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Resumen
El objetivo de la presente revisin, fue des-cribir los efectos ymecanismos de accin de lacarnitina, tantoenpersonasconnecesidadeses-peciales y susceptibles a carencia de carnitina,comoenatletasynoatletas.ConsiderandoquelaL-carnitina,comoaminacuaternaria,tienecomofuncinprincipallageneracindeenergaporlaclula,puesactaenlasreaccionesdetransferen-ciadecidosgrasoslibres,facilitandolaoxidacinygeneracindeenerga;ysusuplementacinpue-de mejorar diversas condiciones clnicas, elevarel rendimientodeportivo, as como la calidad yexpectativadevida.
Palabras clave: Carnitina, suplementacin,salud.
Abstract
Theobjective of this reviewwas todescribetheeffectsandmechanismsofactionofcarnitineinbothhumanswithspecialneedsandsuscepti-bletocarnitinedeficiency,asinathletesandno-nathletes.ConsideringthatL-carnitine,asaqua-ternaryamine,itsmainfunctionisthegenerationofenergybythecell,actsastransferreactionsoffree fatty acids, facilitating the oxidation andenergygeneration,andsupplementationcanim-provevariousconditionsclinics,increaseathleticperformanceandthequalityandlifeexpectancy.
Keywords: carnitine, supplementation,health.
1. Introduccin
Histricamente,elhombrehabuscadorecur-sosquepropicienelrendimientofsico,teniendocomo base la suplementacin alimentaria comomedioparaalcanzaresefin(Jesus&Silva,2008),porloque,atletasopersonasquepracticanacti-vidadfsicaestnlograndounmejorrendimientoy/omejoramientodesaludyformafsica(Gomes&Tirapegui,2000).
Dentro de los suplementos ms popularesestn lasprotenas y aminocidos,pues laspro-tenasconstituyenlabaseestructuraldetejidosyrganosysonestructuradascomounasecuencialinealdeaminocidos(Sartorietal.,2007),cuyouso ha sido difundido entre los practicantes deactividadesmotoras, tornndose objeto de estu-dioparavariosinvestigadores(Hood,&Terjung,1987,1990;LanchaJunioretal,1995;Lemon&Proctor,1991;Newsholme&Leech,1988). Porloque,elpresenteestudiodescribe losefectosymecanismodeaccindelacarnitinaenpersonasconnecesidadesespecialesysusceptiblesacaren-ciadecarnitina,ascomoenatletasquebuscanelevarsurendimientodeportivo.
2. Suplementacin Nutricional
Los suplementos para practicantes de activi-dadfsica(fig.1)sondivididosen:repositores,hi-dratantes, energticos,proteicos, compensadoresyaminocidosdecadenaramificada(Bieseketal,2005), los cuales tienen accin nutricional, far-macolgica,fisiolgica,psicolgicaybiomecnica(Dantas,2005).
PorRossanaGmez-CamposArequipa, Per
Lacarnitinacomosuplementonutricional
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Fig. 1. Clasificacin de los suplementos, segn Biesek, et.al, 2005.
Estos suplementos alimentarios priorizanaumentar el tejidomuscular, ofertar y producirenerga para el msculo, minimizar los efectosdelafatiga,aumentarlaalertamental,reducirlagrasacorporalydisminuirlaproduccinyacele-racindelaremocindemetabolitostxicosdelmsculo(Dantas,2005).
Fig. 2. Rol de los suplementos alimentares, segn Dantas, 2005.
Por otro lado, los aminocidos son clasifica-dosenesenciales,cuandosonaportadosmedianteladieta,ynoesenciales,cuandosonproducidosendgenamente (Maughan et al, 2000). Puedeconsiderarseque,tantolafaltacomoelexcesodeingestin de protenas pueden perjudicar la sa-ludy/odesempeoeneldeporte (Sartori et al.,2007),porloqueesimportanteconocerelmeca-nismodeaccindeestoscomponentes.
3. La carnitina como aminocido
Lacarnitinafuedescubiertaen1905comouncomponente del tejidomuscular animal, de ahque el nombre comercial deriva del latin carnis, quesignificapulpaocarne.Suestructuraqumicafueestablecidaen1927cuandoTomitaySendjudescubrieron laposicindelgrupoOH- (Hullaretal.2008)ydesdeelao1950,acarnitina(3hi-droxi-4-N-trimetilamino-butirato), amina cua-
ternaria reconocidacomounamolculaesencialporsuindispensableaccinfisiolgicaenelme-tabolismo, estando presente enmuchas especiesanimales(Fritz,1995,Rebouche&Seim,1998). Comoelementodiettico,seintegraalorganismomediante la ingestaproteicaanimaloes sinteti-zadaenelhgado,enlosrionesyenelcerebro,llegandoalostejidosporlacirculacin(Corraletal.2001).Parasusntesisprecisadeunsoportedeaminocidos esenciales, principalmente lisina ymetioninaademsdecidoascrbico,niacina,pi-ridoxinayfierro(Heinonen,1996;Brass,2000),siendosuformaactiva laL-carnitina(Clarkson,1996).Sudistribucinenelorganismopresentadepsitosbiendefinidos:enelretculosarcoplas-mticodelasclulasdeltejidomuscularcardaco(dondeesintensoelmetabolismomuscular)yenlamusculaturaesqueltica(Devlin,1997),dondelacaptacindecarnitinaporestostejidosesme-
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diadaporunprocesodetransporteactivo(Corraletal.,2001).
Porlotanto,lacarnitina,alseruncomponen-tevitalenelmetabolismodeloslpidos(Carteretal.,1995),sufuncinfundamentales lagenera-cindeenergaporlaclula,puesparticipaenlasreaccionesdetransferenciadecidosgrasoslibresdecadenalargadelcitosolparalasmitocondriasbajolaformadeacilcarnitina,facilitandosuoxi-dacinygeneracindelATP(adenosin trifosfa-to),(Coelho,2005).
4. Mecanismo de accin de la carnitina
En el citoplasma, los cidos grasos de cade-nalargaseunenaunamolculadecoenzimaA(acil-coA),lacualesimpermeablealamembranamitocondrial,porloquenecesitadelacarnitinapara formar un complejo permeable (acil-carni-tina),bajo la accinde la enzimacarnitinapal-mitoiltransferaseI(CPTI).Enelinteriordelamitocondria,esecomplejoesdestruidoyelgrupoacilesunidoaunacoenzimaAmitocondrialporlaenzimacarnitinapalmitoiltransferaseII(CPTII), regenerando lamolcula de acil-coAque esllevadoalamatrizparaseroxidadoenla-oxida-cin ydar origen al acetil-CoApara el ciclodeKrebs(Brass&Hiat,1998,Champe&Harvey,1994).
Elpasosiguienteeslaentradadelamolculadeacil-CoAenelprocesode-oxidacin,quecon-sisteenlaremocinsucesivadeparesdecarbonosy formacin de un cierto nmero demolculasde acetil-CoA proporcional al de los carbonosdel cido graso original. Durante la oxidacin,son liberados ionesH+ y electrones, reduciendolasflavoprotenasNAD+ yFADenNADH+H+yFADH2,parasuposteriorutilizacinenlaca-denarespiratoria.As,laacetil-CoAresultanteesmetabolizadaenelciclodeKrebs,dondehayunareduccindeotrasflavoprotenas.
Comoyafueramencionado,elejercicioesunasituacinenlacualhayaumentosignificativodelaliberacindehormonasqueestimulanlalip-lisis,aumentandolaconcentracinplasmticadecidosgrasos (AG).LamayordisponibilidaddeAG circulantes aumenta proporcionalmente sucaptacin y utilizacin por losmsculos esque-lticos. Entretanto, esa relacin ocurre apenascuando el esfuerzo es leve omoderado. Se sabequeporencimade70%delVO
2max(Jonesetal.
1980)y85%(Romijnet al.1995), lamoviliza-cindeAGesdisminuidaprobablementedebidoalaumentodelaconcentracinplasmticadelac-tato,unmetabolitoanti-lipoltico(Brouns&VanDerVusse,1998).
Fig. 3. Accin de la carnitina
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La carnitina aumenta tambin la disponibi-lidad de coenzima-A, garantizando la funcio-nalidaddelciclodeKrebs.Unareduccinen larelacin de acetil-coA:coA, puede estimular laenzimapiruvatodeshidrogenasaenacetil-coA,loqueproduciraunareduccindelaproduccindecidolctico(Clarkson,1996).
5. La carnitina y salud
Lacarnitinahasidoevaluadaprincipalmentecomosuplementoalimentarioenvariassituacio-nes clnicas (Borghi, Silva, et al., 2005); por loque su deficiencia provoca diversas condicionespatolgicas, como diabetes, enfermedades de latiroides, obesidad y cncer, reveladas principal-menteporvariosgradosdeinsuficienciaenlosr-ganos,talescomocetogensisdelhgadoyoxida-cindecidosgrasos;contenidodeglucgenoenelmsculoesquelticoyutilizacindelATPylacapacidaddelcorazndecambiardelmetabolis-modelpidosparalaglucosa(Red etal.,2003).As,enelmsculoesquelticocidosgrasosdeca-denaslargasconteniendoacil-CoAproporcionanunndicedirectodelmetabolismointracelulardelpidos,porloquequedavinculadoalasensibili-dada la insulina(Ellis,etal.,2000),existiendounasignificativacorrelacinentrelaresistenciaala insulinayvarios cuadrosdelmetabolismodecidos grasos en el msculo esqueltico (Simo-neau et al., 1999). En ese sentido, el bajo nivelde carnitina-translocasaoCPTI enelmsculoinsulinoresistentepuedecontribuiraunaeleva-da concentracin de triglicridos, diglicridos ycidosCoAcaractersticosdelmsculo insulinoresistente(Redetal.,2003).
Sin embargo, la carnitina tiene efectos be-nficos sobre la funcin cardiaca, previniendoel acmulo de productos txicos y reduccionesimportantes enel contenido intracelularde car-nitina en elmiocardio durante los episodios is-qumicos(Coelhoetal.,2005).Deesamanera,reducelaineficienciaenlaliberacindefosfatosdealtaenergaatravsdelaumentodelaoxida-cinmitocondrialdecidosgrasosenelcorazn,disminuyendoeldaoal tejidomiocrdico(La-gioiaetal.,1992).Enpacientesconenfermedadarterialperifrica(EAP)enqueelflujosanguneoarterial es reducido e incapaz de atender la de-mandametablicadelosmsculosenactividad,
la L-carnitina tambin es benfica como agentemetablicocapazdeaumentar ladisponibilidadlocal de substratos productores de energa (Bre-vetti etal.,1988).Astambin,segnCoelhoetal.,(2005);laL-carnitina,actacomounfactorprotectorimportanteenlaneuropatadesarrolla-daenindividuosdiabticos,aumentandolaper-fusinendoneuralyestimulandolaregeneracindelasfibrasnerviosas.
Finalmente en pacientes con enfermedadesrenales, loscualesdesarrollanunadeficienciadecarnitinaporefectodeltratamiento,locualpue-deocasionarlesseriosdisturbioscelulares(Brassetal.,2001)yanormalidadesmetablicas(Guarnie-riet.al.,2001;Spagnoli,etal.1990),lacarnitinatieneel efectodemejorarelperfilhematolgicopor el aumento del hematocrito y reduccin delautilizacindeeritropoyetina(Ahamad,2001), ademsdemejorar lacapacidaddeejercicioporaumentaromantenerlacapacidadaerbicaehi-pertrofiamuscular(Brassetal.,2001),reducirlaocurrenciadecalambres(Bellinghieriet.al,1983),percepcindelafatigayaumentarlasensacindebienestarycalidaddevida(Spagnolietal.,1990).
6. Carnitina y ejercicio
Elestadometablicoduranteelejerciciopue-deserclasificadocomodebajaoaltaintensidad(Waserman,Whipp,1975).Enproporcionesdeintensidadesbajasdetrabajo,elcocienterespira-toriopermanecebajo,nohabiendoacumulacindelactato,permitiendoqueelejerciciopuedasermantenido.Sinembargo,enaltasintensidadesdetrabajo,elcocienterespiratoriopuedeser>1,00habiendoacumulacindelactatoenelmsculoysangre, y el sujeto alcanza rpidamente la fatiga(Brass,2000).Eseparadigmade intensidadaltavs.baja,permiteevaluarelmetabolismodelacar-nitinaduranteelejercicio(Brass,2000).Endes-canso,lareservadecarnitinaenelmsculoesque-lticoesdistribuidoenaproximadamente80-90%carnitina,10-20%encadenascortasdeacyl-carnitinay
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y60%decadenascortasdeacylcarnitina (Hiatetal.,1989,Sahlin,1990).Esaredistribucinesacentuadaporencimadelos20minutosdeejerci-cioytotalmentenoesnormalizadahastadespusde60mindelperododerecuperacin(Hiattetal., 1989). En consecuencia, la trayectoria de lacarnitinaenelmetabolismooxidativoplantealahiptesisdequestapromueveunposibleefectoergognicoduranteelejercicio,principalmenteenlosdelargaduracin,aumentandolatasadeoxi-dacinde cidosgrasosde cadena larga;preser-vandoelglucgeno(Clarkson,1996,Brass,Hiat,1998,Glac,1998)yconsecuentementeretardan-dolafatiga(Decombazetal.,1990).
Astambin,lacarnitinasemuestracomounagente importante en la oxidacindeAGs (ci-dosgrasos libres).Sepresumequesusuplemen-
tacinpuedemejorar la capacidadde oxidacinde esos cidos durante la contraccinmuscular,reciclandocoA(Lanchaetal.,1995),porloque,lacarnitinayacilcarnitina,actancomoagentesteraputicosenelmejoramientode lacapacidaddeportivaalmejorarlaoxidacindecidosgrasosyreducirlaformacinintramitocondrialdeacetilcoenzimaA(coA).Estehechopuedeser impor-tante para la funcin celular (Ramsay, Arduni,1993);permitiendodeestaforma,mantenerunaaltaactividaddelapiruvato-deshidrogenasa(Ba-curaletal.,2003)yminimizandolaacumulacindelactato(Brass,2000).
Enlatablasiguientesepresentaunresumensobrelosestudiosqueevalanlainfluenciadelacarnitinaendiferentespoblaciones.
Estudios Dosis decarnitina
Duracindeltratamiento
Poblacin Objetivo Efecto de la carnitina
Marconi,etal.,1985
4g/oralmente 2semanas 6atletascompe-titivos
VO2max,lactato IncrementoenVO2max,cocienterespiratorio(CR)nocambio
Greig,etal.,1987
2g/oralmente 14das 9sujetosdesen-trenados
Ejerciciomximo,lactato
NocambioenVO-2maxolactato
Greig,etal.,1987
2g/oralmente 28das 9sujetosdesen-trenados
ejerciciomximo,lactato
NocambioenVO-2maxolactato
Dragan,etal.,1987
3g/oralmente 21das 40atletaselite VO2max. IncrementoenelVO2max
Oyono-Enguelle,etal.,1988
2g/oralmente 28das 10mujeresdes-entrenadas
VO2,VCO2,CR,lactato,glucosadelplasma
Nohuboefecto
Soop,etal.,1988
5g/oralmente 5das 7mujeresatletasmoderadamenteentrenadas
RenovacindeAGsduranteelejercicio,
Nohayefectodelacarnitina
Goristiaga,etal.,1989
2g/oralmente 28das 10atletasentre-nados
CR,VO2,Pulsacionesdelcorazn,lactato,glucosadelplasma
DisminucinenelCR,nohayotrocam-biosignificativo
Siliprandi,etal.,1990
2g/oralmente 1dosis,1horasantesdelaprueba
10hombresatle-tasmoderada-menteentrenados
Lactatodelplasma Ellactatopostejerci-ciodisminuyeporlacarnitina
Vecchiet,elal.,1990
2g/oralmente 1dosis,1horasantesdelaprueba
10hombresatle-tasmoderada-menteentrenados
VO2max,lactatodelplasma
VO2maxaumenta,lactatodisminuye
Wyss,etal.,1990
3g/oralmente 7das 7hombressalu-dables
VO2max,CR Nohayefectodelacarnitinabajocondi-cionesnormales
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Arenas,etal.,1991
2g/oralmente 6meses 24atletas Contenidodecarniti-naenelmsculo
Prevenirladismi-nucindecarnitinamuscularasociadaalentrenamiento
Huertas,etal.,1992
2g/oralmente 4semanas 14atletas Enzimasactivasenlacadenatransportadoradeelectronesmito-condrial
Aumentosdelasenzimasactivasconcarnitina
Decombaz,etal.,1993
3g/oralmente 7das 9hombressalu-dables
Oxidacindegrasas,CR,lactato,frecuen-ciacardiacaduranteelejerciciodespusdedeplecindegluc-geno
Nohayefectodelacarnitina
Natali,etal.,1993
3g/intrave-nosa
1dosis,40minantesdelejercicio
12hombresactivos
VO2,VCO2,oxi-dacindesubstratosduranteydespusdeejercicio
Nocambiaduranteelejercicio,peroincre-mentalaoxidacindecidosgrasosdurantelarecuperacinconcarnitina
Trappe,etal.,1994
2g/2dia-riamente/oralmente
7das 20hombresatletas
Rendimientoenlana-tacin,concentracindelactato
Nohayefectodelacarnitina
Brass,etal.,2001
92,5mol/Kgo18,5mol/Kgintrave-nosa
1dosisalcomenzar
14hombressaludables
CR,VO2,lactato,glucgenomuscular
Nohayefectodelacarnitina
Arenas,etal.,1994
2g/oralmente 4semanas 16corredoresdelargadistancia
Actividadmusculardeladeshidrogenasapirvicaycarnitinapalmitoiltransferasa
Aumentodeladeshi-drogenasapirvica,peronosealterlaac-tividaddelacarnitinapalmitoiltransferasa
Vukovich,etal.,1994
6g/oralmente 7-14das 8hombressalu-dables
CR,utilizacindeglu-cosayAGs,VO2
Nohayefectodelacarnitina
Barnett,etal.,1994
4g/oralmente 14das 8hombressalu-dables
Lactatoduranteelejercicio,contenidodecarnitinaenelmsculo
Nohayefectodelacarnitina
Colombani,etal.,1996
4g/oralmente Eneldadelacompetencia
7atletashombres tiempodelamaratnylactato
Nohayefectodelacarnitina
Volek,etal.,2002
2g/oralmente 3semanas hombresentrena-dosenejerciciodefuerza
Marcadoresdelcata-bolismodepurinas,deformacinderadica-leslibresydedaosmuscularesdespusdeejerciciodeflexin
Favorecilarecupera-cinmusculardespusejerciciopormediodelmenoracmulodemarcadoresdedaosmusculares.
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Porotro lado, la exposicinexcesiva a lahi-poxiageneraradicaleslibresenelmsculoyalte-rasufuncincontrctil(Monhanrajetal.,1998,Wrightetal.,2005;Clanton,2007)debidoaquelosradicaleslibresreducenlafuerzamuscularporalterarlasensibilidaddelioncalcioenelmsculo,contribuyendo a la fatigamuscular (Reid et al.,1992;Reid,2001;Westerblad,Allen,2003;porloque la suplementacindeantioxidantesactacomounaefectivaestrategiadeintervencinpararetardarlafatiga(Monhanrajetal.,1998;Wright,etal.,2005;Clanton,2007).
7. Consideraciones finales
Lasuplementacinconcarnitinaresultapro-misoria,debidoalrolquecumpleenelprocesodeoxidacindecidosgrasos,permitiendolamejoradelascondicionesclnicascitadas,mejorandolacalidadyexpectativadevida,ascomosuaplica-cinenelreadeportivaeincrementandolatole-ranciaalejerciciofsico.Noobstante,anexistencontroversiasenrelacinalusodelaL-carnitinadebidoalafaltadeconsistenciaenrelacinalasrespuestasmetablicasylacantidaddedosisre-comendada.
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