Мельдоній є попередником карнітину, структурним аналогом гамма-бутиробетаїну (ГББ), у якого один атом вуглецю заміщений атомом азоту. Його дію на організм можна пояснити двояко.
Вплив на біосинтез карнітину.
Мельдоній, оборотно інгібуючи гамма-бутиробетаінгідроксилаза, знижує біосинтез карнітину і тому перешкоджає транспортуванню довголанцюгових жирних кислот через оболонки клітин, таким чином перешкоджаючи накопиченню в клітинах сильного детергенту - активованих форм недоокислених жирних кислот. Таким чином, мельдоній запобігає пошкодженню клітинних мембран.
При зменшенні концентрації карнітину в умовах ішемії затримується бета-оксидація жирних кислот та оптимізується споживання кисню в клітинах, стимулюється окислення глюкози та відновлюється транспортування аденозинтрифосфату (АТФ) від місць його біосинтезу (мітохондрії) до місць споживання (цитоз). По суті, клітини забезпечуються поживними речовинами та киснем, а також оптимізується споживання цих речовин.
У свою чергу, при збільшенні біосинтезу попередника карнітину, тобто ГББ, активізується NO-синтетази, внаслідок чого покращуються реологічні властивості крові та зменшується периферичний опір судин.
При зменшенні концентрації мельдонію біосинтез карнітину знову посилюється, і в клітинах поступово збільшується кількість жирних кислот.
Вважається, що основою ефективності дії мельдонію є підвищення толерантності до клітинного навантаження (при зміні кількості жирних кислот).
Функція медіатора в гіпотетичній ГББ-ергічній системі.
Висунуто гіпотезу про те, що в організмі існує система передачі нейрональних сигналів - ГББ-ергічна система, яка забезпечує передачу нервового імпульсу між клітинами. Медіатором цієї системи є останній попередник карнітину – ГББ-ефір. В результаті дії ГББ-естерази медіатор віддає клітині електрон, таким чином переносить електричний імпульс, і перетворюється на ГББ. Далі гідролізована форма ГББ активно транспортується в печінку, нирки та яєчники, де перетворюється на карнітин. У соматичних клітинах у відповідь роздратування знову синтезуються нові молекули ГББ, забезпечуючи поширення сигналу.
При зменшенні концентрації карнітину стимулюється синтез ГББ, внаслідок чого збільшується концентрація ефіру ГББ.
Мельдоній, як зазначено раніше, є структурним аналогом ГББ і може виконувати функції «медіатора». На противагу цьому ГББ-гідроксилази «не дізнається» мельдоній, тому концентрація карнітину не збільшується, а зменшується. Таким чином, мельдоній, замінюючи «медіатор» і сприяючи приросту концентрації ГББ, викликає реакцію у відповідь організму. В результаті зростає загальна метаболічна активність і в інших системах, наприклад, у центральній нервовій системі (ЦНС).
Вплив на серцево-судинну систему.
У дослідженнях на тваринах встановлено, що мельдоній позитивно впливає на скорочувальну активність міокарда, йому властива міокардіопротекторна дія (зокрема проти катехоламінів та алкоголю), він здатний попередити порушення ритму серця, зменшити зону інфаркту міокарда.
Ішемічна хвороба серця (стабільна стенокардія навантаження).
Аналіз клінічних даних про курсове застосування мельдонію при лікуванні стабільної стенокардії навантаження показав, що лікарський засіб зменшує частоту та інтенсивність нападів стенокардії, а також кількість глицерилтринитрата, що застосовується. Лікарський засіб має виражену антиаритмічну дію у хворих з ішемічною хворобою серця (ІХС) та шлуночковими екстрасистолами, менша дія спостерігається у пацієнтів із суправентрикулярними екстрасистолами.
Особливо важлива здатність лікарського засобу зменшувати споживання кисню у стані спокою, вважається ефективним критерієм антиангінальної терапії ІХС.
Мельдоній сприятливо впливає на атеросклеротичні процеси в коронарних та периферичних судинах, зменшуючи загальний рівень холестерину у сироватці крові та індекс атерогенності.
Хронічна серцева недостатність.
У багатьох клінічних дослідженнях аналізувалася роль мельдонію при лікуванні хронічної серцевої недостатності внаслідок ІХС та відзначена його здатність збільшувати толерантність до фізичного навантаження, а також обсягу виконаної роботи пацієнтами із серцевою недостатністю.
У дослідженні в кардіологічних інститутах Латвії та Томська вивчалася ефективність мельдонію при серцевій недостатності І-ІІІ функціонального класу середнього ступеня тяжкості за класифікацією Нью-Йоркської кардіологічної асоціації (NYHA). 59-78% пацієнтів, у яких на початку була діагностована серцева недостатність II функціонального класу, під впливом терапії мельдонієм були переведені до групи функціонального класу. Встановлено, що застосування мельдонію покращує інотропну функцію міокарда та підвищує толерантність до фізичного навантаження, покращує якість життя пацієнтів, не викликаючи тяжких побічних ефектів.
У разі тяжкої серцевої недостатності мельдоній необхідно застосовувати у поєднанні з іншими традиційними засобами терапії серцевої недостатності.
Вплив на ЦНС.
В експериментах на тваринах встановлені антигіпоксична дія мельдонію та позитивний вплив на мозковий кровообіг. Лікарський засіб оптимізує перерозподіл обсягу мозкового кровообігу на користь ішемізованої ділянки, підвищує міцність нейронів за умов гіпоксії.
Лікарському засобу властива стимулююча дія на ЦНС: підвищення рухової активності та фізичної витривалості, стимуляція поведінкових реакцій, - а також антистресова дія: стимуляція симпатоадреналової системи, накопичення катехоламінів у головному мозку та надниркових залоз, захист внутрішніх органів.
Ефективність при неврологічних захворюваннях.
Доведено, що мельдоній є ефективним засобом у комплексній терапії гострих та хронічних порушень мозкового кровообігу (ішемічний інсульт, хронічна недостатність мозкового кровообігу). Мельдоній нормалізує тонус та опірність капілярів та артеріол головного мозку, відновлює їх реактивність.
Вивчено вплив мельдонію на процес реабілітації пацієнтів з порушеннями неврологічного характеру (після перенесених захворювань кровоносних судин головного мозку, операцій на головному мозку, травм, перенесеного кліщового енцефаліту).
Результати перевірки терапевтичної активності мельдонію свідчать про його дозозалежну позитивну дію на фізичну витривалість та відновлення функціональної незалежності в період одужання.
При аналізі змін окремих та сумарних інтелектуальних функцій після застосування лікарського засобу встановлено позитивний вплив на відновлювальний процес інтелектуальних функцій у період одужання.
Встановлено, що мельдоній покращує якість життя пацієнта у реконвалесцентний період (головним чином за рахунок оновлення фізичної функції організму), до того ж він усуває психологічні порушення.