Analizando el Valor Ergogénico de la L-Carnitina

Analizando el Valor Ergogénico de la L-Carnitina

1. Introducción

Más del 95% del contenido total de L-carnitina se almacena en el tejido muscular esquelético, en donde su rol metabólico vital está ligado a la oxidación de ácidos grasos y carbohidratos durante el ejercicio. Hacia finales del siglo 20, una gran cantidad de investigaciones estuvieron encaminadas a descubrir los efectos de la suplementación con L-carnitina sobre el rendimiento deportivo. Sin embargo, el interés científico en la L-carnitina como ayuda ergogénica ha disminuido considerablemente, debido a que aparentemente la ingesta de L-carnitina no altera el metabolismo energético durante el ejercicio y/o el rendimiento atlético. Por ejemplo, la ingesta diaria de 2 - 6 g de L-carnitina durante 3 meses antes de una rutina de ejercicio no tiene efecto sobre el esfuerzo percibido, rendimiento deportivo, VO2 máx., o marcadores del metabolismo muscular como VO2, lactato sanguíneo, turnover de ácidos grasos libres y contenido de glucógeno muscular post-ejercicio [1][2]. Esto sugiere que la disponibilidad de L-carnitina muscular no limita el metabolismo energético y así no hay un requerimiento para la suplementación con L-carnitina, o que la ingesta de L-carnitina no incrementa la concentración de ésta al interior del músculo siendo esto último esencial para observar su efecto ergogénico. Investigaciones han revelado que la disponibilidad de L-carnitina muscular es un limitante del metabolismo energético y que la suplementación con L-carnitina puede incrementar el pool muscular de L-carnitina, de ésta manera es quizás tiempo de revisar las propiedades ergogénicas de la L-carnitina.

A través de la reacción catalizada por la L-carnitina palmitoiltransferasa 1, la L-carnitina juega un papel crucial en la translocación de ácidos grasos al interior de la impermeable matriz mitocondrial para su subsecuente oxidación. Además, individuos con deficiencia de L-carnitina presentan reducción en la oxidación de ácidos grasos, miopatías por almacenamiento de lípidos e intolerancia al ejercicio, lo cual sugiere que la disponibilidad de L-carnitina es un componente fundamental del músculo estriado. Incluso, el incremento del contenido de L-carnitina muscular en humanos saludables genera un aumento relativo en la oxidación de grasa y gasto energético, además de una reducción del 50% en la utilización de glucógeno muscular durante 30 minutos de ejercicio de baja intensidad (50% VO2 máx;) [3]. La L-carnitina también tiene un papel fundamental en la oxidación de los carbohidratos, particularmente durante el ejercicio de alta intensidad cuando sirve de buffer de la excesiva producción de acetil-CoA desde las reacciones del complejo piruvato deshidrogenasa para formar acetil L-carnitina y mantener la disponibilidad de Coenzima A libre, la cual es esencial para el flujo continuo de reacciones durante el ciclo de Krebs y el complejo piruvato deshidrogenasa. A pesar de ésta función buffer, el acetil-CoA se incrementa durante ejercicio de alta intensidad, sugiriendo que la disponibilidad de carnitina está también limitada por el flujo del complejo piruvato deshidrogenasa y la producción mitocondrial (oxidativa) de ATP. Ahora bien, durante 30 minutos de ejercicio de alta intensidad (80% VO2 máx.) el incremento de L-carnitina muscular resultó en una mejor adecuación del flujo glucolítico y del complejo piruvato deshidrogenasa (evidenciado en una activación de las enzimas del complejo y una marcada reducción en la acumulación de lactato en el músculo) debido posiblemente al incremento en la capacidad buffer de grupos acetil (incremento del 18% en acetil L-carnitina). Finalmente, se ha sugerido que la reducción en la disponibilidad de L-carnitina libre como resultado de la acetilación es limitante para la reacción catalizada por la L-carnitina palmitoiltransferasa 1 y es la razón de la disminución en la tasa de oxidación de la grasa que se presenta durante el ejercicio por encima del 70% de VO2 máx [3][4].

2. Eficacia de la Suplementación con L-Carnitina

Lo que ha sido aparente en los estudios tempranos sobre la suplementación con L-carnitina es que el contenido de L-carnitina muscular no fue medido o no ha incrementado. La L-carnitina es transportada al interior del músculo esquelético contra un gradiente de concentración (>100 veces) el cual es saturado bajo condiciones normales [2], y así es improbable que simplemente incrementando la concentración de L-carnitina plasmática se incrementara el transporte y almacenamiento de L-carnitina en el músculo per se. Incluso utilizando infusiones intravenosas de L-carnitina no se evidencia ningún efecto significativo sobre el contenido muscular total de ésta en un máximo de 5 horas [5][6], sugiriendo que el transporte de L-carnitina al músculo es posiblemente el mayor factor que impide la acumulación de ésta molécula en humanos saludables. Sin embargo, la insulina parece estimular el transporte de L-carnitina al músculo debido a que éste es dependiente de Na+, al punto tal que infusiones intravenosas de L-carnitina en presencia de altas concentraciones de insulina circundante pueden incrementar el contenido de L-carnitina en un 15% [6][7].

Estos resultados claramente demuestran que si la cantidad de L-carnitina en el músculo puede incrementarse por la suplementación con L-carnitina, entonces se podría apreciar un gran efecto positivo sobre el metabolismo y el rendimiento deportivo. No se conoce aún cual grupo de atletas podrían beneficiarse por un incremento de L-carnitina muscular, pero es probable que sean aquellos que participan en eventos sub-máximos en donde el complejo piruvato deshidrogenasa es limitado por la producción aeróbica de ATP y/o en donde la disponibilidad de glucógeno muscular limita el rendimiento (ejemplo, una maratón de 1500 metros). Podríamos decir que la suplementación con L-carnitina es [8]:

a. Efectiva para:

-Tratar y prevenir la deficiencia de L-carnitina. La administración de drogas y alimentos de USA (FDA) ha aprobado el uso de L-carnitina para el tratamiento de dicha deficiencia causada por ciertas enfermedades genéticas.

b. Posiblemente Efectiva para:

-Mejoramiento de bajo peso al nacer. Infantes prematuros parecen obtener mayores beneficios cuando ingieren L-carnitina de forma oral o intravenosa.

-Prevenir los efectos secundarios causados por el ácido valproico (depacon, depakene, depakote, VPA), una medicina para las convulsiones.

-Síntomas de altos niveles de hormona tiroidea (hipertiroidismo). Tomar L-carnitina parece mejorar significativamente los síntomas como latidos rápidos o fuertes del corazón, nerviosismo y debilidad.

-Tratar la infertilidad masculina causada por la inflamación de algunos órganos y tejidos reproductivos (próstata, vesícula seminal y epidídimo).

-Aunque parece efectiva a la hora de tratar ciertas miopatías, tales como arritmias cardiacas, ataques cardiacos, etc., más adelante se analiza que recientemente se ha demostrado todo lo contrario.

c. Probablemente Inefectiva para:

-Mejorar el rendimiento atlético. No hay evidencia suficiente que demuestre que tomar suplementos con L-carnitina aumenten la resistencia y/o el rendimiento deportivo, incluso en atletas entrenados.

d. Evidencia Insuficiente para:

-Cansancio (fatiga) debido a la edad, cáncer, hepatitis o al desorden digestivo llamado enfermedad celiaca.

-Tomar L-carnitina mejora la fatiga física y mental, incrementa la masa muscular y disminuye la grasa corporal en personas de edad avanzada.

-Tomar L-carnitina mejora la fatiga en pacientes con cáncer avanzada quienes tienen deficiencia de L-carnitina.

-Tomar L-carnitina reduce la fatiga en pacientes con hepatitis C quienes son tratados con una medicación conocida como interferón alfa.

-Atenuar el dolor de pierna debido a pobre circulación (claudicación intermitente).

-Trastorno por déficit de atención e hiperactividad (ADHD).

-Desórdenes alimenticios.

-Diabetes, autismo, colesterol alto, desórdenes sanguíneos y otras condiciones.

3. Dosis Recomendadas

Las principales fuentes de L-carnitina en la dieta humana son la carne, pescado y productos lácteos, siendo el cordero el que aparentemente contiene la mayor cantidad (más de 200 mg/100 g). Las personas omnívoras obtienen entre el 60 y 90% de requerimientos diarios de L-carnitina desde la dieta y el porcentaje restante se obtiene por la síntesis endógena desde trimetillisina. Por otro lado, los vegetarianos obtienen cantidades insignificantes de L-carnitina desde la dieta (<0.1 mg/Kg/día) y se cree que tienen una mayor tasa de síntesis endógena para mantener las concentraciones normales. Adicionalmente, la biodisponibilidad de L-carnitina ingerida es relativamente pobre. La absorción de L-carnitina por el yeyuno está cerca a la saturación tras una comida omnívora estándar que contiene aproximadamente 50 mg de L-carnitina, así que menos del 15% de una dosis de 2 – 6 gramos de L-carnitina alcanza la circulación sanguínea. Además, la pequeña cantidad de ésta dosis que alcanza la circulación solo incrementa modestamente la concentración plasmática de L-carnitina (de 50 a 75 μmol/L), ya que esta satura la reabsorción renal y es excretada rápidamente. Así, como la concentración de L-carnitina muscular es alrededor de 5000 μmol/L (800 mg/L), una dosis de 3 gramos de L-carnitina en combinación con carbohidratos incrementaría la L-carnitina muscular solo 0.3% [9], teniendo en cuenta que son requeridas varias semanas de suplementación de L-carnitina más carbohidratos. Es más, el único estudio a la fecha que ha demostrado un incremento significativo de L-carnitina muscular usó 1.36 g de L-carnitina (en la forma de 2 gramos de tartrato de L-carnitina) en combinación con 80 g de carbohidratos en una bebida dos veces al día por seis meses [3].

Ahora bien, la mayoría de los suplementos con L-carnitina vienen en píldoras o preparados líquidos. Las tabletas usualmente contienen 500 mg de carnitina, L-carnitina o acetil L-carnitina, y las instrucciones en el recipiente indican cuanto usar. El suplemento más popular y menos costoso de carnitina es la L-carnitina, una versión sintetizada del aminoácido que el cuerpo produce. La Acetil L-carnitina también es común, y ha sido frecuentemente usada en estudios relacionados con la función cerebral, incluyendo el Alzheimer. La propionil L-carnitina es la forma usada en estudios cardiacos. La D-carnitina debería evitarse debido a que causa problemas con la producción natural de nuestra L-carnitina. Sin embargo, si estás usando suplementos con L-carnitina deberías comunicarte en primer lugar con tu doctor para conocer la dosis más conveniente para tu perfil metabólico. A continuación se resumen las dosis recomendadas según el objetivo o condición física [10]:

a. Ganancia de Masa Magra y Pérdida de Masa à 1000 mg al momento del desayuno durante la primera semana, incrementando a 1000 mg al desayuno y 1000 mg al almuerzo desde la segunda semana en adelante.

b. Pérdida de Memoria àExisten algunos estudios que postulan a la acetil L-carnitina como protector del cerebro mediante el fomento de los receptores sensibles al glutamato que normalmente declinan con la edad; además previene la formación de lipofucsina (pigmento), mejora el riego cerebral y previene el daño celular que ocurre cuando hay deficiencia de oxígeno en la célula nerviosa. A partir de los 40 años, la dosis recomendada es de 500 mg al día tomados por la mañana con el estómago vacío.

c. Infertilidad Masculina à Los estudios han probado los beneficios tomando de 2 g a 3 g por día durante un periodo de tres meses. Los resultados tienden a ser positivos, pero no garantizados.

4. Avances recientes en el campo de la salud

El rol potencial del tratamiento con L-carnitina en enfermedades cardiacas fue reportado por primera vez a finales de 1970s. Hubo numéricamente menos re-infartos cardiacos y casos de fallo cardiaco asociados con la L-carnitina, pero estos datos no alcanzaron la significancia significativa. En abril de éste año 2013, el Dr. DiNicolantonio y colaboradores [11] culminaron un estudio de revisión sistemática y meta-análisis acerca del efecto de la L-carnitina en eventos post-ataque cardiaco y concluyeron que una terapia promisoria para mejorar la salud cardiaca involucra usar L-carnitina para mejorar la oxidación de ácidos grasos y glucosa. “Los mecanismos potenciales responsables de los beneficios observados tras la ingesta de L-carnitina sobre el infarto agudo de miocardio son probablemente multifactoriales y pueden, en parte, ser explicados a través de la habilidad de la L-carnitina para mejorar el metabolismo energético mitocondrial”, infiere el doctor DiNicolantonio.

A pesar de lo anterior, estos hallazgos parecen contradecir un estudio publicado a comienzos de Mayo 2013 en la revista Nature Medicine por Robert A. Koeth y colaboradores [12], los cuales demostraron que el metabolismo de la L-carnitina de origen dietario a través de microbiota intestinal produce N-óxido trimetilamina (TMAO) el cual acelera el proceso de arterioesclerosis. También notaron que los sujetos omnívoros producían más TMAO que sujetos vegetarianos tras haber sido suplementados con L-carnitina, sugiriendo un posible link directo entre la L-carnitina, bacterias intestinales, TMAO, la arterioesclerosis y el riesgo de enfermedad isquémica del corazón. Dos años atrás, Hazen y su equipo de investigación descubrieron que los microorganismos del intestino pueden convertir sustancias como la colina y fosfatidilcolina, una grasa dietaria común, en productos de TMAO [13]. Además de observar los modelos animales del experimento de Koeth y col. [12], los investigadores observaron claramente que los adultos del grupo que no consumió L-carnitina ni carne producían menores concentraciones plasmáticas de TMAO en comparación con el grupo que ingirió L-carnitina y carne (Observar la siguiente figura).

“Ahora comprendemos una nueva vía nutricional que ayuda a explicar el reconocimiento de muchos años de la relación entre la carne roja y el desarrollo de enfermedades cardiacas, una vía que involucra las bacterias intestinales que metabolizan la L-carnitina en gente que regularmente come carne”, dice el Dr. Stanley Hazen. Para el Dr. Hazen, no se conoce de un estudio convincente que muestre los espectaculares beneficios que se ofrecen en los suplementos con L-carnitina y él mismo sugiere que tomar suplementos de éste tipo podría influenciar en las personas un riesgo de enfermedad cardiaca a largo plazo [13].

Bibliografía

[1] Brass EP (2000). Supplemental carnitine and exercise. Am J Clin Nutr 72: 618S-623S.

[2] Stephens FB, Constantin-Teodosiu D & Greenhaff PL (2007a). New insights concerning the role of carnitine in the regulation of fuel metabolism in skeletal muscle. J Physiol 581:431-444.

[3] Wall BT, Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Marimuthu K, Macdonald IA & Greenhaff PL (2011). Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol 589: 963-973.

[4] van Loon LJ, Greenhaff PL, Constantin-Teodosiu D, Saris WH & Wagenmakers AJ (2001). The effects of increasing exercise intensity on muscle fuel utilisation in humans. J Physiol 536: 295-304.

[5] Brass EP, Hoppel CL & Hiatt WR (1994). Effect of intravenous L-carnitine on carnitine homeostasis and fuel metabolism during exercise in humans. Clin Pharmacol Ther 55:681-692.

[6] Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Laithwaite D, Simpson EJ & Greenhaff PL (2006a). Insulin stimulates L-carnitine accumulation in human skeletal muscle. FASEB J 20: 377-379.

[7] Stephens FB, Constantin-Teodosiu D, Laithwaite D, Simpson EJ & Greenhaff PL (2006b). Skeletal muscle carnitine accumulation alters fuel metabolism in resting human skeletal muscle. J Clin Endocrinol Metab 91: 5013-5018.

[8] http://www.webmd.com/vitamins-supplements/ingredientmono-1026-L-CARNITINE.aspx?activeIngredientId=1026&activeIngredientName=L-CARNITINE

[9] Stephens FB, Evans CE, Constantin-Teodosiu D & Greenhaff PL (2007b). Carbohydrate ingestion augments L-carnitine retention in humans. J Appl Physiol 102: 1065-70.

[10] http://www.l-carnitine.net/lcn-supplements-dosage.htm

[11] DiNicolantonio JJ, Lavie CJ, Fares H, Menezes AR and O’Keefe JH. (2013). L-Carnitine in the Secondary Prevention of Cardiovascular Disease: Systematic Review and Meta-analysis. Mayo Clinic Proceedings, June 2013; Volume 88, Issue 6 DOI: 10.1016/j.mayocp.2013.02.007

[12] Koeth RA, et al. (2013). Intestinal microbiota metabolism of l-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 2013 May;19(5):576-85. doi: 10.1038/nm.3145. Epub 2013 Apr 7.

[13] http://www.huffingtonpost.com/2013/04/08/l-carnitine-heart-disease-red-meat-compound_n_3037372.html#slide=1013162

[14] Elsevier (2013, April 12). L-carnitine significantly improves patient outcomes following heart attack, study suggests. ScienceDaily. Retrieved May 25, 2013, from http://www.sciencedaily.com­ /releases/2013/04/130412132321.htm

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