L-Carnitina, cele 4 funcții în metabolism - Fatro
L-carnitină este un metabolit esențial care joacă o serie de roluri critice în metabolismul intermediar al tuturor animalelor. Dintre cei doi stereoizomeri ai carnitinei, L- și D-carnitina, numai L-carnitina (levocarnitina) este activă natural și biologic și, din acest motiv, Metabolik a fost formulat pentru a conține doar L-carnitină pură.
L-carnitina este, chiar singură, capabilă să contracareze multe dintre tulburări metabolice întâlnit de obicei în timpul perioada de tranziție a vacilor: acumulare de acizi grași în ficat, stres oxidativ, hiperamoniemie și inflamație.
Rolul L-Carnitinei în metabolismul grăsimilor
Cea mai cunoscută și cea mai importantă funcție biologică a carnitinei este transportul acizilor grași de la citoplasmă la matricea mitocondriilor, unde sunt oxidate pentru producerea de energie prin β-oxidare.
Pentru a fi metabolizați, acizii trebuie mai întâi să se lege cu CoA pentru a da acetil-CoA, care este forma activată a acizilor grași. Interiorul membranei mitocondriale este impermeabil la acetil-CoA deoarece acestea trebuie să se lege de carnitină astfel încât acetil-carnitina rezultată să fie transportată la matricea mitocondrială.
Această translocație are loc printr-o serie de reacții catalizate de trei enzime dependente de carnitină care reprezintă împreună sistemul de transport al carnitinei:
- Gruparea acil esterificată la CoA este transferat în carnitină de carnitina-palmitoiltransferaza 1 (CPT-1) situată în membrana mitocondrială externă.
- Acetil-carnitina este transportat în interior de o translocază acetilcarnitină-carnitină (CACT), care mediază schimbul transmembranar de acetil-carnitină cu carnitină.
- Acil-carnitina devine acil-CoA prin carnitina-palmitoiltransferaza 2 (CPT-2) situată în membrana mitondrială internă. Acidul gras este acum esterificat la CoA în matricea mitocondrială și carnitina liberă se difuzează în citosol peste membrană prin acțiunea translocazei acetilcarninitină-carnitină.
Pe lângă CPT-1 și CPT-2, carnitina este, de asemenea, un substrat pentru multe alte acetiltransferaze dependente de carnitină, care au distribuții intracelulare diferite și diferite specificități de-a lungul lanțului. Carnitina-acetiltransferazele catalizează schimbul de grupări acil între CoA și carnitină, potențial metaboliți toxici, facilitând fluxul mitocondrial al excesului de combustibili de carbon, care modulează raportul dintre acetil-CoA/CoA în diferite compartimente intracelulare și joacă astfel numeroase roluri cruciale în metabolism.
Datorită acestor funcții de reglare cheie, carnitina protejează funcția mitocondrială și este esențială pentru un metabolism energetic sănătos.
Ficatul rumegătoarelor nu este capabil să exporte în mod eficient grăsimi, cum ar fi lipoproteinele cu densitate foarte mică (VLDL), cu toate acestea, β-oxidarea hepatică a acizilor grași este stimulată de carnitina exogenă, astfel încât administrarea carnitinei, prin capacitatea sa de a îmbunătăți catabolismul grăsimilor, este o instrument important în controlul ficatului gras și tulburări conexe.
Carnitina scade, de asemenea, sinteza acizilor grași (lipogeneza) în ficat prin devierea reziduurilor de acetil către acetil-carnitină, care este eliberată ulterior de ficat în circulație.
Studiile in vitro folosind secțiuni histologice ale ficatului bovin au arătat că carnitina îmbunătățește oxidarea acizilor grași și inhibă sinteza trigliceridelor.
S-a dovedit că carnitina scade acumularea de lipide în ficat la vacile cu echilibru energetic negativ induse experimental.
În plus, carnitina îndeplinește o serie de alte funcții esențiale intracelulare și metabolice:
- Transferă acizii grași produși prin beta-oxidare peroxizomală către mitocondrii, favorizând oxidarea care nu pot fi complete în peroxizomi.
- Îmbunătățiți reciclarea CoA îndepărtarea grupărilor acil cu lanț scurt care se acumulează în mitocondrii, creșterea nivelurilor de CoA liber, care este apoi disponibil pentru a susține continuarea β-oxidării și a ciclului Krebs.
- Carnitina oferă, de asemenea, o efect protector împotriva cetozei, deoarece promovează oxidarea completă a acizilor grași, acționând ca un tampon acetilic, crescând utilizarea β-hidroxibutiratului în țesuturile periferice și îmbunătățind excreția urinară a acetil-carnitinelor.
- Carnitina a fost demonstrată crește gluconeogeneza ficatului, stimularea fluxului de metaboliți prin piruvat carboxilază și creșterea disponibilității aminoacizilor prin inhibarea α-cetoacidului dehidrogenază cu lanț ramificat, o acțiune care reduce defalcarea aminoacizilor cu lanț ramificat și promovează sinteza proteinelor.