Дефицит карнитина: причины, симптомы и лечение

Смотреть видео

• Смотрите видео на YouTube

мы хотим указать ряд условий, при которых дефицит этой молекулы приводит к дефектам окисления длинноцепочечных жирных кислот с негативными последствиями для клеточного метаболизма и всего организма.

Shutterstock

По вызывающим причинам можно выделить два разных типа дефицита карнитина: первичный и вторичный.

Чтобы лучше понять причины и последствия дефицита карнитина, безусловно, полезно знать эту молекулу и биологические функции, которые она выполняет.

вырабатывается организмом - в основном печенью и почками - начиная с двух незаменимых аминокислот, лизина и метионина. На клеточном уровне карнитин играет роль переносчика длинноцепочечных жирных кислот внутри митохондрии, где они будут подвергаться воздействию бета-окисление с целью производства молекул АТФ, незаменимого источника энергии для выполнения всех клеточных функций. Таким образом, карнитин играет важную роль в производстве энергии.

Однако для выполнения своей функции карнитин должен иметь возможность проникать в клетку, связываться с жирными кислотами, обнаруженными в цитоплазме, транспортировать их внутрь митохондрии и высвобождать их, а затем выйти из митохондриального матрикса и начать новый цикл. Для этого необходимо как наличие подходящей концентрации карнитина, так и наличие и функционирование системы белков и транспортеров, локализованных на клеточной и митохондриальной мембране.Набор реакций, которые позволяют карнитину выполнять свою задачу, также с участием белков и переносчиков, упомянутых выше, называется «карнитиновой системой».

Следовательно, для правильного производства энергии важно, чтобы вся эта система была полностью функциональной.

Изменения и аномалии любого рода на любом из этапов или факторов, составляющих карнитиновую систему, могут нарушить баланс выработки энергии, следовательно, клеточного метаболизма и функций различных тканей организма, что приводит к появлению заболеваний, часто серьезных. и смертельный.

которые возникают в генах, кодирующих белки, участвующие в карнитиновой системе. В зависимости от гена, затронутого мутацией, можно выделить несколько типов первичной недостаточности карнитина. Однако, не вдаваясь в подробные описания, мы ограничимся утверждением, что задействованные белки могут быть:

• Карнитин-пальмитоил-трансфераза типа I (CPT-I): локализуется на внешней митохондриальной мембране, катализирует перенос ацильных групп от ацил-КоА к карнитину, продуцируя ацилкарнитины.
• Карнитин-пальмитоил-трансфераза типа II (CPT-II): она локализуется на внутренней митохондриальной мембране, катализирует обратную реакцию реакции, катализируемой CPT-I, превращая ацилкарнитины в ацил-КоА, а затем передается на бета-окисление.
• Карнитин-ацилкарнитин-транслоказа (CT или CACT): локализуется на внутренней митохондриальной мембране; обменивает цитоплазматический ацилкарнитин на митохондриальный свободный карнитин (антипортный режим), экспортирует ацетилкарнитин из митохондрии в цитозоль (унипортный режим), позволяет потоку карнитина и короткоцепочечного ацилкарнитина из митохондрии в цитозоль и наоборот, чтобы поддерживать правильное соотношение свободный карнитин / ацилкарнитин.

Мутации в этих белках приводят к резкому снижению внутриклеточного уровня карнитина. В результате длинноцепочечные жирные кислоты не могут быть перенесены в митохондриальный матрикс и больше не доступны для бета-окисления и производства энергии.