ПОТРЕБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В L-КАРНИТИНЕ И ЕГО НЕДОСТАТОЧНОСТЬ

Для человека установить пищевую потреб­ность в L-карнитине (далее карни­тин) достаточ­но сложно и в отличие от большинства извест­ных витаминов не существует официально ут­вержденной рекомендуемой нормы его потреб­ления. В норме биосинтез карнитина из предше­ственников у человека составляет от 0,16 до 0,48 мг/кг веса тела в день (не более 50 мг). Сред­нее его количество в нормированной пище, со­держащей мясные продукты, составляет около 100-300 мг. При очень высоком содержании в дневном рационе мясных продуктов можно по­лучить до 1 г карнитина в день. Учитывая его фактическое содержание в пище­вых рационах и некоторые другие данные, ученые-диетологи в США пришли к заключению, что норма потреб­ления карнитина должна составлять 20 мг на 1 кг массы тела (1-2 г/день для человека весом 50 и 100 кг соответственно). Приведенные нормы, ес­тественно, дают ориентировочное представление о необхо­димых пределах поступления карнити­на, обеспечивающих нормальное осуществление некоторых жизненных процессов, и имеют ус­редненный характер. Очевидно, что потребность в карнитине зависит от возраста человека и оп­ределяется его соматическим состоянием [27]. В ряде случаев потребность организма в нем суще­ственно возрастает и может достигать 3 г в день (например, у женщин в период беременности и кормления, спортсменов, больных диабетом, у пациентов с болезнями сердца и почек). Исполь­зование карнитина в дозах более 50 мг/кг обыч­но осуществляется в терапии различных заболе­ваний.

Симптомы недостаточности карнитина раз­нообразны и неспецифичны. В настоящее время принято считать, что недостаточность карнити­на – это мета­боли­ческое состояние, при котором его концентрация в плазме и тканях меньше того уровня, который необходим для нормального функционирования организма. Биологический эффект от низкого содержания карнитина может быть клини­чески незначимым, но только до тех пор пока он не достигнет величины менее 10-20% от нормы. Содержание общего карнитина в плазме у здоровых людей составляет от 30 до 89 мкмоль/л (у мужчин 59,3±11,9 мкмоль/л, у жен­щин 51,5±11,6 мкмоль/л) и может быть до­вольно точно определено ферментативным мето­дом [28].

Впервые карнитиновая недостаточность че­ловека была обнаружена и описана в научной литературе только в 1973 г. у 19-летней девуш­ки, страдавшей миопатией. С тех пор многочис­ленные исследования, проводимые за рубежом, а в последние годы также и в России, однозначно показывают существование факти­ческой недоста­точности карнитина, которая вызывается непол­ноценным питанием, нарушением его биосинте­за или всасывания, врожденными или приобре­тенными нарушениями обмена веществ, заболе­ваниями печени и почек [29,30]. Причиной карнитиновой недостаточности может быть также повышен­ная потеря карнитина в результате ге­модиализа, длительного физического или нервно-психического напряжения, побочного действия различных лекарств. Некоторые больные не мо­гут в полной мере синтезировать карнитин из-за нарушения ферментных систем его биосинтеза вследствие генетических дефек­тов, старения орга­низма или различных патологических состояний. Известны случаи, когда достаточное количество карнитина циркулирует в кровяном русле, но не поступает в мышечные ткани.

Карнитиновая недостаточность (КН) разде­ляется на первичную и вторич­ную. Первичная КН наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Вероятно, она связана с нарушением механизма транспорта карнитина из циркуляторной системы в клетки тканей и вызывается дефицитом в плазменной мембране Na+-зависимого белка-транспортера карнитина (0CTN2) [31]. При этом происходит выделением карнитина с мочой, вы­зывающее выраженное снижение его уровня в тканях. Внутриклеточная КН ослабляет вхожде­ние длинноцепочечных жирных кислот в митохондриальный матрикс. Следовательно, они ста­новятся недо­ступ­ны для І-окисления и образо­вания энергии, а также ослабляется образование кетоновых тел (которые используются мозгом). Нарушена также регуляция уровня внутримоле­кулярного свободного СоА с накоплением ацил-СоА в митохондриях. Это, в свою очередь, нару­шает различные пути промежуточного обмена, для которых требуется СоА.

При КН нарушается работа трех основных систем организма:

1. сердечной мышцы, по­вреждение которой приводит к кардиомиопатии (несомненно, наиболее общая форма описания болезни),

2. центральной нервной системы, на­рушение которой приводит к энце­фало­патии, вызванной недостаточным образованием кетоно­вых тел (гипокетозная гипогликемия),

3. ске­летных мышц, повреждение которых приводит к миопатии. Обычно в клинике выделяют мышеч­ную и системную формы КН.

Мышечная КН (ограниченная мышцами) характеризуется снижением уровня карнитина в мышцах и обычно нормальным уровнем в плаз­ме. Данные исследо­ваний указывают, что при­чиной этого является дефект в мышечном кар-нитиновом переносчике, что клинически харак­теризуется медленно прогресси­рующей мышеч­ной слабостью, гипотонией или атонией, атро­фией. На поздних стадиях развивается сердечная недостаточность [32].

Системная КН характеризуется снижением уровня карнитина в плазме и тканях. Нарушен транспорт карнитина в скелетные мышцы, а воз­можно и в сердечную мышцу, фибробласты и почечные канальцы, что клинически прояв­ляет­ся тяжелой гипогликемией, печеночной энцефа­лопатией по типу синдрома Рейе, тяжелой кар-диомиопатией [33].

Вторичная КН может быть врожденной и приобретенной, но в обоих слу­чаях она характе­ризуется снижением биодоступности свободного карнитина. Врожденная КН вызывается различ­ными метаболическими заболеваниями (напри­мер нарушением окисления жирных кислот или расщеплением амино­кислот, вызывающих орга­нические ацидурии). В этом случае снижение уровня карнитина может быть вторичным по от­ношению к образованию ацилкарни­ти­новых аддуктов и ингибированию карнитинового транспор­та в почечных канальцах ацилкарнитинами [34].

При нарушениях окисления жирных кислот происходит чрезмерное накоп­ле­ние жиров в мыш­цах, сердце и печени с кардиальной или скелет­ной миопатией и гепатомегалией. При органи­ческой ацидурии (пропионовая, метилмалоновая, изовалериановая) возможно накопление ацил-производных СоА внутри митохондрий, что кли­нически выражается мышечной слабостью, дискоорди­нацией, замедлением роста. Длинноцепочечные ацилкарнитины являются, как и ацил-СоА, токсичными соединениями и могут оказы­вать аритмогенный эффект, вызывающий вне­запную остановку сердца.

Энцефалопатия может быть вызвана сни­жением доступности кетоновых тел, связанной с гипогликемией. Следует отметить дефицит карнитина у детей ран­него возраста, особенно у не­доношенных детей. Дети раннего возраста обла­дают недостаточной способностью накапливать карнитин и относительно неразвитой системой его биосинтеза и, в то же время, в этом возрасте жиры являются глав­ным источником энергии для сердечной и скелетных мышц (в женском молоке до 40% общей калорийности приходится на жиры). В этом случае карнитин абсолютно необ­ходим. Поэтому дети в значительной степени зависят от экзоген­ного снабжения карнитином и для достижения нормального уровня в плазме они должны получать с пищей относительно большое его количество [35].

В основе приобретенной вторичной КН ле­жит целый ряд причин: заболевания почек или печени, в которых осуществляется биосинтез карнитина, повышенное его выведение при гемоди­ализе, приеме некоторых лекарств, при метабо­лизме которых образуются органические кисло­ты, недостаточное поступ­ле­ние с пищей карнитина или аминокислот, необходимых для его об­разования (парентеральное или вегетарианское питание), повышенный расход карнитина (стресс, физические нагрузки, беременность, ишемические поражения, травма и т.д.).

Целый ряд лекарств по своей химической природе являются органическими кислотами или их производными и удаляются из организма в форме эфиров карнитина. Отмечено, что дли­тельный прием препаратов вальпроевой кисло­ты, пивалоилсодержащих и антрациклиновых антибиотиков, сульфадиазина, ибу­про­фена и ряда других лекарств приводит к значительному сни­жению содержания карнитина в плазме крови и может вызывать приобретенный тип вторичной КН.