Л карнитин и гемоглобин
L -карнитин – один из самых популярных и известных продуктов спортивного питания. Кто-то употребляет л-карнитин для похудения, кому-то нужна повышенная аэробная производительность, но даже те, кто его вообще не использует, знают, что такой продукт есть. Но есть у L -карнитина и такие свойства, о которых не знает почти никто, кроме узкого круга медицинских специалистов. Вот об этом ниже, где оказывается полезен л-карнитин помимо спорта.
L -карнитин снижает холестерин и улучшает липидный профиль
Для обобщения существующих данных и определения влияния добавок л-карнитина на липиды сыворотки крови совсем недавно был проведен систематический обзор и мета-анализ рандомизированных контролируемых исследований (РКИ). Из 686 потенциальных статей, опубликованных по февраль 2019-го года, 43 исследования соответствовали критериям включения и были пригодны для мета-анализа. Объединенные результаты показали, что применение L-карнитина в виде добавки привело к значительному снижению триглицеридов, общего холестерина и концентраций липопротеидов низкой плотности (ЛПНП-«плохого» холестерина), а также значительно повысились уровни «хорошего» холестерина липопротеидов высокой плотности(ЛПВП). Однако добавки L-карнитина не влияли на концентрацию липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП-холестерина).
The effects of L-carnitine supplementation on serum lipids: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Reiner Ž, Fathizadeh H, Kolahdooz F, Milajerdi A, Chamani M, Amiani E, Asemi Z. Curr Pharm Des. 2019 Aug 30.
L -карнитин снижает давление
Проведенный иранскими учеными систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований, опубликованных до 2019-го года включительно на тему оценки влияния добавок L-карнитина на систолическое (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД) показал, что добавки L-карнитина в дозе менее 2 г / сут снижали ДАД без изменения уровней САД, в т.ч. у участников с избыточной массой тела и ожирением. Всего в обзор было включено 10 рандомизированных контролируемых исследований.
Effects of L-carnitine supplementation on blood pressure: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Askarpour M, Hadi A, Dehghani Kari Bozorg A, Sadeghi O, Sheikhi A, Kazemi M, Ghaedi E. J Hum Hypertens. 2019 Sep 3.
L -карнитин влияет печень: одна доза снижает уровень АЛТ в сыворотке крови
В августе этого был опубликован систематический обзор и мета-анализ рандомизированных контролируемых клинических испытаний (РКИ) в ходе которого выполнялась оценка влияния добавок карнитина на сывороточные уровни ферментов, в основном вырабатываемых печенью: аланинаминотрансферазы (ALT), аспартатаминотрансфераза (AST), и гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТП). В общей сложности 18 РКИ (1161 участник) соответствовали критериям анализа. По итогу установлено, что доза L-карнитина от 500 до 4000 мг / день значительно снижала уровень АЛТ в сыворотке крови (- 8,65 МЕ / л), AST (- 8,52 МЕ / л) и ГГТП (- 8,80 МЕ / л). Анализ подгрупп показал, что L-карнитин может быть более эффективным в снижении уровня ферментов использовании в более высоких дозах (≥ 2000 мг / день), в течение более длительных периодов времени (> 12 недель) и среди пациентов с заболеваниями печени.
Does L-carnitine supplementation affect serum levels of enzymes mainly produced by liver? A systematic review and meta-analysis of randomized controlled clinical trials. Pirmadah F, Ramezani-Jolfaie N, Mohammadi M, Talenezhad N, Clark CCT, Salehi-Abargouei A. Eur J Nutr. 2019 Aug 5.
С целью исследовать эффект от добавок л – карнитина на биохимические факторы, включая аммиак, билирубин, альбумин, аланинаминотрансферазу(АЛТ), аспартатаминотрансферазу (AСТ), азот мочевины крови (АМК) и креатинин (Cr) у больных с печеночной энцефалопатией, в этом году был проведен систематически обзор и мета-анализ «Effect of L-carnitine on liver enzymes and biochemical factors in hepatic encephalopathy». В данную научную работы были включены в качестве приемлемых 9 рандомизированных клинических испытаний с 779 пациентами. Настоящий систематический обзор и мета-анализ показал, что добавление L-карнитина, и при длительной и короткой продолжительности приема добавок, в дозах, меньших или превышающих 4000 мг / день, при любом способе лечения (внутривенном или пероральном) значительно снижало уровни аммиака, билирубина, АСТ, билирубин и креатинина в крови у пациентов с печеночной энцефалопатией. Более того, было обнаружено, что L-карнитин значительно повышает уровень альбумина в крови.
Справка: Печеночная энцефалопатия (ПЭ) – синдром, характерный для пациентов с заболеваниями печени, определяется как спектр психоневрологических нарушений у пациентов, требующих проведения дифференциальной диагностики с другими нейропсихическими расстройствами. ПЭ характеризуется изменениями личности, интеллектуальными нарушениями и депрессиями. Важным условием для этого синдрома является нарушение портального кровотока.Effect of L-carnitine on liver enzymes and biochemical factors in hepatic encephalopathy: A systematic review and meta-analysis. Abbasnezhad A1, Choghakhori R2, Kashkooli S3, Alipour M4, Asbaghi O3, Mohammadi R5. J Gastroenterol Hepatol. 2019 Jun 29
L -карнитин и ацетил – L-карнитин: эффективные нейропротекторы
В последние годы наблюдается значительный интерес к терапевтическому потенциалу L-карнитина и его ацетилированного производного ацетил-L-карнитина гидрохлорида (ALCAR) для нейропротекции при ряде расстройств, включая гипоксию-ишемию, черепно-мозговую травму, болезнь Альцгеймера и в условиях, приводящих к повреждению центральной или периферической нервной системы. В доклинических исследованиях убедительно доказано, что L-карнитин и ALCAR могут улучшить энергетический статус, снизить окислительный стресс и предотвратить последующую гибель клеток в ситуация поражения головного мозга взрослых, новорожденных и детей. ALCAR, кроме того, обеспечивает поступление ацетильной части, которая может быть окислена для получения энергии, использована в качестве предшественника для ацетилхолина или включена в глутамат, глютамин и ГАМК (GABA) или в липиды для миелинизации (процесс обложения миелином нервного волокна в период развития организм) и роста клеток. Использование добавок с ALCAR оказывает нейропротекторное, нейротрофическое, антидепрессивное и обезболивающее действие при болезненных невропатиях. Кроме того, ALC показывает перспективы в лечении нейродегенеративных патологий путем замедления прогрессирования ухудшения психического состояния. В исследовании на животных введение ALCAR после черепно-мозговой травмы улучшало отдаленные функциональные результаты, включая память. Типичные дозы, используемые в таких случаях, составляют 1000-1500 мг два-три раза в день вместе с пищей.
Источник: Ferreira GC, McKenna MC. L-Carnitine and Acetyl-L-carnitine Roles and Neuroprotection in Developing Brain Neurochem Res. 2017 Jun;42(6):1661-1675.
The neurobiology of acetyl-L-carnitine. Traina G. Front Biosci (Landmark Ed). 2016 Jun 1;21:1314-29.
Добавки L-карнитина снижают симптомы усталости у пациентов с гипотиреозом
Медицинские источники подтверждают, что пациенты с гипотиреозом испытывают симптомы, связанные с усталостью, несмотря на адекватную заместительную терапию гормонами щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы играют важную роль в импорте и окислении карнитин-зависимых жирных кислот. В связи с чем было исследовано влияние добавок L-карнитина на утомляемость у пациентов с гипотиреозом. По результатам, было установлено, что прием 990 мг L-карнитина дважды в день на протяжении 12 недель вызвал облегчение симптомов усталости. Кроме того, оценка умственной усталости была значительно улучшена у пациентов с раком щитовидной железы после операции, которые также проходят гормонозаместительную терапию.
L-carnitine supplementation for the management of fatigue in patients with hypothyroidism on levothyroxine treatment: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. An JH1, Kim YJ, Kim KJ, Kim SH, Kim NH, Kim HY, Kim NH, Choi KM, Baik SH, Choi DS, Kim SG. Endocr J. 2016 Oct 29;63(10):885-895. Epub 2016 Jul 16.
Карнитин при гепатите С
В опубликованному в этом году исследовании японских ученых был оценен профилактический эффект приема L-карнитина (1500 мг/сут) во время противовирусного лечения рибавирином на гемолитическую анемию у пациентов с хронической болезнью печени, связанной с вирусом гепатита С. Рибавирин это лекарственный препарат, который довольно активен против гепатита С и многих других вирусов, содержащих в своей структуре РНК и ДНК. Одним из наиболее серьезных гематологических синдромов у больных хроническим гепатитом является вызванная комбинированной противовирусной терапией анемия, развитие которой значительно увеличивает риск возникновения состояний, угрожающих жизни пациентов. Основной причиной анемии, в данном случае, является развитие гемолиза вследствие накопления внутри эритроцитов метаболитов рибавирина, являющегося одним из компонентов комбинированной противовирусной терапии. То есть пациенты, вынужденные проходить противовирусную терапию, вынуждены и страдать от побочных эффектов используемых лекарственных препаратов. Л-карнитин теоретически должен был помочь снизить негативные эффекты. Надежды ученых оправдались. В течение курса лечения в группе с L-карнитином пониженный уровень концентрации гемоглобина в крови был значительно меньше, а уровень физического функционирования заметно лучше, чем в контрольной группе. Также исследование успешно продемонстрировало, что эти эффекты увеличивают возможность достижения устойчивого вирусного ответа.
Efficacy of L-carnitine on ribavirin-induced hemolytic anemia in patients with hepatitis C virus infection. Shinya Sato, Kei Moriya, Masanori Furukawa, Soichiro Saikawa, Tadashi Namisaki, Mitsuteru Kitade, Hideto Kawaratani, Kosuke Kaji, Hiroaki Takaya, Naotaka Shimozato, Yasuhiko Sawada, Kenichiro Seki, Koh Kitagawa, Takemi Akahane, Akira Mitoro, Yasushi Okura, Junichi Yamao and Hitoshi Yoshiji. Clin Mol Hepatol. 2019 Mar; 25(1): 65–73.
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Обильное потребление мясных продуктов в развитых странах связывают с повышенным риском сердечнососудистых заболеваний, объясняя это высоким содержанием насыщенных жиров и холестерина в мясе. Но так ли это? Исследования 2013 года не подтвердили связи между потреблением насыщенных жиров и повышенным риском развития сердечнососудистых заболеваний [1], что подтолкнуло ученых к поиску других факторов, приводящих к патологии. Тут-то и вспомнили про еще одну особенность мясных продуктов — обильное содержание L-карнитина.
Думайте, что покупаете!
Рисунок 1. Участие L-карнитина в транспорте жирных кислот из цитоплазмы в митохондрию для β-окисления и получения энергии. CPT — карнитин—пальмитоилтрансфераза, CT — карнитин—ацилкарнитинтранслоказа, CoA — кофермент A.
Впервые L-карнитин был выделен двумя русскими учеными в 1905 году. Следовательно, сейчас идет уже второй век с момента открытия и начала изучения роли этой молекулы в организме человека [2]. Это один и самых исследуемых компонентов пищи. Пища, а именно красное мясо — основной источник карнитина у всеядных животных; тем не менее, немного L-карнитина синтезируется из лизина и в самом организме.
Кроме того, все больше и больше людей потребляет L-карнитин в качестве пищевых добавок. Помимо интернет-магазинов, магазинов спортивного питания и аптек, карнитин стал встречаться даже на полках продуктовых магазинов нашей страны, в том числе и в составе витаминов, энергетических напитков, шоколадных батончиков и прочего. Купить L-карнитин или продукты с его содержанием может кто угодно. В большинстве случаев L-карнитин принимают, видимо, в надежде интенсифицировать разрушение жиров, так как считается, что он осуществляет транспорт жирных кислот в митохондриальный матрикс, где происходит их разрушение с выделением энергии (рис. 1).
Реклама L-карнитина обещает быстрое похудение, увеличение мышечной массы, улучшение умственной и физической формы, устойчивости к стрессу, детоксикацию организма и многое другое. Надо сказать, что многие положительные эффекты карнитина действительно научно доказаны, но не стоит забывать о том, что до сих пор неизвестно, вреден ли избыток карнитина для здоровья.
Норма потребления L-карнитина для взрослого человека составляет 300 мг, тогда как для похудения и улучшения спортивных показателей оптимальными считаются дозы от 500 мг до 2 г в сутки. В надежде же обрести идеальное тело, прилагая при этом минимум усилий, люди в несколько раз превышают норму, не задумываясь о возможных последствиях. А зря. Ведь мы знаем, что метаболические пути в организме недостаточно изучены, и что практически все лекарства — да что там, даже витамины при их чрезмерном употреблении — имеют побочные действия. И L-карнитин не является исключением! Исследования 2013 года показали, что метаболит L-карнитина — триметиламин оксид (ТМАО) — вещество, способствующее развитию атеросклероза [3].
Задуматься о возможной связи L-карнитина с развитием атеросклероза заставило открытие 2011 года, показавшее связь метаболизма холина — структурного аналога L-карнитина — с патогенезом сердечнососудистых заболеваний [3]. Главным источником холина служит фосфатидилхолин — одна из самых распространенных молекул клеточных мембран, в больших количествах содержащаяся пище животного происхождения.
Как оказалось, холин используется некоторыми кишечными бактериями для синтеза интермедиата триметиламина (ТМА) (рис. 2). В свою очередь, ТМА быстро абсорбируется и окисляется ферментами семейства FMO (флавинмонооксигеназа, FMO3 — главный фермент процесса) в печени до ТМАО, вызывающего развитие атеросклероза.
Рисунок 2. Схема синтеза кишечной флорой метаболита фосфатидилхолина, стимулирующего развитие атеросклероза. Фосфатидилхолин служит источником холина, который некоторые бактерии кишечника способны использовать для синтеза ТМА. ТМА, в свою очередь, быстро преобразуется ферментом флавинмонооксигеназой в ТМАО, уровень которого показал строгую корреляцию с развитием атеросклероза.
Использование бактериями триметиламинной группы холина для синтеза ТМА поднимает вопрос о существовании подобных метаболических путей для аналогичных соединений, включающих эту группу. Одна из таких молекул — как раз карнитин (рис. 3). Возникшее предположение о связи продукции ТМАО из L-карнитина подтвердилось исследованиями 2013 года [1], хотя предшествующие эксперименты на крысах не выявляли такой связи [4].
Рисунок 3. Схема синтеза ТМАО, приводящего к развития атеросклероза. Карнитин и холин — триметиламины, получаемые с пищей, — используются для синтеза ТМА микрофлорой кишечника, который быстро окисляется флавинмонооксигеназой до ТМАО.
Метаболит L-карнитина — одна из причин развития сердечнососудистых заболеваний
Два независимых клинических исследования показали связь концентрации L-карнитина и ТМАО в плазме крови с развитием коронарной и периферической недостаточностей, а также сердечнососудистых заболеваний в целом. В первом исследовании участвовала группа из 2595 человек [1], во втором — проводился трехлетний кардиологический контроль 4000 пациентов [5].
Исследования на мышах также подтверждают корреляцию высокого уровня L-карнитина и ТМАО с развитием патологий сердечнососудистой системы [1]. С четырехнедельного возраста четыре группы мышей получали питание определенного типа: 1) обычное, 2) с повышенным содержанием карнитина, 3) с добавлением антибиотиков или 4) с повышенным содержанием карнитина и добавлением антибиотиков. Сравнение ткани корней аорты у мышей по достижении 19-недельного возраста выявило двойное увеличение области атеросклеротического повреждения при добавлении L-карнитина в корм (рис. 4, 5а). У мышей, получающих L-карнитин в комплексе с антибиотиками, нарушений не возникало. Следовательно, виновники развития сердечнососудистых нарушений — бактерии, участвующие в образовании ТМАО, уровень которого значительно возрастает при потреблении L-карнитина (рис. 5б) и коррелирует с развитием атеросклероза.
Рисунок 4. Срезы корней аорты 19-недельных мышей. Окраска гематоксилином. Chow — нормальное питание, ABS — отсутствие антибиотика.
Рисунок 5. а — Оценка площади атеросклеротического повреждения корней аорты у мышей в зависимости от типа питания. б — Зависимость уровня ТМАО от типа питания мышей. Chow — нормальное питание, ABS — отсутствие антибиотика.
Вспомним про веганов (радикальные вегетарианцы, не употребляющие никаких продуктов животного происхождения) и вегетарианцев, не употребляющих красное мясо с высоким содержанием L-карнитина, и задумаемся, есть ли у них в кишечнике группа бактерий, ответственная за образование ТМА, окисляющегося до ТМАО (рис. 3)?
Не секрет, что пищевые предпочтения определяют состав микробиоты [6]. Так, продолжительный избыток карнитина в пище приводит к изменениям состава флоры кишечника, способствуя процветанию бактерий, участвующих в синтезе ТМАО [1]. Сниженное потребление L-карнитина и холина у веганов и вегетарианцев, напротив, не дает им развиваться. Бактерий, синтезирующих ТМАО, практически не остается, и даже при включении L-карнитина в рацион людей, длительное время соблюдающих растительную диету, уровень ТМАО в плазме крови и моче остается низким (рис. 6).
Рисунок 6. Сравнение уровней ТМАО в плазме крови (а) и в моче (б) после приема L-карнитина у веганов и людей, практически ежедневно потребляющих продукты из красного мяса. Синтез ТМАО (или его d3-меченного аналога) после потребления мясного стейка и L-карнитина (или d3-метил карнитина) незначителен у веганов (больше 5 лет отказывающихся от животных продуктов), в отличие от людей, регулярно потребляющих красное мясо. Полученные данные были дополнительно проверены и подтверждены на людях, следующих обычной диете, и людях, ведущих веганский или вегетарианский образ жизни более года.
Из этого можно предположить, что низкий уровень ТМАО и есть основная причина хорошего состояния сердечнососудистой системы веганов и вегетарианцев. Ведь статистика показывает нам более редкую встречаемость сердечнососудистых заболеваний [7], [8] и на 29% сокращенный риск смерти от ишемии сердца для людей этой группы [8].
Эксперименты также говорят о том, что соблюдение сбалансированной растительной диеты приводит к снижению давления, уровня холестерина в крови и риска возникновения атеросклероза [8–10]. Так, отказ от животной пищи может сократить прием лекарств при сердечнососудистых нарушениях. В одном из исследований группе пациентов с атеросклерозом был предложен полный переход на растительную пищу. Через год уже у 82% группы наблюдались улучшения [11]. Повторение эксперимента приводило к сходным результатам [12].
Но, быть может, преимущества соблюдения растительной диеты связаны вовсе не с отсутствием синтеза ТМАО, а с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина в рационе? Ведь широко бытует мнение о том, что именно потребление большого количества насыщенных жиров и холестерина является главным фактором риска развития атеросклероза. Однако исследования 2013 года не подтвердили данной связи [1]. Примечательно также, что развитие атеросклеротических поражений у мышей происходило в отсутствие изменений в составе и содержании липидов, липопротеинов, глюкозы и уровня инсулина. Более того, у таких мышей не удалось выявить и признаков ожирения.
Так что возможно, кишечные бактерии, участвующие в синтезе ТМАО, — главные виновники развития атеросклероза. Если это так, то использование антибиотиков — новый возможный способ борьбы с сердечнососудистыми заболеваниями, а также их предотвращения. Как для человека, так и для мышей уже определены роды бактерий, предположительно участвующих в синтезе ТМАО. И хотя полученных данных пока недостаточно для выявления общего таксона, ответственного за синтез ТМАО, дальнейшие исследования вскоре прояснят ситуацию.
Рисунок 7. Общая схема предполагаемого метаболического пути, посредством которого микробиота влияет на развитие атеросклероза. Кишечные бактерии усваивают L-карнитин и холин, формируя ТМА, а затем ТМАО. ТМАО воздействует на метаболизм холестерина и стерина в макрофагах, печени и кишечнике. Он подавляет обратный транспорт холестерина, увеличивает экспрессию рецепторов SRA и CD36 макрофагов, способствуя образованию пенистых клеток.
Заключение
Вероятно, метаболический путь L-карнитина с участием кишечной микробиоты — главная причина давно замеченной взаимосвязи между обильным потреблением красного мяса и возникновением атеросклероза. Антибиотики, ингибирующие синтез ТМА кишечной флорой, могут стать новым оружием для борьбы и предотвращения сердечнососудистых заболеваний. К тому же открытие синтеза ТМАО из L-карнитина ставит под сомнение убежденность общества в абсолютной безвредности L-карнитина для здоровья и показывает необходимость его дальнейшего исследования.
Литература
- Robert A Koeth, Zeneng Wang, Bruce S Levison, Jennifer A Buffa, Elin Org, et. al.. (2013). Intestinal microbiota metabolism of l-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 19, 576-585;
- Gulewitsch W., Krimberg R. (1905). Zur Kenntnis der Extrakivstoffe der Muskein, II Mitteilung. Uber das Carnitin. Hoppe-Seyler’s Z. Physiol. Chem. 45, 326–330;
- Zeneng Wang, Elizabeth Klipfell, Brian J. Bennett, Robert Koeth, Bruce S. Levison, et. al.. (2011). Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. Nature. 472, 57-63;
- Rebouche C.J., Mack D.L., Edmonson P.F. (1984). l-Carnitine dissimilation in the gastrointestinal tract of the rat. Biochemistry 23, 6422–6426;
- W.H. Wilson Tang, Zeneng Wang, Bruce S. Levison, Robert A. Koeth, Earl B. Britt, et. al.. (2013). Intestinal Microbial Metabolism of Phosphatidylcholine and Cardiovascular Risk. N Engl J Med. 368, 1575-1584;
- R. E. Ley, M. Hamady, C. Lozupone, P. J. Turnbaugh, R. R. Ramey, et. al.. (2008). Evolution of Mammals and Their Gut Microbes. Science. 320, 1647-1651;
- Tao Huang, Bin Yang, Jusheng Zheng, Guipu Li, Mark L. Wahlqvist, Duo Li. (2012). Cardiovascular Disease Mortality and Cancer Incidence in Vegetarians: A Meta-Analysis and Systematic Review. Ann Nutr Metab. 60, 233-240;
- Report of the Dietary Guidelines Advisory Committee on the dietary guidelines for Americans, 2010: to the Secretary of Agriculture and the Secretary of Health and Human Services. (2010). Washington, DC: Agriculture Research Service, US Department of Agriculture, US Department of Health and Human Services;
- Philip Tuso. (2013). Nutritional Update for Physicians: Plant-Based Diets. permj. 17, 61-66;
- Yoshiko Takahashi, Satoshi Sasaki, Shunji Okubo, Masato Hayashi, Shoichiro Tsugane. (2006). Blood pressure change in a free-living population-based dietary modification study in Japan. Journal of Hypertension. 24, 451-458;
- D. Ornish, S.E. Brown, J.H. Billings, L.W. Scherwitz, W.T. Armstrong, et. al.. (1990). Can lifestyle changes reverse coronary heart disease?. The Lancet. 336, 129-133;
- M. de Lorgeril, P. Salen, J.-L. Martin, I. Monjaud, J. Delaye, N. Mamelle. (1999). Mediterranean Diet, Traditional Risk Factors, and the Rate of Cardiovascular Complications After Myocardial Infarction : Final Report of the Lyon Diet Heart Study. Circulation. 99, 779-785;
- Мировой отчет по неинфекционным заболеваниям. (2010). ВОЗ;
- Global atlas on cardiovascular disease prevention and control. (2011). WHO;
- Russell Ross. (1993). The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. Nature. 362, 801-809;
- Холестериновая страшилка, которая правит миром;
- Хороший, плохой, злой холестерин;
- Maria Febbraio, Eugene A. Podrez, Jonathan D. Smith, David P. Hajjar, Stanley L. Hazen, et. al.. (2000). Targeted disruption of the class B scavenger receptor CD36 protects against atherosclerotic lesion development in mice. J. Clin. Invest.. 105, 1049-1056;
- Hiroshi Suzuki, Yukiko Kurihara, Motohiro Takeya, Nobuo Kamada, Motoyukl Kataoka, et. al.. (1997). A role for macrophage scavenger receptors in atherosclerosis and susceptibility to infection. Nature. 386, 292-296.