La multifuncionalidad de la carnitina. Desde la lipotoxicidad y la diabetes tipo 2, hasta el control de la masa muscular

Es conocido que la oxidación de los ácido grasos (AG) en el músculo está desregulada cuando dicho tejido presenta una excesiva acumulación de grasas que no puede metabolizar, fenómeno que se conoce como lipotoxicidad. Se admite que ese depósito excesivo de lípidos en la masa muscular generalmente está asociado con el desarrollo de resistencia a la insulina (RI) y diabetes tipo 2 (DBT2) (Abdul-Ghani MA, et al. Deleterious action of FA metabolites on ATP synthesis: possible link between lipotoxicity, mitochondrial dysfunction, and insulin resistance. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2008).

Se sabe que el rol central, pero no único, de la carnitina (CAR) en la metabolización de grasas es incorporar a los ácidos grasos (AG) de cadena larga al interior de la mitocondria en razón de que ellos no pueden atravesar las membranas mitocondriales. De esta manera la CAR funciona como un verdadero transportador de ésteres, esto es y como lo definió Bieber hace ya 3 décadas, como ésteres de CAR, formados por un AG unido a la coenzima A constituyendo el complejo Acil-Coa, el que finalmente sí se unirá a la CAR (Bieber LL. Carnitine. Annu. Rev. Biochem. 1988). De esta manera, si la CAR no estuviera los AG no se incorporarían a la mitocondria, pero si ella está pero no funciona la enzima CPT1, responsable de la reacción de inclusión del complejo acil-carnitina, tampoco se incluye el complejo acil-carnitina a la matriz mitocondrial. La CPT2 acciona en sentido contrario, de manera que finalmente el AG quede disponible para su beta-oxidación en el interior mitocondrial.

Diferentes autores han señalado el rol antiinflamatorio y antioxidante de la CAR, lo que ha redundado en la mejora de la sensibilidad a la insulina, la mejora en los estados dislipémicos, así como la estabilidad de las membranas celulares, todo lo cual acaba en un funcionamiento metabólico más saludable. De destacar acá es que el 98% de la CAR se encuentra en la musculatura esquelética y cardíaca, siendo la primera donde mayormente se haya presente justamente por el tamaño del referido tejido. También es oportuno considerar que la carnitina del músculo tiene una vida media de varios días, no así la presente en hígado que se limita a una o dos horas (Brass EP. Pharmacokinetic considerations for the therapeutic use of carnitine in hemodialysis patients. Clin. Ther. 1995).

Analizando el comportamiento de la glucosa y de los lípidos en sangre, varios autores han dado evidencia de la importancia en el ámbito del metabolismo de la glucosa y los AG. Así Malaguarnera documentó que el nivel de hemoglobina glicosilada (HbA1c), indicadora de resistencia a la insulina o DBT según sea el valor hallado, disminuyó significativamente después de 12 semanas de tratamiento. Además detectó una disminución en los triglicéridos, en la apo-lipoproteína A1 y en la apo B-100, así como en el colesterol LDL, al tiempo que encontró un aumento significativo en las concentraciones de colesterol HDL también (Malaguarnera M, et al. L-Carnitine supplementation reduces oxidized LDL cholesterol in patients with diabetes. Am. J. Clin. Nutr. 2009). Y en el mismo campo de las patologías metabólicas, Molfino y colegas demostraron que la CAR reduce los niveles de insulina en plasma y mejora la resistencia a la insulina en pacientes con DBT2 (Molfino A, et al. Caloric restriction and L-carnitine administration improves insulin sensitivity in patients with impaired glucose metabolism. Jpen. J. Parenter. Enter. Nutr. 2010).

A pesar de que la mayor cantidad de trabajos han sido direccionados a investigar sobre la CAR y su vínculo con la degradación de las grasas así como en su positiva acción sobre el metabolismo de estas y los carbohidratos, su rol sobre las proteínas ha mostrado un novedoso campo de investigación a partir de conocérsele su vínculo con el IGF-1 y la Akt, dos moléculas asociadas al anabolismo proteico. Pero también se le descubrió a la CAR su papel como inhibidora del sistema ubiquitina-proteasoma (SUP). La importancia que tiene este conocimiento se fundamenta en que accionaría directamente sobre el control proteico, estimulando la síntesis y frenando su catabolismo. De esta manera se la puede valorar con un protagónico rol en la remodelación del músculo esquelético también.

Referido a otra función destacable, es para mencionar que cuando el músculo está sometido a un nivel de estrés muy elevado por ejercicio, la producción de ROS supera la capacidad antioxidante de los tejidos, activándose la señalización que conduce a la proteólisis y la apoptosis dentro de las miofibras ( Johnson M. L., et al. Skeletal muscle aging and the mitochondrion. Trends in Endocrinology and Metabolism.2013). Esto acaba por representar una de las principales causas de daño de la membrana sarcolémica reduciéndose la capacidad muscular y terminando en fatiga (Tidball J. G. Mechanisms of muscle injury, repair, and regeneration. Comprehensive Physiology. 2011). En estas condiciones los beneficios de la CAR se han atribuido a su papel como antioxidante (Yu J., Ye J., Liu X., Han Y., Wang C. Protective effect of L-carnitine against H₂O₂-induced neurotoxicity in neuroblastoma (SH-SY5Y) cells. Neurological Research. 2011).

En el campo del estudio de la pérdida de la masa muscular (sarcopenia), recientes trabajos han puesto el punto de observación también en la CAR por dos razones básicas, estimula la vía de señalización anabólica y frena la catabólica, pero además activa la diferenciación de células satélite a la forma de mioblastos, lo que acaba por dar origen a las células musculares o miocitos. Relativamente a la sarcopenia, es admitido que la terapia actual de primera línea para prevenir y tratar la sarcopenia es el ejercicio de fuerza (Landi F., et al.. Exercise as a remedy for sarcopenia. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 2014). Así entonces, y dado que la CAR promueve la diferenciación celular como también la activación de la vía IGF-1/AKT/p70S6, los autores sostienen que “ella podría representar un nuevo fármaco atractivo para la prevención y el tratamiento de la sarcopenia”. Por ello, combinar el entrenamiento de fuerza con CAR parece ser una estrategia a no descuidar cuando se busca contrarrestar la pérdida de músculo.

Finalmente y no poco importante, Benedini y colegas advierten que en su trabajo de investigación ellos mostraron que en pacientes con lipodistrofia (entre las que se encuentra la conocida “celulitis”), la suplementación con L-acetil-carnitina puede mejorar la composición corporal (Benedini S., et al. Effect of L-acetylcarnitine on body composition in HIV-related lipodystrophy. Hormone and Metabolic Research. 2009).

De lo expuesto hay varias conclusiones a las que es posible arribar, pero merece su espacio detenernos en cuánto realmente se esconde para desmerecer un producto. Desde tornarlos peligrosos (proteínas-riñones) hasta mencionarlos con propiedades que no tienen. Tal el caso de la CAR, a la que hasta se la ha rotulado increíblemente como “suplemento termogénico”con el fin de venderla para aquello que no hace ni sirve, pero con ello marginarla de indicaciones que bien podrían hasta ayudar en la mejora de la salud y calidad de vida. Incluso también, y por qué no, colaborar en la pérdida de tejido graso si se reparara en su acción positiva sobre los receptores insulínicos, en la aceleración de la normalización de la glucemia en situación de hiperglucemia, sobre la lipotoxicidad, sobre el anabolismo proteico y aun algo de enorme relevancia para considerar como es que reduce las ceramidas, factor central de la inhibición de la señalización para metabolizar correctamente las grasas a nivel mitocondrial, así como la de evitar la señalización de los GLUT4 produciendo con ello una elevada concentración de la glucosa sanguínea, fenómeno este antilipolítico y limitativo de la beta-oxidación también. Todo lo anterior atenta contra la pérdida del excedente graso como se sabe, y allí está la CAR, actuando en el sitio exacto para ayudar al propósito, no solo como transportador de grasas, sino además “ambientando” el medio para favorecer a la conquista del objetivo deseado.