Карнітин [ред]
Історична довідка [ред]
Присутність в м'язах азотистого з'єднання, карнітину. було виявлено в 1905 р Після того як Франкель з співр. виявили його роль в якості ростового фактора для борошняних черв'яків (личинок хрущака), Фрітц і Бремер в кінці 1950-х гт. встановили участь карнітину в окисленні довголанцюжкових жирних кислот.
Будова [ред]
Структурна формула карнітину (y-N-триметил-Р-гідроксимасляної кислоти) наступна:
Структурна формула карнітину
Тільки L-карнітин синтезується в тканинах і володіє біологічною активністю.
Фармакологічна дія [ред]
Введення l-карнітину здоровим людям не робить помітного впливу, і прийом всередину до 15 г / сут цієї речовини зазвичай добре переноситься. Навпаки, введення d, l-карнітину може викликати синдром, що нагадує міастенію, - ймовірно, через інгібуючої дії d-карнітину на транспорт і функцію біологічно активного l-карнітину.
Фізіологічні функції [ред]
- В організмі присутній ряд карнітінацілтрансфераз, які каталізують взаємоперетворення ефірів жирних кислот з КоА і карнітином в цитоплазмі і в мембранах мітохондрій.
- Ефіри жирних кислот з КоА і карнітином термодинамічно еквівалентні, тому напрямок реакції залежить тільки від відносних концентрацій реагуючих сполук.
- В мітохондріальних і клітинних мембранах розташовані специфічні транслокази. В мітохондріальних мембранах транслокази легко переносять вільний карнітин та його ефіри в обох напрямках, тоді як транслокази апікальній поверхні клітин ниркових канальців транспортують тільки вільний карнітин та майже виключно з просвіту канальців. Властивості мембранних транслоказ інших клітин вивчені гірше. Проте відомо, що ці білки транспортують вільний карнітин в клітини, а ацилкарнітину (особливо короткоцепочечние) - з клітин.
- Ефіри жирних кислот з КоА, що утворюються в цитоплазмі, не переносяться через мембрани; ці ефіри пригнічують ферменти циклу Кребса і окисного фосфорилювання. Тому окислення жирних кислот вимагає освіти ацил-карнітин та їх перенесення в мітохондрії, де знову утворюються, а потім метаболізуються ефіри КоА. При зниженні Р02 карнітин підтримує в мітохондріях співвідношення між вільним КоА і його ефірами, оптимальне для окисного фосфорилювання і метаболізму ацетил-КоА. Тому карнітин знижує утворення лактату і збільшує працездатність серцевого і скелетних м'язів при їх ішемії (Goa and Brogden, 1987).
При спадкової недостатності однієї з ацил-КоА-дегідрогеназ карнітин сприяє видаленню відповідної органічної кислоти з клітин і крові, оскільки ацил-карнітин, потрапляючи з мітохондрій в кров і сечу, що не реабсор-біруется в ниркових канальцях. Таке вимивання ацілкарні-тинів з клітин і крові загрожує розвитком відносного дефіциту карнітину.
Симптоми дефіциту [ред]
Первинний дефіцит карнітину найбільш яскраво проявляється при деяких рідкісних спадкових захворюваннях. У таких випадках різко порушується жировий обмін, що супроводжується відкладенням жиру в м'язах і дисфункцією серцевої і скелетних м'язів. Існують генералізована і Міопатичні форми первинного дефіциту карнітину. При генералізованої формі знижується рівень карнітину в плазмі, м'язах і печінці. Симптоми непостійні, але зазвичай включають м'язову слабкість, дилатаційну кардиомиопатию, порушення функцій печінки і процесів кетогенеза, а також гіпоглікемію голодування. При Міопатичні формі відзначається в основному м'язова слабкість. При біопсії виявляється жирова інфільтрація м'язових волокон і зниження в них концентрації карнітину. Однак його концентрація в плазмі залишається нормальною (20-70 мкмоль / л). В основі багатьох випадків первинного дефіциту карнітину може лежати порушення транспорту карнитина в м'язи в поєднанні з поганою його реабсорбцией в нирках (Treem et al. 1988).
Відомі і вторинні форми дефіциту карнітину. Вони характерні для патології ниркових канальців, що супроводжується надмірною екскрецією карнітину, і для ХНН, при якій його надмірних втрат сприяє гемодіаліз. Оскільки карнітин підсилює екскрецію органічних кислот, його дефіцит може мати місце у хворих з вродженими порушеннями обміну речовин, що характеризуються підвищенням концентрації таких кислот в крові. Біохімічні та клінічні ознаки дефіциту карнітину іноді відзначаються і при повному парентеральному харчуванні. Додавання карнітину в таких випадках знімає симптоми дефіциту.
Потреба [ред]
Харчові джерела. Основними харчовими джерелами карнітину служать м'ясо і молочні продукти. Злаки позбавлені карнітину і містять порівняно мало його амінокислотних попередників - лізину і метіоніну.
Всмоктування, обмін і екскреція [ред]
Вступник з їжею l-карнітин всмоктується в кишечнику переважно за допомогою переносника; зі збільшенням кількості l-карнітину переносник насичується, і частка речовини, що всмокталася зменшується. Карнітин потрапляє в більшість клітин за допомогою активного транспорту; d-карнітин також транспортується і може конкурентно пригнічувати поглинання l-карнітину. В організмі карнітин слабо метаболізується і виводиться з сечею в основному у вигляді ацилкарнітину. Більше 90% неетеріфіцірованних карнітину зазвичай реабсорбируется в ниркових канальцях (Goa and Brogden, 1987).
Застосування [ред]
У 1986 р ФДА схвалило застосування левокарнітіна (препарату карнітину) при первинному дефіциті карнітину. Потім було дозволено застосування цього препарату при первинному і вторинному дефіцити карнітину, обумовлених генетичними факторами, а також в якості профілактичного і лікувального засобу у знаходяться на діалізі хворих з термінальною хронічною нирковою недостатністю. У більшості випадків достатньо приймати левокарнітіна по 1-3 г / сут всередину дрібно під час їжі; в / в вводять 40-100 мг / кг. Дітям левокарнітіна призначають по 50-100 мг / кг / добу всередину під час їжі; максимальна доза - 3 г / суг.
Первинний дефіцит карнітину [ред]
Гемодіаліз [ред]
Дефіцит карнітину в скелетних м'язах і, ймовірно, в міокарді іноді спостерігається при хронічному гемодіалізі. Прийом левокарнітіна всередину зменшує ступінь дефіциту і усуває такі симптоми, як слабкість і спазми м'язів (Bellinghieri et al. 1983). Карнітин може покращувати і функцію серця у хворих, які перебувають на гемодіалізі (Fagher et al 198S), але ці результати більш суперечливі.