Acetil-L-carnitina

Le informazioni riportate non sono consigli medici e potrebbero non essere accurate. I contenuti hanno solo fine illustrativo e non sostituiscono il parere medico: leggi le avvertenze.
Acetil-L-carnitina
Nome IUPAC
(R)-3-acetilossi-4-trimetilammonio-butanoato
Nomi alternativi
Levacecarnina, ALCAR
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC9H17NO4
Massa molecolare (u)203,236 g/mol
Numero CAS3040-38-8
Numero EINECS608-476-7
Codice ATCN06BX12
PubChem1
DrugBankDBDB08842
SMILES
CC(=O)OC(CC(=O)[O-])C[N+](C)(C)C
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante
attenzione
Frasi H315 - 319 - 335
Consigli P261 - 305+351+338 [1]

La acetil-L-carnitina (conosciuta anche come L-acetilcarnitina, levacecarnina o ALCAR) è una forma acetilata della L-carnitina. La molecola trova utilizzo in clinica come coadiuvante nel trattamento delle vasculopatie cerebrali. Il composto nell'organismo, e precisamente nel sangue, viene metabolizzato grazie a esterasi plasmatiche in carnitina, la quale viene utilizzata per trasportare gli acidi grassi nei mitocondri: gli acidi grassi vengono quindi utilizzati e ossidati.

Farmacodinamica

[modifica | modifica wikitesto]

La levacecarnina viene sintetizzata nei mitocondri a partire dalla carnitina e dall'acetil-CoA, per opera dell'enzima L-acetilcarnitina transferasi, con il rilascio del coenzima A.
Durante un intenso esercizio fisico una gran parte della L-carnitina e acetil-CoA inutilizzati vengono convertiti in ALCAR e coenzima-A (CoA) all'interno dei mitocondri grazie all'enzima carnitina O-acetiltransferasi.[2]
L'ALCAR viene trasportato al di fuori dei mitocondri dove si converte nuovamente nei due costituenti base. La L-carnitina viene riportata indietro nei mitocondri dove, con gruppi acilici, facilita l'utilizzo degli acidi grassi, tuttavia un eccesso di acetil-CoA può bloccare questo processo.[3][4] L'eccesso di acetil-CoA provoca infatti un aumento del numero di carboidrati che possono essere utilizzati a scopo energetico a scapito degli acidi grassi. Ciò avviene tramite diversi meccanismi all'interno e all'esterno dei mitocondri. Il meccanismo di trasporto di ALCAR comporta una riduzione di acetil-CoA all'interno dei mitocondri, ma un aumento all'esterno.[5][6]
Il metabolismo del glucosio nei soggetti diabetici migliora con la somministrazione sia di ALCAR[7] sia di L-carnitina.[8] ALCAR diminuisce il consumo di glucosio e favorisce invece l'ossidazione degli acidi grassi nei pazienti non diabetici.[9] Una quota di L-carnitina viene convertita in ALCAR dopo l'ingestione nell'uomo.[10]
Il farmaco in ultima analisi agisce come donatore di gruppi acetilici che, associati con il coenzima A, intervengono nel ciclo di Krebs: vengono così influenzati sia il metabolismo degli acidi grassi sia quello dei glucidi.

La molecola è simile, da un punto di vista strutturale, all'acetilcolina: è stata avanzata l'ipotesi che la L-acetilcarnitina a livello del sistema nervoso centrale possa partecipare alla formazione di questo mediatore chimico.[11][12]
Gli effetti neuroprotettivi della somministrazione di ALCAR sono stati sperimentalmente dimostrati in modelli di ischemia cerebrale in ratti[13] e nel trattamento di danni al sistema nervoso periferico. Alcuni studi hanno evidenziato possibili effetti neuroprotettivi anche nei pazienti con malattia di Parkinson.[14] È stato accertato che ALCAR accresce la motilità degli spermatozoi, probabilmente in conseguenza di un incremento dei livelli plasmatici di testosterone, in quanto favorisce un maggior rilascio di ormone luteinizzante.[15][16][17] Poiché la motilità degli spermatozoi è tra i fattori più importanti nel determinare la potenziale fertilità di un individuo, acetil-L-carnitina potrebbe essere di utilità in alcuni maschi per incrementarne la fertilità.

Farmacocinetica

[modifica | modifica wikitesto]

Studi eseguiti nel ratto hanno messo in evidenza che concentrazioni plasmatiche massime (Cmax) di 5375 µmoli/L si ottengono a distanza di 5 minuti dalla somministrazione endovenosa di 333 mg/kg peso corporeo. Nelle sei ore successive le concentrazioni calano fino a valori di 106 µmoli/L. A seguito di somministrazione per via orale di 500 mg/kg peso corporeo entro 4 ore viene raggiunto un picco plasmatico di circa 40 µmoli/L. Questo valore resta costante per circa 8 ore. Il farmaco può attraversare la barriera ematoencefalica e, una volta penetrato nel sistema nervoso centrale (SNC) probabilmente gioca un ruolo come sostanza antiossidante.[18][19]

Sebbene la somministrazione di ALCAR sia stata spesso suggerita al posto della semplice L-carnitina, a causa di una maggiore biodisponibilità, diversi studi hanno messo in evidenza che ALCAR possa in realtà avere una biodisponibilità orale minore rispetto alla forma non acetilata.[20]

Nel topo la DL50 è maggiore di 3000 mg/kg peso corporeo, quando il composto viene iniettato per via intramuscolare. La DL50 in caso di somministrazione per via intraperitoneale è superiore a 3600 mg/kg e maggiore di 1600 mg/kg, quando la somministrazione sia per via endovenosa. In caso di somministrazione per via orale il parametro risulta superiore a 18.000 mg/kg.

Nei soggetti adulti è stata utilizzata per il trattamento di nevriti e radicoliti (infiammazioni delle radici nervose) secondarie a lesioni meccaniche traumatiche, dirette e indirette, compressive e infiammatorie.[21][22]
Ne è stato sperimentato l'utilizzo anche per migliorare lo stato di depressione,[23][24] la distimia[25] e le capacità cognitive dell'anziano[26] e nella malattia di Alzheimer.[27][28][29][30][31]
Una revisione del 2003 concludeva affermando che pur in presenza di beneficio, basandosi sulla scala Clinical Global Impression, a seguito di trattamento con levacecarnina, tuttavia non vi erano differenze statisticamente significative tra i gruppi di pazienti trattati con il farmaco e quelli con placebo.[32]

Effetti collaterali

[modifica | modifica wikitesto]

Nel corso del trattamento, e particolarmente nelle fasi iniziali, alcuni individui possono manifestare eccitazione, ansia, agitazione psicomotoria e talvolta insonnia. Questa sintomatologia regredisce rapidamente con la diminuzione del dosaggio assunto.

Controindicazioni

[modifica | modifica wikitesto]

Il farmaco è controindicato in soggetti con ipersensibilità nota al principio attivo oppure a uno qualsiasi degli eccipienti della formulazione farmaceutica.

Dosi terapeutiche

[modifica | modifica wikitesto]

La levacecarnina può essere somministrata per os alla dose giornaliera di 0,5-1,5 g in 2-3 somministrazioni.

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. dell'11.10.2012, riferita al cloridrato
  2. ^ A. Zeyner, J. Harmeyer, Metabolic functions of L-carnitine and its effects as feed additive in horses. A review., in Arch Tierernahr, vol. 52, n. 2, 1999, pp. 115-38, PMID 10548966.
  3. ^ SL. Longnus, RB. Wambolt; RL. Barr; GD. Lopaschuk; MF. Allard, Regulation of myocardial fatty acid oxidation by substrate supply., in Am J Physiol Heart Circ Physiol, vol. 281, n. 4, Ott 2001, pp. H1561-7, PMID 11557544.
  4. ^ W. Lysiak, K. Lilly; F. DiLisa; PP. Toth; LL. Bieber, Quantitation of the effect of L-carnitine on the levels of acid-soluble short-chain acyl-CoA and CoASH in rat heart and liver mitochondria., in J Biol Chem, vol. 263, n. 3, Gen 1988, pp. 1151-6, PMID 3335535.
  5. ^ B. Kiens, Skeletal muscle lipid metabolism in exercise and insulin resistance., in Physiol Rev, vol. 86, n. 1, Gen 2006, pp. 205-43, DOI:10.1152/physrev.00023.2004, PMID 16371598.
  6. ^ GD. Lopaschuk, J. Gamble, The 1993 Merck Frosst Award. Acetyl-CoA carboxylase: an important regulator of fatty acid oxidation in the heart., in Can J Physiol Pharmacol, vol. 72, n. 10, Ott 1994, pp. 1101-9, PMID 7882173.
  7. ^ A. Giancaterini, A. De Gaetano; G. Mingrone; D. Gniuli; E. Liverani; E. Capristo; AV. Greco, Acetyl-L-carnitine infusion increases glucose disposal in type 2 diabetic patients., in Metabolism, vol. 49, n. 6, Giu 2000, pp. 704-8, DOI:10.1053/meta.2000.6250, PMID 10877193.
  8. ^ G. Mingrone, AV. Greco; E. Capristo; G. Benedetti; A. Giancaterini; A. De Gaetano; G. Gasbarrini, L-carnitine improves glucose disposal in type 2 diabetic patients., in J Am Coll Nutr, vol. 18, n. 1, Feb 1999, pp. 77-82, PMID 10067662.
  9. ^ FB. Stephens, D. Constantin-Teodosiu; PL. Greenhaff, New insights concerning the role of carnitine in the regulation of fuel metabolism in skeletal muscle., in J Physiol, vol. 581, Pt 2, Giu 2007, pp. 431-44, DOI:10.1113/jphysiol.2006.125799, PMID 17331998.
  10. ^ Y. Cao, YX. Wang; CJ. Liu; LX. Wang; ZW. Han; CB. Wang, Comparison of pharmacokinetics of L-carnitine, acetyl-L-carnitine and propionyl-L-carnitine after single oral administration of L-carnitine in healthy volunteers., in Clin Invest Med, vol. 32, n. 1, 2009, pp. E13-9, PMID 19178874.
  11. ^ E. Tempesta, L. Janiri; C. Pirrongelli, Stereospecific effects of acetylcarnitine on the spontaneous activity of brainstem neurones and their responses to acetylcholine and serotonin., in Neuropharmacology, vol. 24, n. 1, Gen 1985, pp. 43-50, PMID 2858832.
  12. ^ L. Janiri, E. Tempesta, A pharmacological profile of the effects of carnitine and acetyl carnitine on the central nervous system., in Int J Clin Pharmacol Res, vol. 3, n. 4, 1983, pp. 295-306, PMID 6088408.
  13. ^ AA. Al-Majed, MM. Sayed-Ahmed; FA. Al-Omar; AA. Al-Yahya; AM. Aleisa; OA. Al-Shabanah, Carnitine esters prevent oxidative stress damage and energy depletion following transient forebrain ischaemia in the rat hippocampus., in Clin Exp Pharmacol Physiol, vol. 33, n. 8, Ago 2006, pp. 725-33, DOI:10.1111/j.1440-1681.2006.04425.x, PMID 16895547.
  14. ^ MF. Beal, Bioenergetic approaches for neuroprotection in Parkinson's disease., in Ann Neurol, 53 Suppl 3, 2003, pp. S39-47; discussion S47-8, DOI:10.1002/ana.10479, PMID 12666097.
  15. ^ DE. Brooks, Activity and androgenic control of enzymes associated with the tricarboxylic acid cycle, lipid oxidation and mitochondrial shuttles in the epididymis and epididymal spermatozoa of the rat., in Biochem J, vol. 174, n. 3, Set 1978, pp. 741-52, PMID 728083.
  16. ^ S. Palmero, M. Leone; M. Prati; M. Costa; M. Messeni Leone; E. Fugassa; L. De Cecco, The effect of L-acetylcarnitine on some reproductive functions in the oligoasthenospermic rat., in Horm Metab Res, vol. 22, n. 12, Dic 1990, pp. 622-6, DOI:10.1055/s-2007-1004988, PMID 1981766.
  17. ^ B. Bidzinska, F. Petraglia; S. Angioni; AD. Genazzani; M. Criscuolo; G. Ficarra; A. Gallinelli; GP. Trentini; AR. Genazzani, Effect of different chronic intermittent stressors and acetyl-l-carnitine on hypothalamic beta-endorphin and GnRH and on plasma testosterone levels in male rats., in Neuroendocrinology, vol. 57, n. 6, Giu 1993, pp. 985-90, PMID 8232773.
  18. ^ K. Kidouchi, N. Sugiyama; H. Morishita; Y. Wada; S. Nagai; J. Sakakibara, Analytical method for urinary glutarylcarnitine, acetylcarnitine and propionylcarnitine with a carboxylic acid analyser and a reversed-phase column., in J Chromatogr, vol. 423, Dic 1987, pp. 297-303, PMID 3443662.
  19. ^ K. Barhwal, SK. Hota; V. Jain; D. Prasad; SB. Singh; G. Ilavazhagan, Acetyl-l-carnitine (ALCAR) prevents hypobaric hypoxia-induced spatial memory impairment through extracellular related kinase-mediated nuclear factor erythroid 2-related factor 2 phosphorylation., in Neuroscience, vol. 161, n. 2, Giu 2009, pp. 501-14, DOI:10.1016/j.neuroscience.2009.02.086, PMID 19318118.
  20. ^ K. Eder, J. Felgner; K. Becker; H. Kluge, Free and total carnitine concentrations in pig plasma after oral ingestion of various L-carnitine compounds., in Int J Vitam Nutr Res, vol. 75, n. 1, Gen 2005, pp. 3-9, PMID 15830915.
  21. ^ AD. Wilson, A. Hart; T. Brännström; M. Wiberg; G. Terenghi, Delayed acetyl-L-carnitine administration and its effect on sensory neuronal rescue after peripheral nerve injury., in J Plast Reconstr Aesthet Surg, vol. 60, n. 2, 2007, pp. 114-8, DOI:10.1016/j.bjps.2006.04.017, PMID 17223507.
  22. ^ SP. Patel, PG. Sullivan; TS. Lyttle; AG. Rabchevsky, Acetyl-L-carnitine ameliorates mitochondrial dysfunction following contusion spinal cord injury., in J Neurochem, vol. 114, n. 1, Lug 2010, pp. 291-301, DOI:10.1111/j.1471-4159.2010.06764.x, PMID 20438613.
  23. ^ E. Tempesta, L. Casella; C. Pirrongelli; L. Janiri; M. Calvani; L. Ancona, L-acetylcarnitine in depressed elderly subjects. A cross-over study vs placebo., in Drugs Exp Clin Res, vol. 13, n. 7, 1987, pp. 417-23, PMID 3308388.
  24. ^ G. Garzya, D. Corallo; A. Fiore; G. Lecciso; G. Petrelli; C. Zotti, Evaluation of the effects of L-acetylcarnitine on senile patients suffering from depression., in Drugs Exp Clin Res, vol. 16, n. 2, 1990, pp. 101-6, PMID 2205455.
  25. ^ R. Bella, R. Biondi; R. Raffaele; G. Pennisi, Effect of acetyl-L-carnitine on geriatric patients suffering from dysthymic disorders., in Int J Clin Pharmacol Res, vol. 10, n. 6, 1990, pp. 355-60, PMID 2099360.
  26. ^ E. Bonavita, Study of the efficacy and tolerability of L-acetylcarnitine therapy in the senile brain., in Int J Clin Pharmacol Ther Toxicol, vol. 24, n. 9, Set 1986, pp. 511-6, PMID 3781687.
  27. ^ G. Acierno, [The use of 1-acetylcarnitine in (presenile and senile) Alzheimer's disease. Preliminary results]., in Clin Ter, vol. 105, n. 2, Apr 1983, pp. 135-45, PMID 6345054.
  28. ^ G. Rai, G. Wright; L. Scott; B. Beston; J. Rest; AN. Exton-Smith, Double-blind, placebo controlled study of acetyl-l-carnitine in patients with Alzheimer's dementia., in Curr Med Res Opin, vol. 11, n. 10, 1990, pp. 638-47, DOI:10.1185/03007999009112690, PMID 2178869.
  29. ^ A. Spagnoli, U. Lucca; G. Menasce; L. Bandera; G. Cizza; G. Forloni; M. Tettamanti; L. Frattura; P. Tiraboschi; M. Comelli, Long-term acetyl-L-carnitine treatment in Alzheimer's disease., in Neurology, vol. 41, n. 11, Nov 1991, pp. 1726-32, PMID 1944900.
  30. ^ M. Passeri, D. Cucinotta; PA. Bonati; M. Iannuccelli; L. Parnetti; U. Senin, Acetyl-L-carnitine in the treatment of mildly demented elderly patients., in Int J Clin Pharmacol Res, vol. 10, n. 1-2, 1990, pp. 75-9, PMID 2201659.
  31. ^ LJ. Thal, A. Carta; WR. Clarke; SH. Ferris; RP. Friedland; RC. Petersen; JW. Pettegrew; E. Pfeiffer; MA. Raskind; M. Sano; MH. Tuszynski, A 1-year multicenter placebo-controlled study of acetyl-L-carnitine in patients with Alzheimer's disease., in Neurology, vol. 47, n. 3, Set 1996, pp. 705-11, PMID 8797468.
  32. ^ S. Hudson, N. Tabet, Acetyl-L-carnitine for dementia., in Cochrane Database Syst Rev, n. 2, 2003, pp. CD003158, DOI:10.1002/14651858.CD003158, PMID 12804452.