25.08.2013

De antikatabole werking van een paar gram L-carnitine

Suppletie met enkele grammen L-carnitine per dag remt misschien de moleculaire afbraakmachinerie die in je spiercellen bij zware inspanning, een tekort aan voedingsstoffen of inactiviteit spiereiwitten afbreekt. Dat suggereert een dierstudie die veterinaire wetenschappers van Justus-Liebig-University in het Duitse Giessen hebben gepubliceerd in Nutrition & Metabolism.

Bij honger, ernstige ziekte en andere vormen van fysieke stress offert het lichaam spierweefsel op. In de spiercellen wordt het ubiquitin-proteasome system actief, dat spiereiwitten afbreekt. Katabole eiwitten die bij dat sloopproces een belangrijke rol spelen zijn MuRF1 en atrogin-1.

De Duitsers doen onderzoek naar de effecten van toevoeging van kleine hoeveelheden L-carnitine in voer voor biggen, in de hoop dat die stof een groeibevorderende werking heeft. In 2011 en 2012 publiceerden ze studies waarin suppletie met L-carnitine in spiercellen van biggen het katabole ubiquitin-proteasome system een tandje lager zette. [Mol Nutr Food Res. 2011 Mar;55(3):419-29.] [Animal. 2012 Jan;6(1):70-8.]

In 2013 verscheen een studie van dezelfde onderzoekers waarin ze L-carnitine aan ratten gaven, en waarin ze preciezer wilden uitzoeken hoe de antikatabole werking van L-carnitine in elkaar zit. In de experimentele groep van die studie kregen ratten van 4 weken oud voer dat per kg 1250 mg L-carnitine bevatte. Het humane equivalent van die dosis ligt in de orde van grootte van 1-3 gr L-carnitine per dag. De controlegroep kreeg standaardvoer.

In de 4 weken dat het experiment duurde bouwden de ratten een beetje meer spiereiwit op, en verminderde de hoeveelheid vet in hun spierweefsel.

Een deel van de verklaring van het spierversterkende effect zie je hierboven. De suppletie met L-carnitine verhoogde de concentratie IGF-1 in het bloed van de ratten [rechtsboven]. In de lever van de ratten was het gen voor IGF-1 harder gaan werken [linksboven]. [Hum... Zou dat betekenen dat groeihormoongebruikers harder groeien als ze L-carnitine slikken?]

L-carnitine verlaagde in de spiercellen de aanmaak en concentratie van de katabole eiwitten MuRF1 en atrogin-1. Bovendien vonden de onderzoekers minder eiwitten in het ubiquitin-proteasome system, die bezig waren verhakseld te worden [helemaal rechts in de figuur hieronder].

In de spiercellen verhoogde L-carnitine de activiteit van anabole signaalmoleculen als Akt en mTOR. Het aantal gefosforyleerde AKT- en mTOR-moleculen nam toe.

Waarschijnlijk door de activering van de anabole signaalmoleculen nam ook het aantal gefosforyleerde FoxO1-moleculen toe. FOXO1 is een katabool signaalmolecuul. In niet-gefosforyleerde toestand vertelt het de celkern dat het moleculen - en dus ook spiereiwitten - moet omzetten in glycogeen. Bovendien regelt FoxO1 de aanmaak van het katabole MuRF1. In gefosforyleerde toestand wordt FoxO1 echter snel afgebroken.

"Probably, the suppression of the ubiquitin-proteasome system by carnitine with respect to muscle protein degradation might be more pronounced and more relevant under condition of negative N balance, chronic diseases and denervation or under unloading conditions", schrijven de onderzoekers. "Under such conditions, the ubiquitin-proteasome system is strongly up-regulated leading to muscle atrophy and a reduction of the mass of skeletal muscles."

Bron:
Nutr Metab (Lond). 2013 Mar 15;10(1):28.

Meer:
L-Carnitine: ouder dan een eeuw en toch spiermassa opbouwen (1-3-2012)
L-Carnitine-L-Tartraat herstelt spieren na training (17-8-2010)
L-Carnitine L-Tartraat versnelt herstel na krachttraining (29-8-2003)