AICAR

Was ist AICAR?

AICAR, oder 5-Aminoimidazol-4-carboxamid-ribonukleotid, ist ein natürlich vorkommendes Zwischenprodukt bei der Synthese von Inosinmonophosphat (IMP), einem Vorläufer von Purinen (Bestandteile von DNA und RNA). Im pharmakologischen Kontext ist AICAR (auch bekannt als seine Nukleosidform, Acadesin) ein Analogon von Adenosinmonophosphat (AMP). Seine Hauptfunktion besteht darin, AMP nachzuahmen und ein wichtiges zelluläres Enzym namens AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) zu aktivieren.

AMPK wird oft als „Hauptregulator“ der zellulären Energiehomöostase bezeichnet. Es fungiert als Energiesensor in Zellen und überwacht das Verhältnis von AMP zu ATP (Adenosintriphosphat, die wichtigste Energiequelle der Zelle). Wenn die zellulären Energieniveaus niedrig sind (angezeigt durch ein hohes AMP/ATP-Verhältnis), wird AMPK aktiviert.

Die Aktivierung von AMPK durch AICAR führt zu einer Kaskade von Effekten, die den Energiestoffwechsel regulieren. Insbesondere fördert es katabole Wege, die ATP erzeugen (wie Glukose- und Fettsäureoxidation), und hemmt anabole Wege, die Energie verbrauchen (wie Protein- und Lipidsynthese).

Im medizinischen Kontext wurde AICAR erstmals in den 1980er Jahren verwendet, um das Herz während der Operation durch Erhöhung des Blutflusses zu schützen. Es wird auch untersucht, ob es das Potenzial hat, eine Reihe von Stoffwechselstörungen, darunter Diabetes und Adipositas, durch Verbesserung der Insulinsensitivität und Steigerung der Stoffwechselaktivität in Geweben zu behandeln.

Nebenwirkungen und Vorteile

Vorteile:

• Stoffwechselregulation: Der Hauptvorteil von AICAR ist seine Fähigkeit, AMPK zu aktivieren, was die Insulinsensitivität verbessern, die Glukoseaufnahme erhöhen und die Fettsäureoxidation fördern kann. Dies macht es zu einem Forschungsobjekt für Stoffwechselstörungen wie Diabetes und Adipositas.

• Herz-Kreislauf-Gesundheit: Es hat sich gezeigt, dass es kardioprotektive Wirkungen hat, die endotheliale Funktion verbessert und Entzündungen und oxidativen Stress reduziert. Dies macht es zu einem potenziellen Mittel zur Behandlung von Erkrankungen wie Myokardischämie und Atherosklerose.

• Übungs-mimetische Effekte: Eine chronische AICAR-Behandlung hat gezeigt, dass sie Veränderungen in der Muskelzusammensetzung induziert, die denen ähneln, die durch Ausdauertraining verursacht werden. Sie kann die Transformation von Muskelfasertypen von schnell zuckenden (glykolytischen) zu langsam zuckenden (oxidativen) fördern, was in Tierstudien zu erhöhter Ausdauer und Belastbarkeit führt.

• Kognitive Funktion: Einige Tierstudien deuten darauf hin, dass AICAR die Kognition und die motorische Koordination verbessern kann, möglicherweise durch Erhöhung der Expression von mitochondrialen und neuronalen Plastizitätsgenen im Gehirn.

Potenzielle Nebenwirkungen und Risiken:

• Kardiale Hypertrophie: Eine chronische, systemische Aktivierung von AMPK, insbesondere durch bestimmte Isoformen, wurde mit einer unerwünschten Zunahme der Herzmuskelgröße (kardiale Hypertrophie) in Verbindung gebracht.

• Erhöhter Appetit: Bei einigen Tiermodellen wurde berichtet, dass die Aktivierung von AMPK im Hypothalamus (dem Energiesensorzentrum des Gehirns) das Fressverhalten und die Gewichtszunahme erhöht, was seinen anderen metabolischen Vorteilen entgegenwirken könnte.

• Immunsystemmodulation: Während die AMPK-Aktivierung entzündungshemmende Wirkungen haben kann, ist ihre Rolle komplex und kontextabhängig. Es gibt einige Hinweise darauf, dass sie möglicherweise die Immunzellfunktion beeinträchtigen oder zu einer unerwünschten Immunsuppression führen könnte.

Pro und Contra

Pro:

• Potenzielles Therapeutikum: AICAR zeigt vielversprechende Ergebnisse für die Behandlung signifikanter Gesundheitszustände wie Adipositas, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, indem es direkt auf zelluläre Energiewege abzielt.

• „Training in der Flasche“-Konzept: Die Fähigkeit von AICAR, die physiologischen Auswirkungen von Ausdauertraining auf zellulärer Ebene nachzuahmen, ist ein großer Vorteil, da es für Personen von Vorteil sein könnte, die aufgrund von Verletzungen oder anderen körperlichen Einschränkungen nicht trainieren können.

Contra:

• Begrenzte Daten beim Menschen: Der Großteil der Forschung zu den Vorteilen und Nebenwirkungen von AICAR wurde an Tieren durchgeführt. Seine Wirkungen, Sicherheit und optimale Anwendung beim Menschen sind nicht gut etabliert.

• Unerwünschte Nebenwirkungen: Das Potenzial für Nebenwirkungen wie kardiale Hypertrophie und erhöhten Appetit wirft insbesondere bei langfristiger oder unkontrollierter Anwendung ernsthafte Sicherheitsbedenken auf.

• Dopingsrisiko: Aufgrund seiner leistungssteigernden Eigenschaften (Nachahmung der Auswirkungen von Training) ist AICAR eine verbotene Substanz im Sport.

Dosierung und Häufigkeit

Informationen zur Dosierung und Häufigkeit beim Menschen sind in den bereitgestellten Suchergebnissen nicht readily verfügbar, da seine klinische Anwendung noch in der Entwicklung ist. Die Suchergebnisse erwähnen spezifische Dosierungen in Tierstudien, wie z. B.:

• Ratten: 250 mg/kg, dreimal pro Woche (Mo, Mi, Fr) über einen längeren Zeitraum verabreicht, oder 500 mg/kg täglich über vier Wochen.

• Intravenöse Infusion: Eine klinische Studie zu Acadesin (der Nukleosidform von AICAR) verwendete eine Dosis von 42 mg/kg, die als intravenöse Infusion über ca. 7 Stunden verabreicht wurde.

Diese Dosierungen dienen Forschungszwecken und sind keine Empfehlung für die Anwendung beim Menschen.

Halbwertszeit und Nachweiszeit

• Halbwertszeit: Die bereitgestellten Suchergebnisse geben keine genaue Halbwertszeit für AICAR an. Sie zeigen jedoch an, dass AICAR, wenn es in rote Blutkörperchen gelangt, in eine phosphorylierte Form (AICAR-Ribonukleotid) umgewandelt wird. Diese Form ist „in den Erythrozyten konserviert und ihre Konzentration bleibt nach der Verabreichung bis zu 10 Tage erhöht.“

• Nachweiszeit: Aufgrund seiner endogenen Natur ist der Nachweis von AICAR-Missbrauch schwierig. Standard-Urintests können mehrere Stunden nach der Verabreichung erhöhte Werte zeigen. Eine zuverlässigere Methode zum Nachweis von unerlaubter Anwendung ist jedoch die Messung der Konzentration von AICAR-Ribonukleotid in roten Blutkörperchen. Da diese phosphorylierte Form länger stabil bleibt, kann sie als „Langzeitmarker“ für unerlaubte Anwendung dienen, wobei die Konzentrationen bis zu 10 Tage erhöht bleiben. Die Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) hat eine Methode entwickelt, die die Kohlenstoffisotopenverhältnis-Massenspektrometrie verwendet, um zwischen endogenem und exogenem AICAR zu unterscheiden.

Steroidogene, progestogene und prolaktinogene Wirkungen

Die bereitgestellten Suchergebnisse enthalten keine Informationen über steroidogene, progestogene oder prolaktinogene Wirkungen von AICAR. Die Suchergebnisse zu Prolaktin erörtern seine Rolle bei der Entwicklung der Brustdrüse und der Laktation und seine Beziehung zu Progesteron und Östrogen. Es wird nicht erwähnt, dass AICAR diese hormonellen Wege beeinflusst.

Anabol-Androgenes Verhältnis

Das anabol-androgene Verhältnis ist ein Maß, das verwendet wird, um die muskelaufbauenden (anabolen) Wirkungen einer Substanz mit ihren maskulinisierenden (androgenen) Wirkungen zu vergleichen. Dieses Verhältnis ist speziell für anabol-androgene Steroide (AAS) relevant.

AICAR ist kein anabol-androgenes Steroid. Es wirkt nicht auf Androgenrezeptoren oder hat eine Steroidstruktur. Sein Wirkmechanismus ist völlig anders und konzentriert sich auf den zellulären Energiestoffwechsel durch AMPK. Daher gilt das Konzept eines anabol-androgenen Verhältnisses nicht für AICAR. Die Suchergebnisse, die dieses Verhältnis auflisten, beziehen sich auf andere Substanzen wie Testosteron und verschiedene Steroide, nicht auf AICAR.