ROLE AND LOCATION OF L-CARNITINE IN CYTOPROTECTION AND CORRECTION OF METABOLIC PROCESSES IN PATIENTS WITH METABOLIC SYNDROME
https://doi.org/10.21518/2079-701X-2017-12-182-187
Abstract
Patients with metabolic syndrome (MS) have an increased risk of developing cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus, which makes it necessary not only to identify, but also to timely correct these conditions. Therapeutic measures in the treatment of patients with MS are directed to the main links of the pathogenesis of the syndrome and its complications: obesity, insulin resistance, violation of carbohydrate metabolism, dyslipidemia and arterial hypertension. Meanwhile, the niche remains for multi-potent drugs, simultaneously affecting several risk factors, united by a single pathogenetic basis. As a possible candidate, L-carnitine can be considered. The review describes cardioprotective, neuroprotective, nephroprotective and hepatoprotective effects of L-carnitine, its favorable effect on carbohydrate, fat and protein metabolism is noted, which allows treating the drug as a universal regulator of metabolic processes in the body in patients with MS and its various manifestations.
About the Author
D. I. Trukhan
Омский государственный медицинский университет Минздрава России
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Рекомендации по ведению больных c метаболическим синдромом. Клинические рекомендации. Министерство здравоохранения РФ. 2013. 42 с. URL:http://medpoiskpro.ru/terapiya/ klinicheskie-rekomendatsii-po-kardiologii-2013
2. Трухан Д.И., Иванова Д.С. Неалкогольная жировая болезнь печени, ассоциированная с ожирением: терапевтические возможности. Consilium Medicum, 2016, 8: 68-74
3. Alesci S, Manoli I, Costello R et al. Carnitine: the science behind a conditionally essential nutrient. Ann NY Acad Sci, 2004, 1033: 1–197.
4. Pittner F, Lohninger A, Pittner G. Editorial: 100 years research on carnitine. Monatsh Chem, 2005, 136: 1255–544.
5. Верткин А.Л. L-карнитин в медицинской практике: доказанные эффекты. Неврология и ревматология. (Прил.), 2012, 1: 83-6.
6. Хорошилов И. Карнитин: роль в организме и возможности терапевтического применения при разных заболеваниях. Врач, 2017, 3: 2-6.
7. Noordali H, Loudon BL, Frenneaux MP, Madhani M. Cardiac metabolism - a promising therapeutic target for heart failure. Pharmacol Ther, 2017 Aug 15. pii: S0163-7258(17)30211-5.
8. Камчатнов П.Р., Кабанов А.А., Ханмурзаева С.Б. Применение карницетина у пациентов с диабетической полинейропатией. Consilium Medicum, 2017, 19(2): 136–40.
9. Buist NR. Historical Perspective on Clinical Trials of Carnitine in Children and Adults. Ann Nutr Metab, 2016, 68(Suppl 3): 1-4.
10. Lohninger A, Pittner G, Pittner F. L-Carnitine: New Aspects of a Known Compound – A Brief Survey. Monatsh. Chem., 2005, 136(8): 1255-68.
11. Surai PF. Antioxidant action of carnitine: molecular mechanisms and practical applications. EC Veterinary Science, 2015, 2(1): 66-84.
12. Ключников С.О. Перспективы применения L-карнитина в педиатрии. Consilium Medicum, 2007, Прил. 2: 116–9.
13. Маркелова И.А., Балыкова Л.А. и др. Применение метаболической терапии для оптимизации толерантности юных спортсменов к физическим нагрузкам. Педиатрия, 2008, 4: 51–5.
14. Балыкова Л.А., Солдатов О.М., Ивянский Л.А., Ферапонтова О.В. Обоснование использования L-карнитина в спортивной медицине. Российский вестник перинатологии и педиатрии, 2010, 5: 90-7.
15. Ивянский С.А., Солдатов О.М., Щёкина Н.В. и др. Новые аспекты применения L-карнитина в спортивной практике. Ульяновский медико-биологический журнал, 2012, 3: 97-103.
16. Хорошилов И.Е., Андриянов А.И. Оптимальное питание и нутриционно-метаболическая поддержка спортсменов высокой квалификации. Вопросы питания, 2015, 53: 74.
17. Radzhabkadiev RM, Korosteleva MM, Evstratova VS et al. L-carnitine: properties and perspectives for use in sports practice. Vopr Pitan, 2015, 84(3): 4-12.
18. Яковлева Л.В., Шангареева Г.Н. Вариабельность сердечного ритма и психологические особенности юных хоккеистов в спорте высших достижений. Практика педиатра, 2016, 4: 11-7.
19. Johri AM, Heyland DK, Hétu MF et al. Carnitine therapy for the treatment of metabolic syndrome and cardiovascular disease: evidence and controversies. Nutr Metab Cardiovasc Dis, 2014 Aug, 24(8): 808-14.
20. Zhang Y, Fang X, Dai M et al. Cardiac-specific down-regulation of carnitine palmitoyltransferase-1b (CPT-1b) prevents cardiac remodeling in obese mice. Obesity (Silver Spring), 2016 Dec, 24(12): 2533-43.
21. Xu Y, Jiang W, Chen G et al. L-carnitine treatment of insulin resistance: A systematic review and meta-analysis. Adv Clin Exp Med, 2017 Mar-Apr, 26(2): 333-8.
22. Zhao M, Jiang Q, Wang W et al. The Roles of Reactive Oxygen Species and Nitric Oxide in Perfluorooctanoic Acid-Induced Developmental Cardiotoxicity and l-Carnitine Mediated Protection. Int J Mol Sci, 2017 Jun 8, 18(6). pii: E1229.
23. Mohammadi M, Hajhossein Talasaz A, Alidoosti M. Preventive effect of l-carnitine and its derivatives on endothelial dysfunction and platelet aggregation. Clin Nutr ESPEN, 2016 Oct, 15: 1-10.
24. Fan Z, Han Y, Ye Y et al. L-Carnitine preserves cardiac function by activating p38 MAPK/Nrf2 signalling in hearts exposed to irradiation. Eur J Pharmacol, 2017 Jun 5, 804: 7-12.
25. Cui YJ, Song CL, Chen F et al. Myocardial protective effect of L-carnitine in children with hand, foot and mouth disease caused by Coxsackie A16 virus. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi, 2017 Aug, 19(8): 908-12.
26. Sachan DS, Yatim AM. Suppression of aflatoxin B1-induced lipid abnormalities and macromolecule-adduct formation by L-carnitine. J Environ Pathol Toxicol Oncol, 1992, 11: 205–10.
27. Florentin M, Elisaf MS, Rizos CV et al. L-Carnitine/Simvastatin Reduces Lipoprotein (a) Levels Compared with Simvastatin Mono-therapy: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Study. Lipids, 2017 Jan, 52(1): 1-9.
28. Асташкин Е.И., Глезер М.Г. Влияние L-карнитина на оксидативный стресс при сердечно-сосудистых заболеваниях. Медицинский совет, 2016, 10: 104-10.
29. Леонтьева И.В., Сухоруков В.С. Значение метаболических нарушений в генезе кардиомиопатий и возможности применения L-карнитина для терапевтической коррекции. Вестник педиатрической фармакологии и нутрициологии, 2006, 2: 12-4.
30. Flanagan JL, Simmons PA, Vehige J et al. Role of carnitine in disease. Nutr Metab (Lond), 2010 Apr 16, 7: 30.
31. Чечуро В.В., Леонтьева И.В., Сухоруков В.С. и др. Эффективность энерготропной терапии у детей с миокардиодистрофией. Вопросы практической педиатрии, 2011, 6: 77-81.
32. Марушко Ю.В., Гищак Т.В., Марушко Е.Ю. Применение левокарнитина в комплексном лечении детей с неревматическим кардитом. Педиатрия. Восточная Европа, 2015, 3 (11): 80-9.
33. Гнусаев С.Ф., Иванова И.И., Самошкина Л.К. и др. Особенности течения заболеваний сердечнососудистой системы у детей с малыми аномалиями сердца. Практика педиатра, 2016, 3: 5-9.
34. Гарина С.В., Балыкова Л.А., Назарова И.С. и др. Постгипоксическая кардиопатия у новорожденных: новые возможности лечения. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского, 2017, 1: 28-36.
35. Yoshihisa A, Watanabe S, Yokokawa T et al. Associations between acylcarnitine to free carnitine ratio and adverse prognosis in heart failure patients with reduced or preserved ejection fraction. ESC Heart Fail, 2017 Aug, 4(3): 360-4.
36. Helton E, Darragh R, Francis P et al. Metabolic aspects of myocardial disease and a role for L-carnitine in the treatment of childhood car-diomyopathy. Pediatrics, 2001, 105: 1260-70.
37. Lango R, Smolenski R, Narkiewicz M et al. Influence of L-carnitine and its derivatives on myocardial metabolism and function in ischemic heart disease and during cardiopulmonary bypass. Cardiovasc Res, 2001, 51: 21-9.
38. Асташкин Е.И., Глезер М.Г. Роль L-карнитина в энергетическом обмене кардиомиоцитов и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия, 2012, 2: 58–65.
39. Семиголовский Н.Ю., Верцинский Е.К., Азанов Б.А., Иванова Е.В. Положительные инотропные свойства левокарнитина при синдроме малого выброса у больных острым инфарктом миокарда. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия, 2013, 3: 43-6.
40. Семиголовский Н.Ю. Применение левокарнитина при синдроме малого выброса у больных острым инфарктом миокарда. Российский семейный врач, 2013, 1: 45-9.
41. Ferrari R, Merli E, Cicchitelli G et al. Therapeutic effects of Lcarnitineand propionyl-L-carnitine on cardiovascular diseases: a review. Ann N Y Acad Sci, 2004, 1033: 79-91.
42. Аронов Д.М. Реалии и перспективы применения L-карнитина в кардиологии. Российский кардиологический журнал, 2013, 5: 73-80.
43. Пасечник И.Н., Скобелев Е.И. Перспективы метаболической терапии критических состояний. Доктор.Ру, 2015, 8-9: 22–7.
44. Iliceto S, Scrutinio D, Bruzzi P et al. Effects of carnitine administration on left ventricular remodeling after acute anterior myocardial infarction: the L-carnitine Ecocardiografia Digitalizzata Infarto Miocardico (CEDIM) Trial. J Am Coll Cardiol, 1995, 26(2): 380-7.
45. Tarantini G, Scrutinio D, Bruzzic P et al. Metabolic treatment with L-carnitine in acute anterior ST segment elevation myocardial infarction. Cardiology, 2006, 106(4): 215-33.
46. Sharifi MH, Eftekhari MH, Ostovan MA, Rezaianazadeh A. Effects of a therapeutic lifestyle change diet and supplementation with Q10 plus L-carnitine on quality of life in patients with myocardial infarction: A randomized clinical trial. J Cardiovasc Thorac Res, 2017, 9(1): 21-8.
47. Roussel J, Labarthe F, Thireau J et al. Carnitine deficiency induces a short QT syndrome. Heart Rhythm, 2016 Jan, 13(1): 165-74.
48. Song X, Qu H, Yang Z et al. Efficacy and Safety of L-Carnitine Treatment for Chronic Heart Failure: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Biomed Res Int, 2017, 2017: 6274854. doi: 10.1155/2017/6274854. Epub 2017 Apr 13.
49. da Silva Guimarães S, de Souza Cruz W, da Silva L et al. Effect of L-Carnitine Supplemen tation on Reverse Remodeling in Patients with Ischemic Heart Disease Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting: A Randomized, Placebo-Controlled Trial. Ann Nutr Metab, 2017, 70(2): 106-10.
50. Li M, Xue L, Sun H, Xu S. Myocardial Protective Effects of L-Carnitine on Ischemia-Reperfusion Injury in Patients With Rheumatic Valvular Heart Disease Undergoing Cardiac Surgery. J Cardio thorac Vasc Anesth, 2016 Dec, 30(6): 1485-93.
51. Балыкова Л.А., Ивянский С., Широкова А. и др. Оценка уровня артериального давления у детей, привлеченных к регулярным занятиям спортом. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2015, 6: 113-9.
52. Сычева Ю.А., Горбачева И.А., Орехова Л.Ю. Применение метаболической терапии у полиморбидных больных с воспалительными заболеваниями пародонта на фоне гипертонической болезни. Пародонтология, 2016, 2(79): 39-42.
53. Mingrone G. Carnitine in type 2 diabetes. Ann N Y Acad Sci, 2004, 1033: 99–107.
54. Rahbar AR, Shakerhosseini R, Saadat N et al. Effect of L-carnitine on plasma glycemic andlipidemic profile in patients with type II diabetes mellitus. Eur J Clin Nutr, 2005, 59: 592–6.
55. Power RA, Hulver MW, Zhang JY et al. Carnitine revisited: potential use as adjunctive treatment in diabetes. Diabetologia, 2007, 50: 824–32.
56. Faradji V, Sotelo J. Low serum levels of nerve growth factor in diabetic neuropathy. Acta Neurol Scand, 1990, 81: 402–6.
57. Lopaschuk GD. Fatty Acid Oxidation and Its Relation with Insulin Resistance and Associated Disorders. Ann Nutr Metab, 2016, 68(Suppl 3): 15-20.
58. Adeva-Andany MM, Calvo-Castro I, Fernández-Fernández C et al. Significance of l-carnitine for human health. IUBMB Life, 2017 Jun 26. doi: 10.1002/iub.1646.
59. Ringseis R, Keller J, Eder K. Role of carnitine in the regulation of glucose homeostasis and insulin sensitivity: evidence from in vivo and in vitro studies with carnitine supplementation and carnitine deficiency. Eur J Nutr, 2012 Feb, 51(1): 1-18.
60. Иванов Д.А., Гнусаев С.Ф., Дианов О.A. Ранняя диагностика и профилактика кардиопатии у детей с сахарным диабетом I типа. Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского, 2005, 3: 19-24.
61. Flanagan JL, Simmons PA, Vehige J et al. Role of carnitine in disease. Nutr Metab (Lond), 2010 Apr 16, 7: 30.
62. Sergi G, Pizzato S, Piovesan F et al. Effects of acetyl-L-carnitine in diabetic neuropathy and other geriatric disorders. Aging Clin Exp Res, 2017 May 22. doi: 10.1007/s40520-017-0770-3.
63. Трухан Д.И., Викторова И.А. Болезни почек и мочевых путей. М.: Практическая медицина, 2011. 176 с.
64. Трухан Д.И., Филимонов С.Н. Заболевания почек и мочевых путей: клиника, диагностика и лечение. Новокузнецк: ООО «Полиграфист». 2017. 174 с.
65. Трухан Д.И., Викторова И.А. Нефрология. Эндокринология. Гематология. СПб.: СпецЛит, 2017. 253 с.
66. Jafari A, Dashti-Khavidaki S, Khalili H, Lessan-Pezeshki M. Potential nephroprotective effects of l-carnitine against drug-induced nephropa-thy: a review of literature. Expert Opin Drug Saf, 2013 Jul, 12(4): 523-43.
67. Li S, Wu W, Duan X et al. L-Carnitine Protects Renal Tubular Cells Against Calcium Oxalate Monohydrate Crystals Adhesion Through Preventing Cells From Dedifferentiation. Kidney Blood Press Res, 2016, 41(5): 582-92
68. Sgambat K, Moudgil A. Carnitine deficiency in children receiving continuous renal replacement therapy. Hemodial Int, 2016 Jan, 20(1): 63-7.
69. Kamei D, Tsuchiya K, Nitta K et al. Association between resistance to erythropoiesis-stimulating agents and carnitine profile in patients on maintenance hemodialysis. Nephrology (Carlton), 2017 Jun 13. doi: 10.1111/nep.13079.
70. Naini AE, Sadeghi M, Mortazavi M et al. Oral carnitine supplementation for dyslipidemia in chronic hemodialysis patients. Saudi J Kidney Dis Transpl, 2012 May, 23(3): 484-8.
71. Zhang YM, Zhuo L, Hu J et al. Clinical significance of different carnitine levels for improving the prognosis of patients undergoing hemodialysis. Ren Fail, 2016 Nov, 38(10): 1654-8.
72. Irie J, Kanno Y, Kikuchi R et al. L-Carnitine improves gastrointestinal disorders and altered the intestinal microbiota in hemodialysis patients. Biosci Microbiota Food Health, 2017, 36(1): 11-16.
73. Khalatbari-Soltani S, Tabibi H. Inflammation and L-carnitine therapy in hemodialysis patients: a review. Clin Exp Nephrol, 2015 Jun, 19(3): 331-5.
74. Ibarra-Sifuentes HR, Del Cueto-Aguilera Á, Gallegos-Arguijo DA et al. Levocarnitine Decreases Intradialytic Hypotension Episodes: A Randomized Controlled Trial. Ther Apher Dial, 2017 Aug 14. doi: 10.1111/1744-9987.
75. Mohammadi M, Hajhossein Talasaz A, Alidoosti M et al. Nephroprotective Effects of L-Carnitine against Contrast-Induced Nephropathy in Patients Undergoing Percutaneous Coronary Intervention: A Randomized Open-Labeled Clini cal Trial. J Tehran Heart Cent, 2017 Apr, 12(2): 57-64.
76. Fukami K, Yamagishi S, Sakai K et al. Effects of switching from oral administration to intravenous injection of l-carnitine on lipid metabolism in hemodialysis patients. Clin Kidney J, 2014 Oct, 7(5): 470-4.
77. Aoki Y, Yamamoto T. Carnitine reduced erythropoietin dose required and improved cardiac function of patients on maintenance hemodialysis. Saudi J Kidney Dis Transpl, 2017 May-Jun, 28(3): 477-482.
78. Трухан Д.И. Неалкогольная жировая болезнь печени в практике врача первого контакта. Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии, 2012, 1: 3-9.
79. Трухан Д.И. Неалкогольная жировая болезнь печени: лечебные и диетические рекомендации врача первого контакта. Гастроэнтерология. Приложение к журналу Consilium Medicum, 2014, 2: 10-5.
80. Казюлин А.Н., Шестаков В.А., Бабина С.М. Использование комбинированных препаратов в лечении неалкогольной жировой болезни печени. Consilium Medicum, 2016, 08: 13-8.
81. Sood V, Rawat D, Khanna R et al. Study of Carnitine/Acylcarnitine and Amino Acid Profile in Children and Adults With Acute Liver Failure. J Pediatr Gastroenterol Nutr, 2017 Jun, 64(6): 869-75.
82. Ghonghadze M, Antelava N, Liluashvili K et al. Action of L-carnitine, corvitin and their combination on functional state of liver in experimental model of reye syndrome in rats. Georgian Med News, 2017 Feb, (263): 105-11.
83. Fujisawa K, Takami T, Matsuzaki A et al. Evaluation of the effects of L-carnitine on medaka (Oryzias latipes) fatty liver. Sci Rep, 2017 Jun 5, 7(1): 2749.
84. Blackman A, Boutin A, Shimanovsky A et al. Levocarnitine and vitamin B complex for the treatment of pegaspargase-induced hepatotoxicity: A case report and review of the literature.J Oncol Pharm Pract, 2017 Jan 1: 1078155217710714.
85. Sakai Y, Nishikawa H, Enomoto H et al. Effect of L-Carnitine in Patients With Liver Cirrhosis on Energy Metabolism Using Indirect Calorimetry: A Pilot Study. J Clin Med Res, 2016 Dec, 8(12): 863-869.
86. Tsukuda Y, Suda G, Tsunematsu S et al. Anti-adipogenic and antiviral effects of l-carnitine on hepatitis C virus ifection. J Med Virol, 2017 May, 89(5): 857-866.
87. Головкин В.И., Зуев А.А., Привалова М.А., Абакаров Ш.А. Коррекция когнитивных нарушений и переносимости физической нагрузки у больных дисциркуляторной энцефалопатией с кардиоцеребральным синдромом. Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 2012, 2: 58-61.
88. Лобзин С.В., Головкин В.И., Попова Л.О. Карнитин и его производные при цереброваскулярных заболеваниях. Российский семейный врач, 2013, 1: 40-4.
89. Баймеева Н.В., Птицина С.Н., Мирошниченко И.И. L-карнитин в свете психоневрологических заболеваний. Психиатрия, 2016, 3: 92-7.
90. Ferreira GC, McKenna MC. L-Carnitine and Acetyl-L-carnitine Roles and Neuroprotection in Developing Brain. Neurochem Res, 2017 Jun, 42(6): 1661-75.
91. Soyer A, Gokten M. Oge K, Soylemezoglu F. The effect of intravenous L-carnitine on vasospasm process in the experimental subarachnoid hemorrhage model. Turk Neurosurg, 2017 Mar 25. doi: 10.5137/1019-5149.JTN.19257-16.2.
92. Nakamura M, Nagamine T. The Effect of Carnitine Supplementation on Hyperammonemia and Carnitine Deficiency Treated with Valproic Acid in a Psychiatric Setting. Innov Clin Neurosci, 2015 Sep-Oct, 12(9-10): 18-24.
93. Malek Mahdavi A, Mahdavi R, Kolahi S. Effects of l-Carnitine Supplementation on Serum Inflammatory Factors and Matrix Metalloproteinase Enzymes in Females with Knee Osteoarthritis: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Pilot Study. J Am Coll Nutr, 2016 Sep-Oct, 35(7): 597-603.
94. An JH, Kim SG. L-carnitine supplementation in hypothyroidism [Letter to the Editor]. Endocr J, 2016 Oct 29, 63(10): 939-40.
95. Benvenga S, Sindoni A. L-carnitine supplementation for the management of fatigue in patients with hypothyroidism on levothyroxine treatment [Letter to the Editor]. Endocr J, 2016 Oct 29, 63(10): 937-8.
96. An JH, Kim YJ, Kim KJ et al. L-carnitine supplementation for the management of fatigue in patients with hypothyroidism on levothyroxine treatment: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Endocr J, 2016 Oct 29, 63(10): 885-95.
97. Mohammadi H, Djalali M, Daneshpazhooh M et al. Effects of L-carnitine supplementation on biomarkers of oxidative stress, antioxidant capacity and lipid profile, in patients with pemphigus vulgaris: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Eur J Clin Nutr, 2017 Aug 23. doi: 10.1038/ejcn.2017.131.
Review
For citations:
Trukhan DI. ROLE AND LOCATION OF L-CARNITINE IN CYTOPROTECTION AND CORRECTION OF METABOLIC PROCESSES IN PATIENTS WITH METABOLIC SYNDROME. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2017;(12):182-187. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/2079-701X-2017-12-182-187
Views:
1091
Email this article 