с чем нельзя принимать карнитин
Л-карнитин
Л-карнитин (левокарнитин, карнитин) – биоактивное вещество, схожее по структуре с витаминами группы В. По химическому составу – это аминокислота. Эндогенный синтез левокарнитина происходит в печени и почках при участии лизина и донатора метильных групп – метионина. Синтез этого вещества невозможен без участия витаминов С, группы В, фолиевой кислоты и железа.
Задача карнитина – участие в жировом обмене и насыщении организма энергией. В результате химических реакций из жирных кислот и коэнзима-А образуется известное многим соединение ацил-КоА. Сама по себе эта молекула не может проникнуть в митохондрию. И тогда происходит поразительное явление. Карнитин заменяет в молекуле коэнзим-А и превращается в ацил-карнитин.
Неузнанным, свободно проходит через двойную мембрану клетки, которая также содержит коэнзим-А и проникает внутрь митохондрии. Внутри клетки молекула ацил-КоА ресинтезируется уже сама по себе. Там же происходит дальнейший процесс ее окисления до конечных продуктов обмена – воды и углекислого газа. При этом с высвобождается большое количество энергии (молекул АТФ). А что же Л-карнитин? Он в свободном виде возвращается назад.
Потребность организма в L-карнитине
Источники аминокислот (лизина и метионина) – это употребляемые в пищу продукты и белки собственной мышечной ткани. Но, с едой поступает всего 100 – 300 мг этого вещества в сутки, тогда как взрослому человеку среднего телосложения необходимо потреблять 300 – 600 мг карнитина за этот период. При увеличении энергозатрат, различных заболеваниях, беременности потребность в нем увеличивается в 5-10 раз и составляет 2000 мг и более.
Печенью вырабатывается 25% суточной нормы вещества, остальной L-карнитин человек получает из продуктов:
Существует проблема для фитнеса – низкая биодоступность чистого левокарнитина при приеме пищи (всего 5 – 15 %). Тогда, как принимать Л-карнитин? Спортсменам для увеличения количества вещества на 10% необходимо употреблять до 4 г карнитина из пищи и добавок.
Возможна стимуляция более результативного приема препарата, если совмещать его с углеводами (увеличение пула на 21%).Такое сочетание подойдет пловцам, марафонцам и спортсменам, привыкшим к употреблению углеводов.
Какие свойства присущи L-карнитину
Сегодня свойства этого вещества достаточно изучены. Их используют и обычные люди, и спортсмены, и люди, мечтающие сбросить вес. Карнитин:
Во время процесса транспортировки кислот жиры не сжигаются. Происходит только энергообеспечение мышечных клеток. Поэтому стоит помнить, что Л-карнитин для похудения используют только при регулярных, интенсивных тренировках.
О пользе L-карнитина
Л-карнитин участвует в универсальных биохимических процессах организма. Эта особенность позволяет говорить о нем, как о полезной добавке и применять его в самых широких спектрах медицины, включая косметологию и спортивную область. Стоит сказать о том, какую пользу несет Л-карнитин и для чего он нужен.
Карнитин для сердца:
Карнитин для мозга:
Препараты карнитина в спортивной медицине:
Для организма в целом, L- карнитин придаст заряд бодрости на весь день, создаст хорошее настроение и прибавит уверенности в своих силах.
Как нужно принимать Л-карнитин
Для каждого человека дилемма сколько и как принимать Л-карнитин должна решаться строго индивидуально, исходя из собственных энергозатрат: чем больше энергии тратится, тем понадобится большая доза употребляемого вещества. Стоит придерживаться определенных правил приема левокорнитила:
Вопросы индивидуальных дозировок лучше решить с тренером или врачом. Стоит напомнить, что L – карнитин для похудения находящихся только на диете людей – средство бесполезное. Его не относят к жиросжигателям. Только систематические занятия фитнесом и спортом позволят использовать этот препарат, как средство для похудения.
По предмету дискуссий о том: «Как применять Л-карнитол и не опасно ли это?» стоит отметить, что левокарнитин – не допинг, его считают витаминоподобным метаболитом и применяют в спортивном питании без ограничений.
Л-карнитин противопоказания
Имеет ли Л-карнитин противопоказания и побочные действия? Этот вопрос терзает многих людей. Ведь аптечные и спортивные добавки на основе этого вещества используют миллионы жителей нашей планеты. Среди них не только спортсмены, но и люди, желающие похудеть, лица, страдающие заболеваниями мышц и даже маленькие дети и подростки.
Особенности использования Л-карнитина
Большинство препаратов, БАДов и т.д. оказывают негативный эффект при увеличении дозировки. В этом плане левокарнитин намного безвреднее. При дневной норме не более 2 граммов, он не причиняет вред организму даже в больших дозировках. Вопрос только в том, что такие меры бессмысленны, так как больше 2 г. вещества попросту не усваивается организмом.
Реальные противопоказания Л-карнитина минимальны:
Вы скажете, что такого не бывает, и что вся эта «химия» одинаково вредна. Как оказалось, не вся. Хотя бы, потому, что конкретно это вещество является для человеческого организма естественным. Оно имеет много общего с витаминами группы В и даже часто по ошибке к ним относится. «Родной» л-карнитин синтезируется в тканях печени. У здорового человека его количества обычно достаточно для выполнения всех функций. Но часто возникают ситуации, в которых выработка L-карнитина замедляется и приходится получать его из внешних источников. Обычно это мясо, рыба и другие продукты. Но, так как вещество не выдерживает нагрев, при варке, жарке, тушении, происходит его разрушение.
Для чего следует использовать Л-карнитин?
Основная функция вещества в организме – транспорт жирных кислот через мембрану митохондрий. Потому многим людям чрезвычайно интересно, как принимать л-карнитин для похудения.
Если вы занимаетесь спортом, дозировка – 1200 мг. в день. Принимать лучше всего в виде двух доз. Первая – перед едой. Это могут быть капсулы или таблетки. Вторая – перед тренировкой. В этот период лучше использовать вещество в жидкой форме, так как его усвояемость намного выше. Жидкий Л-карнитин противопоказания имеет те же, что и таблетированный. Но здесь есть небольшая деталь. Некоторые жидкости содержат не только левокарнитин, но и ряд других веществ, включая кофеин и содержащий его экстракт гуараны.
Жидкий вариант выпускают многие популярные производители. На рынке пользуются успехом такие продукты, как Power System L-Carnitin ампула 3000 мг. (25 мл). В нем нет жидкого кофеина, зато есть экстракт зелёного чая. Если вы предпочитаете порошок, который можно размешать в воде или соке, подойдет L-Carnitine от PureProtein. Прочитав отзывы покупателей об этих двух продуктах, можно убедиться в их пользе и безопасности.
Л-карнитин в спорте
В кругу обывателей, ничего не понимающих в биологии и химии, бытует мнение, что карнитин, это что-то на уровне запрещенных стероидов. Разумеется, безвредным такое вещество быть не может по определению. Очень удивляются эти горе-эксперты, узнав, что препараты на базе левокарнитина продаются не только в магазинах спортивного питания, но и в обычных аптеках.
Спортсмены давно обнаружили, что использование L-карнитина во время сушки помогает быстрее и безопаснее сжечь лишний подкожный жир, чтобы получить красивый рельеф.
Если употреблять л-карнитин от известных производителей, то есть – пользоваться сертифицированной продукцией, никаких проблем у вас не возникнет.
Видео: 10 фактов о Л-карнитине
Карнитон : инструкция по применению
Состав
В 1 таблетке Картитона содержится 500 мг L-карнитина тартрата.
Описание
Карнитин (L-карнитин) – это вещество, которое содержится в большинстве клеток нашего организма и участвует в процессе производства энергии в клетках. Мышцы, печень, сердце, почки питаются главным образом за счет энергии, получаемой при расщеплении жиров. Ключевую роль в этом процессе играет карнитин. Именно поэтому во все времена лучшим восстанавливающим средством после болезни или тяжёлых физических нагрузок считался мясной бульон: в нем содержится карнитин.
25 % суточной потребности карнитина вырабатывается в нашем организме. Большую часть карнитина мы получаем с пищей. Название «карнитин» (от латинского слова «caro», мясо) указывает на основной источник этой аминокислоты. Больше всего карнитина содержится в мясе, птице, морепродуктах. Оптимально в организм человека должно поступать 250-500 мг карнитина в сутки (такое количество карнитина содержится, например, в 300-400 г необработанной говядины, но нужно учитывать, что при термической обработке эта аминокислота частично разрушается).
Причины и следствия недостатка карнитина
Дефицит карнитина в организме часто возникает из-за повышенных физических нагрузок (активные занятия спортом; работа, требующая значительного физического напряжения и т.д.), при интенсивных интеллектуальных нагрузках (у школьников и студентов), во время стрессов, после перенесенных операций, при лекарственной терапии некоторых заболеваний. У большинства пожилых людей и детей до 15 лет содержание L-карнитина в организме ниже необходимой нормы. При нехватке карнитина нарушается энергообмен, в результате чего появляется мышечная слабость, развивается быстрая утомляемость, гипотония, сонливость, возникают нарушения функции сердца и печени.
Когда необходим дополнительный прием карнитина?
Карнитин следует принимать, когда организму требуется энергетическая поддержка:
Профилактика дефицита карнитина
Чтобы избежать недостатка карнитина, важно получать эту аминокислоту из дополнительных источников. Купленный вами препарат – эффективный источник карнитина. Карнитон выпускается в удобной для приема форме – в таблетках.
В состав препарата действующее вещество, карнитин, входит в форме L-карнитина тартрата, который наиболее полно усваивается организмом.
Для профилактики недостатка карнитина как общеукрепляющего и восстанавливающего средства Карнитон рекомендован взрослым и детям старше 7 лет.
Показания к применению
Рекомендован в качестве дополнительного источника L-карнитина.
Карнитин следует принимать, когда организму требуется энергетическая поддержка:
— При повышенных эмоциональных и умственных нагрузках: L-карнитин ускоряет поступление кислорода в клетки головного мозга, в результате чего стимулируется умственная деятельность, возрастает способность к концентрации внимания, улучшается память.
— При повышенных физических нагрузках: L-карнитин стимулирует энергетические процессы в мышечных тканях и жизненно важных органах, что приводит к увеличению работоспособности.
— В период реабилитации после перенесенных заболеваний и операций: L-карнитин нормализует энергетический обмен в клетках, благодаря чему сокращается восстановительный период.
Противопоказания
Индивидуальная непереносимость карнитина, беременность, кормление грудью.
Перед применением рекомендуется проконсультироваться с врачом.
Способ применения и дозы
L-карнитин | Возрастная группа | Количество, мг | % от РНП |
дети от 7 до 14 лет | 250 | 83 | |
дети от 14 лет и взрослые | 500 | 167 |
Условия хранения
В сухом, защищенном от света месте, при температуре от 4°С до 25°С.
Коррекция функциональных изменений сердечно-сосудистой системы препаратом L-карнитина у детей и подростков с сочетанной патологией
В современных условиях недостаточное потребление микронутриентов, воздействие на организм, особенно растущий, гипоксии различного генеза формируют высокий риск нарушений возрастного развития и повышенной заболеваемости у детей
В современных условиях недостаточное потребление микронутриентов, воздействие на организм, особенно растущий, гипоксии различного генеза формируют высокий риск нарушений возрастного развития и повышенной заболеваемости у детей [24]. Особое место среди этих патофизиологических факторов занимает тканевая гипоксия, возникающая в результате нарушения процессов биологического окисления, ключевые этапы которого происходят в митохондриях [1, 14, 15, 19, 20]. Митохондриальные нарушения полиморфны и могут иметь различные варианты и степень клинической выраженности: от минимальных до грубых, угрожающих жизни изменений. Результатом тканевой гипоксии являются нарушения синтеза АТФ, транспорта энергии от места продукции к эффекторным структурам клеток, нарушение утилизации энергии АТФ [8, 11, 20, 21].
Многочисленные клинические исследования, проведенные в последние годы, свидетельствуют о том, что относительная недостаточность энергетического фона может наблюдаться и у практически здоровых лиц. При этом скрытые нарушения клеточной энергетики могут быстро декомпенсироваться, приводя к снижению активности ферментов митохондриальной дыхательной цепи, вследствие чего возникает широкий спектр метаболических функциональных нарушений, в том числе со стороны нервной и сердечно-сосудистой систем [2, 3, 16, 22, 23]. Поэтому в настоящее время в лечении различных патологических состояний у детей большое значение придается метаболической терапии. В связи с этим важен поиск и создание безопасных и эффективных лекарственных средств комплексного воздействия на обмен веществ. К таким препаратам относят карнитин — низкомолекулярное соединение, производное аминомасляной кислоты, содержащееся во всех органах, особенно в больших количествах в тканях с необходимостью высокого энергетического обеспечения — мышцах, миокарде, мозге, печени, почках [1, 2, 6, 10, 11, 20]. Существуют две изомерные формы карнитина: D- и L-изомеры. В тканях млекопитающих присутствует только L-изомер, выполняющий в организме несколько функций: энергетическую (участвует в катаболизме липидов с образованием большого количества АТФ, модулируя внутриклеточный гомеостаз кофермента А с образованием свободного коэнзима А) и дезинтоксикационную (выводит из организма в виде ацилкарнитина соединения, обладающие мембранотоксическим и ингибирующим активность некоторых ферментов действием).
По данным многих клинических исследований, основными клиническими признаками дефицита L-карнитина являются быстрая утомляемость и снижение работоспособности; мышечная слабость, гипотония и гипотрофия, отставание физического развития; задержка психомоторного развития, снижение школьной успеваемости, сонливость или раздражительность; нарушение функции сердца вплоть до кардиомиопатии; увеличение размеров печени и нарушение ее функции [8, 9, 14–19].
Потребность в L-карнитине индивидуальна, а при умственных, физических и эмоциональных нагрузках повышается в 4–20 раз. Обычный пищевой рацион, включающий продукты животного происхождения, покрывает потребность в L-карнитине лишь на 25%, поэтому очевидна необходимость использования дополнительных источников L-карнитина для обеспечения оптимальной физиологической потребности.
В настоящее время появился новый источник L-карнитина — биологически активная добавка к пище Карнитон, зарегистрированная Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. В состав препарата Карнитон аминокислота карнитин входит в форме L-карнитина тартрата, который наиболее полно усваивается организмом; в 1 мл препарата содержится 500 мг L-карнитина.
Целью данной работы явилась оценка эффективности влияния применения препарата Карнитон на состояние сердечно-сосудистой системы у детей и подростков с сочетанной соматической патологией в период реабилитации после частых респираторных заболеваний.
Работа осуществлялась под руководством сотрудников кафедры педиатрии МГМСУ на базе детского кардиологического санатория «Быково» МВД России.
В несравнительное исследование был включен 71 ребенок от 9 до 14 лет (34 мальчика и 37 девочек), находившийся в санатории в период с ноября 2009 года по январь 2010 года. Критериями отбора явились наличие жалоб вегетативного характера, изменения на стандартной электрокардиограмме (ЭКГ), эхокардиографии (ЭХО-КГ). Всем детям в течение 30 дней в первую половину дня назначался препарат Карнитон в возрастной дозе. В период лечения другие энерготропные и кардиотрофические препараты не назначались. С целью коррекции вегетативных изменений применялась немедикаментозная терапия (режим, прогулки, лечебная физкультура; физиотерапевтическое лечение, включающее массаж и водные процедуры). Нами не было зафиксировано ни одного случая аллергической реакции, непереносимости или отказа от приема препарата Карнитон. Назначение энерготропной терапии в первой половине дня было обусловлено возбуждающим нервную систему действием, что может вызывать трудности засыпания при вечернем приеме [6, 17, 20, 22].
Эффективность терапии препаратом Карнитон оценена по данным опроса детей, результатам стандартной ЭКГ и ЭХО-КГ после курса лечения. Статистический анализ результатов проведен стандартными методами. Степень достоверности количественных показателей оценивалась по t-критерию Стьюдента. Статистически значимыми считали различия при величине p ≤ 0,05.
Обследование включало физикальный осмотр, анализ генеалогического анамнеза, клинико-анамнестических данных, общеклинические исследования, стандартную ЭКГ, ЭХО-КГ с оценкой результатов в соответствии с нормативными показателями, применяемыми в педиатрии [4]. Оценка умственной работоспособности проводилась по методике Э. Крепелина, физическая работоспособность — по пробе с дозированной физической нагрузкой.
Характер жалоб у детей и подростков носил неспецифический характер, при этом наиболее часто отмечались головокружения и плохая переносимость духоты (95,8% детей), головная боль (69%), снижение артериального давления (АД) — у 56,3% пациентов. У каждого четвертого ребенка отмечались снижение аппетита, повышенная утомляемость со снижением физической и умственной работоспособности, у каждого пятого — или повышенная утомляемость, и/или кардиалгии, и/или дисгидроз, что расценивалось как проявление перманентного течения синдрома вегетативно-сосудистой дистонии (табл.).
Отмечены жалобы на нарушения сна, ночные страхи — у 28,1% пациентов, боли в ногах (22,5%), носовые кровотечения — у 16,9% обследованных. Особое внимание обращалось на детей с вегетативными пароксизмами в анамнезе, симптомами которых были боли в животе, тремор конечностей, синкопальные состояния. Всем детям с синкопальными состояниями ранее проводилось электроэнцефалографическое исследование, и было исключено органическое поражение головного мозга.
При физикальном осмотре патология опорно-двигательного аппарата в виде нарушения осанки, в том числе рахитически измененная (килевидная) грудная клетка (4,2% детей), выявлена у 98,7% больных. Снижение массы тела до 10-го центиля отмечено у 30% детей, избыточная масса — у 7%. При аускультации у 84% пациентов выслушивался низкотембровый систолический шум на верхушке и в V-точке. В процессе обследования исключена органическая патология сердечно-сосудистой, нервной систем. Анализ анамнестических, клинико-инструментальных данных свидетельствовал о том, что изменения сердечно-сосудистой системы носили вторичный характер, обусловленный нарушением вегетативной регуляции, наличием очагов хронической инфекции в носоглотке, полости рта, нарушением двигательного режима, что было выявлено практически у всех обследованных детей. Среди сопутствующих заболеваний наиболее часто встречались миопия (45%), аллергические заболевания, в том числе бронхиальная астма (22,5%), реже отмечались хронический гастродуоденит (6%), хронические запоры (4%).
При стартовом обследовании стандартной ЭКГ изменения зарегистрированы у всех детей. В 71,8% случаев отмечено вертикальное, а в 15,5% — горизонтальное расположение электрической оси сердца. У большинства детей (56,3%) выявлены нарушения автоматизма сердца в виде синусовой брадикардии (45%), эктопического ритма (14%), синусовой тахикардии (9,9%). Нарушения возбудимости сердца зарегистрированы у 45% пациентов, нарушения проводимости в виде атриовентрикулярной блокады (АВБ) I степени отмечены у 4,2%. Эти данные свидетельствуют о выраженных влияниях парасимпатического отдела на сердечно-сосудистую систему у обследованных детей и подростков, что согласуется с характером жалоб, предъявляемых пациентами.
После курса лечения препаратом Карнитон было отмечено статистически значимое (p
Т. И. Рычкова*, кандидат медицинских наук, доцент
И. П. Остроухова*, кандидат медицинских наук
С. А. Яцков**
Л. К. Акулова**
Т. М. Васильева*
* МГМСУ, Москва
** Детский кардиологический санаторий «Быково» МВД России, Московская область
Не доверяйте рекламе, или Потенциальная связь метаболизма L-карнитина и развития атеросклероза
Не доверяйте рекламе, или Потенциальная связь метаболизма L-карнитина и развития атеросклероза
Повышенное потребление L-карнитина набирает все большую популярность благодаря его благотворному влиянию на состояние человека. Однако отсутствие побочных эффектов чрезмерного потребления L-карнитина не было доказано.
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Обильное потребление мясных продуктов в развитых странах связывают с повышенным риском сердечнососудистых заболеваний, объясняя это высоким содержанием насыщенных жиров и холестерина в мясе. Но так ли это? Исследования 2013 года не подтвердили связи между потреблением насыщенных жиров и повышенным риском развития сердечнососудистых заболеваний [1], что подтолкнуло ученых к поиску других факторов, приводящих к патологии. Тут-то и вспомнили про еще одну особенность мясных продуктов — обильное содержание L-карнитина.
Конкурс «био/мол/текст»-2013
Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2013 в номинации «Лучшее новостное сообщение».
Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific. Спонсор приза зрительских симпатий — фирма Helicon.
Думайте, что покупаете!
Рисунок 1. Участие L-карнитина в транспорте жирных кислот из цитоплазмы в митохондрию для β-окисления и получения энергии. CPT — карнитин—пальмитоилтрансфераза, CT — карнитин—ацилкарнитинтранслоказа, CoA — кофермент A.
Впервые L-карнитин был выделен двумя русскими учеными в 1905 году. Следовательно, сейчас идет уже второй век с момента открытия и начала изучения роли этой молекулы в организме человека [2]. Это один и самых исследуемых компонентов пищи. Пища, а именно красное мясо — основной источник карнитина у всеядных животных; тем не менее, немного L-карнитина синтезируется из лизина и в самом организме.
Кроме того, все больше и больше людей потребляет L-карнитин в качестве пищевых добавок. Помимо интернет-магазинов, магазинов спортивного питания и аптек, карнитин стал встречаться даже на полках продуктовых магазинов нашей страны, в том числе и в составе витаминов, энергетических напитков, шоколадных батончиков и прочего. Купить L-карнитин или продукты с его содержанием может кто угодно. В большинстве случаев L-карнитин принимают, видимо, в надежде интенсифицировать разрушение жиров, так как считается, что он осуществляет транспорт жирных кислот в митохондриальный матрикс, где происходит их разрушение с выделением энергии (рис. 1).
Реклама L-карнитина обещает быстрое похудение, увеличение мышечной массы, улучшение умственной и физической формы, устойчивости к стрессу, детоксикацию организма и многое другое. Надо сказать, что многие положительные эффекты карнитина действительно научно доказаны, но не стоит забывать о том, что до сих пор неизвестно, вреден ли избыток карнитина для здоровья.
Норма потребления L-карнитина для взрослого человека составляет 300 мг, тогда как для похудения и улучшения спортивных показателей оптимальными считаются дозы от 500 мг до 2 г в сутки. В надежде же обрести идеальное тело, прилагая при этом минимум усилий, люди в несколько раз превышают норму, не задумываясь о возможных последствиях. А зря. Ведь мы знаем, что метаболические пути в организме недостаточно изучены, и что практически все лекарства — да что там, даже витамины при их чрезмерном употреблении — имеют побочные действия. И L-карнитин не является исключением! Исследования 2013 года показали, что метаболит L-карнитина — триметиламин оксид (ТМАО) — вещество, способствующее развитию атеросклероза [3].
Коварные бактерии, или новый взгляд на метаболизм L-карнитина
Задуматься о возможной связи L-карнитина с развитием атеросклероза заставило открытие 2011 года, показавшее связь метаболизма холина — структурного аналога L-карнитина — с патогенезом сердечнососудистых заболеваний [3]. Главным источником холина служит фосфатидилхолин — одна из самых распространенных молекул клеточных мембран, в больших количествах содержащаяся пище животного происхождения.
Как оказалось, холин используется некоторыми кишечными бактериями для синтеза интермедиата триметиламина (ТМА) (рис. 2). В свою очередь, ТМА быстро абсорбируется и окисляется ферментами семейства FMO (флавинмонооксигеназа, FMO3 — главный фермент процесса) в печени до ТМАО, вызывающего развитие атеросклероза.
Рисунок 2. Схема синтеза кишечной флорой метаболита фосфатидилхолина, стимулирующего развитие атеросклероза. Фосфатидилхолин служит источником холина, который некоторые бактерии кишечника способны использовать для синтеза ТМА. ТМА, в свою очередь, быстро преобразуется ферментом флавинмонооксигеназой в ТМАО, уровень которого показал строгую корреляцию с развитием атеросклероза.
Использование бактериями триметиламинной группы холина для синтеза ТМА поднимает вопрос о существовании подобных метаболических путей для аналогичных соединений, включающих эту группу. Одна из таких молекул — как раз карнитин (рис. 3). Возникшее предположение о связи продукции ТМАО из L-карнитина подтвердилось исследованиями 2013 года [1], хотя предшествующие эксперименты на крысах не выявляли такой связи [4].
Рисунок 3. Схема синтеза ТМАО, приводящего к развития атеросклероза. Карнитин и холин — триметиламины, получаемые с пищей, — используются для синтеза ТМА микрофлорой кишечника, который быстро окисляется флавинмонооксигеназой до ТМАО.
Метаболит L-карнитина — одна из причин развития сердечнососудистых заболеваний
Два независимых клинических исследования показали связь концентрации L-карнитина и ТМАО в плазме крови с развитием коронарной и периферической недостаточностей, а также сердечнососудистых заболеваний в целом. В первом исследовании участвовала группа из 2595 человек [1], во втором — проводился трехлетний кардиологический контроль 4000 пациентов [5].
Исследования на мышах также подтверждают корреляцию высокого уровня L-карнитина и ТМАО с развитием патологий сердечнососудистой системы [1]. С четырехнедельного возраста четыре группы мышей получали питание определенного типа: 1) обычное, 2) с повышенным содержанием карнитина, 3) с добавлением антибиотиков или 4) с повышенным содержанием карнитина и добавлением антибиотиков. Сравнение ткани корней аорты у мышей по достижении 19-недельного возраста выявило двойное увеличение области атеросклеротического повреждения при добавлении L-карнитина в корм (рис. 4, 5а). У мышей, получающих L-карнитин в комплексе с антибиотиками, нарушений не возникало. Следовательно, виновники развития сердечнососудистых нарушений — бактерии, участвующие в образовании ТМАО, уровень которого значительно возрастает при потреблении L-карнитина (рис. 5б) и коррелирует с развитием атеросклероза.
Рисунок 4. Срезы корней аорты 19-недельных мышей. Окраска гематоксилином. Chow — нормальное питание, ABS — отсутствие антибиотика.
Рисунок 5. а — Оценка площади атеросклеротического повреждения корней аорты у мышей в зависимости от типа питания. б — Зависимость уровня ТМАО от типа питания мышей. Chow — нормальное питание, ABS — отсутствие антибиотика.
Вспомним про веганов (радикальные вегетарианцы, не употребляющие никаких продуктов животного происхождения) и вегетарианцев, не употребляющих красное мясо с высоким содержанием L-карнитина, и задумаемся, есть ли у них в кишечнике группа бактерий, ответственная за образование ТМА, окисляющегося до ТМАО (рис. 3)?
Не секрет, что пищевые предпочтения определяют состав микробиоты [6]. Так, продолжительный избыток карнитина в пище приводит к изменениям состава флоры кишечника, способствуя процветанию бактерий, участвующих в синтезе ТМАО [1]. Сниженное потребление L-карнитина и холина у веганов и вегетарианцев, напротив, не дает им развиваться. Бактерий, синтезирующих ТМАО, практически не остается, и даже при включении L-карнитина в рацион людей, длительное время соблюдающих растительную диету, уровень ТМАО в плазме крови и моче остается низким (рис. 6).
Рисунок 6. Сравнение уровней ТМАО в плазме крови (а) и в моче (б) после приема L-карнитина у веганов и людей, практически ежедневно потребляющих продукты из красного мяса. Синтез ТМАО (или его d3-меченного аналога) после потребления мясного стейка и L-карнитина (или d3-метил карнитина) незначителен у веганов (больше 5 лет отказывающихся от животных продуктов), в отличие от людей, регулярно потребляющих красное мясо. Полученные данные были дополнительно проверены и подтверждены на людях, следующих обычной диете, и людях, ведущих веганский или вегетарианский образ жизни более года.
Из этого можно предположить, что низкий уровень ТМАО и есть основная причина хорошего состояния сердечнососудистой системы веганов и вегетарианцев. Ведь статистика показывает нам более редкую встречаемость сердечнососудистых заболеваний [7], [8] и на 29% сокращенный риск смерти от ишемии сердца для людей этой группы [8].
Эксперименты также говорят о том, что соблюдение сбалансированной растительной диеты приводит к снижению давления, уровня холестерина в крови и риска возникновения атеросклероза [8–10]. Так, отказ от животной пищи может сократить прием лекарств при сердечнососудистых нарушениях. В одном из исследований группе пациентов с атеросклерозом был предложен полный переход на растительную пищу. Через год уже у 82% группы наблюдались улучшения [11]. Повторение эксперимента приводило к сходным результатам [12].
Но, быть может, преимущества соблюдения растительной диеты связаны вовсе не с отсутствием синтеза ТМАО, а с низким содержанием насыщенных жиров и холестерина в рационе? Ведь широко бытует мнение о том, что именно потребление большого количества насыщенных жиров и холестерина является главным фактором риска развития атеросклероза. Однако исследования 2013 года не подтвердили данной связи [1]. Примечательно также, что развитие атеросклеротических поражений у мышей происходило в отсутствие изменений в составе и содержании липидов, липопротеинов, глюкозы и уровня инсулина. Более того, у таких мышей не удалось выявить и признаков ожирения.
Так что возможно, кишечные бактерии, участвующие в синтезе ТМАО, — главные виновники развития атеросклероза. Если это так, то использование антибиотиков — новый возможный способ борьбы с сердечнососудистыми заболеваниями, а также их предотвращения. Как для человека, так и для мышей уже определены роды бактерий, предположительно участвующих в синтезе ТМАО. И хотя полученных данных пока недостаточно для выявления общего таксона, ответственного за синтез ТМАО, дальнейшие исследования вскоре прояснят ситуацию.
Насколько опасен атеросклероз и какова же роль ТМАО в его развитии?
Большинство исследователей склоняется к тому, что развитие атеросклероза представляет собой воспалительный процесс в сосудистой стенке, ключевую роль в котором играют макрофаги [15]. В развитии атеросклероза участвуют в основном жиры, входящие в состав липопротеинов низкой и очень низкой плотности (ЛПНП и ЛПОНП) [16], [17]. В случае проникновения в стенки артерий ЛПНП и ЛПОНП окисляются, привлекая макрофаги, которые в норме поглощают окисленные жиры и передают их на липопротеины высокой плотности (ЛПВП), способствуя их утилизации.
Однако возможна гиперактивация фагоцитоза окисленных жиров макрофагами: образуются так называемые пенистые клетки, продолжающие накапливать окисленные жиры во внутриклеточном пространстве, не передавая на ЛПВП. В конце концов, такие макрофаги гибнут и разрываются; активируется агрегация тромбоцитов, что приводит к увеличению свертываемости крови. При этом поглощенные ранее жиры изливаются наружу, что способствует активации все новых и новых макрофагов. Образуются фиброзные бляшки, в которых накапливаются омертвевшие ткани; в дальнейшем эти бляшки кальцифицируются. Это приводит к деформации сосудов и сужению просвета вплоть до полной закупорки.
Одним из факторов, способствующих возникновению воспаления, является ингибиторное действие ТМАО на обратный транспорт холестерина и стимуляция экспрессии рецепторов SRA и CD36 на их внешней мембране, что и ведет к нарушению поглощения модифицированных липопротеинов [3], [18], [19]. Другой фактор, вызываемый ТМАО — ингибирование накопления желчи в печени и снижение экспрессии белков, ответственных за синтез и транспорт желчных кислот. Как первый, так и второй факторы связаны с развитием атеросклероза (рис. 7), однако детали механизмов действия ТМАО на обратный транспорт холестерина, синтез и транспорт жирных кислот остаются неизвестны.
Рисунок 7. Общая схема предполагаемого метаболического пути, посредством которого микробиота влияет на развитие атеросклероза. Кишечные бактерии усваивают L-карнитин и холин, формируя ТМА, а затем ТМАО. ТМАО воздействует на метаболизм холестерина и стерина в макрофагах, печени и кишечнике. Он подавляет обратный транспорт холестерина, увеличивает экспрессию рецепторов SRA и CD36 макрофагов, способствуя образованию пенистых клеток.