ich cennych jąder, które – asymilowane są przez stare komórki – wzmacniają ich potencjał anaboliczny.
Synteza DNA jest natomiast podstawowym wyznacznikiem tempa syntezy jednej klasy białek mięśniowych – mitochondrialnych. Wprawdzie stanowią one jedynie 1% masy owych białek, to odpowiadają w dużej mierze – za rozwój pozostałych.
Dla tempa wstępnych etapów syntezy białek mięśniowych, czyli syntezy DNA i RNA, orotan ma dlatego kluczowe znaczenie, że dostarcza dwóch deficytowych składników kwasów nukleinowych: tymidyny (strategicznej dla DNA) i uracylu (strategicznego dla RNA).
Wspólnie z kreatyną.
W jaki sposób powstaje ATP, generujący impuls siłowy i stymulujący anabolizm białek, pisałem już wielokrotnie. Tutaj tylko krótkie przypomnienie…
Energia ze składników pokarmowych, magazynowana w wiązaniach chemicznych – z udziałem atomów wodoru, zamieniana jest w mitochondriach na energię użyteczną, magazynowaną w wiązaniach bogatoenergetycznych – z udziałem rodników fosforanowych. Te bogatoenergetyczne wiązania tworzone są w mitochondriach – pomiędzy rodnikami fosforanowymi a adenozyną. Tym sposobem – powstaje właśnie adenozynotrifosforan (ATP). Jednak ten nie ma możliwości samodzielnego przemieszczania się pomiędzy przedziałami komórkowymi, a więc docierania do włókienek mięśniowych, gdzie powstaje impuls siłowy, do cytoplazmy, gdzie pracują anaboliczne kinazy, jak również – do jądra komórkowego i rybosomów, gdzie przebiega proces syntezy białek.
I tu właśnie – wkracza do akcji kreatyna… W mitochondriach – odbiera ona rodniki fosforanowe od mitochondrialnego ATP, przemienia się w fosfokreatynę – i jako taka – transportuje je pomiędzy przedziałami komórkowymi. Ostatecznie, w innym miejscu komórki – przenosi je znowu na adenozynę, wytwarzając lokalny ATP. Stąd właśnie bierze się ergogeniczna (pracotwórcza) i anaboliczna aktywność kreatyny.
Na tym etapie – kończyłem zazwyczaj wywody o szlaku syntezy ATP i udziale w nim kreatyny. Dzisiaj, za sprawą orotanu, zmuszony jestem dokończyć to opowiadanie…
Co dzieje się z bogatoenergetycznym rodnikiem fosforanowym, kiedy ten przekaże już swoją energię do wygenerowania impulsu siłowego, syntezy białka lub innego procesu metabolicznego?… Wtedy przemienia się w niskoenergetyczny jon ortofosforanowy! Łatwo zgadnąć, że – aby synteza ATP przebiegała szybko i sprawnie – jon ortofosforanowy musi powrócić do mitochondrium, gdzie – zasilony zastrzykiem energii ze spalania składników pokarmowych – znowu przemieni się w bogatoenergetyczny rodnik fosforanowy, wiązany w ATP. Problem w tym, że nie może on swobodnie wnikać do wnętrza mitochondriów… Wprowadzany jest tutaj – przez przenośnik fosforanowy, nazywany kardiolipiną. Natomiast, syntezę kardiolipiny prowadzi… właśnie jeden z produktów orotanu – CTP.
I chyba w tym mechanizmie – najwyraźniej uwidacznia się współpraca orotanu i kreatyny: od poziomu orotanu zależy tempo syntezy ATP w mitochondriach, zaś od kreatyny – tempo jego transportu do generowania impulsu siłowego i syntezy białek.
Tempo usuwania jonu ortofosforanowego ma jeszcze jeden, niezwykle ciekawy aspekt metaboliczny… W sytuacji, w której nie jest on sprawnie przenoszony do mitochondriów, gromadzi się w cytoplazmie i zasila pulę tzw. kwaśnych fosforanów, zakwaszających środowisko komórki mięśniowej. Zakwaszenie limituje zdolności wysiłkowe organizmu – a co najgorsze – intensyfikuje katabolizm białek. Dzieje się tak – dlatego, że enzymy kataboliczne, niszczące białka mięśniowe i limitujące rozwój ich masy, mogą przejawiać swoją niszczycielską aktywność – jedynie przy wysokiej kwasowości środowiska komórkowego.
Dobrana para.
Współpraca pomiędzy orotanem a kreatyną jest jeszcze szersza, chociaż – w innych przypadkach – zapewne znacznie mniej spektakularna. Musimy bowiem pamiętać, że bogatoenergetyczne nukleotydy komórkowe, pochodne orotanu, niezbędne do syntezy wymienionych wyżej substancji, kluczowych dla rozwoju zdolności wysiłkowych i masy mięśniowej – UTP i CTP – powstają poza mitochondriami, poprzez przeniesienie na produkty orotanu – rodników fosforanowych z ATP. Tak więc tempo ich syntezy i poziom w komórce zależą ostatecznie: i od poziomu orotanu, i od poziomu kreatyny.
Jak widzimy: po sprzęganiu orotanu z kreatyną, mamy pełne prawo spodziewać się uzyskania nowej, ciekawej substancji – o relatywnie wysokiej aktywności anabolicznej.
