Nieznany potencjał L-karnityny

Większość z nas kojarzy L-karnitynę ze „spalaniem tłuszczu” podczas kuracji odchudzających. Jest to obiegowa opinia, która ma w sobie ziarno prawdy. Rzeczywiście L-karnityna bierze udział w wewnątrzkomórkowym spalaniu kwasów tłuszczowych, a zapotrzebowanie na nią znacznie wzrasta po wysiłku fizycznym, jak trening czy ciężka praca. Poza tym hamuje powstawanie tkanki tłuszczowej, zmniejsza zapotrzebowanie kaloryczne organizmu, poprawia tolerancję na wysiłek, reguluje poziom lipidów, obniża stężenie cholesterolu oraz zmniejsza rozkład glikogenu. Na co jeszcze ma wpływ
L-karnityna?

U ludzi pula endogennej karnityny, zawierająca wolną L-karnitynę oraz jej estry (krótko-, średnio- oraz długołańcuchowe), pochodzi z:

1. absorpcji z pożywienia (głównym źródłem są mięso i produkty mleczne, a zwłaszcza baranina, wołowina, wieprzowina i ryby),
2. biosyntezy w organizmie (w wątrobie, nerkach i mózgu z aminokwasów: lizyny i metioniny, w obecności jonów żelaza Fe²⁺ i witamin: C, PP i B₆),
3. resorpcji w nerkach z przesączu kłębuszkowego (z moczem wydalane jest mniej niż 2% całej puli karnityny).

Dzienne zapotrzebowanie zdrowego człowieka na L-karnitynę wynosi około 15 mg. W przypadku diety bogatej w mięso (np. wołowinę) dzienna podaż może wynosić nawet 300 mg, natomiast u wegetarian mniej niż 1 mg (w owocach i warzywach L-karnityna występuje w znikomych ilościach).

Po podaniu doustnym syntetycznej wolnej L-karnityny jej całkowita biodostępność wynosi zaledwie 14-18%, natomiast biodostępność L-karnityny pochodzącej ze składników diety (gdzie występuje również w formie estrów) może wynosić nawet 87%. Dlatego też farmakologiczne lub suplementacyjne dawki wolnej L-karnityny są przyswajane z mniejszą wydajnością niż stosunkowo mniejsze dawki obecne w normalnej diecie.

Doskonała w czasie wysiłku

L-karnityna transportowana jest za pomocą nośnika do wnętrza komórek, a jej zwiększone stężenie w tkankach odpowiada za prawidłowe utlenianie kwasów tłuszczowych. Skoncentrowana jest głównie w wysokoenergetycznych tkankach, takich jak mięśnie szkieletowe, mięsień sercowy czy najądrza.

Najważniejszą funkcją biologiczną L-karnityny jest transport kwasów tłuszczowych do wnętrza mitochondriów w celu ich utlenienia (beta-oksydacji) i zmagazynowania powstałej w ten sposób energii w postaci ATP (adenozynotrójfosforanu). W organizmie człowieka L-karnityna i acetylo-L-karnityna mają ogromne znaczenie w utrzymaniu prawidłowej funkcji mitochondriów również poprzez przekształcanie koenzymu A (Co-A) w acetylo-koenzym A (acetylo-Co-A).

Poza tym bierze udział w biosyntezie acetylocholiny, hamuje powstawanie tkanki tłuszczowej, zmniejsza zapotrzebowanie kaloryczne, poprawia tolerancję na wysiłek, reguluje poziom lipidów, obniża stężenie cholesterolu oraz zmniejsza rozkład glikogenu. L-karnityna zaliczana jest także do nieenzymatycznych związków tworzących ochronny system antyoksydacyjny organizmu.

Wspomaga płodność u mężczyzn

To właśnie przeciwutleniające właściwości L-karnityny zwróciły uwagę naukowców badających problem niepłodności zarówno u kobiet jak i u mężczyzn.

Przyczyn niepłodności u mężczyzn jest wiele: od wad anatomicznych, przez niedrożność nasieniowodów czy cewki moczowej, zaburzenia wzwodu i wytrysku, aż wreszcie po nieprawidłową spermatogenezę (proces powstawania gamet męskich).

Analiza nasienia jest rutynowo wykonywana u niepłodnych par i dostarcza użytecznych informacji do diagnozowania niepłodności męskiej. W ten sposób może być wykryta zmniejszona liczba plemników (oligozoospermia), zmniejszona ich ruchliwość (astenozoospermia) i wiele nieprawidłowych postaci w badaniu morfologicznym (teratozoospermia). Nieprawidłowości te występują zwykle razem i są opisywane jako oligo-asteno-teratozoospermia (OAT).

Na nieprawidłowe tworzenie plemników wpływają niedobory witamin i minerałów, palenie tytoniu oraz nadużywanie alkoholu, a co za tym idzie – stres oksydacyjny, w trakcie którego wytwarzany jest nadmiar reaktywnych form tlenu (ROS – reactive oxygen species). Pod wpływem ROS błona komórkowa plemników ulega rozszczelnieniu (na skutek utlenienia nienasyconych kwasów tłuszczowych wchodzących w skład błony).

Następnie dochodzi do uszkodzenia DNA plemnika, zaburzenia jego aktywności (np. obniżenie ruchliwości), a nawet śmierci komórkowej (na drodze apoptozy). L- karnityna zmniejsza stres oksydacyjny poprzez ingerencję w przyłączenie kwasu arachidonowego do fosfolipidów i systemu oksydazy NADPH z udziałem kinazy białkowej C oraz w wyniku mechanizmu naprawczego, dzięki któremu usuwany jest zwiększony wewnątrzkomórkowy toksyczny acetylo-CoA i zastępowane są kwasy tłuszczowe w fosfolipidach błony.

Plemniki są wytwarzane w jądrach i podlegają modyfikacji gonadalnej w najądrzu w celu uzyskania zdolności do zapłodnienia. W osoczu najądrza, białka o wysokiej masie molekularnej oraz mniejsze cząsteczki, jak wolna L-karnityna, przekształcają gametę w „kompetentne” i funkcjonalne komórki. Wyniki badań sugerują, że poziom L-karnityny w nasieniu osoczowym odgrywa istotną rolę w utrzymaniu męskiej płodności.

Zwiększenie ruchliwości plemników następuje równolegle ze wzrostem stężenia wolnej L-karnityny w świetle najądrzy. Odgrywa ona ważną rolę nie tylko w inicjowaniu ruchliwości plemników, pobudzaniu dojrzewania nasienia, ale także w regulacji funkcji komórek Sertolego i ochronie plemników przed uszkodzeniami oksydacyjnymi, zmniejszaniu apoptozy komórek plemnikotwórczych i hamowaniu agregacji plemników. Nie wpływa ona natomiast na objętość nasienia, ani na stężenie plemników w ejakulacie.

Również badanie porównujące wpływ L-karnityny, acetylo-L-karnityny i pentoksyfiliny potwierdza, że związki te znacznie zwiększają ruchliwość plemników. Jednak jakość chromatyny plemników poprawiła się znacząco tylko dzięki zastosowaniu L-karnityny i acetylo-L-karnityny.

L-karnityna dla kobiet

Jak się okazało L-karnityna i acetylo-L-kanityna mają również ogromny wpływ na regulację procesów metabolicznych i oksydacyjnych w żeńskim układzie rozrodczym. Wykazano, że obie te formy wspierają beta-oksydację w oocytach, stabilizują błony komórkowe poprzez acetylację fosfolipidów i działanie amfifilowe (zdolność do silnego oddziaływania zarówno z rozpuszczalnikami polarnymi, np. z wodą, jak i niepolarnymi), zapobiegają uszkodzeniom DNA wywołanym przez wolne rodniki oraz stabilizują stosunek acetylo-CoA/CoA jako źródło energii gromadzonej w celu utrzymania wytrzymałości komórek rozrodczych.

Zapewniają również odpowiedni poziom trójfosforanu adenozyny (ATP) w oocytach, co ma kluczowe znaczenie dla zapłodnienia i rozwoju zarodka. Acetylo-L-karnityna ma lepsze właściwości przeciwutleniające, natomiast L-karnityna ma większe znaczenie w dostarczaniu energii do komórek.

Zespół policystycznych jajników (PCOS) jest powszechną endokrynopatią rozrodczą u kobiet, charakteryzującą się zwykle otyłością, insulinoopornością i hiperinsulinemią. Kobiety z PCOS mają zaburzoną równowagę między hormonami męskimi i żeńskimi, ponieważ ich jajniki mają tendencję do produkowania androgenów w nadmiernych ilościach. Mają one znacznie niższy całkowity poziom L-karnityny, ale wyższy poziom dehydroepiandrosteronu (DHEA), testosteronu, hormonu luteinizującego (LH), lipoprotein o małej gęstości (LDL) i insuliny na czczo w porównaniu ze zdrowymi kobietami.

W przypadku pacjentek z PCOS suplementacja L-karnityny (250 mg na dzień doustnie przez 12 tygodni) powoduje znaczące zmniejszenie masy ciała, BMI, obwodu talii i bioder, jak również poprawę kontroli glikemii, obniża poziom glukozy we krwi i przeciwdziała insulinooporności, co można przypisać indukowanemu przez L-karnitynę wzrostowi beta-oksydacji kwasów tłuszczowych i podstawowych wskaźników metabolicznych.

Natomiast u kobiet z zespołem policystycznych jajników (PCOS) opornych na działanie octanu klomifenu jak i gonadotropin podawanie 2 g L-karnityny co 12 godzin (od 3. dnia cyklu do momentu wstrzyknięcia HCG – gonadotropiny kosmówkowej) zwiększa odsetek wzrostu pęcherzyków dominujących o 64% oraz pozytywnych wyników testów ciążowych o 20%.

Ponadto zaobserwowano, że L-karnityna zwiększa średnią grubość ściany macicy. Suplementacja L-karnityny poprawia tempo stymulacji pęcherzyków (do średnicy  ≥ 17 mm w indukcji owulacji), zwiększa beta-oksydację i dojrzewanie oocytów, jak również podwyższa poziom estradiolu (E2) i progesteronu w surowicy. Poza tym poprawia profil lipidowy pacjentek i wskaźnik masy ciała (BMI).

Podwzgórzowy czynnościowy brak miesiączki (FHA – functional hypothalamic amenorrhea) powoduje zaburzenie pulsacyjnego uwalniania podwzgórzowego hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH), który zmniejsza uwalnianie gonadotropin, prowadząc do zmniejszenia produkcji estradiolu w jajniku.

Podawanie acetylo-L-karnityny (1 g na dobę doustnie przez 16 tygodni) u pacjentek cierpiących na FHA zwiększa poziom hormonu luteinizującego (LH) przez blokowanie szlaków neuroendokrynnych, które mają działanie hamujące na oś rozrodczą (najprawdopodobniej poprzez acetylację grup -OH w aminokwasach takich jak seryna, treonina lub tyrozyna, poprawiając tym samym ich funkcje). Acetylo-L-karnityna wykazuje zatem pozytywne działanie terapeutyczne u kobiet z hypogonadotropią z FHA poprzez oś podwzgórze-przysadka-jajniki.

Endometrioza

Czy zatem zastosowanie L-karnityny to uniwersalne rozwiązanie problemu niepłodności? Nic bardziej mylnego! Istnieją doniesienia, że wysoka podaż L-karnityny u kobiet z endometriozą może przyczyniać się do rozwoju choroby. Stąd też niektórzy lekarze zalecają swoim pacjentkom cierpiącym na tę przypadłość dietę eliminującą czerwone mięso – główne źródło L-karnityny.

Bezpieczna, ale z umiarem

L-karnityna jest substancją bezpieczną, choć po podaniu bardzo dużych dawek odnotowano sporadyczne przypadki nudności, bólu brzucha czy biegunki. Nie jest mutagenna, kancerogenna ani teratogenna – nie ma dowodów na jej negatywny wpływ na rozwój płodu u ludzi, aczkolwiek badania na zwierzętach wykazały, że wstrzykiwanie wysokich dawek L-karnityny ciężarnym myszom może powodować rozwój endometriozy u potomstwa płci żeńskiej.

Materiał nie stanowi i nie zastąpi porady lekarskiej.