Acetil-L-Carnitina: Scopri Tutto Sugli Esami del Sangue e i Valori Normali Essenziali!

La carnitina è un derivato aminoacidico essenziale della cellula animale. La forma farmacologicamente attiva e presente negli alimenti è la L-carnitina (levocarnitina). Entrambi sono biologicamente attivi, ma solo la L-carnitina si trova naturalmente nei tessuti degli animali.

Cosa sono Creatina e Carnitina?

Creatina e carnitina sono due composti dal nome simile, che infatti spesso vengono confusi nell’utilizzo quotidiano. Confonderli è però erroneo, in quanto, sebbene abbiano funzioni similari e vengano utilizzati spesso insieme, sono due molecole completamente diverse, con azioni specifiche e complementari nel nostro organismo. Vediamo cosa sono dal punto di vista pratico creatina e carnitina, queste due molecole che conosciamo come integratori alimentari, ma che sono presenti naturalmente nel nostro corpo ed in molti cibi che assumiamo quotidianamente.

La Carnitina: Un Composto Naturale

La carnitina è un composto naturale che può essere sintetizzato nell’uomo a partire dagli aminoacidi essenziali lisina e metionina, oppure assunto con la dieta: le fonti primarie di carnitina sono la carne rossa e i latticini. La carnitina è immagazzinata principalmente nel muscolo scheletrico.

La Creatina: Un Acido Organico Azotato

La creatina è un acido organico azotato, presente ovunque in natura, in particolare viene sintetizzato dall’uomo nel fegato, rene e pancreas, ma viene ottenuto anche attraverso fonti alimentari come ad esempio tramite l’assunzione di carni e pesci.

Creatina o carnitina sono quindi benefiche sostanze naturali, che già assumiamo con la dieta o produciamo noi stessi, la cui maggiore integrazione alimentare può portare numerosi benefici, come vedremo nei prossimi paragrafi.

Differenza tra Creatina e Carnitina

La differenza tra creatina e carnitina riguarda sia i loro meccanismi d’azione primari sia la loro relazione con i processi fisiologici che influenzano successivamente. La carnitina svolge un ruolo chiave nel trasporto degli acidi grassi nei mitocondri per la produzione di energia. È coinvolta principalmente nella promozione dell’ossidazione dei grassi come fonte di carburante durante l’esercizio fisico.

Dal punto di vista biologico, la carnitina è essenziale per il trasporto degli acidi grassi a catena lunga attraverso le membrane mitocondriali esterne ed interne (carnitina palmitoiltransferanse I e II, rispettivamente).

La creatina, invece gioca un ruolo fondamentale quando viene convertita nel muscolo scheletrico in fosfocreatina (PCr), una molecola ad alta energia che svolge un ruolo fondamentale nella sintesi dell’adenosina trifosfato (ATP), aumentandone la disponibilità e quindi l’energia cellulare, soprattutto durante le attività ad alta intensità e di breve durata.

Benefici di Creatina o Carnitina

Considerando i benefici di entrambe le sostanze, possiamo quindi affermare che integratori con carnitina e creatina possono essere utili a tutte le età in situazioni di particolare stress o impegno fisico, ma in particolare sono utili negli anziani, contribuendo al benessere in età senile.

Vantaggi nell’Utilizzare Carnitina e Creatina Insieme

Sebbene la carnitina e la creatina abbiano ruoli distinti nel metabolismo cellulare, condividono alcune similitudini nei loro potenziali benefici. Integratori a base di carnitina e creatina sono stati associati a un miglioramento delle prestazioni durante l’esercizio fisico, della forza muscolare e del recupero.

Analogamente, l’integrazione di creatina è stata ampiamente studiata e ha dimostrato di migliorare la forza, la potenza e la resistenza muscolare. Carnitina e creatina insieme possono essere usate durante periodi di maggiore stress psicofisico, al lavoro o nello studio, per riprendersi dopo una convalescenza, ma anche per avere più energie a disposizione per affrontare le sfide di tutti i giorni.

Un arricchimento molto utile a questo già valido accoppiamento è quello con l’arginina. L’utilizzo combinato di creatina, carnitina e arginina è indicato per il recupero del tono muscolare, è inoltre particolarmente utile l’associazione con sali minerali, per il reintegro idrosalino in caso di sudorazione eccessiva quando fa troppo caldo, per situazioni di spossatezza fisica o affaticamento muscolare. Per questo in estate o quando si pratica esercizio fisico intenso possono essere suggeriti integratori che contengono anche sali minerali e oligoelementi.

Dosaggi ed Effetti Collaterali di Creatina e Carnitina

Il dosaggio raccomandato di creatina è stato ampiamente studiato e i risultati della ricerca hanno stabilito protocolli efficaci. In caso di utilizzo sportivo si può assumere un dosaggio quotidiano fino a 6g, mentre per benefici relativi ad affaticamento muscolare, il dosaggio consigliato è massimo 3g al giorno.

Per il supporto generale della salute e il mantenimento dei livelli di carnitina, l’assunzione fino ad un massimo di 1000 mg al giorno è comunemente consigliata. Tuttavia, per specifici scopi come il miglioramento dell’efficienza energetica durante l’esercizio fisico o il supporto al metabolismo degli grassi, possono essere utilizzate dosi più elevate. È bene quindi selezionare integratori con carnitina e creatina ad uso quotidiano che non superino questi dosaggi consigliati, per poterli assumere a lungo periodo - per esempio durante il periodo estivo.

Sono stati eseguiti diversi studi sull’effetto a lungo termine dell’assunzione di creatina o carnitina, per escludere la possibilità di effetti collaterali, soprattutto a carico di reni e fegato.

Carnitina: Funzioni e Fonti

Nell’organismo umano la carnitina è sintetizzata nel fegato e nel rene a partire dagli aminoacidi lisina e metionina in presenza di alcuni cofattori: ferro, vitamina C, vitamine B1 e B6. Dalle sedi di sintesi, la carnitina raggiunge attraverso il torrente circolatorio i diversi tessuti dove viene assorbita con un meccanismo di trasporto attivo. Il fabbisogno di carnitina è soddisfatto per la maggior parte dalla sintesi endogena a cui si aggiunge una quota minore fornita con gli alimenti. Fonti esterne di carnitina sono rappresentate da carne, latte e derivati.

Fabbisogno Giornaliero di Carnitina

Con gli alimenti la quota di carnitina normalmente introdotta si aggira sui 60-120 mg/die; nei vegetariani stretti (vegani), questa quota scende a 10-12 mg/die.

Carnitina come Nutriente Essenziale Condizionato

La carnitina è considerata un nutriente essenziale condizionato in quanto, in determinate condizioni patologiche, il suo mancato apporto con la dieta provoca uno stato carenziale. Questo si verifica in caso di disordini ereditari dei processi di sintesi della carnitina, insufficienza epatica, emodialisi, nei neonati prematuri (biosintesi insufficiente e/o perdita renale), aciduria (eliminazione della carnitina legata agli acidi grassi).

Distribuzione della Carnitina nell'Organismo

Il 98% della carnitina presente nell’organismo si trova nel muscolo scheletrico e nel cuore; l’1-6% si trova nel fegato, mentre la restante parte nel liquido extracellulare.

Valori Normali di Carnitina nel Plasma

I valori normali di carnitina nel plasma sono circa pari a 25 micromoli/L nel bambino e a 54 micromoli/L nell’adulto. Nel sangue e nei tessuti la carnitina è presenta sia come carnitina libera sia sotto forma di esteri di acil-carnitina, di cui il più importante è l’acetil-carnitina. Nella pratica clinica, la diagnosi di carenza di carnitina viene posta quando la concentrazione plasmatica è inferiore a 2 micromoli/L o quando la concentrazione nei tessuti è minore del 10-20% rispetto al valore normale.

Funzioni della Carnitina nel Metabolismo

La carnitina (L-carnitina) è un cofattore fondamentale nel metabolismo intermedio lipidico. Funge da trasportatore degli acidi grassi a lunga catena dal citoplasma cellulare nei mitocondri dove, per effetto della beta-ossidazione, gli acidi grassi sono utilizzati per produrre energia, disponibile per la cellula sotto forma di ATP. Gli acidi grassi forniscono energia a tutti i tessuti ad eccezione del cervello e per il muscolo cardiaco e scheletrico rappresentano la fonte di energia primaria.

Il Ruolo della Carnitina nella Beta-Ossidazione

La beta-ossidazione è un processo che inizia nel citoplasma cellulare e termina nel mitocondrio. Il primo step prevede l’incorporazione, nel citoplasma, degli acidi grassi a lunga catena nell’acil-Coa in presenza di CoenzimaA (CoA, CoASH) e adenosin-trifosfato (ATP). L’acil-CoA viene esterificato ad acilcarnitina per mezzo dell’enzima carnitina palmitotransferasi I (CPT 1, anche nota come carnitina aciltransferasi I, CAT1). L’acilcarnitina attraversa la membrana mitocondriale per mezzo dell’enzima carnitina-acilcarnitina translocasi (CAT) presente sulla membrana mitocondriale interna che scambia acil-carnitina con carnitina libera.

Nel mitocondrio l’acilcarnitina è de-esterificata ad acil-CoA ad opera dell’enzima carnitina palmitotransferasi II (CPT 2, anche nota coma carnitina aciltransferasi II, CAT II). L’acil-CoA subisce beta-ossidazione con formazione di acetil-CoA che entra nel ciclo di Krebs.

Impatto Indiretto sui Metabolismo di Glucidi e Protidi

La carnitina (L-carnitina) interviene in modo indiretto anche sul metabolismo di glucidi e protidi: riduce l’utilizzazione periferica di glucosio in quanto aumenta la beta-ossidazione ed aumenta l’energia disponibile per incremento della quota di acetili che entrano nel ciclo di Krebs. La carnitina svolge un ruolo importante in tutte le reazioni di transacetilazione; è coinvolta nel metabolismo dei chetoni e degli aminoacidi a catena ramificata finalizzato alla produzione di energia; in vitro, la carnitina è risultata aumentare l’ossidazione della valina e della leucina.

Altre Funzioni della Carnitina

Riduce lo stress ossidativo e inibisce l’apoptosi o la morte cellulare programmata.
Svolge una funzione di protezione in caso di intossicazione da neurotossine.
Ha un effetto stabilizzatore di membrana in caso di ischemia (in vivo).
È coinvolta nei processi di riparazione della membrana cellulare.
Stimola la risposta immunitaria e riduce il rilascio di citochine pro-infiammatorie.
Promuove la maturazione di feto, polmone e sperma.

Carenza di Carnitina: Cause e Sintomi

La carenza di carnitina (L-carnitina) può verificarsi in caso di difetti congeniti di sintesi (la produzione endogena di carnitina avviene a livello epatico e renale), di trasporto, di utilizzazione (della carnitina esogena assunta con gli alimenti di origine animale). La mancanza di carnitina (L-carnitina) impedisce il catabolismo degli acidi grassi e quindi il loro utilizzo come fonte di energia; comporta l’accumulo degli acidi grassi nel citoplasma cellulare e di acilCoA nel mitocondrio.

Sintomi Principali

La malattia presenta due forme principali, miopatica e sistemica e una quindicina di forme secondarie. I sintomi comprendono miopatia per accumulo di lipidi nella cellula muscolare striata e/o miocardica (cardiomiopatia), vomito episodico, encefalopatia, epatomegalia, ipoglicemia ipochetotica, sindrome di Reye.

Carenza primaria miopatica: Accumulo di lipidi nelle fibre muscolari, debolezza muscolare, ipotonia, atonia e atrofia.
Carenza primaria sistemica: Encefalopatia metabolica dovuta all’accumulo di depositi lipidici a livello epatico con conseguente insufficienza d’organo.

Terapia

In terapia viene usato l’isomero levogiro (L-carnitina) che costituisce la forma attiva della molecola; la somministrazione della forma racemica della carnitina (D,L-carnitina) è risultata provocare carenza di carnitina (effetto paradosso). In alternativa alla L-carnitina tal quale, possono essere somministrati due suoi metaboliti, l’acetil-carnitina e la propionil-carnitina. La prima viene assorbita in quantità maggiore a livello intestinale rispetto alla L-carnitina e attraversa più facilmente la barriera ematoencefalica.

Deficit Secondari di Carnitina

Deficit secondari dipendono da difetti enzimatici a carico del processo di beta-ossidazione degli acidi grassi a lunga catena. La sintomatologia che compare in caso di difetti del ciclo della carnitina sono in parte sovrapponibili a quelli della sindrome di Reye. Deficit secondari di carnitina possono verificarsi in diverse condizioni patologiche.

Condizioni Patologiche Associati a Deficit Secondari

Nutrizione parenterale prolungata (oltre un mese)
Sepsi
Ustione
Inedia
Intervento chirurgico
Nati prematuri (per immaturità del processo di sintesi e riassorbimento renale insufficiente)
Sindrome di De Toni-Fanconi-Debré
Pazienti dializzati
Pazienti trattati con sodio valproato, pivmecillina e pivampicillina

Carnitina e Dialisi

Nei pazienti dializzati la quantità di carnitina libera presente nel plasma tende a diminuire con conseguente aumento del rapporto fra acil-carnitina e carnitina libera. La carnitina infatti è una molecola di piccole dimensioni che non si lega alle proteine plasmatiche e che, quindi, può essere facilmente estratta in caso di emodialisi.

In questi pazienti l’apporto esogeno di carnitina (L-carnitina) permette di reintegrarne le perdite che avvengono durante la dialisi, riducendo la sintomatologia muscolare (astenia, crampi) associata al trattamento dialitico. La somministrazione di 20 mg/kg endovena di L-carnitina a pazienti con malattia renale allo stadio terminale, sottoposti a emodialisi, ha ritardato la comparsa di fatigue (tempo libero da fatigue: +22%) e diminuito la formazione di lattato dopo attività fisica (37%).

Effetti Collaterali della L-Carnitina

L'uso di L-Carnitina, soprattutto se effettuato a dosaggi elevati, potrebbe determinare la comparsa di nausea, vomito, crampi addominali e diarrea. L'uso concomitante di analoghi della didanosina, zalcitabina, stavudina, di acido valproico, oltre che di alcuni antibiotici, potrebbe compromettere le normali proprietà farmacocinetiche e farmacodinamiche della L-Carnitina.

L-Carnitina e Metabolismo Energetico

Dati i suoi importantissimi ruoli metabolico cellulari, la carnitina è maggiormente concentrata in tessuti come il muscolo scheletrico e il muscolo cardiaco, che possono ovviamente metabolizzare gli acidi grassi.Il contenuto di carnitina nel liquido seminale è direttamente correlato al numero di spermatozoi e alla loro motilità.

Utilizzo della Carnitina in Diverse Condizioni

L'uso di carnitina è stato studiato in varie condizioni cardio-metaboliche, ma è ancora in fase di ricerca preliminare per il suo potenziale coadiuvante nel trattamento delle malattie cardiache, nel diabete mellito tipo 2 ed altri.