Acetyl L-Karnitin: En naturlig nyckelspelare för mitokondriernas energibildning

Funktion

Acetyl L-Karnitin (ALC) är en esterform av aminosyran L-Karnitin (LC), där båda finns i alla kroppens celler. Namnet ”karnitin” kommer från det latinska namnet på kött då de finns rikligast i våra muskelceller, speciellt de muskler som använder fett som bränsle. (1).

Enzymer i kroppen kan snabbt konvertera LC till ALC i kroppen (och det motsatta) beroende på cellens metaboliska behov (2). Därav används ALC och LC synonymt hädanefter. I tillskottsform används oftast ALC då det är den variant av karnitin som bäst tas upp i mage och tarm, samt lättast passerar blod-hjärn barriären (2).

ALC spelar en central roll i cellernas energiproduktion, bland annat genom att transportera långa fettsyror till mitokondrierna i cellerna så att dessa kan förbrännas för att producera energi. I tillägg så förbättrar ALC transporten av restprodukter ur cellerna och förhindrar att dessa ackumuleras och blir giftiga. (1).

ALC har även visat sig påverka cellens förbränning av kolhydrater till energi och glukosmetabolism. Detta har lett till flera teorier om hur ämnet kan påverka en av våra största folksjukdomar, dvs metabolt syndrom och specifikt övervikt. Sammanfattningsvis är ALC ett mångsidigt och naturligt kosttillskott med små risker för bieffekter. (2).

Förekomst och brist

Karnitin är icke-essentiell hos friska människor, dvs kroppen bildar ämnet själv genom en biosyntes av lysin och metionin i levern. I tillägg till det karnitin som produceras i kroppen får vi i oss små mängder genom kosten. (1).

I livsmedel finns det framför allt i köttprodukter så som biff, lever, fisk, fågel och mjölk. Generellt sett kan man säga att ju rödare kött, desto mer. I en varierad kost får man i sig mellan 60-180 mg per dag, men som vegetarian betydligt mindre (10-12mg). (1).

Det finns två typer av brister av LC, den första är genetisk som yttrar sig ofta runt femårsåldern genom muskelsvaghet eller hjärtproblem. Den andra orsaken beror på olika sjukdomstillstånd såsom njur eller leversjukdom som minskar upptaget eller ökar utsöndringen. I dessa fall tillsätts karnitin som tillskott för att råda bot. (1).

Ett för lågt intag av dess beståndsdelar lysin och metionin har också visat sig kunna ge brist på karnitin, där vegetarianer och veganer har ökad risk. Värt att nämna är att bildandet och upptaget främjas bland annat av C-vitamin. (1). Risken för brist ökar också med åldern där flera studier har påvisat att mängden karnitin minskar i vår kropp när vi åldras (2).

Hälsofrämjande effekter

Så vilken effekt har då LC i kroppen, och vad har forskningen hittills kunnat visa att tillskott av LC och ALC bidrar till? Nedan följer några områden som studerats.

Träning

Karnitin fullgör det sista steget i cellens omvandling av fett till energi. På grund av dess centrala roll i fettförbränningen har mycket forskning gjorts på huruvida tillskott kan förbättra utnyttjandet av fett som energikälla och därmed förlänga uthålligheten vid fysisk aktivitet och förbättra prestationen.

En dubbelblindad tvärsnittsstudie undersökte maximal prestationsförmåga hos 10 måttligt tränade män som fick inta 2g LC 1 timme innan ett cykeltest. Forskarna i studien fann att LC signifikant förbättrade maximal syreupptagningsförmåga och maximalt producerad watt vid det högsta intensitetsintervallet. (3). Således påvisades ämnet förbättra prestationen hos deltagarna när de tog i som mest på testcykeln jämfört med placebogruppen.

Gällande återhämtning så publicerades en sammanfattande litteraturstudie (4) år 2018. Den fann att LC förbättrar återhämtningen efter träning genom att minska antalet fria radikaler och andra markörer för cellskador genom att öka blodtillförseln och syre till den skadade vävnaden. Sammanfattningen nämner till exempel en inkluderande studie där äldre försökspersoner (55-70 år) som fått tillskott av ALC påvisade ökad muskelmassa tillsammans med minskad fysisk och mental trötthet. (4).

---

Studies in older adults further showed that L-carnitine intake can lead to increased muscle mass accompanied by a decrease in body weight and reduced physical and mental fatigue (4).

---

En annan dubbelblindad tvärsnittsstudie utförd på 110 atleter inom olika uthållighetsidrotter visade på tydliga positiva effekter hos de som fick tillskott jämfört med placebo, både efter en dos och efter tre veckors kontinuerligt intag av LC. Effekterna de fick var bland annat bättre fysisk prestation, muskelkontraktion, uthållighet och syreupptag. De positiva effekterna hänfördes till ett bättre utnyttjande av fettsyror som bränsle i cellerna. Författarna ger till och med rekommendationen att elitidrottare bör inta LC som prestationshöjande tillskott. (5).

Trots dessa positiva studier så är bevisen på ALC:s effekt på prestation inte helt konsekventa och mer forskning behövs. Enligt en granskning från 1998 (6) menar forskarna på att inkonsistensen i prestationsresultat av ALC som tillskott beror på svårigheten att utföra och utforma kontrollerade studier. För att läsa mer och få en nyanserad bild av ALC:s inverkan på prestation så rekommenderar jag att läsa den sammanfattande artikeln som jag refererar till i (6).

Åldrande

Åldrande är förknippat med minskad funktion i mitokondrierna, och man har även funnit att nivåerna av karnitin minskar i cellerna med åldern (1).

I en studie på unga och gamla råttor som fick tillskott av ALC tillsammans med liponsyra (en antioxidant) såg man att den åldersrelaterade nedsatta funktionen i mitokondriernas membran delvis kunde återställas.

I samma studie kunde man även visa att råttorna ökade den cellulära metabolismen i mitokondrierna och att de fick en minskad oxidativ stress. Tillskotten fick störst effekt på de äldre råttorna. Intressant är att man även såg en ökad rörelse och metabolism hos båda grupperna. (7). Tyvärr finns inga liknande studier på dess åldersdämpande effekt på människor i dagsläget.

En annan intressant iakttagelse gjord i flera studier är att man kunnat visa att tillskott av ALC hos äldre leder till minskad depression (2).

Hjärta och kärl

Det har gjorts många studier på hur tillskott av LC/ALC påverkar hjärthälsan, där man generellt kunnat påvisa positiva effekter på det kardiovaskulära systemet för patienter med specifika symtom. Främst på grund av att hjärtsvikt och liknande hjärtsjukdomar har förknippats med låga nivåer av karnitin i hjärtat. (1). Man har även kunnat bekräfta i djurstudier att tillskott av ALC sänker nivåerna av kolesterol och triglycerider i blodet (2), vilket båda är riskmarkörer för kardiovaskulär sjukdom.

Speciellt fascinerande är resultatet från en metaanalys från Mayo clinic som publicerades år 2013 där de inkluderade 13 studier på hjärtsjuka patienter. Sammantaget fann de att tillskott av LC minskade dödligheten med 27%, minskade incidenter av kammarflimmer med 65%, och angina (smärtattacker) med 40% under medianuppföljningstiden på 2 månader. (8).

I kontrast så påvisade en studie (9) att ett högt och långvarigt tillskott av LC skulle kunna ge ogynnsamma effekter på tarmfloran och kunna öka risken för kardiovaskulär sjukdom. Denna observationsstudie från 2013 gjordes på både råttor människor som fick tillskott av LC. Man fann bland annat att tarmfloran förändrades när karnitin bryts ner till trimethylamine-N-oxide (TMAO), ett ämne som tidigare visat sig bidra till ateroskleros (plackbildning) som är associerat med kardiovaskulära sjukdomar. (9).

Dock så visade studien att det bara var de råttor och människor som redan hade höga TMAO-nivåer och som åt kött som fick en förhöjd risk, inte de som åt vegetarisk kost. Forskarna nämner att detta delvis skulle kunna förklara sambandet mellan intag av rött kött och kardiovaskulär sjukdom som tidigare påvisats i epidemiologiska studier, och att mer forskning behövs. (9).

Cancer

När det gäller cancer så är det främst ALC:s lindrande effekt på biverkningar av cancerbehandlingar som undersökts. Det prestigefulla Memorial Sloan Kettering Cancer Center skriver bland annat på sin hemsida att cancerpatienter med högre nivåer av karnitin i blodet generellt sett är mer funktionella och har högre energi än de med låga nivåer. (10).

Det finns flera studier där cancerpatienter som får cytostatika eller strålbehandling och som upplever kraftig utmattning även har visat sig ha låga nivåer av karnitin (1). Till exempel i en studie där deltagarna fick 4g LC per dag i 7 dagar så upplevde de flesta (45 av 50) ett förbättrat tillstånd (baserat på en enkät) när nivåerna av karnitin återupprättades till normala nivåer. (11).

Det finns även indikationer på att tillskott av ALC förbättrar näringsstatusen hos cancerpatienter, vilket visades i en studie gjord på patienter med cancer i bukspottskörteln. Mer forskning behövs om ämnets effekt på cancersjuka då det även gjorts viss forskning med uteblivet resultat. (10).

Typ-2 diabetes

Insulinresistensen som är förknippad med typ-2 diabetes tror man har att göra med en brist i fettsyraoxidationen i musklerna, vilket har lett till en hypotes om att dysfunktionella mitokondrier bidrar till tillståndet. En ökad fettinlagring i muskelmassan har således blivit en markör associerad med typ-2 diabetes. (1). Viss forskning tyder på att tillskott av LC ökar insulinkänsligheten hos typ-2 diabetiker, vilket därmed skulle kunna lindra sjukdomen (10). Teorierna om varför sträcker sig från att man visat på minskad fettmängd i musklerna till en sänkt glukosmängd i blodet genom en ökad fettoxidation i cellerna. (1).

Ytterligare en studie (12) på både friska individer och typ-2 diabetes patienter fann att tillskott av ALC och LC ökade fettoxidationen i cellerna och sänker glukosnivåerna i blodet. Forskarna förklarar effekten genom karnitinets förmåga att agera som en ”shuttle” och transportera fettsyror genom cellmembranet för att möta energibehovet:

---

In conclusion, both L-carnitine and ALC are effective in improving insulin-mediated glucose disposal either in healthy subjects or in type 2 diabetic patients (12).

---

ALC har även visat sig ha positiva effekter på lindringen av nervsmärta hos diabetespatienter. I en multi-center studie där försökspersonerna antingen hade typ-1 eller typ-2 diabetes och upplevde nervsmärtor intogs 3g ALC per dag i ett helt år. Resultatet var att dessa fick signifikant minskade nervsmärtor och förbättrad vibrationskänslighet. (13).

Fertilitet

Man har kunnat visa att mängden karnitin i sperma är direkt relaterad till mängden sperma och spermiernas förmåga att röra sig (1), därav har det framkommit teorier att ämnet skulle kunna förbättra fertiliteten hos män.

I en randomiserad och dubbelblindad tvärsnittsstudie fick 100 infertila män inta 2g LC per dag eller placebopiller. Studien följde ett protokoll där 2 månader av intag följdes av en 2 månader wash-out period, därefter återupprepades samma cykel och deltagarnas sperma analyserades igen. Den grupp som fått LC visade sig ha spermier med signifikant förbättrad kvalitet och bättre förmåga att röra sig. (14).

Den positiva effekten på fertilitet anses bero på en ökad mitokondriell fettoxidation som förser spermierna med mer energi, tillsammans med en minskad celldöd i testiklarna. Även om flera studier visar på positiva resultat så är det viktigt att påpeka är att det även finns studier på infertila män som inte visat på signifikanta effekter och att fertilitetsområdet behöver utredas mer. (1). Tyvärr har jag inte hittat några studier hur karnitin påverkar fertilitet hos kvinnor.

Minne och Alzheimers

Det finns många studier på hur ALC påverkar minnet och de flesta visar på positiva effekter. En metaanalys som inkluderade dubbelblindade och placebokontrollerade studier på försökspersoner med mild nedsatt minnesförmåga och i tidigt stadie till Alzheimers utredde ALC:s effekt på minnet. Studierna som inkluderades pågick i 3, 6 och 12 månader och dosen ALC varierade mellan 1.5-3g per dag. Ett effektmått räknades ut för att kunna harmonisera de olika mätetalen i studierna och man kunde konkludera att ALC signifikant förbättrar minnet. Dessutom ökade effekten med tiden. Ett flertal av studierna nämner att de bland annat kunde konstatera förbättringar i igenkännande av personer, uppmärksamhet och rumsuppfattning. (15).

En annan intressant studie som inkluderade mer än 500 patienter med Alzheimers eller demens fick 1.5-3g ALC per dag. Resultaten visade att ALC bromsade hjärnans åldrande genom ett flertal processer, vilka inkluderar karnitinets antioxidativa effekt, ökad energi i mitokondrierna, stabilisering av intracellulära membran samt positiva påverkan på neurotransmittorerna som påverkas av kolin. (16).

Sammanfattning

ALC och LC är naturligt förekommande ämnen i kroppen där ytterligare tillskott har visat sig förbättra fettoxidationen i våra celler och därmed mitokondriernas funktion. Trots att mycket forskning kvarstår så kan vi redan idag säga att det finns mycket som tyder på att tillskott av ALC har en positiv inverkan på prestation och en mängd kroniska och åldersrelaterade sjukdomar. Dessutom är risken för biverkningar låg om det tas i korrekta doser.

Om författaren

Simon Häger är till yrket marknadsstrateg inom medtech. Han har ett stort intresse för träning, hälsa och livsstil och bloggar på sin fritid för Cellexir.

Bibliography

1. National Institutes of Health. Carnitine. National Institutes of Health. [Online] 10 17, 2017. [Cited: 06 12, 2019.] https://ods.od.nih.gov/factsheets/Carnitine-HealthProfessional/.
2. Mendelson, Scott D. NUTRITIONAL SUPPLEMENTS AND METABOLIC SYNDROME. s.l. : Elsevier, 2008. https://www.sciencedirect.com/book/9780123742407/metabolic-syndrome-and-psychiatric-illness.
3. Influence of L-carnitine administration on maximal physical exercise. Vecchiet L, Di Lisa F, Pieralisi G, Ripari P, Menabò R, Giamberardino MA, Siliprandi N. 5-6, s.l. : Eur J Appl Physiol Occup Physiol., 1990, Vol. 61. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2127744/.
4. l-Carnitine Supplementation in Recovery after Exercise. Roger Fielding, Linda Riede, James P. Lugo, and Aouatef Bellamine. 3, s.l. : Nutrients, 2018, Vol. 10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5872767/.
5. Studies concerning chronic and acute effects of L-carnitina in elite athletes. Drăgan IG, Vasiliu A, Georgescu E, Eremia N. 2, 1989, Vol. 26. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2510191.
6. The role of carnitine and carnitine supplementation during exercise in man and in individuals with special needs. Brass EP, Hiatt WR. 3, s.l. : J Am Coll Nutr, 1998, Vol. 17. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9627906?dopt=Abstract.
7. Feeding acetyl-L-carnitine and lipoic acid to old rats significantly improves metabolic function while decreasing oxidative stress. Hagen TM, Liu J, Lykkesfeldt J, Wehr CM, Ingersoll RT, Vinarsky V, Bartholomew JC, Ames BN. 4, s.l. : Proc Natl Acad Sci U S A., 2002, Vol. 99. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11854487?dopt=Abstract.
8. L-carnitine in the secondary prevention of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. DiNicolantonio JJ, Lavie CJ, Fares H, Menezes AR, O'Keefe JH. 6, s.l. : Mayo Clin Proc, 2013, Vol. 88. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23597877?dopt=Abstract.
9. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Koeth RA, Wang Z, Levison BS, Buffa JA, Org E, Sheehy BT, Britt EB, Fu X, Wu Y, Li L, Smith JD, DiDonato JA, Chen J, Li H, Wu GD, Lewis JD, Warrier M, Brown JM, Krauss RM, Tang WH, Bushman FD, Lusis AJ, Hazen SL. 5, s.l. : Nat Med, 2013, Vol. 19. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23563705?dopt=Abstract.
10. Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Carnitine. Memorial Sloan Kettering Cancer Center. [Online] 06 05, 2018. [Cited: 07 29, 2019.] https://www.mskcc.org/cancer-care/integrative-medicine/herbs/carnitine.
11. Potential role of levocarnitine supplementation for the treatment of chemotherapy-induced fatigue in non-anaemic cancer patients. Graziano F, Bisonni R, Catalano V, Silva R, Rovidati S, Mencarini E, Ferraro B, Canestrari F, Baldelli AM, De Gaetano A, Giordani P, Testa E, Lai V. 12, s.l. : Br J Cancer, 2002, Vol. 86. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12085175?dopt=Abstract.
12. Carnitine in type 2 diabetes. G, Mingrone. s.l. : Ann N Y Acad Sci., 2004. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15591007?dopt=Abstract.
13. Acetyl-L-carnitine improves pain, nerve regeneration, and vibratory perception in patients with chronic diabetic neuropathy: an analysis of two randomized placebo-controlled trials. Sima AA, Calvani M, Mehra M, Amato A and Group., Acetyl-L-Carnitine Study. 1, s.l. : Diabetes Care, 2005, Vol. 28. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15616239?dopt=Abstract.
14. Use of carnitine therapy in selected cases of male factor infertility: a double-blind crossover trial. Lenzi A, Lombardo F, Sgrò P, Salacone P, Caponecchia L, Dondero F, Gandini L. 2, s.l. : Fertil Steril, 2003, Vol. 79. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12568837?dopt=Abstract.
15. Meta-analysis of double blind randomized controlled clinical trials of acetyl-L-carnitine versus placebo in the treatment of mild cognitive impairment and mild Alzheimer's disease. Montgomery SA, Thal LJ, Amrein R. 2, s.l. : Int Clin Psychopharmacol, 2003, Vol. 18. Int Clin Psychopharmacol.
16. Action of Acetyl L carnitine in neurodegeneration and Alzheimers disease. M Calvani, et al. 663:483–6, s.l. : The New York Academy of Science, 1992. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1749-6632.1992.tb38710.x.