левокарнитин и l карнитин в чем разница
Л карнитин: когда и как использовать этот препарат
L карнитин – данный медикамент содержит в своем составе вещества, запускающие механизм сжигания лишних калорий. Благодаря его воздействию накопленные в подкожной клетчатке жировые молекулы поступают в кровь, а затем в клеточные митохондрии. Здесь жирные кислоты расщепляются и отдают энергию организму. Лекарство активизирует метаболизм и улучшает аппетит. Л карнитин для похудения используют в сочетании с комплексом физических упражнений. Спортсмены применяют его во время тренировки с целью повышения выносливости и быстрого наращивания мышечной массы.
Лекарственная форма
L карнитин производится в виде сиропа, таблеток и капсул. Жидкая форма продается во флаконах из темного стекла. Сироп расфасован по 100 мл, в которых содержится 10 г основного действующего вещества – левокарнитина.
Таблетки Элькарнитин могут иметь разную дозировку – по 100 мг и 500 мг. Они упакованы в блистеры по 10 штук, упаковка может содержать от 3-5 до 8 блистеров. Дополнительным ингредиентом здесь является аскорбиновая кислота.
Медикамент продается и в капсулах по 250 и 500 мг, упакованных во флаконы из полимерного материала. В одной банке находиться 60, 150 штук.
Фармакологические свойства
L карнитин – препарат, основным действующим веществом которого являются активные аминокислоты. По структурному строению они напоминают витамины группы B, производимые нашим организмом (л-карнитин часто называют витамином B11 или BT). Средство оказывает выраженное антитериоидное, анаболическое и антигипоксическое влияние, активирует регенеративные способности клеток и тканей, ускоряет метаболические процессы, повышает аппетит.
Собственный (эндогенный) л карнитин организма производится в основном в печени человека. Экзогенное действующее вещество, поступающее в кровоток после приема лекарства, имеет похожие свойства. Медикамент нормализует метаболизм, поддерживает активность кофермента A. Стимулирует обмен жиров, в результате чего замедляется расход углеводов и белков в организме.
L carnitine увеличивает секрецию пищеварительных желез желудка и кишечника, повышает эффективность ферментов ЖКТ. Для спортсменов препарат полезен тем, что снижает уровень лактоацидоза в крови, уменьшает содержание жировых отложений в мышцах, нормализует вес. Лекарство обладает отличным нейротрофическим воздействием, быстро восстанавливает поврежденную нервную ткань.
Показания
Л карнитин назначается пожилым людям с целью улучшения памяти, для концентрации внимания и замедления процесса старения коры головного мозга. Пациенты с патологиями сердечно-сосудистой системы принимают это средство для повышения устойчивости сердечной мышцы к физической нагрузке.
Элькарнитин прописывают в детском возрасте при недостаточном развитии мышечной системы, плохом аппетите, слабом наборе веса. Его рекомендуют даже недоношенным малышам. Взрослым использование Л карнитина назначается также при сильном недостатке массы тела, истощении. Вегетарианцы принимают данное лекарство с целью восполнения недостатка левокарнитина в организме.
Медикамент применяется спортсменами для увеличения эффективности тренировок, наращивания скелетной мускулатуры, повышения выносливости. В составе комплексной терапии элькарнитин назначается при патологиях эндокринной системы, нарушении работы сердца и сосудов, болезнях поджелудочной железы и печени.
Способ использования и дозировка
Таблетки принимают внутрь, при необходимости можно запить лекарство водой. Дозировку и длительность лечения устанавливает лечащий специалист после обследования пациента. Средняя доза для взрослого составляет 250 или 500 мг 2-3 раза в день. Люди, занимающиеся спортом, принимают Л карнитин один раз перед физической нагрузкой в количестве 500-1500 мг.
Капсулы с левокарнитином проглатывают, не разжевывая и запивая необходимым объемом жидкости. Дозировка для взрослых – 250 или 500 мг 2-3 раза в сутки, для спортсменов от 500 до 1500 мг в день перед тренировкой.
Сладкий сироп с L картинином употребляют внутрь, вне зависимости от приема еды. Дозу и курс терапии назначает врач. Взрослые принимают 5 мл жидкого средства трижды в день. Спортсмены применяют лекарство непосредственно перед физической нагрузкой 15 мл 1 раз.
Детям медикамент прописывают по следующей схеме:
от 0-1 года по 8-20 капель;
от 1-6 лет по 20-28 капель;
от 6-12 лет по 2,5 мл.
Принимать Элькартинин нужно 2 или 3 раза в сутки на протяжении 30 дней. Через некоторое время применение средства можно повторить. Использовать препарат лучше курсами и только по назначению доктора.
Противопоказания и побочные действия
Не следует употреблять сироп, капсулы или таблетки с левокарнитином при наличии аллергии на составные компоненты лекарства.
Л карнитин в большинстве случаев не вызывает побочных реакций и хорошо переносится пациентами всех групп. После приема препарата очень редко отмечается возникновение болей в желудке, диспепсических явлений или симптомов аллергии. Появление побочных эффектов требует отмены медикамента и срочного обращения к врачу.
Влияние на беременность
Нежелательно употреблять L-карнитин при грудном вскармливании и во время беременности. В случае же ее наступления использование этого лекарства необходимо срочно отменить.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
В комбинации с липоевой кислотой и анаболиками терапевтическое действие препарата усиливается. Сочетание с кортикостероидами приводит к накоплению левокарнитина в клетках и тканях всего организма (кроме печени).
Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.
Л-карнитин
Л-карнитин (левокарнитин, карнитин) – биоактивное вещество, схожее по структуре с витаминами группы В. По химическому составу – это аминокислота. Эндогенный синтез левокарнитина происходит в печени и почках при участии лизина и донатора метильных групп – метионина. Синтез этого вещества невозможен без участия витаминов С, группы В, фолиевой кислоты и железа.
Задача карнитина – участие в жировом обмене и насыщении организма энергией. В результате химических реакций из жирных кислот и коэнзима-А образуется известное многим соединение ацил-КоА. Сама по себе эта молекула не может проникнуть в митохондрию. И тогда происходит поразительное явление. Карнитин заменяет в молекуле коэнзим-А и превращается в ацил-карнитин.
Неузнанным, свободно проходит через двойную мембрану клетки, которая также содержит коэнзим-А и проникает внутрь митохондрии. Внутри клетки молекула ацил-КоА ресинтезируется уже сама по себе. Там же происходит дальнейший процесс ее окисления до конечных продуктов обмена – воды и углекислого газа. При этом с высвобождается большое количество энергии (молекул АТФ). А что же Л-карнитин? Он в свободном виде возвращается назад.
Потребность организма в L-карнитине
Источники аминокислот (лизина и метионина) – это употребляемые в пищу продукты и белки собственной мышечной ткани. Но, с едой поступает всего 100 – 300 мг этого вещества в сутки, тогда как взрослому человеку среднего телосложения необходимо потреблять 300 – 600 мг карнитина за этот период. При увеличении энергозатрат, различных заболеваниях, беременности потребность в нем увеличивается в 5-10 раз и составляет 2000 мг и более.
Печенью вырабатывается 25% суточной нормы вещества, остальной L-карнитин человек получает из продуктов:
Существует проблема для фитнеса – низкая биодоступность чистого левокарнитина при приеме пищи (всего 5 – 15 %). Тогда, как принимать Л-карнитин? Спортсменам для увеличения количества вещества на 10% необходимо употреблять до 4 г карнитина из пищи и добавок.
Возможна стимуляция более результативного приема препарата, если совмещать его с углеводами (увеличение пула на 21%).Такое сочетание подойдет пловцам, марафонцам и спортсменам, привыкшим к употреблению углеводов.
Какие свойства присущи L-карнитину
Сегодня свойства этого вещества достаточно изучены. Их используют и обычные люди, и спортсмены, и люди, мечтающие сбросить вес. Карнитин:
Во время процесса транспортировки кислот жиры не сжигаются. Происходит только энергообеспечение мышечных клеток. Поэтому стоит помнить, что Л-карнитин для похудения используют только при регулярных, интенсивных тренировках.
О пользе L-карнитина
Л-карнитин участвует в универсальных биохимических процессах организма. Эта особенность позволяет говорить о нем, как о полезной добавке и применять его в самых широких спектрах медицины, включая косметологию и спортивную область. Стоит сказать о том, какую пользу несет Л-карнитин и для чего он нужен.
Карнитин для сердца:
Карнитин для мозга:
Препараты карнитина в спортивной медицине:
Для организма в целом, L- карнитин придаст заряд бодрости на весь день, создаст хорошее настроение и прибавит уверенности в своих силах.
Как нужно принимать Л-карнитин
Для каждого человека дилемма сколько и как принимать Л-карнитин должна решаться строго индивидуально, исходя из собственных энергозатрат: чем больше энергии тратится, тем понадобится большая доза употребляемого вещества. Стоит придерживаться определенных правил приема левокорнитила:
Вопросы индивидуальных дозировок лучше решить с тренером или врачом. Стоит напомнить, что L – карнитин для похудения находящихся только на диете людей – средство бесполезное. Его не относят к жиросжигателям. Только систематические занятия фитнесом и спортом позволят использовать этот препарат, как средство для похудения.
По предмету дискуссий о том: «Как применять Л-карнитол и не опасно ли это?» стоит отметить, что левокарнитин – не допинг, его считают витаминоподобным метаболитом и применяют в спортивном питании без ограничений.
Сравнение карнитина и L-карнитина
Выбирая специальные добавки, покупатели нередко оказываются перед выбором между карнитином и L-карнитином. Это два изомера одного и того же вещества. Разница карнитина и L карнитина в хиральности молекул, они обладают диаметрально противоположными свойствами и являются антагонистами. Поэтому при выборе добавок с содержанием карнитина нужно внимательно изучать состав.
Впервые вещество было открыто еще в 1905 году. Тогда его причислили к витаминам и обозначили Вт. Позже было установлено, что соединение может синтезироваться в организме и его отнесли к группе витаминоподобных веществ. Сейчас карнитин относят к группе коферментов, которые участвуют в регуляции метаболических процессов в организме.
Что означает приставка L
В химии существует такое понятие, как хиральность молекул. Такое определение используется для веществ, имеющих идентичную химическую формулу, но отличающихся свойствами. Карнитин и L-карнитин являются именно такими изомерами, которые различаются пространственным расположением атомов.
Традиционно правовращающийся изомер обозначают приставкой D-, от латинского dexter (правый). Второй, левовращающийся, изомер обозначается приставкой L-, от латинского louvus (левый).
Сходства и различия L- и D- форм
Разница между формами заключается именно в структуре молекулы. Они имеют абсолютно одинаковую химическую формулу, но за счет разной хиральности действуют на организм по-разному.
Встречается точка зрения, что Д-карнитин является синтетическим, а Л-карнитин имеет натуральное происхождение. Это не совсем верно. В организме человека большую активность имеют левовращающиеся аминокислоты. Правовращающиеся менее активны, а потому предпочтительнее использовать средства с приставкой L—.
D-форма также может иметь натуральное происхождение, но она будет менее активной, чем L-форма. Поэтому в спортивном питании для набора веса, улучшения трофики тканей рекомендуют использовать именно L-изомер.
В видео рассказывается, как правильно подобрать средство для похудения:
Существует разница между показаниями к применению карнитина и Л-карнитина, а потому перед назначением лучше уточнить у врача о необходимости подбора правильного изомера.
Карнитин и его применение
Средства на основе карнитина (carnitine) содержат действующее вещество и вспомогательные компоненты. Производится в нескольких формах:
Концентрат вводится в организм не в чистом виде, а с раствором натрия хлорида. принимает участие в процессах восстановления нервных тканей, способствует усилению регенерации клеток. Средство не используется при повышенной чувствительности к действующему компоненту, беременности и лактации (за счет отсутствия клинических испытаний).
Назначается в таких случаях:
Отличается низкой токсичностью и редко вызывает проявление побочных эффектов. При одновременном приеме с препаратами L-карнитина может угнетать его биологическую функцию.
L-карнитин и его применение
L-карнитин (levocarnitine, левокарнитин) может производиться как в чистом виде, так и с содержанием добавок. Производится в нескольких формах:
Добавку идентифицируют как элемент спортивного питания, которые необходим для нормального роста мышечной массы. Не является допингом. Может использоваться при нарушениях жирового обмена, так как помогает расщеплять жиры до жирных кислот и трансформировать их в АТФ, что повышает энергетический потенциал организма. Улучшает трофику тканей, нормализует гормональный фон и обмен веществ.
L-карнитин назначается в таких случаях:
Левокарнитин улучшает выносливость организма при аэробных нагрузках. Не используется при индивидуальной непереносимости, беременности, грудном вскармливании.
Какая добавка лучше
Препараты с торговым названием “Карнитин” содержат оба изомера вещества, в то время как “L-карнитин” содержит чистый левокарнитин. Приоритет в выборе стоит отдавать тому препарату, который больше соответствует желаемому эффекту.
Обычную форму можно использовать для улучшения метаболизма, снижения интенсивности синтеза молочной кислоты в тканях. L-изомер может применяться для ускорения процесса жиросжигания, стимуляции роста сухой мышечной массы. Обе формы повышают энергетический потенциал организма, улучшают липидный обмен.
В плане подбора интересующей формы следует учитывать, что быстрее всего препарат усваивается в виде порошка или напитка. Активное вещество из таблеток и капсул начинает попадать в кровь только через несколько часов, а потому их применение непосредственно перед тренировкой будет не так эффективно.
Где купить L-карнитин
Приобрести добавки с содержанием левокарнитина можно в аптеках, магазинах спортивного питания или через интернет-магазины.
Самые низкие цены на L-карнитин — в известном интернет-магазине iHerb. У других продавцов стоимость будет на 30-50% выше. Можете проверить сами.
Стереофармакологические особенности карнитина
Опубликовано в журнале:
Русский физиологический журнал им. И.М.Сеченова, № 12, 2005
© А. А. Спасов, И. Н. Иежица
НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета
L-Карнитин (L-B-гидрокси-у-N,N-триметиламиномасляная кислота) относится к основным незаменимым веществам, поскольку выполняет главную роль в транспорте жирных кислот в митохондрии. В клинической практике L-карнитин с успехом применяется в комплексной терапии широкого спектра заболеваний, таких как анорексия, синдром хронической усталости, сердечно-сосудистая патология, гипогликемия, мужское бесплодие, заболевания почек и дефиците карнитина при гемодиализе. D-Карнитин биологически не активен и вызывает целый ряд побочных эффектов, проявляющихся взаимодействием D-формы с естественной L-формой карнитина. Несмотря на это, в России уже более 25 лет для медицинских целей получают карнитин синтетическим путем, представляющий собой по своей природе рацемическую смесь L- и D-стереоизомеров. Целью данного обзора является обобщение имеющихся в литературе сравнительных фармакокинетических, фармакодинамических и биохимических данных относительно эффективности и безопасности L-карнитина и его рацемической смеси DL-карнитина. Показано, что высокие концентрации D-изомера карнитина блокируют транспорт L-карнитина в тонком кишечнике и обратную реабсорбцию в почках. После абсорбции в кишечнике D-карнитин конкурирует с внеклеточным L-карнитином за одни и те же транспортные системы и приводит к значительному снижению L-карнитина в скелетных мышцах и миокарде. D-Карнитин не влияет на внутримитохондриальное окисление длинноцепочечных жирных кислот и, вызывая дефицит L-карнитина, может приводить к снижению внутримитохондриальной концентрации жирных кислот, вследствие этого — к снижению энергопродукции. Результаты экспериментальных и клинических исследований свидетельствуют о выраженных токсических эффектах D-карнитина со стороны скелетной и сердечной мускулатуры, проявляющихся миастенией и аритмиями. Указанные симптомы исчезают после введения L-карнитина. Клинически токсический эффект D-карнитина описывался у пациентов, подлежащих диализу при почечной недостаточности, на фоне адриамициновой (доксорубициновой) кардиомиопатии и ишемическом повреждении миокарда.
Ключевые слова: карнитин, стереофармакология, фармакодинамика, фармакокинетика, биохимия, токсичность.
Значительное число синтетических лекарственных препаратов существуют в виде смеси пространственных изомеров, отличающихся своими свойствами. Различия в структуре биологически активных веществ оказывают влияние на фармакодинамические и фармакокинетические характеристики препарата 40. Изомеры отличаются своей способностью транспортироваться через мембрану, вступать во взаимодействие с рецепторами и ферментами, поглощаться клетками и распределяться между тканями 46. Выявление фармакокинетических и фарма кодинамических особенностей отдельных изомеров открывает перспективные направления совершенствования уже известных лекарственных средств [4,7,18,42,50,53,54,56]
Как правило, основная фармакологическая активность рацемических лекарственных препаратов обычно связана с действием лишь одного энантиомера. Второй или обладает менее выраженной активностью, или совсем неактивен, или проявляет другие фармакологические эффекты [2;50]. Известны примеры использования в терапевтической практике рацемических препаратов, когда один из стереоизомеров обладал сильным токсическим эффектом, что приводило к трагическим случаям [1,3,50].
В настоящее время лишь 15 % синтетических препаратов, находящихся на европейских рынках, производится в виде отдельных стереоизомеров, остальные 85 % представляют собой смеси изомеров [‘]. В то же время современные методы позволяют получать в чистом виде индивидуальные изомеры и выбирать из них те, которые обладают наиболее выраженными эффектами и (или) наименьшей токсичностью [3].
Одним из примеров стереофармакологической эффективности является L-карнитин (L-B-гидрокси-у-N,N,N-триметиламиномасляная кислота, витамин Вт) [59], участвующий в транспорте длинноцепочечных жирных кислот в митохондриальный матрикс, регуляции метаболизма среднецепочечных ацил-КоА и ацил-КоА с разветвленной углеводородной цепью, а также в реакциях конъюгации с ксенобиотиками [16,46,59,63,67]. Описано применение L-карнитина в комплексной терапии широкого спектра заболеваний [12,24,26,32,34,35,41,55,60,72] Однако большинство клинических исследований направлены в настоящее время на использование L-карнитина в комплексной терапии сердечно-сосудистой патологии [34’41], повышении физической выносливости [|7>45], болезни Альцгеймера и возрастной сенильной деменции [24-59-бз], заболеваний почек и при гемодиализе [19-30′ 59>63]. L-Карнитин рекомендуют применять в педиатрии, при сердечно-сосудистых заболеваниях (стенокардии, остром инфаркте миокарда, аритмии, эндокардиальном фиброэластозе, кардиомиопатии, идиопатическом пролапсе митрального клапана); повышении уровня холестерина и триглицеридов; астении; болезни Альцгеймера и возрастной сенильной деменции; заболеваниях почек и гемодиализе; диабете; заболеваниях печени (жировом гепатозе алкогольной этиологии, циррозе печени); мышечной дистрофии; снижении количества спермы и подвижности сперматозоидов; хронических обструктивных заболеваниях легких; ВИЧ-инфекции; внутриутробном нарушении метаболизма аминокислот; органической ацидурии; изовалерьяновой ацидемии; пропионовой ацидемии; метилмалоновой ацидурии) [12>24′
26, 32, 34, 35, 41, 55, 59, 60, 63, 72]
Одним из показаний применения L-карнитина являются так называемые болезни митохондрий [59’63]. Болезни митохондрий сопровождаются глубокими нарушениями в энергетическом обмене, что приводит к развитию лактатацидоза и накоплению токсических продуктов метаболизма. L-Карнитин воздействует на процессы биоэнергетики клетки посредством коррекции узловых звеньев энергетического метаболизма. Особенностью терапии является необходимость длительного (в отдельных случаях пожизненного) применения карнитина и назначение доз, превышающих физиологические. Обобщенный опыт наблюдения в клинике за больными с болезнями митохондрий (карнитиновая недостаточность, заболевания, связанные с дефектами дыхательной цепи) показывает, что препараты на основе карнитина весьма эффективны и способствуют либо регрессу клинических проявлений болезни, либо уменьшению их интенсивности [59>63].
Рис. 1. D- и L-конфигурации карнитина
Карнитин, как и многие другие биомолекулы, благодаря наличию в своей структуре асимметрического С-атома в Р-положении, может существовать в двух изомерных формах, имеющих одинаковый химический состав, но различную пространственную конфигурацию, каждая из которых является зеркальным отображением другой (например, левая и правая руки) — L-карнитин (левая форма) и D-карнитин (правая форма) и это различие приводит к их абсолютно различной ценности для организма человека (рис. 1) [78]. В организме человека и животных присутствует только L-карнитин, именно он является биологически эффективным.
В литературе с начала 70-х годов обсуждается потенциальный вред применения D- и DL-карнитина [85,64,69,62]. Более того, с появлением эффективных методов получения L-карнитина и по причине отрицательного влияния D-карнитина на организм человека американский Департамент пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) запретил в 1984 г. распространение в США D-карнитина и DL-карнитина.
В СССР, а затем и в России уже около 25 лет для медицинских целей продолжают использовать карнитин хлорид, представляющий по своей природе рацемическую смесь L- и D-стереоизомеров [6,10]. DL-Карнитин хлорид синтезирован во Всесоюзном научно-исследовательском витаминном институте еще в 1968 г., в 1981 г. была разрешена для медицинского применения лекарственная форма препарата на его основе — 20 %-ный раствор для применения внутрь, а в 1993 г. — 10 %-ный раствор для инъекций (НПО «Витамины»). С учетом выявленных побочных эффектов применения DL-карнитина в середине 90-х годов в ФГУП «ГНИЙ витаминов» (бывший НПО «Витамины») были разработаны препараты L-карнитина под торговым названием «Элькар» ® и 20%-ный раствор Элькара, который выпускает ООО «ПИК-ФАРМА» (Россия), присутствует на российском фармацевтическом рынке уже около 4 лет [5,8,9].
К сожалению, в отечественной литературе и на некоторых официальных медицинских сайтах появляется необоснованная информация о том, что D-изомер карнитина в составе DL-карнитина является всего лишь «баластом» по отношению к физиологически активному L-изомеру и не причиняет вреда организму, а в некоторых работах даже указывается, что DL-карнитин эффективнее L-карнитина [6,10].
Целью данного обзора является обобщение имеющихся в литературе сравнительных данных относительно эффективности и безопасности L- и D-карнитина и их рацемической смеси DL-карнитина.
ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ D- И L-ФОРМ КАРНИТИНА
У млекопитающих основной пул карнитина представлен неэтерифицированным L-карнитином и его эфирами (ацилкарнитины). Из этих эфиров ацетил-карнитин — количественно и функционально наиболее важный. Гомеостаз L-карнитина поддерживается на уровне всасывания в желудочно-кишечном тракте с пище умеренным эндогенным синтезом и высокой почечной реабсорбцией
Основными пищевыми источниками L-карнитина являются мясомолочные продукты. Зерновые, фрукты и овощи либо содержат L-карнитин в очень небольших количествах, либо совсем его не содержат [24]. Предварительные исследования показали, что ежедневная диета человека содержит в среднем от 5 до 100 мг L-карнитина. Всасывание экзогенного L- и D-карнитина в желудочно-кишечном тракте происходит частично при помощи белков-переносчиков и частично пассивным транспортом. При приеме внутрь максимальная концентрация в плазме обнаруживается через 3.5 часа [40]. Биодоступность алиментарного (поступающего с пищей) L-карнитина сильно варьирует (54—87 %) [66] и зависит от количества L-карнитина в потребляемых продуктах питания. Поглощение синтетического L-карнитина в виде пищевых добавок и лекарственных препаратов (0.5—6 г) происходит главным образом пассивно; при этом биодоступность такого L-карнитина составляет только 14—18% от введенной дозы [66]. Остальное количество L-карнитина главным образом разрушается микроорганизмами в толстом кишечнике. Период полувыведения L-карнитина составляет 15 ч [66]. В экспериментах in vitro было показано, что ацетил-карнитин в процессе поглощения частично гидролизуется в энтероцитах. In vivo после введения внутрь ацетил-карнитина в дозе 2 г в сутки концентрация циркулирующего в крови ацетил-карнитина увеличивалась в среднем на 43 %, указывая тем самым на то, что ацетил-карнитин, по крайней мере, частично поглощается без гидролиза. После однократного внутривенного введения в дозе 0.5 г ацетилкарнитин быстро, но не полностью гидролизуется, а концентрация ацетил-карнитина и L-карнитина возвращается к базовым значениям в течение 12 ч [66].
По мнению А. М. Evans и G. Fornasini [31], фармакологические дозы L-карнитина менее эффективны, чем его относительно малые дозы в пределах нормальной карнитин-сбалансированной диеты. Очевидно, что высокая концентрация D-стереоизомера карнитина (в виде примеси в лекарственных препаратах или биологически активных пищевых добавках) может снижать и без того низкую биодоступность синтетического L-карнитина, вызывая тем самым конкурентный дефицит L-карнитина на уровне взаимодействия с одними и теми же транспортными системами в кишечнике [65]. Отчасти это было доказано в работах J. M. Duran и соавт. [29], которые в исследованиях на изолированных энтероцитах цыплят показали, что захват L-карнитина энтероцитами подавляется некоторыми структурными аналогами или производными карнитина и D-изомером. Более того, по мере убывания угнетающего воздействия на транспорт L-карнитина в кишечнике эти вещества можно расположить в следующем порядке: D-карнитин = ацетил-карнитин = у-бутиробетаин > пальмитоилкарнитин > бетаин [29]. Эти данные совпадают с результатами более ранней работы С. J. Gross и L. M. Henderson [38], в которой in vivo и in vitro с использованием меченных L- и D-карнитина было показано, что абсорбция в кишечнике L-[14C]Kapнитинa и Б-[3Н]карнитина имеет насыщемый характер, а высокие концентрации D-изомера блокируют транспорт L-карнитина в кишечнике.
Распределение L-карнитина в организме описывается двухкамерной фармакокинетической моделью [66]. Первая камера, относительно маленькая и быстро обращаемая, представлена печенью, почками и другими тканями, вторая, самая большая и медленнообращаемая, представлена мышечной тканью [66]. При потреблении L-карнитина с нормальной диетой среднее время его полного обращения в организме человека составляет 38—119 ч. L-Карнитин и его короткоцепочечный эфир не связываются с белками плазмы. Некоторое количество L-карнитина содержится в форменных элементах крови, однако обмен L-карнитина между эритроцитами и плазмой происходит относительно медленно [31]. Основным депо L-карнитина в организме являются поперечно-полосатая скелетная и сердечная мышцы [66].
В настоящее время идентифицированы специфические транспортные белки для L-карнитина в сердечной мышце, скелетных мышцах, яичках, печени и почках [77]. Транспортные белки способствуют переносу L-карнитина из плазмы в клетки, позволяя тканям накапливать L-карнитин в концентрациях почти в десять раз выше, чем в плазме. В ряде работ было показано, что D-карнитин, а также ацетил-карнитин и у-бутиробетаин конкурируют с внеклеточным L-карнитином за одни и те же транспортные системы [22,57,54]. Снижение концентрации L-карнитина в миокарде и скелетной мышце наблюдали уже через 4 дня введения D-карнитина [62]. Более того, выраженное снижение L-карнитина в сыворотке, сердце и менее значительное в скелетных мышцах наблюдали у неполовозрелых ювенильных крысят, получавших D-карнитин в течение 32 дней [65]. Позднее О. Arancio с соавт. [13] в своих исследованиях подтвердил тот факт, что введение D-карнитина приводит к значительному снижению L-карнитина в скелетных мышцах как у взрослых, так и у неполовозрелых ювенильных крысят.
Другим доказательством конкурентного взаимодействия L- и D-карнитина за одни и те же транспортные системы является работа Т. G. Cooper и соавт. [23], выполненная на изолированных придатках семенников крыс. Этими авторами было показано, что транспорт L-[3H]Kapнитинa (50 цМ) через эпителий эпидидимусов блокируется D-карнитином (500 ЦМ), а также пальмитоил L-карнитином и дезок-сикарнитином [23].
Выводится L-карнитин в основном почками [66]. Более того, почки являются основным органом, участвующим в регуляции гомеостаза карнитина [66]. При этом L-карнитин выводится с мочой главным образом в качестве L-карнитина [66] и, как показано в более ранних экспериментальных работах на мышах [38>69], до 40 % в виде ацетилкарнитина; тогда как D-карнитин превращается в токсичный ацетониллтриметиламмоний или выводится в виде неметаболизированного D-карнитина [38,69]. При нормальных концентрациях почечная реабсорбция L-карнитина может достигать 90—99 % (клиренс 1—3 мл/мин) [66]. Если концентрация циркулирующего в крови L-карнитина уменьшается, интенсивность реабсорбции в почках возрастает, а клиренс соответственно уменьшается, что приводит к восстановлению концентрации L-карнитина. Как показано в исследованиях С. J. Gross и соавт. [39,38], D-карнитин конкурирует с L-карнитином в местах реабсорбции в почечных канальцах. В подтверждение этого в более поздних работах В. Stieger и соавт. [] было показано, что транспорт L-карнитина в везикулах мембраны щеточной каемки почек крыс блокируется как структурными аналогами или производными L-карнитина (бутиробетаином, ацетил-карнитином и триметил-лизином), так и его D-изомером.
Уровень L-карнитина в незначительной степени пополняется за счет его эндогенного синтеза [20,59,81]. Эндогенный L-карнитин в организме человека синтезируется из основной аминокислоты (лизина) с участием другой аминокислоты (метионина), трех витаминов (витамина С, никотиновой кислоты и витамина В6) и железа [20,59] (рис. 2). Поэтому очевидно, что дефицит одного из этих нутриентов может привести к дефициту L-карнитина []. Последняя стадия синтеза L-карнитина может происходить только в печени, почках и мозгу, потому что фермент, регулирующий этот этап (у-бутиробетаингидроксилаза), присутствует только в тканях этих органов [81]. Селективным ингибитором у-бутиробетаингидроксилазы является 3(2,2,2-триметилгидразиний)пропионат (ТТЛ или милдронат) [25].
БИОХИМИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ D- И L-ФОРМ КАРНИТИНА
L- и D-Карнитин взаимодействуют между собой не только на уровне всасывания в ЖКТ, перераспределения, трансформации и выведения из организма, между ними к тому же имеются четкие различия в специфике действия на клеточном и субклеточном уровнях.
L-Карнитин относится к основным незаменимым веществам, поскольку выполняет главную роль в транспорте жирных кислот в митохондрии [59]. Так как другой основной носитель жирных кислот, ацил-коа, не проникает через клеточную мембрану митохондрий, то дефицит L-карнитина может приводить к снижению внутримитохондриальной концентрации жирных кислот и, вследствие этого, к снижению энергопродукции [20].
Процесс поступления жирных кислот в митохондрии состоит из трех этапов. Свободные жирные кислоты, присутствующие в цитозоле, не способны пройти через митохондриальные мембраны. Они могут попасть в митохондриальный матрикс, в котором происходит их окисление, лишь после того, как подвергнутся ряду ферментативных превращений в трехэтапном процессе [20,43,76]. Первый этап этих превращений осуществляется ацил-КоА-синтетазами — ферментами, присутствующими в наружной митохондриальной мембране. Эти ферменты катализируют реакцию, в ходе которой возникает тиоэфирная связь между карбоксильной группой жирной кислоты и тиоловой группой кофермента А, т. е. образуется КоА-производное жирной кислоты; одновременно АТФ расщепляется на АМФ и неорганический фосфат [20,43,76].
КоА-эфиры жирных кислот не способны проникать через внутреннюю мембрану митохондрий. Однако на наружной поверхности этой внутренней мембраны имеется фермент — карнитинацилтрансфераза I, который катализирует реакцию, представляющую собой второй этап процесса переноса жирных кислот в митохондрии. Сложные эфиры L-карнитина и жирных кислот способны проходить через внутреннюю мембрану митохондрий и проникать в митохондриальный матрикс. В отличие от КоА-эфиров жирных кислот они содержат не тиоэфирную, а кислородно-эфирнуЮ СВЯЗЬ [20, 43, 76]
На третьем и последнем этапе процесса поступления жирных кислот в митохондрии остаток жирной кислоты (ацильная группа) переносится от L-карнитина на внутримитохондриальный КоА при участии карнитинацилтрансферазы II. Эта форма фермента локализуется на внутренней поверхности внутренней митохондриальной мембраны; здесь происходит регенерация КоА-производных жирных кислот и отсюда они поступают в матрикс митохондрий. Теперь КоА-эфиры жирных кислот готовы для того, чтобы их жирно-кислотный компонент был подвергнут окислению при помощи ряда специфических ферментов в матриксе митохондрии [20,43,76].
Внутриклеточная ацилтрансфераза, участвующая в конъюгации активированной длинноцепочечной жирной кислоты (= ацил-КоА) с L-карнитином (= ацил-L-карнитин), и митохондриальная карнитинтрансххоказа, участвующая в транспорте ацил-L-карнитина в митохондрии, стереоспецифичны для L-карнитина и ацил-карнитина [36> 61]. Этим объясняется тот факт, что D-карнитин не влияет на внутримитохондриальное окисление длинноцепочечных жирных кислот [33]. Кроме того, как уже было описано выше, в миоцитах скелетной мускулатуры и сердца оба изомера имеют похожий транспортный механизм [64,80]. Это означает, что внутриклеточный транспорт D-карнитина приводит к потере L-карнитина. В свою очередь дефицит L-карнитина вместе с подавлением [3-окисления жирных кислот в митохондриях приводит прежде всего к функциональным нарушениям со стороны сердечно-сосудистой системы, например, понижению давления в левом желудочке и сократимости миокарда [62].
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТОКСИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ D- И L-ФОРМ КАРНИТИНА
Необходимо отметить, что в условиях карнитин-сбалансированного гомеостаза D-карнитин сам по себе не более токсичен, чем L-карнитин. Так, в экспериментах на крысах было показано, что LD50 для L-карнитина составляет 9.0 г/кг, а для D-карнитина — 10.3 г/кг [69,85]. Таким образом, общая токсичность того и другого изомера не высока и находится в пределах токсичности физиологических аминокислот. В работе S. A. Kargas и соавт. [44] на эмбрионах курицы было показано, что L- и D-карнитин вызывают кардиотератотоксическое действие в дозах, близких к LD50. О. Arancio с соавт. [13] приводит в своей работе данные, согласно которым D-карнитин в экспериментах на крысах [65] и в клинических исследованиях [21,82J вызывал диарею.
Клинически токсический эффект D-карнитина описывался у пациентов, подлежащих диализу при почечной недостаточности [14,15,27], на фоне адриомициновой (доксирубициновой) кардиомиопатии [51,74] и ишемическом повреждении миокарда [37, 47, 71, 79, 84]
В 1979 г. G. Bazzato и соавт. [14] в своих исследованиях показали, что DL-карнитин при внутривенном введении (из расчета 2 г соединения 3 раза в неделю непосредственно после гемодиализа) пациентам с прогрессирующей почечной недостаточностью приводит к выраженному ослаблению жевательной и глотательной мускулатуры. У всех исследованных пациентов тензило-тест оказался положительным и демонстрировал миастеническое уменьшение потенциала действия [14]. Симптомы миастении проходили после проведения дополнительного гемодиализа и отмены DL-карнитина. Интересно, что аналогичная терапия L-изомером карнитина вообще не приводила к появлению симптомов миастении [14]. Это наблюдение, по мнению некоторых авторов, позволяет сделать вывод, что у пациентов с прогрессирующей почечной недостаточностью D-карнитин накапливается в поперечно-полосатой мускулатуре и, вероятно, блокирует передачу нервно-мышечного возбуждения [|5,27].
Фармакодинамические различия между L- и D-формами карнитина были продемонстрированы в исследованиях in vitro на изолированном сердце крыс на фоне адриомициновой кардиомиопатии [51- 74]. В этих исследованиях кардиотоксическое действие адриомицина характеризовалось уменьшением ритма сердца, сокращением коронарного кровотока, уменьшением силы сокращения миокарда и появлением аритмии [5|]. Все перечисленные функциональные нарушения миокарда устранялись после введения L-карнитина и, напротив, отягощались при введении D-карнитина [51].
При ишемической болезни сердца в миокарде накапливаются активированные длинноцепочечные жирные кислоты [7,84]. Эти коньюгаты жирных кислот тормозят дополнительную оксигенацию миокарда и внутриклеточную продукцию АТФ. Как было показано в некоторых исследованиях, задержку синтеза АТФ, так же как и внутриклеточное накопление длинноцепочечных жирных кислот, может снижать L-карнитин [70,75]- A. J. Liedtke и соавт. [49] в своих исследованиях на изолированном свином сердце показали, что карнитин на фоне гипоксического поражения миокарда блокирует токсический эффект длинноцепочечных жирных кислот. При этом L-изомер карнитина более выраженно улучшает различные биохимические и физиологические параметры миокарда, нежели DL-карнитин. [48,49]. Позднее результаты этих успешных экспериментов были подтверждены различными клиническими исследованиями карнитина на пациентах с коронарной болезнью сердца Р7’47-79]. В этих исследованиях авторы оценивали влияние изосор-битнитрата, DL-карнитина и L-карнитина на частоту приступов стенокардии и потребление нитроглицерина у пациентов с ишемической болезнью сердца. Пациенты первой группы на фоне базовой 7-дневной терапии нитроглицерином получали изосорбитнитрат [37]. Две другие группы в дополнение к изосорбитнитрату получали DL-карнитин или L-карнитин. Как и ожидалось, ежедневный прием изосорбитнитрата уменьшал число приступов стенокардии и потребление нитроглицерина в целом. При этом дополнительное введение L-карнитина пролонгировало достигнутое симптоматическое улучшение. Напротив, рацемическая смесь карнитина по сравнению с L-карнитином увеличивала число приступов стенокардии и потребление нитроглицерина. Позднее S. Watanable и соавт. [83] в своих исследованиях подтвердили, что L-карнитин приводит к значительному повышению толерантности больных стенокардией, а DL-карнитин, напротив, резко снижает устойчивость этой группы пациентов.
Одной из возможных областей применения L-карнитина является нефрология 24. На модели цисплатиновой нефротоксичности у карнитин-дефицитных крыс было показано, что L-карнитин оказывает нефропротекторное, а D-карнитин потенцирует нефротоксическое действие цисплатина [68]. Другая область применений L-карнитина — спортивная и восстановительная медицина [17,45]. L-Карнитин назначают в качестве анаболического средства при анорексии на почве нервного и физического истощения, после перенесенных болезней и операций. In situ на модели физического утомления изолированной широчайшей мышцы спины собаки ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изменение пространственного расположения одних и тех же групп в молекуле биологически активных веществ может иметь столь же значительные последствия, как и изменения химической природы этих групп. Знание механизма влияния стерических особенностей на физиологическую активность молекулы позволяет с помощью стереоспецифичных методов синтеза создавать лекарственные препараты, обладающие наибольшей эффективностью и (или) наименьшей токсичностью. Поэтому на стадии разработки лекарственных средств необходим сравнительный анализ терапевтической активности, токсичности, метаболизма, фармакодинамики и фармакокинетики индивидуальных стереоизомеров. Перечисленные выше результаты экспериментальных и клинических исследований по оценке эффективности L-, D- и DL-карнитина указывают на преимущество L-формы карнитина по сравнению с его оптическим изомером или рацематом. На основании данных, приведенных в научной литературе, D- и DL-карнитин нельзя рассматривать как полностью безопасные вещества для применения как в медицинской практике, так и в качестве БАДов к пище.