Agmatine sulfate

Geschatte leestijd: 6 minutenAgmatine zou voor een ongekende “pump” zorgen. Zowel ervaringen door gebruikers als onderzoek tonen aan dat agmatine werkt als NO booster. Precies hoe en in welke mate echter, dat is nog onbekend.

Agmatine sulfaat

Afhankelijk van welke bron je leest, is agmatine zwaar ondergewaardeerd of juist overgewaardeerd. In ieder geval moet er meer onderzoek naar verricht worden om te weten wat we er aan hebben.

Agmatine als pijnstiller

Wat we wel weten uit onderzoek is dat agmatine pijn in de onderrug kan verrichten [1,2]. Maar goed, we kennen al genoeg pijnstillers. Hoewel agmatine voor bepaalde gevallen toch erg interessant is als pijnstiller is dat waarschijnlijk niet waarvoor je dit artikel leest.

Agmatine voor betere opname van glucose

Interessanter hier is dat de insuline-gevoeligheid volgens onderzoek verhoogd wordt waardoor er betere opname is van glucose door o.a. de spieren [2]. In dit geval werd de agmatine  echter via infuus toegediend, zij het in zeer kleine hoeveelheden ten opzichte van de onderzoeken waarin dit oraal gebeurde. De vraag is dus in hoeverre dit ook gebeurt bij orale inname en welke dosering hiervoor nodig is.

Agmatine als fatburner

Ander onderzoek heeft bovendien uitgewezen dat agmatine als fatburner kan werken door de effecten van een dieet met weinig calorieën te imiteren [3].

Agmatine als NO booster

De meest bekende werking van agmatine onder krachtatleten echter is dat het zou zorgen voor een “pump”, een verhoogde toevoer van bloed door verwijding van bloedvaten zoals we dat kennen van de bekende NO-Boosters. Hierop zal ik dan ook de meeste aandacht richten.

Agmatine sulfaat

Agmatine sulfaat is een metaboliet van het aminozuur arginine. Dat wil zeggen dat arginine kan worden omgezet in agmatine. Hiervoor is zogenaamde decarboxylatie nodig, het afsplitsen van koolstofdioxide van een carbonzuur.

Dat zegt je waarschijnlijk helemaal niets en dat hoeft ook niet. Voor nu is van belang te onthouden dat arginine kan worden omgezet in agmatine sulfaat (verder te noemen: agmatine).

Drie soorten Nitric Oxide Synthase (NOS)

Om de werking van Agmatine als NO-booster te begrijpen, moet je weten hoe NO (Nitric Oxide, stikstof oxide, dat o.a. zorgt voor verwijding van bloedvaten) wordt aangemaakt.

NO wordt aangemaakt vanuit arginine met behulp van (iso)enzymen. Deze enzymen genaamd Nitric Oxide Synthase (NOS),  die als katalysator in dit proces werken, zijn onder te verdelen in [9]:

• endotheliaal NOS (eNOS of NOS3) – Vasodilatatie (vaatverwijding)
• neuronaal NOS (nNOS of NOS1) – Zenuwstelsel en cel-communicatie in skeletspieren  [9]
• cytokine inducible (iNOS of NOS2) – Immuunsysteem
• Bacterieel NOS (bNOS) – Beschermt (goede) bacteriën [10,11]

Afhankelijk door welk type enzym de NO is aangemaakt, kan deze verschillende functies hebben, sommigen positief andere negatief. Agmatine zorgt ervoor dat “de goede NOS” actiever worden terwijl “de slechte NOS” juist geremd wordt.

“Goede NOS” Endotheliaal NOS (eNOS/NOS3)

NO aangemaakt met behulp van het enzym eNOS zorgt voor de bekende vaatverwijding die bekend staat als de “pump”. Hierdoor wordt vasculariteit vergroot en zijn aders dus beter zichtbaar door vergrote doorstroming van bloed. De rol van eNOS is het beschermen van hart en vaten door voor een vrije doorgang door de vaten te zorgen [12,13,14].

“Slechte NOS” Cytokine inducible/inflammatory NOS (iNOS/NOS2)

Terwijl eNOS/NOS3 dus vooral goede eigenschappen heeft, kan een overproductie van iNOS juist zorgen voor ontstekingen van neuronen en celschade in het zenuwstelsel veroorzaken[15]. Bovendien kan het betrokken zijn bij de laatste fase van een herseninfarct [16].

Agmatine verlaagt iNOS en verhoogt eNOS

Agmatine remt de activiteit van het iNOS enzym waarmee het dus de neuronen kan beschermen tegen de schade dat NO (dat geproduceerd is door iNOS) kan veroorzaken [4,17]. Daarentegen verhoogt agmatine juist de activiteit van eNOS [12].

These results show that agmatine inhibits the production of nitric oxide by decreasing the activity of NOS-2 in macrophages and increases nitric oxide production by activating NOS-3 in endothelial cells [5].

De onderzoekers van de Universiteit van Korea hebben aangetoond dat agmatine de productie van NO kan verhogen en verlagen afhankelijk van de cel [5].

Andere manieren waarop agmatine mogelijk werkt

De onderzoekers uit een studie van de Universiteit van Illinois in Chicago concluderen dat agmatine niet alleen NOS activeert, maar ook NO productie op andere manieren verhoogd[18]:

• Activatie van een ionenkanaal dat zorgt voor een toename van Ca2+ [19]
• Het tegengaan van het enzym Arginase. Arginase breekt arginine af voordat deze gebruikt kan worden om NO te maken[20].
• Het tegengaan van het enzym Aminoguanidinhydrolase (de afkorting hiervan lijkt erg op guanidin cyclase, wat juist het enzym is dat agmatine omzet in NO) [21]
• Het activeren van de AMPK pathway [22]. AMPK zorgt voor ATP aanmaak wat weer energie levert om spieren te laten samentrekken [23]

Kortom, hoewel er weinig bekend is over de werkingsmechanismen van agmatine, lijkt het erop dat het op verschillende manieren NO verhoogt en remt, afhankelijk van de cel waarin het zich bevindt.

Agmatine sulfaat, ervaringen

Hoewel we dus nog niet precies weten hoe agmatine werkt, zijn er genoeg ervaringen van gebruikers die aangeven dat het werkt.

Zelf heb ik agmatine gebruikt om te kijken of ik hiermee een grotere pomp kreeg tijdens de trainingen. En ik moet zeggen, het werkte. Ik kreeg er een “pump” van die ik normaal alleen kreeg van NO-boosters.

Dat is natuurlijk geen bewijs dat agmatine werkt, maar het is in ieder geval een indicatie dat het wel werkt.

Conclusie

Agmatine is een relatief nieuw supplement en er is nog veel onduidelijk over de werking ervan. Wat we wel weten is dat het een effectieve NO booster lijkt te zijn, doordat het de productie van NO kan verhogen door de activiteit van bepaalde enzymen te verhogen (eNOS) en te verlagen (iNOS) die NO aanmaken. Daarnaast zijn er aanwijzingen dat agmatine op andere manieren de NO productie kan verhogen. Voor meer onderzoek is echter nodig om de precieze werking en dosering van agmatine vast te stellen.

References:

1. Keynan O, Mirovsky Y, Dekel S, Gilad VH, Gilad GM. 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 Mar;11(3):356-68.
2. Fairbanks CA, Schreiber KL, Brewer KL, Yu CG, Stone LS, Kitto KF, Nguyen HO, Grocholski BM, Shoeman DW, Kehl LJ, Regunathan S, Reis DJ, Yezierski RP, Wilcox GL. Agmatine reverses pain induced by inflammation, neuropathy, and spinal cord injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Sep 12;97(19):10584-9.
3. Regunathan S, Piletz JE. Regulation of inducible nitric oxide synthase and agmatine synthesis in macrophages and astrocytes. Ann N Y Acad Sci. 2003 Dec;1009:20-9. PubMed PMID: 15028566.
4. E Galea, S Regunathan, V Eliopoulos, D L Feinstein, and D J Reis Inhibition of mammalian nitric oxide synthases by agmatine, an endogenous polyamine formed by decarboxylation of arginine. Biochem J. May 15, 1996; 316(Pt 1): 247–249.
5. Joshi, Mahesh S., T. Bruce Ferguson Jr., et al. “Activation of nitric oxide synthesis by arginine in endothelial cells.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104.24 (2007 Jun 12): 9982-9987.
6. Li G, Regunathan S, Barrow CJ, Eshraghi J, Cooper R, Reis DJ (1994). “Agmatine: an endogenous clonidine-displacing substance in the brain”. Science 263 (5149): 966–9.
7. Gadkari TV, Cortes N, Madrasi K, Tsoukias NM, Joshi MS. Agmatine induced NO dependent rat mesenteric artery relaxation and its impairment in salt-sensitive hypertension. Nitric Oxide. 2013 Nov 30;35:65-71. doi:10.1016/j.niox.2013.08.005. Epub 2013 Aug 29.
8. Knowles RG, Moncada S (March 1994). “Nitric oxide synthases in mammals”. Biochem. J. 298 (2): 249–58. PMC 1137932. PMID 7510950.
9. Gusarov I, Nudler E (September 2005). “NO-mediated cytoprotection: Instant adaptation to oxidative stress in bacteria”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (39): 13855–60. doi:10.1073/pnas.0504307102. PMC 1236549. PMID 16172391.
10. Gusarov I, Shatalin K, Starodubtseva M, Nudler E (September 2009). “Endogenous Nitric Oxide Protects Bacteria Against a Wide Spectrum of Antibiotics”. Science 325 (5946): 1380–4. doi:10.1126/science.1175439. PMC 2929644. PMID 19745150.
11. Mun CH, Lee WT, Park KA, Lee JE. Regulation of endothelial nitric oxide synthase by agmatine after transient global cerebral ischemia in rat brain. Anat Cell Biol. 2010 Sep;43(3):230-40. doi: 10.5115/acb.2010.43.3.230. Epub 2010 Sep 30. PubMed PMID: 21212863; PubMed Central PMCID: PMC3015041.
12. Cui X, Chopp M, Zacharek A, Zhang C, Roberts C, Chen J. Role of endothelial nitric oxide synthetase in arteriogenesis after stroke in mice. Neuroscience. 2009;159:744–750.
13. Raghavan SA, Dikshit M. Vascular regulation by the L-arginine metabolites, nitric oxide and agmatine. Pharmacol Res. 2004;49:397–414.
14. Moro MA, Cárdenas A, Hurtado O, Leza JC, Lizasoain I. Role of nitric oxide after brain ischaemia. Cell Calcium. 2004;36:265–275.
15. Iadecola C. Bright and dark sides of nitric oxide in ischemic brain injury. Trends Neurosci. 1997;20:132–139.
16. Abe K, Abe Y, Saito H. Agmatine suppresses nitric oxide production in microglia. Brain Res. 2000;872:141–148.
17. O’Sullivan D, Brosnan JT, Brosnan ME. Catabolism of arginine and ornithine in the perfused rat liver: effect of dietary protein and of glucagon. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2000 Mar;278(3):E516-21. PubMed PMID: 10710507.
18. Collins JK, Wu G, Perkins-Veazie P, Spears K, Claypool PL, Baker RA, Clevidence BA. Watermelon consumption increases plasma arginine concentrations in adults. Nutrition. 2007 Mar;23(3):261-6. PubMed PMID: 17352962.
19. Kalra SP, Pearson E, Sahu A, & Kalra PS. (1995). Agmatine, a novel hypothalamic amine, stimulates pituitary luteinizing hormone release in vivo and hypothalamic luteinizing hormone-releasing hormone release in vitro. Neuroscience Letters. 194(3), 165-8.
20. Kinoshita, F., Nakai, Y., Katakami, H., Kato, Y. and Imura, H.,Role of a-adrenergic mechanism in regulating tonic luteinizing hormone release in conscious ovariectomized rats, Endocrinology, 108 (1981) 1272-1275.
21. Leung, P.C.K., Arendash, G.W., Whitmoyer, D.I., Good, R.A. and Sawyer, C.H., Differential effects of central adrenoceptor agonists on luteinizing hormone release, Neuroendocrinology, 34 (1982) 207-214.
22. Lehmann, J., Koenig-Berard, E. and Vitou, P., The imidazoline preferring receptor, Life Sci., 45 (1989) 1609-1615.
23. Regunathan, S., Meeley, M.P. and Reis, D.J., Clonidine displacing substance from bovine brain binds to imidazoline receptors and releases catecholamines in adrenal chromaffin cells, Mol. Pharmacol., 40 (1991) 884-888.
24. Reagan-Shaw S, Nihal M, Ahmad N. Dose translation from animal to human studies revisited. FASEB J. 2008 Mar;22(3):659-61. Epub 2007 Oct 17. PubMed PMID: 17942826.
25. Gao Y, Gumusel B, Koves G, Prasad A, Hao Q, Hyman A, Lippton H. Agmatine: a novel endogenous vasodilator substance. Life Sci. 1995;57(8):PL83-6. PubMed PMID: 7637544.