100 лет карнитину. От открытия к широкому применению

ЖУРНАЛ "ПРАКТИКА ПЕДИАТРА"

Опубликовано в: "Практика педиатра", №3 2006 В рамках XIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство» прошел сателлитный симпозиум компании ООО «Пик-фарма» посвященный 100-летию карнитина – биологически активного витаминоподобного вещества, обнаруженного в организме человека в начале ХХ века.

Из интересных докладов специалистов разного профиля, на симпозиуме можно было узнать о функциях карнитина, об особенностях его применения при различных патологических состояниях. За годы, прошедшие с его открытия, установлено, что карнитин обеспечивает транспорт жирных кислот из цитоплазмы в матрикс митохондрий, где осуществляется в-окисление жирных кислот с последующим образованием АТФ, регулирует интенсивность митохондриального энергообмена путем конъюгации ацильного радикала и высвобождения КоА. Доказано значение карнитина для связывания высокореакционных органических кислот — промежуточных продуктов окислительных процессов. Указанные токсичные соединения выводятся почками с помощью карнитина в форме эфиров.

Благодаря наличию в своей структуре асимметрического атома углерода, молекула карнитина может существовать в двух изомерных формах: D- или L-стереоизомеров. В организме человека и животных присутствует только L-карнитин, именно он является биологически эффективным. На важность понимания существенных различий между природным L-карнитином, D-карнитином и рацемическим D,L-карнитином (карнитина хлорид) было указано в ряде экспериментальных и обзорных работ. На основании многочисленных исследований было сделано два важных вывода:
1) только L-карнитин проявляет биологическую активность;
2) D-карнитин негативно влияет на различные стороны метаболизма.

Так, установлено, что D-карнитин препятствует окислению жирных кислот в митохондриях и образованию энергии, конкурентно ингибирует активное усвоение L-карнитина органами и тканями, а также вызывает нарушение биосинтеза L-карнитина в печени, что приводит к его недостаточности в организме, особенно, в скелетных и сердечной мышцах, вызывая миастению и сердечную аритмию. Следовательно, D-карнитин представляет собой не просто неэффективное или биологически инертное вещество, а скорее вредную и потенциально опасную примесь. Именно поэтому уже в середине 80-х годов перестали применять рацемический карнитина хлорид, и в настоящее время во всем мире используются только препараты на основе L-карнитина.

К сожалению, эндогенный синтез карнитина обеспечивает его суточную потребность лишь приблизительно на 25%. Образование карнитина осуществляется в основном клетками печени и почек путем трансформации лизина; донатором метильных групп служит метионин. Источником аминокислот служат белки пищевых продуктов, а также собственные протеины мышечной ткани. Экзогенным источником карнитина могут быть продукты животного происхождения: мясо, рыба, птица и молочные продукты; грудное молоко также содержит карнитин. В организме человека основное количество карнитина содержится в мышцах и сердце, что обусловлено высокой активностью липидного обмена в данных тканях. В связи с этим главными органами-«мишенями» при недостаточности карнитина служат скелетные мышцы и миокард, во вторую очередь страдают клетки головного мозга, печень и почки.

Основные признаки дефицита карнитина – быстрая утомляемость, сниженная работоспособность, мышечная слабость, гипотония и гипотрофия, отставание физического и психо-моторного развития, снижение школьной успеваемости, сонливость или раздражительность, нарушение функции сердца и печени, частые инфекционные заболевания – являются следствием развивающихся нарушений энергетического обмена и метаболизма липидов и связанных с ними расстройств других видов обмена веществ.

Недостаточность карнитина может быть вызвана различными причинами. Первичный дефицит связан с генетически детерминированным аутосомно-рецессивным дефектом карнитина, что проявляется резкой мышечной слабостью и гипотонией, тяжелой кардиомиопатией, жировой дистрофией печени и почек. Вторичный дефицит карнитина встречается гораздо чаще. Он может быть обусловлен:
• недостаточным поступлением карнитина с пищей — при нарушениях вскармливания, диетотерапии, парентеральном питании и др.;
• ограниченной способностью к биосинтезу карнитина — у детей раннего возраста, особенно недоношенных, с малой массой тела, страдающих гипотрофией;
• нарушением всасывания карнитина в желудочно-кишечном тракте, его потерей через почечный канальцы — при рахите, целиакии, муковисцидозе, болезнях почек;
• активным выведением с мочой конъюгатов карнитина с токсичными органическими кислотами — при наследственных органических ацидемиях, болезнях транспорта и окисления жирных кислот, энцефалогепатопатии Рейе (после приема салицилатов), у больных с эпилептическими синдромами на фоне лечения препаратами вальпроевой кислоты;
• высокой потребностью в карнитине, вследствие большой значимости в-окисления жирных кислот для обеспечения необходимого уровня синтеза АТФ — при кардиомиопатии, фиброэластозе и других заболеваниях сердца;
• расстройствами тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования — при митохондриальных болезнях (синдромах Кернса-Сейра, MELAS, прогрессирующей офтальмоплегии и др.).

Нарушения клеточного энергообмена, в том числе за счет недостаточности карнитина, ведут к широкому спектру клинических проявлений. Эти проявления зависят от степени вовлеченности в патологический процесс различных тканей и органов – от умеренного повышения утомляемости до тяжелых энцефалопатий и полиневропатий при поражении нервной системы, от умеренных нарушений ритма до дилатационных кардиомиопатий в кардиологии, от слабовыраженной мышечной слабости до грубых миопатических изменений в миологии. То же может проявляться и в других системах организма и, соответственно, представлять интерес для медицинских специалистов самых различных областей – неонатологов, нефрологов, урологов, отоларингологов, пульмонологов и др. Лечение метаболических расстройств – одна из сложных проблем современной медицины. Решение ее часто сопровождается скепсисом, связанным, в том числе, и с отношением к метаболической терапии как к чему-то «неспецифическому», часто не имеющему четких патогенетических обоснований. 100 лет активного исследования метаболической роли карнитина, как было показано на симпозиуме, «патогенетически» оправдывает его применение при различных патологических состояниях, как у взрослых, так и у детей, особенно новорожденных.

Комментарии