L-карнитин: как такое возможно?

Вот уже более 20 лет мы изучаем L-карнитин, и до сих пор не можем понять, как столь нужное организму вещество может быть столь бесполезным?

На самом деле, ту вовсе не до шуток. Вы и сами знаете, что L-карнитин – пожалуй, наиболее активно рекламируемая и интенсивно продаваемая пищевая добавка. И наиболее широко используемая в быту, фитнесе и спорте. Согласитесь: вряд ли существует на свете домохозяйка, которая не пыталась бы хоть разок похудеть, используя L-карнитин. И, согласно городским легендам, некоторые даже худели! Впрочем, повстречать их и допросить никому не случалось, но тем непонятнее становится ситуация: если за 20 лет применения и исследований ни разу никому не удалось доказать эффективность L-карнитина для «жиросжигания», то почему же домохозяйки и фитоняшки обоих полов так яростно используют его? Что это – космическая загадка левокарнитина или чудесная особенность мышления фитоняшей, элементарная безграмотность или святая наша потребность верить в волшебные «шняжки»?

А мне знаете еще что интересно? Мне интересно, как продавцы левокарнитина смеют утверждать, что он работает как энергетик и жиросжигатель, если они прекрасно знают, что нет, НЕ РАБОТАЕТ? Вот как у них языки поворачиваются его рекламировать и продавать?

Нет, конечно же, только совсем уж неграмотный человек станет утверждать, что L-карнитин не важен для нашего организма. Вполне очевидно, что биоэнергетика скелетной мускулатуры от него очень даже зависит. Мы знаем прекрасно, какие тяжкие последствия вызывает дефицит левокарнитина, и потому наши попытки «улучшить» состояние организма, употребляя карнитин в виде пилюль, вполне оправданы. Однако за 20 лет применения никому ничего «улучшить» так и не удалось. Наоборот, сегодня очевидно, что дополнительное введение L-карнитина извне, в виде продуктов питания или таблеток, реально помогает тем, у кого есть проблемы с синтезом карнитина, но НЕ помогает тем, у кого проблем нет.

Другими словами, если вследствие заболевания у человека случается дефицит карнитина, то он запросто растолстеет, но если человек заплыл жирком по другой причине и «родной» карнитин у него в норме, то употребление дополнительного L-карнитина не имеет ни малейшего смысла. Это досадное обстоятельство связано и с системной фармакинетикой карнитина, и с системным же контролем трансмембранного транспорта карнитина в скелетной мускулатуре.

Напомню: молекула L-карнитина работает как «тележка», которая затаскивает жировую молекулу внутрь митохондрии, где и происходит «сгорание» жира, с выделением энергии (1). При этом следует помнить, что чем выше нагрузка на мышцу, тем НИЖЕ уровень оксидации, то есть «сгорания» в ней жира. Именно поэтому ходьба гораздо эффективней для «жиросжигания» по сравнению с бегом (24). В целом физические упражнения приводят к некоторому снижению уровня L-карнитина в мышцах (8,23) и, одновременно, увеличивают возможность тканей окислять (т.е. «сжигать») жир (25). То есть, получается, что карнитина становится меньше, а жира сгорает больше. Однако, противоречие… Впрочем, ощущается недостаток карнитина лишь тогда, когда его уровень снижается до 25% от исходного, а такое случается чрезвычайно редко (26).

И еще одна проблема: проблема измерения. При дефиците естественно карнитина, вызванного той или иной болезнью, мы в состоянии оценить ситуацию. А вот реально оценить, что же происходит в организме здорового человека при введении в него дополнительного карнитина мы не можем! Наверное, отсюда и растут ноги у легенд о невероятной эффективности L-карнитина в деле энергообеспечения и жиросжигания.
Да что там говорить о нужности и ненужности, если нам до сих пор даже и норма-то неизвестна! Мы не знаем, сколько карнитина, собственно, должно содержаться в мышцах. Мы понимаем лишь, что количество это очень и очень мало, но точных цифр до сих пор не получено.

Что же касается способности дополнительного карнитина вмешиваться в гомеостаз организма, то ту ситуация интересная. Скажем так: 99% исследований показали, что ни на что и никак карнитин из бутылочек не влияет, но 1% все-таки показал некоторое влияние. Однако, не это забавно. Забавно то, что ни те, ни другие исследователи не могут объяснить: если НЕ влияет, то почему? А если все-таки влияет, то как он это делает?

Другими словами, после 20 лет исследований L-карнитина вопросов у нас больше, чем ответов.

А теперь давайте чуток подробнее. Итак, продавцы пищевых добавок не просто так предлагают нам L-карнитин: есть у них на то основания. Например, роль левокарнитина в обеспечении биоэнергетики мышц посредством влияния на окисление жирных кислот в митохондриях известна и хорошо изучена (1). Связь между физическими упражнениями, жирными кислотами, глюкозой и ресинтезом АТФ также очевидна (2,3). Проблемы, связанные с дефицитом L-карнитина многократно описаны (4). Относительная безвредность карнитина даже в очень высоких дозах давно установлена (5). И, кстати, интенсивные физические нагрузки вполне можно приравнять к болезненным состояниям, способным вызвать дефицит карнитина (6,8). Особенно это касается пожилых атлетов и физкультурников, да и просто пожилых людей (7). Вполне логично было бы предположить, что прием дополнительного L-карнитина поможет, и экспериментов по этому поводу проведено множество (4,9,10,11,12,13,14). По рассказам многочисленных «очевидцев», L-карнитин действительно помогает. Однако данные независимых экспериментов говорят об обратном: здоровым людям дополнительный L-карнитин не нужен (10,11).

Но почему?

Практически весь наш L-карнитин содержится в скелетной мускулатуре: если у мужчины весом 70 кг имеется 20 грамм карнитина, то 19 из них находятся в скелетных мышцах (15). Из того карнитина, что мы принимаем в виде пилюль и напитков, усваивается не более 16%, и чем доза выше – тем ниже усвоение (16,17). Выводится карнитин почками, то есть с мочой (18). Концентрация вещества в плазме держится недолго – более половины L-карнитина выводится уже через сутки (16,17). Поскольку карнитин образуется не в мышцах, а в печени, то он весь так или иначе поступает в мускулатуру из печени с током плазмы. Сарколемма клетки непроницаема для карнитина, и потому попадает он туда посредством специальной транспортной системы OCTN2 (19-21), которая и поддерживает градиент его концентрации: ∼50 µM в плазме vs. ∼4000 µM в скелетных мышцах (6). Эта транспортная система, своего рода «помпа», зависит от содержания натрия (22). Технически, повышение концентрации карнитина в плазме не может вызвать повышение его концентрации в мышечных клетках, по крайней мере пока за его транспортировку ответственна система OCTN2. Однако есть подозрение, что наш организм имеет еще пару систем манипулирования карнитином: во-первых, посредством воздействия на его прекурсор бутиробетаин и, во-вторых, посредством его взаимодействия с мышечным ацилкарнитином (6). Вот как раз резкое повышение содержания ацилкарнитина (не путать с ацетилкарнитином!) в мышцах в результате очень интенсивной физической активности и приводит к снижению содержания в мышцах L-карнитина, со всеми вытекающими отсюда последствиями, и в первую очередь – к появлению возможности усваивать внешний L-карнитин. Видимо, этот механизм и срабатывает в случае с культуристами, длительно принимающими чудовищные дозы препарата на фоне запредельных физических нагрузок. Однако и в этом случае «работа» карнитина случается лишь при длительном (от полугода) непрерывном его приеме (8,23), да и то даёт не более 10% прибавки его содержания в мышцах.

Еще раз, чтоб стало понятнее: L-карнитин, принятый нами в виде капсул, порошков, напитков и так далее – никакого эффекта на содержание L-карнитина в мышцах не оказывает. Однако при очень длительном приеме сверхвысоких доз карнитина на фоне запредельных нагрузок включается «ацилкарнитиновый» механизм, который может позволить мышцам усвоить до 10% внешнего карнитина (что на самом деле очень мало).

Впрочем, надо понимать, что дело ведь не обязательно ограничивается работой L-карнитина в мышцах (что, собственно, обеспечивает «жиросжигание»). У L-карнитина есть ведь и другие функции. И вот кратковременное повышение его концентрации в плазме после приема извне вполне может запустить некоторые метаболические процессы, например, усилить действие гормонов или изменить баланс концентрации тех или иных субстратов. Такие исследования проводились, в том числе и на спортсменах. В ряде исследований удалось выявить некоторый эффект от приема дополнительного карнитина (27,28), однако другие весьма солидные исследования этот эффект опровергли (29).

В целом ученые сходятся во мнении, что необходимы опыты по длительному (от полугода) непрерывному введению карнитина в сверхвысоких дозах большому числу испытуемых, но кто же на такое решится!

Литература

1. BREMER, J. 1983. Carnitine—metabolism and functions. Physiol. Rev. 63: 1420–1480.
2. RASMUSSEN, U.F. & H.N. RASMUSSEN. 2000. Human skeletal muscle mitochondrial capacity. Acta Physiol. Scand. 168: 473–480.
3. UZIEL, G., B. GARAVAGLIA & S. DI DONATO. 1988. Carnitine stimulation of pyruvate dehydrogenase complex (PDHC) in isolated human skeletal muscle mitochondria. Muscle Nerve 11: 720–724.
4. KERNER, J. & C. HOPPEL. 1998. Genetic disorders of carnitine metabolism and their nutritional management. Annu. Rev. Nutr. 18: 179–206.
5. GOA, K.L. & R.N. BROGDEN. 1987. L-Carnitine: a preliminary review of its pharmacokinetics, and its therapeutic use in ischaemic cardiac disease and primary and secondary carnitine deficiencies in relationship to its role in fatty acid metabolism. Drugs 34: 1–24.
6. HIATT, W.R., J.G. REGENSTEINER, E.E. WOLFEL et al. 1989. Carnitine and acylcarnitine metabolism during exercise in humans: dependence on skeletal muscle metabolic state. J. Clin. Invest. 84: 1167–1173.
7. OPALKA, J.R., F.N. GELLERICH & S. ZIERZ. 2001. Age and sex dependency of carnitine concentration in human serum and skeletal muscle. Clin. Chem. 47: 2150–2153.
8. ARENAS, J., J.R. RICOY, A.R. ENCINAS et al. 1991. Carnitine in muscle, serum, and urine of nonprofessional athletes: effects of physical exercise, training, and L-carnitine administration. Muscle Nerve 14: 598–604.
9. BRASS, E.P. & W.R. HIATT. 1998. The role of carnitine and carnitine supplementation during exercise in man and in individuals with special needs. J. Am. Coll. Nutr. 17: 207–215.
10. BRASS, E.P. 2000. Supplemental carnitine and exercise. Am. J. Clin. Nutr. 72: 618S–623S.
11. LEBORGNE, F. & J. DEMARQUOY. 2003. Carnitine et performance physique. Sci. Sports 18: 125–133.
12. WALTER, J.H. 1996. L-Carnitine. Arch. Dis. Child. 74: 475–478.
13. MILLER, B. & S. AHMAD. 2003. A review of the impact of L-carnitine therapy on patient functionality in maintenance hemodialysis. Am. J. Kidney Dis. 41: S44–S48.
14. BREVETTI, G., M. CHIARIELLO, G. FERULANO et al. 1988. Increases in walking distance in patients with peripheral vascular disease treated with L-carnitine: a double-blind, cross-over study. Circulation 77: 767–773.
15. BRASS, E.P. 1995. Pharmacokinetic considerations for the therapeutic use of carnitine in hemodialysis patients. Clin. Ther. 17: 176–185; discussion, p. 175.
16. HARPER, P., C.E. ELWIN & G. CEDERBLAD. 1988. Pharmacokinetics of bolus intravenous and oral doses of L-carnitine in healthy subjects. Eur. J. Clin. Pharmacol. 35: 69–75.
17. SAHAJWALLA, C.G., E.D. HELTON, E.D. PURICH et al. 1995. Multiple-dose pharmacokinetics and bioequivalence of L-carnitine 330-mg tablet versus 1-g chewable tablet versus enteral solution in healthy adult male volunteers. J. Pharm. Sci. 84: 627–633.
18. ENGEL, A.G., C.J. REBOUCHE, D.M. WILSON et al. 1981. Primary systemic carnitine deficiency: II. Renal handling of carnitine. Neurology 31: 819–825.
19. TAMAI, I., R. OHASHI, J. NEZU et al. 1988. Molecular and functional identification of sodium ion–dependent, high affinity human carnitine transporter OCTN2. J. Biol. Chem. 273: 20378–20382.
20. WANG, Y., J. YE, V. GANAPATHY & N. LONGO. 1999. Mutations in the organic cation/carnitine transporter OCTN2 in primary carnitine deficiency. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96: 2356–2360.
21. TANG, N.L., V. GANAPATHY, X. WU et al. 1999. Mutations of OCTN2, an organic cation/carnitine transporter, lead to deficient cellular carnitine uptake in primary carnitine deficiency. Hum. Mol. Genet. 8: 655–660.
22. REBOUCHE, C.J. & A.G. ENGEL. 1982. Carnitine transport in cultured muscle cells and skin fibroblasts from patients with primary systemic carnitine deficiency. In Vitro 18: 495–500.
23. HUERTAS, R., Y. CAMPOS, E. DIAZ et al. 1992. Respiratory chain enzymes in muscle of endurance athletes: effect of L-carnitine. Biochem. Biophys. Res. Commun. 188: 102–107.
24. WOLFE, R.R. 1998. Fat metabolism in exercise. Adv. Exp. Med. Biol. 441: 147–156.
25. MOLE, P.A., L.B. OSCAI & J.O. HOLLOSZY. 1971. Adaptation of muscle to exercise: increase in levels of palmityl CoA synthetase, carnitine palmitoyltransferase, and palmitoyl CoA dehydrogenase, and in the capacity to oxidize fatty acids. J. Clin. Invest. 50: 2323–2330.
26. SIMI, B., M.H. MAYET, B. SEMPORE & R.J. FAVIER. 1990. Large variations in skeletal muscle carnitine level fail to modify energy metabolism in exercising rats. Comp. Biochem. Physiol. A97: 543–549.
27. GOROSTIAGA, E.M., C.A. MAURER & J.P. ECLACHE. 1989. Decrease in respiratory quotient during exercise following L-carnitine supplementation. Int. J. Sports Med. 10: 169–174.
28. SILIPRANDI, N., F. DI LISA, G. PIERALISI et al. 1990. Metabolic changes induced by maximal exercise in human subjects following L-carnitine administration. Biochim. Biophys. Acta 1034: 17–21.
29. SOOP, M., O. BJORKMAN, G. CEDERBLAD et al. 1988. Influence of carnitine supplementation on muscle substrate and carnitine metabolism during exercise. J. Appl. Physiol.64: 2394–2399.