Agmatine wordt naast arginine en citrulline vaak aangetroffen in pre-workoutcomplexen, en velen beschouwen het als een zoveelste stikstofmonoxidedonor. In feite is het een afzonderlijk signaalmolecuul met een interessante biografie: het werd in de hersenen aangetroffen als een endogene stof die zich aan dezelfde receptoren bindt als het bloeddrukverlagende medicijn clonidine. De redactie legt uit wat agmatine is en hoe het werkt.
Wat is agmatine
Agmatine is een biogeen amine dat wordt gevormd uit het aminozuur L-arginine na verwijdering van de carboxylgroep. Chemisch gezien wordt het gedecarboxyleerde arginine genoemd. De stof werd voor het eerst beschreven door de Duitse chemicus Albrecht Kossel aan het begin van de 7e eeuw, waarbij hij werd geïsoleerd uit haringmelk. Decennia lang werd agmatine beschouwd als een product van het bacteriële en plantaardige metabolisme, zonder dat het veel betekenis gaf voor zoogdieren.
De situatie veranderde in 1994, toen de groep van Donald Reiss een artikel van Li en co-auteurs publiceerde in het tijdschrift Science. Ze ontdekten een endogene substantie in de hersenen van zoogdieren die clonidine van zijn bindingsplaatsen kan verdringen, de zogenaamde "clonidine-verdringende factor", en identificeerden deze als agmatine. Dit werd de aanzet voor een golf van onderzoek.
Later werd ontdekt dat agmatine wordt opgeslagen in synaptische blaasjes, vrijkomt wanneer neuronen worden gedepolariseerd, en opnieuw wordt geabsorbeerd. Daarom vroegen Reiss en Regunathan (2000) in Trends in Pharmacological Sciences zich af of agmatine een nieuwe neurotransmitter is. Ten slotte ligt deze status niet vast, daarom wordt vaker de term ‘neurommodulator’ gebruikt.
In voedsel is agmatine in kleine hoeveelheden aanwezig, voornamelijk in gefermenteerde producten – bier, wijn, kaas, gefermenteerde groenten – waar het wordt gevormd door micro-organismen. Het wordt ook gesynthetiseerd door de darmmicrobiota. Als onderdeel van sportsupplementen wordt agmatine meestal gepresenteerd in de vorm van agmatinesulfaat.
Aanmaak en afbraak in het lichaam
In het lichaam wordt agmatine gevormd met de deelname van het enzym argininedecarboxylase. Deze route concurreert om arginine met andere enzymen: NO-synthasen die stikstofmonoxide genereren, arginase dat leidt tot ornithine en ureum, en creatinesynthese-enzymen. Agmatine is dus een van de vele 'routes' die arginine kan volgen.
Agmatine wordt voornamelijk afgebroken onder invloed van het enzym agmatinase, dat het splitst in putrescine en ureum. Putrescine is op zijn beurt een voorloper van polyaminen – spermidine en spermine, belangrijk voor de celgroei en -deling. Een alternatieve manier van verval is oxidatie door diamineoxidase.
Agmatine wordt in veel weefsels aangetroffen: hersenen, maag, darmen, nieren, lever en vetweefsel. Het grootste deel bevindt zich in het maag-darmkanaal, deels als gevolg van de microbiota. In de hersenen is het gehalte aan agmatine relatief klein, maar de verdeling is ongelijk: hogere concentraties worden waargenomen in gebieden die verband houden met pijn, stress en drukregulatie.
Agmatine en zijn metabolieten worden voornamelijk door de nieren uitgescheiden. In de nieren beïnvloedt het, volgens dierproeven, ook de bloedstroom en filtratie, waardoor dit orgaan zowel een werkingsplaats als een eliminatieroute is.
Doelwitten: receptoren en enzymen
De eigenaardigheid van agmatine is "polyfarmacologie": het heeft geen enkele eigen receptor, maar interageert met verschillende doelen. Daarom wordt het in de literatuur een ‘multireceptor’-molecuul genoemd. Een recensie van Piletz et al. (2013) in Drug Discovery Today beschrijft dit spectrum.
| Aangrijpingspunt | Aard van de werking | Mogelijke betekenis |
|---|---|---|
| Imidazolinereceptoren (I1, I2) | Binding en agonistische werking | Bloeddrukregulatie, pijn, neuroprotectie |
| α2-adrenoceptoren | Binding | Sedatie, vermindering van de sympathische tonus |
| NMDA-glutamaatreceptoren | Ionenkanaalblokkering | Analgesie, vermindering van de tolerantie voor opioïden |
| NO-synthasen (vooral nNOS, iNOS) | Remming | Ontstekingsremmende werking, neuroprotectie |
| Nicotinerge en 5-HT3-receptoren | Modulatie (gegevens beperkt) | Nog op te helderen |
Interactie met imidazoline en α2-adrenoceptoren verklaart waarom agmatine is onderzocht als bloeddrukregulator. Via deze receptoren werkt clonidine, een medicijn dat de bloeddruk verlaagt en een kalmerend effect heeft. Vandaar de praktische conclusie: agmatine kan theoretisch het effect van bloeddrukverlagende middelen versterken.
Door de blokkering van NMDA-receptoren komt agmatine op één lijn met stoffen die de overdracht van glutamaat beïnvloeden. In diermodellen is dit in verband gebracht met pijnstillende effecten, verminderde tolerantie voor morfine en antidepressieve effecten. Menselijke gegevens zijn hier veel bescheidener.
Ten slotte beïnvloedt agmatine het polyaminetransport en een aantal intracellulaire signaalroutes. Een dergelijke diversiteit is zowel een kracht als een zwakte: het verklaart een breed scala aan effecten bij dieren, maar maakt het moeilijk om de actie bij mensen te voorspellen.
Agmatine en stikstofoxide: de “pomp”-paradox
Fabrikanten van sportvoeding positioneren agmatine vaak als een middel om de "pomp" te vergroten: het vullen van de spieren met bloed tijdens de training. De logica is meestal deze: agmatine komt van arginine, arginine is een substraat voor stikstofmonoxide, dus agmatine verhoogt ook de NO. De biochemie is hier echter ingewikkelder.
In laboratoriumstudies gedraagt agmatine zich als een remmer van NO-synthasen, en de meest uitgesproken zijn de induceerbare en neuronale isovormen. Endotheliale NO-synthase, die verantwoordelijk is voor vasodilatatie, wordt minder onderdrukt. Sommige experimenten tonen aan dat agmatine de afgifte van NO uit het endotheel kan stimuleren via imidazoline of α2-receptoren, maar dit effect is geen directe "donor".
Een andere marketinghypothese is dat agmatine arginase remt en daardoor arginine “behoudt” voor NO-synthase. Dit idee is gebaseerd op beperkte experimentele gegevens en wordt niet ondersteund door onderzoeken bij mensen tijdens inspanning.
De bewering dat agmatine het geheugen verbetert, is dus een hypothese die is geëxtrapoleerd uit cel- en diergegevens. Er zijn vrijwel geen onderzoeken die de bloedstroom in de spieren, het uithoudingsvermogen van de kracht of andere sportindicatoren meten na inname van agmatine bij mensen. De redactie analyseert de wetenschappelijke basis in meer detail in een apart artikel.
Wat bekend is over inname als supplement
Het bekendste klinische onderzoek naar agmatine is het werk van Keynan et al. (2010) in pijngeneeskunde. Patiënten met lumbale radiculopathie geassocieerd met een hernia kregen gedurende twee weken agmatinesulfaat. In de gerandomiseerde, placebogecontroleerde arm werden pijnvermindering en verbetering van de kwaliteit van leven waargenomen en was de tolerantie goed.
Ook gepubliceerd is een geval van langdurige (vijf jaar) inname van grote dagelijkse doses agmatine zonder vastgestelde ernstige overtredingen (Gilad en Gilad, 2014). Dit is slechts een enkele observatie die systematische onderzoeken niet kan vervangen, maar het draagt bij aan het beeld van algemene tolerantie.
- Pijn: Er zijn weinig klinische gegevens over neuropathische pijn.
- Stemming: proef menselijke observaties en diermodellen van antidepressieve werking.
- Metabolisme: diergegevens over effecten op glucose via imidazolinereceptoren.
- Sport: Er zijn vrijwel geen gecontroleerde prestatiestudies.
Agmatine staat niet op de verboden lijst van het WADA en wordt in de meeste landen als voedingssupplement verkocht. De farmacologie ervan lijkt echter op de farmacologie van medicijnen, dus de combinatie met bloeddrukverlagende middelen, antidepressiva en medicijnen voor de behandeling van diabetes vereist voorzichtigheid. Zie onze artikelen over bijwerkingen en contra-indicaties voor meer informatie.
Redactionele conclusies
Agmatine is niet alleen "arginine voor de pomp", maar een afzonderlijk signaalmolecuul gevormd uit arginine en werkt op imidazoline-, α2-adrenerge en NMDA-receptoren, en remt NO-synthasen.
De effecten ervan kunnen het beste worden bestudeerd bij dieren, en de gegevens bij mensen zijn beperkt tot kleine klinische pijnstudies en afzonderlijke observaties. Voor sportdoeleinden is de wetenschappelijke basis nog steeds erg zwak.
Vanwege de gelijkenis met geneesmiddelen die de druk en het zenuwstelsel beïnvloeden, vereist agmatine dezelfde zorgvuldige behandeling als farmacologische middelen: rekening houdend met bijkomende ziekten en medicijnen.
Onze materialen "Voordelen van Agmatine voor atleten: wetenschappelijke basis", "Bijwerkingen van Agmatine" en "Hoe wordt Agmatine ingenomen: dosering, tijdstip van toediening, duur" zullen helpen om het onderwerp voort te zetten.
Lijst met gebruikte literatuur
- Li G, Regunathan S, Barrow CJ, et al. Agmatine: an endogenous clonidine-displacing substance in the brain. Science. 1994;263(5149):966â969.
- Reis DJ, Regunathan S. Is agmatine a novel neurotransmitter in brain? Trends Pharmacol Sci. 2000;21(5):187â193.
- Molderings GJ, Haenisch B. Agmatine (decarboxylated L-arginine): physiological role and therapeutic potential. Pharmacol Ther. 2012;133(3):351â365.
- Halaris A, Plietz J. Agmatine: metabolic pathway and spectrum of activity in brain. CNS Drugs. 2007;21(11):885â900.
- Piletz JE, Aricioglu F, Cheng JT, et al. Agmatine: clinical applications after 100 years in translation. Drug Discov Today. 2013;18(17â18):880â893.
- Keynan O, Mirovsky Y, Dekel S, et al. Safety and efficacy of dietary agmatine sulfate in lumbar disc-associated radiculopathy. An open-label, dose-escalating study followed by a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Pain Med. 2010;11(3):356â368.
- Gilad GM, Gilad VH. Long-term (5 years), high daily dosage of dietary agmatine â evidence of safety: a case report. J Med Food. 2014;17(11):1256â1259.
