ΕΠΙΚΑΙΡΑ ΘΕΜΑΤΑ ΙII
ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΡΙΑ: Π. ΝΙΚΟΛΑΪΔΟΥ

L- ΚΑΡΝΙΤΙΝΗ ΣΤΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ ΚΑΙ ΘΕΡΑΠΕΙΑ
Ε. Δρογκάρη



Τα κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού προκειμένου να λειτουργήσουν χρειάζονται ενέργεια με τη μορφή ATP. Η ενέργεια αυτή παρέχεται από διάφορες μεταβολικές διεργασίες (βιοχημικές αντιδράσεις, ουσίες). Σπουδαίο ρόλο για την παραγωγή ενέργειας στο κύτταρο παίζει η ουσία καρνιτίνη, (KN), η οποία απομονώθηκε για πρώτη φορά σε μυϊκό ιστό το 1905. Έλαβε την ονομασία της από τη λέξη carnis=σάρκα. Έκτοτε, επί περίπου έναν αιώνα, έχουν γίνει πάρα πολλές επιστημονικές μελέτες για να διερευνηθεί και να κατανοηθεί η παραγωγή και ο ρόλος της στον άνθρωπο. Σημαντικοί σταθμοί στις επιστημονικές αυτές μελέτες απετέλεσαν η απόδειξη συμμετοχής της καρνιτίνης στην οξείδωση των λιπαρών οξέων στο ήπαρ (1955), η εντόπιση των διαφόρων ενζύμων της στη μιτοχονδριακή μεμβράνη (1966), η απόδειξη του ρόλου της στη μεταφορά των λιπαρών οξέων στα μιτοχόνδρια για την οξείδωσή τους (1973), καθώς και η απόδειξη του ρόλου της στη μεταφορά ακετυλο-ομάδων από τα υπεροξεισώματα στα μιτοχόνδρια (1995). Από το 1997, έως και σήμερα, υπάρχει πλούσια βιβλιογραφία σχετικά με το ρόλο της καρνιτίνης στο μεταβολισμό της ισχαιμίας του μυοκαρδίου, της υπερτριγλυκεριδαιμίας, του σακχαρώδη διαβήτη, της καχεξίας, του AIDS, της σηψαιμίας, του υπερθυρεοειδισμού, της παχυσαρκίας και του καρκίνου. Πρόσφατα απεδείχθη, επίσης, ότι η καρνιτίνη αποτελεί ισχυρή αντιοξειδωτική ουσία για τα εγκεφαλικά κύτταρα και προλαμβάνει τη γήρανσή τους (πίνακας 1).
Ο ρόλος της καρνιτίνης στο φυσιολογικό άνθρωπο είναι η παραγωγή και η αποθήκευση ενέργειας στο κύτταρο, η σύνθεση μεμβρανών, η επανασύνθεση κατεστραμμένων μεμβρανών, η απομάκρυνση τοξικών ουσιών και η αντιαποπτωτική δράση της.
Η καρνιτίνη (L-Carnitine) βιοσυντίθεται στον άνθρωπο με ρυθμό 1,2μmol/kg βάρους/ημέρα και αποδίδει το 25% των ημερησίων αναγκών, ενώ το υπόλοιπο 75% προσλαμβάνεται από τα τρόφιμα. Η βιοσύνθεσή της στον άνθρωπο γίνεται σε όλους τους ιστούς (ήπαρ, νεφροί, εγκέφαλος, όρχεις, επιδιδυμίς) από καταβολισμό πρωτεΐνης τριμεθυλιωμένη λυσίνη γ-βουτυροβεταΐνη καρνιτίνη. Απορροφάται βραδέως από το πεπτικό σύστημα, η δε απορρόφησή της επηρεάζεται από την ποσότητα καρνιτίνης που προσλαμβάνεται με τη διατροφή. Η συγκέντρωσή της στους ιστούς είναι 100 φορές μεγαλύτερη σε σχέση με εκείνη του πλάσματος. Προσλαμβάνεται από τους νεφρούς και το ήπαρ 1.000 φορές ταχύτερα σε σχέση με τους μυς και τον εγκέφαλο, η δε πρόσληψη εξαρτάται από την αντλία νατρίου. Για τη ρύθμιση και την απελευθέρωσή της στα όργανα σπουδαίο ρόλο παίζουν ορμόνες, όπως π.χ. η γλυκαγόνη στο ήπαρ και η τεστοστερόνη στην επιδιδυμίδα. Η μεταφορά της καρνιτίνης στο μιτοχόνδριο (έξω-έσω μεμβράνες) για την οξείδωση των λιπαρών οξέων γίνεται με το μεταφορέα τρανσλοκάση της καρνιτίνης και με την παρουσία καρδιολιπίνης στη μεμβράνη.
Τα τρόφιμα που περιέχουν μεγαλύτερη ποσότητα καρνιτίνης είναι τα κόκκινα κρέατα, ακολουθούν το κοτόπουλο και το ψάρι. Σημειωτέον ότι το μητρικό γάλα περιέχει διπλάσια ποσότητα καρνιτίνης σε σχέση με το αγελαδινό, ενώ το αυγό, το ψωμί και διάφορα λαχανικά περιέχουν πολύ μικρές ποσότητες ανά 100 γραμμάρια ουσίας (πίνακας 2).
Για την αξιολόγηση των επιπέδων καρνιτίνης στο πλάσμα των παιδιών και ενηλίκων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ηλικία (στα μικρά παιδιά τα επίπεδα είναι χαμηλότερα) (πίνακας 3). Είναι απαραίτητο να προσδιορίζονται τα επίπεδα της ελεύθερης (πλέον δραστική) και της συνδεδεμένης καρνιτίνης πριν από τη χορήγηση θεραπείας. Η συνδεδεμένη καρνιτίνη πολλές φορές είναι ενδεικτική για το πιθανό υποκείμενο νόσημα και για τούτο συνιστάται ο προσδιορισμός της με ειδική μεθοδολογία. Οι θεραπευτικές δόσεις κυμαίνονται από 50mg/kg βάρους έως και 300mg/kgr βάρους την ημέρα. Η ποσότητα αυτή πρέπει να διαιρείται σε 3 ή 4 δόσεις το 24ωρο. Μπορεί να δοθεί από το στόμα (αμπούλες σε υγρή μορφή των 10cc=1.000mg) ή ενδοφλεβίως. Ανώτατη δόση χορήγησης το 24ωρο είναι 2g στα παιδιά και 3g στους ενήλικες. Η συχνότερη παρενέργεια είναι διαταραχές από το γαστρεντερικό.
Είναι δυνατόν η καρνιτίνη να ανεπαρκεί πρωτοπαθώς (διαταραχή στη βιοσύνθεσή της, π.χ. συστηματική ανεπάρκεια, μυϊκή ανεπάρκεια, μυοκαρδιοπάθεια με συστηματική ανεπάρκεια) καθώς και δευτεροπαθώς. Η δευτεροπαθής ανεπάρκεια ανευρίσκεται σε διάφορα κληρονομικά νοσήματα του μεταβολισμού (π.χ. διαταραχή στην οξείδωση των λιπαρών οξέων, οργανικές οξεουρίες, μιτοχονδριακές διαταραχές) και σε επίκτητες καταστάσεις (π.χ. κίρρωση ήπατος, χρονία νεφρική νόσος, κ.λπ. πίνακας 4).
Σύμφωνα με τα νεότερα επιστημονικά δεδομένα, όπως προαναφέρθηκε, φαίνεται ότι η καρνιτίνη εμπλέκεται στο μεταβολισμό πολλών νοσημάτων φθοράς (σακχαρώδης διαβήτης, ισχαιμία μυοκαρδίου, παχυσαρκία, γήρανση εγκεφαλικών κυττάρων), στον καρκίνο και στο AIDS. Μελετάται συνεχώς ο ακριβής ρόλος της ουσίας αυτής στους μηχανισμούς παθογένεσης και θεραπείας όλων αυτών των νοσημάτων. Π.χ. μετά τη χορήγηση καρνιτίνης και λιποϊκού οξέος σε γέροντες βελτιώθηκε η δομή και η λειτουργία των μιτοχονδρίων, αναστάλθηκε η οξειδωτική βλάβη των λιπιδίων, των πρωτεϊνών και των νουκλεϊνικών οξέων στις μεμβράνες των εγκεφαλικών κυττάρων τους, αυξήθηκε η δραστικότητα των ενζύμων που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της καρνιτίνης, όπως επίσης και τα επίπεδα των αντιοξειδωτικών ουσιών και προστατεύτηκαν τα νευρικά κύτταρα από διάφορες νευροτοξίνες. Επίσης, όταν χορηγήθηκε καρνιτίνη σε καχεκτικούς ασθενείς (ασθενείς με AIDS, καρκίνο, σηψαιμία) ευρέθη ότι μειώθηκαν τα επίπεδα του παράγοντα νέκρωσης όγκου (Tumor Necrosis Factor), των ιντερλευκινών 1β και 6, καθώς και των ιντερφερονών α και γ, τα οποία ήταν αυξημένα στα νοσήματα αυτά λόγω της διαταραχής στην ηπατική λιπογένεση, του αυξημένου καταβολισμού της μυϊκής πρωτεΐνης και της μείωσης της οξείδωσης των λιπαρών οξέων.
Είναι εμφανές ότι η καρνιτίνη απετέλεσε και θα αποτελέσει πεδίο περαιτέρω έρευνας, ιδιαίτερα στη συσχέτισή της με τα αναφερθέντα σοβαρά νοσήματα, τα οποία ταλαιπωρούν τον άνθρωπο και την ποιότητα ζωής του.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Alesci S, de Martino MU, Mirani M, Benvenga S, Trimarchi F, Kino T, Chrousos GP. L-Carnitine: a nutritional modulator of clucocorticoid receptor functions. FASEB Journal 2003 (In Press).
Alesci S, Zoumakis E, Manoli I, Ayala A, Gold PW, Chrousos GP, Blackman MR. L-Carnitine stimulates leptin and adiponectin release from primary cultures of human subcutaneous adipocytes. Abstract, Endocrine Society Meeting, Philadelphia USA 2003.
Arrigoni-Martelli E, Caso V. Carnitine protects mitochondria and removes toxic acyls from xenobiotics. Drugs Exptl Clin Res 2001; XXVII(1):27-49.
Calvani M, Nicolai R, Barbarisi A, Reda E, Benatti P, Peluso G. Carnitine system and tumor. Advances in Nutrition and Cancer 2, edited by Zappia et al. Kluwer Academic / Plenum Publishers New York 1999; 273-291.
De Gaetano A, Mingrone G, Castagneto M, Calvani M. Carnitine increases glucose disposal in humans. Journal of the American College of Nutrition 1999; 18(4):289-295.
Hagen TM, Liu J, Lykkesfeldt J, Wehr CM, Ingersoll RT, Vinarsky V, Bartholomew JC, Ames BN. Feeding acetyl-L-carnitine and lipoic acid to old rats significantly improves metabolic function while decreasing oxidative stress. PNAS 2002; 99(4):1.870-1.875.
Liu J, Head E, Gharib AM, Yuan W, Ingersoll RT, Hagen TM, Cotman CW, Ames BN. Memory loss in old rats is associated with brain mitochondrial decay and RNA/DNA oxidation: Partial reversal by feeding acety-L-carnitine and/or R-α-lipoic acid. PNAS 2002; 99(4):2.356-2.361.
Liu J, Atamna H, Kuratsune H, Ames BN. Delaying brain mitochondrial decay and aging with mitochondrial antioxidants and metabolites. Ann NY Acad Sci 2002; 959:133-166.
De Simone C, Famularo G. Carnitine today. Landes Bioscience and Chapman & Hall, 1997.
Vaz FM, Wanders RJA. Carnitine biosynthesis in mammals
Biochem J 2002; 361:417-419.
Vescovo G, Ravara B, Gobbo V, Sandri M, Angelini A, Della Barbera M, Peluso G, Calvani M, Mosconi L, Dalla Libera L. L-Carnitine: a potential treatment for blocking apoptosis and preventing skeletal muscle myopathy in heart failure. Am J Physiol Cell Physiol 2002; 283:C802-C810.
Wachter S, Nogt M, Kreis R, Boesch C, Bigler P, Hoppeler H, Krahenbuhl S. Long - term administration of L-carnitine to humans: effect on skeletal muscle carnitine content and physical performance. Clinica Chimica Acta 2002; 318:51-61.

ΗΟΜΕPAGE

<<< Προηγούμενη σελίδα