01Čo je to
L-prolín, kyselina (2S)-pyrolidín-2-karboxylová, je neesenciálna aminokyselina s kruhovou štruktúrou: jeho aminoskupina je súčasťou päťčlenného pyrolidínového kruhu. Telo si ho tvorí z glutamínu a glutamátu a z arginínu cez ornitín. Na gram bielkovín je prolínu a hydroxyprolínu najviac v kolagéne a v mliečnych bielkovinách a potreba prolínu na syntézu bielkovín celého tela je najvyššia zo všetkých aminokyselín.
Kolagén tvorí u človeka tretinu všetkých bielkovín a tri štvrtiny suchej hmotnosti kože. V jeho reťazcoch zaberá glycín každé tretie miesto a prolín s hydroxyprolínom asi 22 % aminokyselín; najčastejšou trojicou je prolín, hydroxyprolín a glycín. Prolín sa podieľa aj na hojení rán, antioxidačných reakciách a imunitnej odpovedi a v bunkách pôsobí ako osmoprotektant.
V liekoch slúži L-prolín ako stabilizátor: imunoglobulín Privigen na vnútrožilové a Hizentra na podkožné podanie obsahujú približne 250 mmol/l L-prolínu.
02Mechanizmus účinku
Prolín vzniká z glutamátu cez pyrolín-5-karboxylát (P5C), ktorý tvorí enzým P5C-syntáza, a z ornitínu; P5C je zároveň spojovacím bodom k arginínu, polyamínom a glutamátu. Tenké črevo exprimuje P5C-syntázu, preto je prolín koncovým produktom odbúrania glutamínu v čreve. Vo fibroblastoch, ktoré tvoria väčšinu kolagénu, pokrýva potrebu prolínu predovšetkým premena glutamínu.
Kruhová štruktúra prolínu vopred nastavuje reťazce kolagénu do konformácie polyprolínovej špirály typu II; tri takéto reťazce sa skladajú do trojitej špirály. Prolylová 4-hydroxyláza, enzým so železom, mení prolíny na druhej pozícii opakujúcej sa trojice ešte pred zložením špirály na (2S,4R)-4-hydroxyprolín. Hydroxyprolín stereoelektronickým účinkom výrazne zvyšuje tepelnú stabilitu trojitej špirály a bez neho nevzniká v tele pevný kolagén.
Odbúravanie prolínu prolíndehydrogenázou (PRODH/POX) je zdrojom redoxnej signalizácie, ktorú aktivuje proteín p53 a ktorá spúšťa apoptózu, autofágiu alebo senescenciu buniek; onkogény c-MYC a PI3K naopak zvyšujú tvorbu enzýmov syntézy prolínu. Infúzia prolínu do žily zvyšuje jeho oxidáciu a znižuje jeho vlastnú tvorbu.
03Účinky
Pri gyrátnej atrofii sietnice a cievovky, dedičnej poruche enzýmu ornitínaminotransferázy, ktorá vedie k postupnej strate zraku, sa skúšal doplnok prolínu: u troch zo štyroch pacientov progresiu atrofie zmiernil alebo zastavil. Systematický prehľad liečby tejto choroby radí doplnok prolínu medzi používané postupy spolu s diétou s obmedzením bielkovín, pyridoxínom, kreatínom a lyzínom.
V teste rezervy rastového hormónu u 22 zdravých detí a dospievajúcich a 30 detí s nízkym vzrastom zvýšil L-prolín podaný ústami v dávke 100 mg/kg rastový hormón u 12 z 22 zdravých dostatočne na potvrdenie normálnej funkcie osi; vrchol GH bol nižší než po inzulíne.
V kultúrach fibroblastov, hlavných buniek tvoriacich kolagén, zvýšil prolín pridaný do média tvorbu kolagénu mierne, ale významne, a v médiu bez glutamínu výrazne. Pri inkubácii ľudských spermií udržal prolín v koncentrácii 2 mmol/l počas 24 hodín ich pohyblivosť, životaschopnosť, morfológiu, integritu chromatínu a DNA aj celkovú antioxidačnú kapacitu lepšie než médium bez prolínu.
U mladých prasiat, ktoré slúžia ako model výživy dojčiat, zlepšoval prolín pridaný v množstve 0,35–2,1 % do krmiva bez prolínu v závislosti od dávky denný prírastok aj využitie krmiva a znižoval močovinu v plazme, takže mláďatá ho pre rast potrebujú v potrave. V tekutine z hojacej sa rany je v prvých fázach hojenia prolínu aspoň o 50 % viac než v plazme, čo zodpovedá jeho aktívnemu prísunu do rany.
04Dávkovanie
Jednotky
- mg/kg
- na kilogram telesnej hmotnosti; napríklad 1 mg/kg pri 70 kg = 70 mg
Skúmané dávky
Pacienti s gyrátnou atrofiou sietnice a cievovky
spomalenie progresie atrofie sietnice
488 mg/kg denne
- Podanie
- perorálne, ako doplnok stravy
Zdroj Watford 2008 ↗
Test rezervy rastového hormónu, 22 zdravých detí a dospievajúcich a 30 detí s nízkym vzrastom
sekrécia rastového hormónu
100 mg/kg jednorazovo
- Podanie
- perorálne
Zdroj Florea a kol. 1977 ↗
Prehľad dávok z registrácií, klinickej praxe a štúdií; pri každej je uvedený zdroj. Slúži na vzdelávanie, nie ako individuálny protokol.
05Riziká a súvislosti
Podľa prehľadu z roku 2008 sa dlhodobý doplnok samotného prolínu u ľudí skúšal len pri gyrátnej atrofii sietnice a cievovky (488 mg/kg denne); jednorazovo sa podával ústami v dávke 100 mg/kg ako test rastového hormónu u detí a kontrolované klinické štúdie s ním chýbajú.
U pacientov s gyrátnou atrofiou sa pri dávke 488 mg/kg denne nežiaduce účinky neobjavili. V klinických štúdiách imunoglobulínov Privigen a Hizentra sa prolín, ktorý obsahujú ako stabilizátor, v tele nehromadil a nesúvisel s nežiaducimi účinkami; registračné texty FDA oboch liekov ich pre obsah L-prolínu kontraindikujú pri hyperprolinémii.
06Ako zapadá do celku
Prolín vzniká z glutamínu v črevnej sliznici a z arginínu cez ornitín. Ukladanie kolagénu v hojacej sa rane zvyšuje najmä podávanie arginínu a ornitínu, ktoré sú predchodcami prolínu, a pri gyrátnej atrofii sa doplnok prolínu používa popri lyzíne, kreatíne a pyridoxíne.
Štúdie a zdroje
- Proline and hydroxyproline metabolism: implications for animal and human nutrition. ↗Proline roles in protein synthesis and structure, synthesis of arginine, polyamines and glutamate via pyrroline-5-carboxylate, wound healing, antioxidative reactions and immune responses; proline plus hydroxyproline most abundant per gram in collagen and milk proteins; whole-body requirement for protein synthesis the greatest of all amino acids; humans and pigs synthesise proline from arginine and glutamine/glutamate, inadequately for neonates; young pigs: 0.35–2.1% proline added to a proline-free diet dose-dependently improved daily growth and feed efficiency and lowered plasma urea.
- Proline precursors to sustain Mammalian collagen synthesis. ↗Glycine one third and proline plus hydroxyproline about 23% of the collagen molecule; proline synthesis linked to the citric acid and urea cycles; wound fluid proline at least 50% above plasma in early healing, suggesting active import; arginine and ornithine supplementation most effective in increasing wound collagen deposition.
- Collagen structure and stability. ↗Full text: collagen is one third of total human protein and three quarters of the dry weight of skin; triple helix of three left-handed PPII strands with Gly in every third position (XaaYaaGly); Xaa often Pro (28%) and Yaa often (2S,4R)-4-hydroxyproline (38%); ProHypGly the most common triplet (10.5%); about 22% of human collagen residues are Pro or Hyp; the pyrrolidine ring preorganises strands; prolyl 4-hydroxylase, a non-heme iron enzyme, hydroxylates Yaa prolines before triple-helix formation; Hyp markedly raises thermal stability through a stereoelectronic effect and is essential for sound collagen in vivo.
- Proline-dependent regulation of collagen metabolism. ↗Fibroblasts in culture: extracellular proline had a significant but relatively small effect on collagen biosynthesis in the presence of glutamine and drastically increased it in glutamine-free medium; proline availability determines the rate of collagen biosynthesis and fibroblast demand is mainly met by conversion from glutamine.
- Glutamine metabolism and function in relation to proline synthesis and the safety of glutamine and proline supplementation. ↗The intestine expresses P5C synthase, so proline is an end product of intestinal glutamine catabolism; proline is also synthesised from ornithine; IV proline infusion increases proline oxidation and decreases proline synthesis; the only study of proline supplementation gave patients with gyrate atrophy 488 mg/kg/day and reported no deleterious side effects; no safe upper limit could be estimated.
- Proline Metabolism in Cell Regulation and Cancer Biology: Recent Advances and Hypotheses. ↗Proline dehydrogenase/proline oxidase (PRODH/POX) is a p53-activated source of redox signalling that initiates apoptosis, autophagy and senescence; c-MYC and PI3K markedly upregulate enzymes of proline synthesis.
- Clinical trials of vitamin B6 and proline supplementation for gyrate atrophy of the choroid and retina. ↗Five patients with gyrate atrophy; supplementary proline in four: progression minimised in the youngest patient and halted in two others; progression continued in the patient who received both vitamin B6 and proline; serum proline did not rise.
- L-proline loading for the assessment of pituitary GH reserve. ↗Intravenous insulin (0.1 U/kg) and oral L-proline (100 mg/kg) tolerance tests in 22 healthy and 30 short-statured children and adolescents: GH peak significantly higher after insulin than after proline; proline loading identified a normal GH axis in 12 of 22 controls and in 3 of 7 normopituitary short-statured patients; GH-stimulating effect of proline in some healthy subjects.
- Safety of L-proline as a stabilizer for immunoglobulin products. ↗Privigen (IVIG 10%) and Hizentra (SCIG 20%) are stabilized by L-proline and contraindicated in defects of proline metabolism; preclinical and clinical data: proline does not accumulate after Privigen or Hizentra treatment and is not associated with adverse events.
- PRIVIGEN (immune globulin intravenous [human], 10% liquid) — US prescribing information (CSL Behring) ↗DailyMed SPL effective 4 May 2026 (initial US approval 2007): about 250 mmol/L (210–290) L-proline as a stabilizer; contraindicated in patients with hyperprolinemia because it contains L-proline.
- HIZENTRA (immune globulin subcutaneous [human], 20% liquid) — US prescribing information (CSL Behring) ↗DailyMed SPL effective 20 April 2023: about 250 mmol/L (210–290) L-proline as a stabilizer; contraindicated in hyperprolinemia type I or II because it contains L-proline.
- A review of treatment modalities in gyrate atrophy of the choroid and retina (GACR). ↗Systematic review of 33 studies (107 patients), mostly case reports: treatments applied were protein-restricted diets, pyridoxine, creatine or creatine precursors, L-lysine and proline supplementation.
- Beneficial effect of L-Proline supplementation on the quality of human spermatozoa. ↗Semen samples of 30 healthy normozoospermic men incubated with 1, 2 or 4 mmol/l L-proline for up to 24 h: 2 mmol/l preserved motility, viability, normal morphology, chromatin and DNA integrity and total antioxidant capacity better than the unsupplemented medium; L-proline described as an antioxidative and osmoprotectant agent.