Deficiencia de captacion de carnitina

Introducción

Es una sustancia natural o un producto del metabolismo que ocurre en las células vivas. Como el propio cuerpo la produce, no se considera como un nutriente esencial y no se puede clasificar como vitamina. Tampoco es un aminoácido, aunque muchas publicaciones se refieran a ella de esa manera. Desde un punto de vista químico, se clasifica como un amino cuaternario. Pero realmente solo necesitas saber que es una sustancia metabólica producida por tu cuerpo.

Es una amina cuaternaria sintetizada en el hígado, los riñones y el cerebro a partir de dos aminoácidos esenciales, la lisina y la metionina. En ocasiones se la ha confundido con el ácido fólico (vitamina B9). La carnitina es responsable del transporte de ácidos grasos al interior de las mitocondrias, orgánulos celulares encargados de la producción de energía.

Beneficios de la carnitina

La carnitina ayuda a las bacterias a soportar el estrés osmótico debido a bajas temperaturas o la salinidad.

En los eucariontes, la carnitina se encarga de llevar los grupos acilo al interior de la matriz mitocondrial por medio del siguiente mecanismo:

La enzima carnitina palmitoiltransferasa I (CPTI), ubicada en la membrana mitocondrial externa, escinde el coenzima A de la molécula de acil-CoA al tiempo que une la carnitina disponible en el espacio intermembranario, originando acilcarnitina; el CoA queda libre y puede salir al citosol para activar otro ácido graso.

A continuación, una proteína transportadora, llamada carnitina-acilcarnitina translocasa, situada en la membrana mitocondrial interna, transfiere la acilcarnitina a la matriz mitocondrial, donde la carnitina palmitoiltrasnferasa II (CPTII) escinde la carnitina y une al ácido graso una molécula de CoA de la matriz; se regenera así el acil-CoA.

La carnitina se devuelve al espacio intermembranario mediante la translocasa y puede reaccionar de nuevo con otro acil-CoA, repitiéndose el ciclo.

Cierto metabolitos, como la carnitina, han demostrado tener ciertos efectos beneficiosos para el cuerpo humano cuando se ingieren como en la dieta y en forma de suplementos. Algunos nutricionistas ven a la carnitina como una especie de vitamina porque es un factor clave y esencial en el crecimiento de los niños. Para los adultos, se considera como una sustancia que mejora la salud y tiene un rol importante en la optimización de la salud y la longevidad, pero no es absolutamente necesaria como suplemento para la supervivencia.

Historia de la carnitina

A pesar de que se descubrió en 1905, no fue hasta mediados de los años 50 cuando se demostró que el principal papel de la carnitina es acelerar el proceso de oxidación de ácidos grasos (y de esta manera la ulterior producción de energía). La deficiencia de carnitina conduce a una disminución sustancial de la producción de energía y al aumento de masa del tejido adiposo.

Has podido notar que nos podemos referir a esta sustancia como L-carnitina e incluso puede ser precedida por una D. Como muchas otras sustancias que se producen de manera natural, esta molécula tiene dos formas que son un espejo la una de la otra. Los científicos utilizan las letras L y D para distinguir entre ambas formas. Es importante saber que la l es la forma activa en tu cuerpo, no la D-carnitina. Por tanto, cuando vayas a comprar productos derivados, siempre busca la L. En esta página, siempre que nos refiramos a la carnitina líquida, estaremos hablando de la forma con L, a menos que especifiquemos que sea la D.

Sintesis de Carnitina

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Este amino produce principalmente en el hígado, el cerebro y en los riñones a través de una series de procedimientos bioquímicos. Estos procesos bioquímicos forman una secuencia metabólica sintética y funcionan de una manera similar a cualquier línea de montaje.

Cada célula de nuestro cuerpo contiene una estructura especializada llamada mitocondria, que tiene como función la producción de energía. Es por eso que a menudo se refieren a la mitocondria como la central eléctrica de las células. Aunque las células también pueden producir energía de la glucosa y los aminoácidos, la producción de energía de los ácidos grasos en la mitocondria es muy importante para tu salud.

Los ácidos grasos que se entregan a las células gracias al sistema circulatorio necesitan carnitina para transportarlas a través de la membrana de la célula de la mitocondria. De hecho, esta es su principal función. Con esta información, debería ser fácil deducir cómo la carnitina

ayuda en la pérdida de grasa: enviando más ácidos grasos a las mitocondrias para que se usen como energía, la carnitina se segura de que se almacena menos grasa.

Deficiencia de carnitina

Deficiencia de CAT, por sus siglas en inglés, significa "deficiencia de carnitina- acilcarnitina translocasa". Es un tipo de enfermedad de la oxidación de ácidos grasos. Las personas con deficiencia de CAT tienen problemas para descomponer la grasa en energía para el cuerpo.

Enfermedades de la oxidación de ácidos grasos:

Las enfermedades relacionadas con la oxidación de los ácidos grasos (FAOD, por sus siglas en inglés) son un grupo de enfermedades hereditarias poco usuales. Se origina debido a ciertas enzimas que no funcionan correctamente.

Varias enzimas son necesarias para descomponer las grasas en el cuerpo (un proceso llamado oxidación de los ácidos grasos). Cuando estas enzimas no funcionan bien, pueden causar una enfermedad de la oxidación de ácidos grasos. Las personas que tienen una FAOD no pueden procesar las grasas de los alimentos que comen o la grasa almacenada en sus cuerpos.

Existen distintos síntomas y tratamientos según el tipo de FAOD. También pueden variar en diferentes personas con la misma FAOD. Las FAOD se heredan como un rasgo autosómico recesivo y afectan tanto a hombres como a mujeres.

Hay dos formas de deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa. El tipo más común es severo y ocurre en los recién nacidos. Un tipo más leve, menos común, ocurre en niños mayores. La mayoría de pacientes con deficiencia de CACT tiene el tipo severo, que se presenta durante las primeras 48 horas de vida con baja azúcar en la sangre y niveles altos de cuerpos cetónicos y de amoniaco, musculo del corazón aumentado, y ritmo de los latidos del corazón anormal, así como problemas en los músculos y en el hígado, y baja temperatura corporal. También puede haber problemas neurológicos, convulsiones, y retraso en el desarrollo, y en raros casos, muerte súbita infantil.

Síntomas

Las señales y los síntomas de la deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa usualmente comienzan en las primeras horas después del nacimiento. En la mayoría de los casos, los primeros síntomas son convulsiones, un latido cardíaco irregular (arritmia), y problemas respiratorios. También puede haber un nivel muy bajo de cetonas, que son sustancias producidas durante la metabolización de la grasa que se utilizan para obtener energía y un nivel bajo de azúcar en la sangre (hipoglucemia). En conjunto, estas señales y síntomas se denominan "hipoglucemia hipocetótica", y puede resultar en la perdida de la consciencia y en convulsiones.

Otras señales y síntomas frecuentes son: Exceso de amoníaco en la sangre (hiperamonemia)

Hígado agrandado (hepatomegalia)
Anomalías del corazón (cardiomiopatía) y ritmo cardíaco anormal (arritmias)
Debilidad muscular
Problemas neurológicos
Convulsiones
Retraso en el desarrollo

En algunos casos severos de deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa, los lactantes pueden tener muerte súbita del lactante

Los niños con el tipo leve de deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa, por lo general, comienzan a tener síntomas antes de los tres años, que se manifiesta con episodios de hipoglucemia hipocetótica y por niveles altos de amoniaco en la sangre (hiperamonemia) cuando hay ayuno y / o alguna enfermedad.

Causa de Deficiencia de Carnitina

La deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa es causada por mutaciones en el gen SLC25A20, que proporciona instrucciones para la fabricación de la enzima llamada carnitina-acilcarnitina translocasa (CACT). Esta enzima es esencial para la oxidación de ácidos grasos, un proceso de múltiples etapas que descompone (metaboliza) las grasas y las convierte en energía. El proceso de la oxidación de ácidos grasos ocurre dentro de las estructuras celulares llamadas mitocondrias, que son los centros productores de energía en las células.

El metabolismo de los ácidos grasos se inicia a partir de su liberación desde el tejido adiposo, lugar donde son depositados como triglicéridos. Un tipo de grasas llamados ácidos grasos de cadena larga (16 a 18 carbonos) debe unirse a una sustancia conocida como carnitina para poder entrar en las mitocondrias. La función de la enzima CACT es transportar los ácidos grasos de cadena larga unidos a la carnitina, para que puedan entrar en las mitocondrias. También ayuda a descomponer la grasa ya almacenada en el cuerpo.

Los diferentes ácidos grasos conectados a la carnitina constituyen los denominados ésteres de acilcarnitina. Los ácidos grasos de cadena media y corta son capaces de entrar a la mitocondria directamente, sin utilizar carnitina y por tanto no son afectados en estas enfermedades.[2]

Dentro de la mitocondria, los ácidos grasos son procesados por medio de dos o más enzimas específicas para cada fase, hasta obtenerse finalmente el acetil-Coenzima A. Este es utilizado a su vez, en el hígado y también en otros tejidos, como el músculo esquelético y cardíaco, para la producción de energía.

La energía que viene de la grasa mantiene los organismos funcionando en casos en que la principal fuente de energía, un tipo de azúcar llamada glucosa este baja. Por eso, el cuerpo depende de la grasa para obtener la energía cuando no se come por un período de tiempo – como en el ayuno, o durante el tiempo en que se está dormido.

Las mutaciones resultan en la falta o en la función anormal de CACT (deficiencia de CACT). Cuando CACT esta deficiente, el cuerpo no puede usar grasa para obtener energía, y por lo tanto, debe emplear únicamente la glucosa como la fuente de energía, que está disponible en una cantidad limitada. Una vez que se ha utilizado la glucosa, el cuerpo trata de usar grasa como su fuente de energía, pero si CACT es deficiente no se puede procesar la grasa bien. Esto conduce a la baja de azúcar en la sangre (hipoglucemia) y a la acumulación de sustancias nocivas en la sangre (cuerpos cetónicos y amoniaco).

La universidad de Cantabria, en España, tiene información para aprender más sobre el metabolismo de los ácidos grasos.

Tratamiento de la deficiencia de carnitina

Aunque no existe un plan de tratamiento estándar para la deficiencia de carnitina- acilcarnitina translocasa, hay tratamientos que han sido efectivos en el manejo de esta condición. Ciertos tratamientos pueden ser útiles para algunos niños pero no para otros. Cuando es necesario, el tratamiento se hace a lo largo de toda la vida. Los niños con deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa deben ser seguidos por un médico especializado en enfermedades metabólicas y un dietista, además de su pediatra.

El tratamiento incluye:

Evitar el ayuno: Los lactantes y niños pequeños con deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa necesitan comer con frecuencia para prevenir una crisis metabólica. Se recomienda que los bebés se alimentan cada cuatro a seis horas, aunque algunos bebés necesitan comer con más frecuencia (cada 3 horas). Es importante que los bebés sean alimentados durante la noche y necesitan ser despertados para comer si no despiertan por si solos.

Institución de una dieta baja en grasas de cadena larga y suplementación con triglicéridos de cadena media (MCT): La fórmula MCT debe tener lo menos posible de ácidos grasos C10 y C12 (con 10 a 12 carbonos) ya que una ingesta alta de estos alimentos puede conducir a la descompensación. El aceite de triglicéridos de cadena media (aceite MCT) se utiliza a veces como parte del plan de dieta para las personas con deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa.
Administración de una dieta alta en carbohidratos: Es posible obtener azúcar de los carbohidratos que se puede utilizar como energía. De hecho, para los niños que necesitan este tratamiento, la mayoría de los alimentos en la dieta deben ser carbohidratos (pan, pasta, frutas, verduras, etc.) y proteínas (carne magra y alimentos lácteos bajos en grasa).

Suplementación de L-carnitina: Una sustancia natural y segura que ayuda a las células del cuerpo a hacer energía y deshacerse de los desechos nocivos. Sin embargo, sus beneficios aún no están determinados.
Administración de glucosa intravenosa: Para inhibir la descomposición de las grasas almacenadas en las células grasas (lipólisis). Un tratamiento rápido de la hipoglucemia, la hiperamonemia y la prevención de la lipólisis en el recién nacido puede salvar la vida.

Otras opciones de tratamiento para casos más leves con cierta actividad residual de CACT pueden ser la administración de estatinas y fibratos que se ha demostrado que aumentan la cantidad de CACT.

Si los niños se enferman los padres deberían llamar al médico. Los niños con deficiencia de carnitina-acilcarnitina translocasa necesitan comer alimentos con mucho almidón (que tiene muchos carbohidratos) y beber más líquidos durante cualquier enfermedad que tengan (incluso si no sienten hambre) o pueden desarrollar una crisis metabólica.

Referencias Bibliográficas

Carnitine-acylcarnitine translocase deficiency. Genetics Home Reference. November, 2015; http://ghr.nlm.nih.gov/condition=carnitineacylcarnitinetranslocasedeficiency.
Carnitine-acylcarnitine translocase deficiency. Screening, Technology and Research in Genetics. 2016; http://www.newbornscreening.info/Parents/fattyaciddisorders/CAT.html.
Vitoria I, Martín-Hernández E, Peña-Quintana L, et al. Carnitine-Acylcarnitine Translocase Deficiency: Experience with Four Cases in Spain and Review of the Literature. JIMD Reports. 2015; 20:11-20. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4375124/.
Carnitine-acylcarnitine translocase deficiency. Orphanet. 2014; http://www.orpha.net/consor/cgi-bin/Disease_Search.php?lng=EN&data_id=3343.
SLC25A20 gene. Genetics Home Reference. 2017; https://ghr.nlm.nih.gov/gene/SLC25A20.
Copeland S, Tuerck J, Paradise L. Carnitine-Acylcarnitine Translocase Deficiency. Oregon Department of Human Services Newborn Screening. http://www.oregon.gov/DHS/ph/nbs/docs/carnitinetranslocase.pdf. Accessed 4/4/2008.
Bartlett K. and Pourfarzam M. Defects of ß-oxidation including carnitina deficiency. International Review of Neurobiology 2002; 53:469-516.
Bartlett K. and Eaton S. Mitochondrial ß-oxidation. Eur. J. Biochem. 2004; 271:462-469.

Hussain Khalid, Clayton PT, Krywawych S, Chatziandreou I, Mills P, Ginbey D.W., Geboers AJJ, Berger R, Van Den Berg IET and Eaton S. Hyperinsulinism of infancy associated with a novel splice site mutation in the SCHAD gene. J. Pediatr 2005; 146:706-708.
Molven A, Matre GE., Duran M, Wanders RJ, Rishaug U, Njølstand PR, Jellum E and Søvik O. Familial Hyperinsulinemic Hypoglycemia Caused by a Defect in the SCHAD Enzyme of Mitochondrial Fatty Acid Oxidation. Diabetes 2004; 53:221- 227.
https://www.guiametabolica.org/ecm/defectos-metabolismo-carnitina/info/como- diagnostican-defectos-metabolismo-carnitina. Publicado el dia Martes, 7 Octubre, 2014 – 17:56. Autor: Sant Joan de Déu Barcelona-Hospital.