Carnitina | Proprietà, Dosi, Benefici | Spiegati Bene

Che Cos'è

La carnitina (L-Carnitina) è una sostanza naturale, presente negli alimenti (soprattutto carni e prodotti caseari), ma sintetizzabile in parte anche dall'organismo.

• Si stima che la carnitina corporea sia introdotta per circa il 75% attraverso gli alimenti (carne e derivati caseari) e solo per il 25% sintetizzata da rene e fegato.
• All'interno del corpo umano, la carnitina si trova concentrata soprattutto a livello muscolare (circa il 95%) e cardiaco. Modeste quantità di carnitina sono presenti anche nei reni, nel fegato e nei testicoli.

Nel corpo umano, la carnitina partecipa ai metabolismi energetici con il ruolo di trasportatore dei grassi (acidi grassi a lunga catena) all'interno del mitocondrio. Questo trasporto è essenziale per il metabolismo energetico della cellula, in quanto è proprio a livello del mitocondrio che gli acidi grassi vengono convertiti in energia.

Considerato il suo ruolo biologico, l'integrazione di carnitina viene promossa soprattutto come "integratore dimagrante", utile per ottimizzare il metabolismo energetico dei grassi. A tal proposito, è importante chiarire da subito che:

il trasporto degli acidi grassi mediato dalla carnitina è un processo finemente regolato e dipende dallo stato fisiologico in cui si trova l'organismo.

In particolare, a seconda della richiesta energetica della cellula, gli acidi grassi possono:

• essere trasportati dalla carnitina nei mitocondri per essere metabolizzati, quindi "bruciati" per produrre energia ("effetto dimagrante");
• oppure essere immagazzinati come trigliceridi di riserva ("effetto ingrassante").

Ne deriva che - se non ci preoccupiamo di mettere l'organismo in condizioni di avere bisogno di più energia (tramite dieta e/o attività fisica) - la supplementazione di carnitina a fini dimagranti è totalmente inutile. Infatti, in condizioni di surplus energetico (dieta ingrassante, ridotta attività fisica) gli acidi grassi non vengono "bruciati" per produrre energia, bensì accumulati come riserva nel tessuto adiposo.

A Cosa Serve

La carnitina viene commercializzata e pubblicizzata come integratore alimentare utile:

• in soggetti sportivi,
• in soggetti vegetariani o vegani,
• per i suoi potenziali effetti benefici in caso di malattie cardiovascolari, obesità, infertilità maschile, neuropatie e contro l'invecchiamento.

Naturalmente, l'assunzione di integratori di carnitina in presenza di condizioni patologiche dovrebbe avvenire soltanto su precisa indicazione medica.

Trasportatore di Grassi nel Mitocondrio

Come ricordato, la carnitina controlla l'utilizzo dei grassi a fini energetici (poiché costituisce il sistema di trasporto che porta le molecole di acido grasso ai mitocondri, dove vengono ossidati per produrre energia).

Tale attività può risultare utile:

• per sostenere la corretta metabolizzazione dei grassi all'interno di programmi dimagranti, che prevedano una dieta adeguata eventualmente supportata da un'attività fisica specifica; questo effetto potrebbe tradursi in una facilitazione del dimagrimento;
• per sostenere la corretta metabolizzazione dei grassi da parte di sportivi impegnati in discipline sportive di lunga durata (oltre i 90 minuti di attività, come i maratoneti o i ciclisti); ciò potrebbe migliorare la resa energetica dei grassi e tradursi in un miglioramento della performance fisica;
• per sostenere la corretta metabolizzazione dei grassi da parte del muscolo cardiaco (il cuore dipende quasi esclusivamente dai grassi per il proprio metabolismo); ciò ha applicazioni cliniche nei pazienti anziani e/o con quadri di sofferenza cardiaca, anche di natura patologica.

Carenze di Carnitina

Una somministrazione supplementare tramite farmaci o integratori può essere necessaria nelle carenze di carnitina, ad esempio nei casi di:

• dieta strettamente vegetariana (vegana)
• malattie epatiche (che compromettono le capacità di sintesi dell'organismo)
• soggetti dializzati
• cachessia
• terapie con mildronato.

Esistono inoltre diverse condizioni genetiche rare, di competenza medica, in cui si registrano gravi deficit di carnitina accompagnati da miopatie con accumulo lipidico.

Gravi carenze di carnitina possono accompagnarsi anche a quadri di sofferenza muscolare (astenia), cardiaca (cardiomiopatie) e cerebrale (demenza).

Ulteriori proprietà della Carnitina

Il ruolo svolto dalla carnitina quale trasportatore di acidi grassi dal citoplasma al mitocondrio è indubbiamente quello più conosciuto e meglio caratterizzato.

Tuttavia, oltre che per queste proprietà metaboliche, la carnitina è studiata (e in molti casi impiegata) anche per le proprietà:

• cardioprotettive e vasculoprotettive
• antiossidanti, soprattutto a livello muscolare e cardiaco
• neurotrofiche e neuoprotettive (sostiene la salute delle cellule nervose; in tal caso si ricorre generalmente alla supplementazione di acetilcarnitina).

Trasportatore di Grassi nel Mitocondrio

L'integrazione di carnitina è stato proposta:

• nei casi di sovrappeso, per favorire il dimagrimento (in associazione a una dieta adeguata; si veda l'articolo "Carnitina per Dimagrire")
• per combattere l'affaticamento fisico e mentale (si vedano gli integratori Carnifast Plus, Carnera 1000, Carnidyn Plus e il farmaco Co-carnetina B12)
• per contrastare l'ipofertilità maschile associata a scarsa motilità degli spermatozoi (si vedano gli integratori Spergin Q10, Spergin forte, Andrositol, Ezerex)
• per aiutare a gestire il dolore e l'infiammazione associati a neuropatie, quindi a stati di sofferenza dei nervi, ad esempio causati da sindrome del tunnel carpale, lombsociatalgia, cervicobrachialgia (si vedano ad esempio gli integratori Lipease lac, Assonal, Nervax, Neceniol, Trofigard, Kardinal ed il farmaco Nicetile Fiale);
• per favorire il benessere cardiovascolare nei soggetti anziani (si veda la scheda tecnica del farmaco Carnitene).

Caratteristiche

Storia e Scoperta

La parola carnitina deriva dal latino carnis, a sottolineare la principale fonte alimentare di questa molecola.

La carnitina fu isolata per la prima volta nel 1905, da W. Gulewitsch e R. Krimberg, proprio da un estratto di carne bovina, mentre la sua struttura chimica fu determinata e approvata nel 1927.

Solo dopo 40 anni dalla sua scoperta, Fritz dimostrò che la carnitina è implicata nel metabolismo degli acidi grassi.

Dotata di un centro chirale, la carnitina può esistere nei due enantiomeri D- ed L-Carnitina, di cui soltanto quest'ultimo (L-Carnitina) rappresenta la forma biologicamente attiva.

Ruolo Metabolico

La Carnitina è una molecola idrosolubile, presente in tutte le cellule del nostro organismo.

Il suo ruolo principe è quello di agire come vettore (trasportatore) degli acidi grassi nel mitocondrio.

La carnitina rappresenta, in particolare, il fattore unico e non vicariabile per la penetrazione degli acidi grassi (a lunga catena e attivati) nel mitocondrio. Questo ruolo è quindi essenziale per il conseguente avvio degli acidi grassi alla beta-ossidazione (serie di reazioni che avvengono nella membrana interna dei mitocondri, sede in cui avviene la respirazione e le reazioni che producono energia).

Dal punto di vista biochimico, la carnitina entra a far parte di un sistema più complesso che, oltre a questa molecola, comprende anche i suoi esteri, i suoi trasportatori specifici ed enzimi carnitino-dipendenti.

L'estere più conosciuto e studiato della carnitina è l'acetil-carnitina (Acetyl-L-Carnitine - ALCAR).

Una volta liberato l'acido grasso a cui è legata nel mitocondrio, la carnitina libera può:

• subire un trasporto inverso e tornare nel citoplasma come carnitina semplice;
• essere associata a una molecola di acetil-CoA derivante dalla B-ossidazione*, per formare Acetil-Carnitina (e CoA libero), che a sua volta può essere trasportata nel citoplasma.

L'acetilCoA prodotto con la β-ossidazione degli acidi grassi può entrare nel ciclo di Krebs, dove si lega all'ossalacetato (proveniente dalla glicolisi) per un'ulteriore ossidazione (con ulteriore produzione energetica - ATP) fino ad anidride carbonica ed acqua.

Acetil-Carnitina

La L-acetilcarnitina viene sintetizzata a livello mitocondriale, per acetilazione reversibile (la reazione di associazione al gruppo acetile può procedere in entrambi i sensi) della Carnitina tramite l'enzima Acetil-L-Carnitina Transferasi.

La L-acetilcarnitina rappresenta una forma di immagazzinamento di gruppi acetilici, che possono essere associati con il Coenzima-A necessario a innescare il ciclo di Krebs. In questo modo la carnitina interviene sia nel metabolismo degli acidi grassi che del glucosio e di vari aminoacidi; ricordiamo infatti come l'acetil-coenzima A venga prodotto dal catabolismo di lipidi, glucidi e alcuni aminoacidi, e di come questa molecola rappresenti il substrato iniziale del ciclo di krebs.

La L-acetil carnitina gioca quindi un ruolo di fondamentale importanza nel processo di produzione di energia, non solo a partire dai grassi, ma anche dal glucosio e da alcuni aminoacidi. Inoltre, proprio in virtù della sua azione di trasporto dei gruppi acetile attraverso la membrana mitocondriale, espleta nel mitocondrio un'azione detossificante, in quanto l'accumulo di acetil-CoA inibisce una serie di reazioni metaboliche essenziali per l'organismo portando alla formazione di corpi chetonici.

L'acetil carnitina concorre inoltre ad aumentare la produzione di acetilcolina e stimola la sintesi dei fosfolipidi di membrana, contribuendo quindi a stabilizzare la fluidità e l'integrità delle membrane cellulari.

Carnitina nella Dieta e Sintesi Endogena

Per l'uomo e altri mammiferi, la fonte principale di carnitina è la dieta; indicativamente, circa il 75-85% della carnitina presente nel plasma avrebbe un'origine alimentare, mentre la biosintesi endogena riuscirebbe a coprire solo il 15-25% del fabbisogno corporeo.

Di conseguenza, il tipo di dieta influenza notevolmente il contenuto di carnitina nel corpo.

Considerata la sua abbondanza in alimenti animali ad alto contenuto proteico, come carne e fegato di manzo, la concentrazione di carnitina nel plasma è più bassa negli individui vegetariani o vegani rispetto a soggetti che includono nella propria dieta proteine animali.

Lo stile alimentare influenza anche la capacità di biosintesi endogena della carnitina, in quanto micronutrienti come vitamina C, ferro, piridossina e niacina sono necessari per la sua sintesi; carenze di questi micronutrienti possono quindi compromettere la biosintesi della L-carnitina.

Ricordiamo a tal proposito come la carnitina endogena venga prodotta per coniugazione di due aminoacidi essenziali (lisina e metionina), in presenza di cofattori enzimatici che dipendono dai suddetti micronutrienti.

Considerata la stretta relazione tra carnitina e massa muscolare, la concentrazione della carnitina plasmatica è superiore nel maschio adulto rispetto alla femmina.

Contenuto di carnitina negli alimenti (da Wikipedia.it)

Assorbimento Intestinale ed Eliminazione

Una volta introdotta con gli alimenti, la carnitina viene efficacemente assorbita a livello intestinale (75-85%), almeno alle comuni dosi alimentari.

• Studi specifici suggeriscono come la capacità di assorbimento intestinale degli integratori di carnitina sia inferiore, probabilmente a causa delle maggiori dosi somministrate rispetto a un normale apporto alimentare; non solo, come spesso accade e come logica suggerisce, si è visto anche come la capacità di assorbimento intestinale di carnitina sia maggiore in caso di carenza specifica, e viceversa.

A livello renale, la carnitina viene riassorbita efficacemente dal rene e la sua secrezione urinaria è largamente dipendente dalla dieta.

Carnitina e Fertilità Maschile

Modeste quantità di carnitina sono presenti anche nei testicoli. Si è poi potuto appurare che il contenuto di carnitina nel liquido seminale è direttamente correlato al numero di spermatozoi e alla loro motilità; ciò suggerisce che l'integrazione di tale molecola potrebbe essere utile nel trattamento dell'infertilità maschile.

La funzione antiossidante della carnitina a livello endoteliale spiegherebbe i risultati positivi ottenuti in alcuni studi, che ne hanno valutato separatamente la capacità di combattere la disfunzione erettile, insieme al miglioramento di numero, conta e qualità degli spermatozoi.

Attualmente, si ritiene che associazioni di vari antiossidanti - tra cui zinco, acido folico, N-acetilcisteina, Coenzima Q10, superossidodismutasi, vitamine C ed E, selenio, carnitina e pentossifillina - possano contribuire a migliorare la concentrazione, il numero, la vitalità e la qualità degli spermatozoi in pazienti sub-fertili ed infertili.

Carnitina e Neuropatie

La L-acetilcarnitina, strutturalmente simile all'Acetil Colina, svolge un ruolo indispensabile per il corretto metabolismo energetico cellulare e trasmettitoriale a livello del S.N.C.

Si ritiene che gli effetti benefici della terapia a base di carnitina siano dovuti al suo effetto stimolatorio sulla sintesi di acetilcolina, dovuto all'aumento del trasporto di gruppi acetilici dai mitocondri al citosol.

L'acetilcolina è un neurotrasmettitore; come tale, partecipa alla trasmissione nervosa, sia a livello di Sistema nervoso centrale (SNC) sia di Sistema nervoso periferico (SNP).

Alcune evidenze scientifiche documentano che la somministrazione ripetuta di L-acetil carnitina riduce il dolore neuropatico (Chiechio S. et al, 2007) e previene lo sviluppo delle neuropatie periferiche in seguito al trattamento con chemioterapici (Campone M. et al, 2013). Inoltre, la somministrazione di carnitina o dei suoi derivati acilici a catena corta a pazienti con demenza senile o affetti di Alzheimer rallenterebbe il deteriorarsi delle capacità cognitive (Bonavita et al. 1986) (Spagnoli et al. 1991).

In particolare, nel sistema nervoso, sia centrale che periferico, in occasione di insulto da ipossia, invecchiamento, tossici (alcool, MPTP, MAM), resezione o schiacciamento del nervo, diabete da alossana o streptozocina, la L-acetilcarnitina ha dimostrato una attività di neuroprotezione intervenendo sulla cascata di eventi che conducono alla morte cellulare:

• formazione di radicali liberi;
• accumulo di lipidi (da distruzione di membrane) responsabili del patologico incremento del calcio intramitocondriale;
• ridotta attività dei complessi respiratori mitocondriali;
• ridotta formazione di RNA mitocondriale da ridotta attività della DNA transcriptasi.

La L-acetilcarnitina esercita altresì una azione trofica sul sistema nervoso, promuovendo il recupero postlesionale attraverso:

• una migliore utilizzazione cellulare dello NGF (fattore di accrescimento nervoso);
• un incremento della neosintesi di fosfolipidi per la costruzione di membrane;
• un incremento della produzione di energia (ATP) senza la quale i meccanismi riparativi non possono aver luogo.

Nell'animale, l'azione neuroprotettrice e trofica della L-acetilcarnitina si è evidenziata con il mantenimento e/o il recupero della situazione trofica (numero di neuroni) e funzionale: migliori capacità di apprendimento, memoria, locomozione in vari modelli:

• invecchiamento;
• ipossia;
• Parkinson sperimentale;
• microcefalia;
• lesioni del nervo periferico sia su base traumatica che disendocrina (diabete).

Nell'uomo, studi clinici controllati anche di lunga durata sono stati condotti in varie patologie:

• sindromi involutive su base degenerativa
• sindromi involutive su base vascolare
• neuropatie acute e/o croniche su base disendocrina (diabete).

Carnitina e Salute del Cuore

Come abbiamo visto, la più alta concentrazione tessutale di carnitina si trova nei muscoli scheletrici e nel miocardio (il "muscolo del cuore"). Quest'ultimo, sebbene sia capace di utilizzare vari substrati a fini energetici, si serve normalmente degli acidi grassi per produrre l'energia necessaria al suo metabolismo.

Pertanto, la carnitina svolge un ruolo essenziale nel metabolismo cardiaco, poiché l'ossidazione degli acidi grassi è strettamente dipendente dalla presenza di quantità adeguate della sostanza.

Studi sperimentali hanno dimostrato che in varie condizioni di

• stress cardiaco,
• ischemia acuta, miocardite difterica

è dimostrabile un abbassamento dei livelli tissutali miocardici di carnitina.

Molti modelli animali hanno confermato una positiva attività della carnitina in varie alterazioni della funzione cardiaca indotte artificialmente:

• ischemia acuta e cronica,
• stati di scompenso cardiaco,
• insufficienza cardiaca da miocardite difterica,
• cardiotossicità da farmaci (propranololo, adriamicina).

Carenze di Carnitina

Una carenza in carnitina provoca una debolezza muscolare di origine metabolica e altre gravi manifestazioni di carenza; le sostanze grasse non bruciate possono allora accumularsi nei muscoli sotto forma di depositi patologici. Si parla in questo caso di miopatie da accumuli lipidici.

La L-carnitina si è dimostrata essere terapeuticamente efficace nelle seguenti patologie:

• deficit primari di carnitina caratterizzati da fenotipi quali miopatie con accumulo lipidico, encefalopatia epatica tipo sindrome di Reye's e/o cardiomiopatia dilatativa progressiva;
• deficit secondari di carnitina in pazienti con acidurie organiche su base genetica tipo propionic acidemia, metil-malonic aciduria, isovaleric acidemia ed in pazienti con difetti genetici della beta-ossidazione. In tali situazioni il deficit secondario si instaura sotto forma di esteri con acidi grassi. Infatti, la L-carnitina endogena agisce come "tampone" nei confronti di vari acidi grassi che non possono essere metabolizzati;
• deficit secondari di carnitina in pazienti sottoposti ad emodialisi intermittente. La deplezione muscolare di L-carnitina è correlata positivamente con la perdita della sostanza nel liquido di dialisi.

Modo d'uso

La dose di integrazione standard è compresa tra 500 e 2.000 mg (2 grammi) di carnitina al giorno. Dosi superiori, specialmente se assunte in singola dose, non comporterebbero benefici aggiuntivi, a causa della saturazione della capacità di assorbimento intestinale.

La dose massima ammessa dal ministero della salute negli integratori alimentari è pari a 1000 mg al giorno.

Forme di Carnitina

In commercio, si possono trovare varie forme (esteri) di carnitina disponibili, che riconoscono diverse applicazioni, ad esempio:

• L'acetil-L-carnitina viene utilizzata soprattutto per il miglioramento cognitivo e l'azione neuroprotettiva.
• La L-Carnitina Tartrato (LCLT) viene in genere utilizzata per migliorare prestazioni fisiche e potenza.
• La glicina propionil L-carnitina (GPLC) viene utilizzata per alleviare problemi di claudicatio intermittens (zoppia intermittente) e disturbi del flusso sanguigno.

Quando si assumono esteri della L-Carnitina, andrebbe comunque considerato l'apporto di carnitina elementare (in quanto la molecola a cui è legata ha un proprio peso molecolare); per avere un dosaggio equivalente a 500 - 2.000 mg di L-carnitina è necessario assumere indicativamente:

• 630-2.500mg di acetil-carnitina
• 1.000-4.000mg di carnitina tartrato
• 1.000-4.000mg di glicina propionil L-carnitina

Avvertenze

• Non superare la dose giornaliera consigliata in etichetta dal produttore. Dosi superiori non comportano necessariamente benefici aggiuntivi e accrescono il rischio di effetti collaterali.
• La carnitina e gli integratori alimentari in genere non vanno intesi quali sostituti di una dieta variata, equilibrata e di un sano stile di vita.
• Non utilizzare in gravidanza e nei bambini, o comunque per periodi prolungati senza sentire il parere del medico.
• Tenere fuori dalla portata dei bambini al di sotto dei 3 anni

Controindicazioni

• L'assunzione di carnitina in presenza di situazioni particolari o se si sta seguendo una terapia farmacologica è consigliata soltanto sotto controllo del medico che, conoscendo approfonditamente il quadro clinico del paziente, saprà dare i migliori consigli.

Effetti Collaterali

• In soggetti sani non sussistono particolari pericoli di effetti collaterali e la Carnitina si è rivelata generalmente sicura e ben tollerata.
• Lievi disagi gastrointestinali (vomito nausea diarrea dolore all'addome) potrebbero disturbare i soggetti più sensibili dopo l'assunzione.

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