01Čo je to
N,N-dimetylglycín (DMG, C4H9NO2) je terciárna aminokyselina, derivát glycínu s dvoma metylovými skupinami na dusíku. V tele vzniká z betaínu: keď betaín odovzdá metylovú skupinu homocysteínu a vznikne metionín, zostane DMG. V plazme je ho zvyčajne menej než 10 µmol/l.
DMG je bežný výživový doplnok a jeho sodná soľ sa pridáva do šampónov. Začiatkom 80. rokov bola medzi amatérskymi aj profesionálnymi športovcami rozšírená zmes vápenatého glukonátu a DMG známa ako B15. V EÚ je sodná soľ DMG schválená ako zootechnická doplnková látka do krmiva výkrmových kurčiat, ktorá zlepšuje ich úžitkové parametre.
02Mechanizmus účinku
DMG je súčasťou odbúravania cholínu a metabolizmu metylových skupín. Mitochondriálna dimetylglycíndehydrogenáza ho mení na sarkozín, z ktorého sarkozíndehydrogenáza tvorí glycín, a oba enzýmy pri reakcii využívajú flavínadeníndinukleotid a folát. Vrodený deficit dimetylglycíndehydrogenázy, pri ktorom sa DMG hromadí v krvi a moči, sa u 38-ročného muža prejavoval celoživotným rybím zápachom tela, chronickou svalovou únavou a zvýšenou svalovou kreatínkinázou.
V rezoch mediálnej prefrontálnej kôry myší pôsobil DMG ako čiastočný agonista glycínového väzbového miesta receptora NMDA. V týchto rezoch spolu s glutamátom zvyšoval frekvenciu a amplitúdu excitačných poľových potenciálov sprostredkovaných receptorom NMDA, ale potenciály vyvolané glutamátom s glycínom alebo D-serínom tlmil podobne ako D-cykloserín; antagonista glycínového miesta 7-chlórkynurenát jeho účinok potlačil.
Sodná soľ DMG nanesená na kožu zvyšuje u ľudí prekrvenie kože tým, že navodí uvoľnenie oxidu dusnatého z endotelu ciev. V kultúrach ľudských dermálnych mikrovaskulárnych endotelových buniek zvyšovala tvorbu oxidu dusnatého aj expresiu endotelovej NO-syntázy.
03Účinky
V dvojito zaslepenej štúdii s 20 dobrovoľníkmi mali tí, ktorí užívali DMG ústami, štvornásobne silnejšiu protilátkovú odpoveď na pneumokokovú vakcínu než kontrolná skupina. Ich leukocyty zároveň tvorili viac faktora inhibujúceho leukocyty po podnete streptokinázou a streptodornázou, takže DMG posilnil protilátkovú aj bunkovú imunitnú odpoveď.
V 24-týždňovej randomizovanej, dvojito zaslepenej štúdii so 154 mužmi s androgénnou alopéciou znížil šampón so sodnou soľou DMG a kofeínom, používaný denne, počet vlasov, ktoré sa uvoľnili pri ťahovom teste, o 2,8, kým pri placebe sa zvýšil o 0,6. Fototrichogram v podskupine 30 mužov ukázal po šiestich mesiacoch viac vlasov, vyššiu hustotu a väčší podiel vlasov v rastovej fáze anagén.
U myší pôsobil DMG v teste núteného plávania antidepresívne a s ketamínom aditívne, pričom tlmil jeho psychotomimetické účinky, napríklad hyperaktivitu, poruchy koordinácie, rozpoznávania predmetov a prepulznej inhibície, bez vplyvu na anestéziu. V dávkach 30–100 mg/kg chránil myši pred poruchami pamäti a synaptickej plasticity po toluéne aj po opakovanom podávaní ketamínu a ochranu po toluéne zrušil antagonista glycínového miesta receptora NMDA.
U výkrmových kurčiat zlepšuje sodná soľ DMG v množstve 1000 mg na kilogram kompletného krmiva úžitkové parametre; EFSA ju v tejto dávke hodnotí ako účinnú a EÚ jej povolenie ako doplnkovej látky do krmiva v roku 2023 predĺžila do roku 2033.
04Dávkovanie
DMG je výživový doplnok. V klinických štúdiách sa podával ústami v dávkach 125–600 mg denne; sodná soľ DMG sa v EÚ pridáva do krmiva výkrmových kurčiat v množstve 1000 mg na kilogram krmiva.
Skúmané dávky
Randomizovaná štúdia s placebom, 19 pacientov s častými epileptickými záchvatmi
frekvencia záchvatov
300 mg denne 14 dní, potom 600 mg denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- 28 dní
Frekvencia záchvatov sa oproti placebu nezmenila a toxicita sa nezaznamenala.
Zdroj Gascon a kol. 1989 ↗
Pilotná randomizovaná, dvojito zaslepená štúdia s placebom, 30 pacientov s progresívnou sklerózou multiplex
únava, kognitívne funkcie, chôdza a postihnutie
125 mg denne
- Podanie
- perorálne
- Trvanie
- 12 mesiacov
Sledované ukazovatele sa oproti placebu nezmenili.
Zdroj Wolfsegger a kol. 2021 ↗
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
U ľudí sa DMG podávaný ústami skúmal v malých kontrolovaných štúdiách s 20 dobrovoľníkmi, 19 pacientmi s epilepsiou (300–600 mg denne 28 dní) a 30 pacientmi so sklerózou multiplex (125 mg denne 12 mesiacov); šampón so sodnou soľou DMG a kofeínom skúmala 24-týždňová štúdia so 154 mužmi.
V 28-dňovej štúdii s 19 pacientmi s epilepsiou sa pri 300–600 mg DMG denne toxicita nezaznamenala a v 24-týždňovej štúdii s denným používaním šampónu so sodnou soľou DMG a kofeínom sa nežiaduce udalosti neobjavili.
Podľa hodnotenia EFSA, z ktorého vychádza povolenie EÚ, je doplnková látka pre kurčatá bezpečná pre zvieratá, spotrebiteľov aj životné prostredie. Pri manipulácii s ňou nedráždi kožu, môže však dráždiť oči a vyvolať kožnú senzibilizáciu.
06Ako zapadá do celku
DMG stojí v jednej metabolickej línii s betaínom, sarkozínom a glycínom: vzniká z betaínu pri remetylácii homocysteínu na metionín a v mitochondriách sa mení na sarkozín a ďalej na glycín. So sarkozínom a glycínom zdieľa aj glycínové väzbové miesto receptora NMDA, na ktorom sarkozín pôsobí ako úplný agonista a DMG ako čiastočný.
Štúdie a zdroje
- The clinical significance of betaine, an osmolyte with a key role in methyl group metabolism. ↗Review: betaine metabolism methylates homocysteine to methionine and produces N,N-dimethylglycine; plasma DMG typically below 10 µmol/l.
- Cloning of dimethylglycine dehydrogenase and a new human inborn error of metabolism, dimethylglycine dehydrogenase deficiency. ↗DMGDH is a mitochondrial matrix enzyme converting DMG to sarcosine, which sarcosine dehydrogenase converts to glycine; both use FAD and folate; a 38-year-old man with lifelong fish-like body odour, chronic muscle fatigue and raised muscle creatine kinase had high DMG in serum and urine and a homozygous inactivating H109R mutation.
- Effects of sarcosine and N, N-dimethylglycine on NMDA receptor-mediated excitatory field potentials. ↗Mouse medial prefrontal cortex slices on a multi-electrode array: with glutamate, DMG increased NMDA receptor-mediated field potentials but reduced those evoked by glutamate plus glycine or D-serine, like D-cycloserine; blocked by 7-chlorokynurenate; sarcosine a full and DMG a partial agonist at the glycine site; DMG commonly used as a dietary supplement.
- N,N-dimethylglycine differentially modulates psychotomimetic and antidepressant-like effects of ketamine in mice. ↗Mice: DMG pretreatment reversed ketamine-induced hyperactivity and impairments in rotarod, novel location and object recognition and prepulse inhibition; DMG alone was antidepressant-like in the forced swim test and additive with ketamine; no effect on ketamine anaesthesia.
- N,N-dimethylglycine prevents toluene-induced impairment in recognition memory and synaptic plasticity in mice. ↗Male ICR mice, toluene 750 mg/kg with DMG 30–100 mg/kg pretreatment: DMG reduced toluene-induced deficits in social, object-location and object recognition and hippocampal synaptic dysfunction; abolished by the glycine-site antagonist 7-chlorokynurenic acid.
- N, N-dimethylglycine Protects Behavioral Disturbances and Synaptic Deficits Induced by Repeated Ketamine Exposure in Mice. ↗Male ICR mice, ketamine 20 mg/kg twice daily for 14 days with DMG 30 or 100 mg/kg: DMG prevented memory impairment, social withdrawal, increased head-twitch response and reduced synaptic transmission and LTP.
- B(15): Myth or Miracle? ↗Narrative article (Physician and Sportsmedicine): B15, a mixture of calcium gluconate and N,N-dimethylglycine, was widely used by amateur and professional athletes in the early 1980s; summary of Russian and American studies.
- Immunomodulating properties of dimethylglycine in humans. ↗Double-blind study in 20 volunteers: oral DMG gave a fourfold higher antibody response to pneumococcal vaccine than controls (P < 0.01) and a higher leukocyte-inhibition-factor response to streptokinase-streptodornase (P < 0.001); the authors conclude DMG enhances humoral and cell-mediated immune responses.
- A Novel Approach Against Male Pattern Hair Loss With Topical Dimethylglycine Sodium Salt (DMG-Na) and Caffeine: Efficacy of a 24-Week, Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Trial. ↗24-week double-blind RCT, 154 men with male pattern hair loss, DMG-Na and caffeine shampoo or placebo daily (full text: 7 ml left for 2 min): hairs pulled -2.8 ± 1.6 vs +0.6 ± 2.2; phototrichogram (30 men) more hairs, higher density and anagen share; no adverse events; full text cites DMG-Na upregulating NO synthesis and eNOS expression in human dermal microvascular endothelial cells.
- Topically Applied N,N-Dimethylglycine Sodium Salt Enhances Human Skin Blood Flow by Inducing Endothelial Nitric Oxide Release. ↗Research letter without abstract; cited for its title's finding only (no numbers taken).
- N,N dimethylglycine and epilepsy. ↗19 institutionalised patients with frequent seizures, randomised to placebo or DMG 300 mg/day for 14 days then 600 mg/day (28 days): no difference in seizure frequency; no toxicity noted.
- N,N-Dimethylglycine in patients with progressive multiple sclerosis: result of a pilot double-blind, placebo, controlled randomized clinical trial. ↗One-year double-blind pilot RCT, 30 patients with progressive multiple sclerosis randomised 2:1, DMG 125 mg once daily (full text) or placebo: no treatment effect on disability, fatigue, cognition or gait.
- Commission Implementing Regulation (EU) 2023/1682 of 29 June 2023 concerning the renewal of the authorisation of dimethylglycine sodium salt as a feed additive for chickens for fattening (holder of the authorisation: Taminco BV) and repealing Implementing Regulation (EU) No 371/2011 ↗Renews the authorisation of sodium N,N-dimethylglycine as a zootechnical additive (improvement of performance parameters) for chickens for fattening, 1000 mg/kg complete feed, until 24 September 2033; recitals: EFSA found it safe for the target animals, consumers and the environment, not a skin irritant but a possible eye irritant and skin sensitiser, and efficacious at 1000 mg/kg.