Karnitin β-hidroxi-γ-N-trimetilamino-vajsav

(Vérben keringő) karnitin forrásai: - főképp állati eredetű táplálék (1-8%), 300 μmol/nap - szintézis májban (vesében, agyban) (1-2%) 100 μmol/nap -visszaszívódás vesében szűrletből (92-99%) a vérbe Ez a legfontosabb, kiesése pótolhatatlan. Kiürülés: - vizeletben 400 μmol/nap, ezt kell pótolni -bélből felszívódás hatékonysága az igénytől függ Szövetek tartalmaznak - vérplazma: 300 μmol/5 l vér, μmol/l - harántcsíkolt izom μmol/kg, de ennek 5%-a elég - máj, szív μmol/kg - egyéb szövetek μM - szövetek összesen μmol

Minden sejtben nagyobb a karnitin koncentráció a vérben levőnél, ezért a bejutás aktív transzportot igényel, a kijutás passzív. Minden membránon (plazma, mt., ER, peoxiszóma ) való átjutáshoz speciális transzorter kell, hiszen a karnitin ionos vegyület (+,-) Szintézis  utolsó lépés csak májban, (a vesében és agyban saját maguknak sem elég)  fehérjékből indul, bennük Lys esszenciális AS  az egyes lépések helyei: sejtmag, lizoszóma, mitokondrium, citoplazma  kell hozzá: SAM, (Met), aszkorbát, PLP, NAD, enzimek a.) vitaminhiányok, aminosavhiány elégtelen szintézist eredményeznek, mely a táplálékkész karnitinjával pótolható b.) szigorú vegetariánus táplálékban kevés karnitin, de a felszívódás hatékonyabb c.) a vér összes karnitintartalmának 92-99%-a a szűrletből szívódik vissza. Ha a vesében levő karnitin transzporter nem működik, a karnitin a vizelettel elfolyik, általános, szisztémás karnitinhiányt okozva az egész testben.

Karnitintranszporterek a membránokban 1.) OCTN2 = nagy affinitású karnitin/Na+ szimporter (= szerves kation uniporter) Kt=1-6 μM vesetubulus apikális membránjában szűrletből visszaszívás sejtbe vérből karnitinfelvétel sejtekbe: szív, h.cs. izom, placenta, pancreas agy, tüdő, here, fibroblaszt deficienciájában szisztémás karnitinhiány 2.) OCTN3 = közepes affinitású karnitin specifikus uniporter spermium, máj peroxiszóma, Kt= 20 μM 3.) OCT1,2,3 intermedier affinitású szerves kation uniporterek vagy kationcserélők vesetubulus bazális oldalán, here, izom, vékonybél 4.) OCTN1= szerves kation/H+ antiporter Kt > 500 μM vese prox. tubulusban acilkarnitinek, alkaloidok, gyógyszerek szekréciója szűrletbe tüdő, csontvelő, izom, prostata, pancreas, placenta, szív, méh, lép here, idegrendszer mt. belső mb (ergothionein tr. is) 5.) ATB o,+ bázikus aminosav uniporter Kt= 0,8 mM tüdő, vékonybél, emlő 6.) kis affinitású Na+ szimporter Kt > 1 mM, de gamma-butirobetainra sokkal kisebb máj, agy, vékonybél, epididymis (utolsó lépés γBB-ból karnitinná)

Karnitin funkciója 1.) LCFA bejutás citopl.-ból mitokondriumba, ER-ba, PX-ba acil-karnitinként 2.) SC(F)A kijutás acil-karnitinként a mt-ból, ER-ből, PX-ből, sejtekből, vérből szűrletbe, tehát a kicsi sav molekulák így ürülnek a sejtekből és a vizelettel a testből Az OCTN2 mutációja miatti veleszületett transzportfehérjehiány miatt a vesében sincs karnitinvisszaszívódás, ez szisztémás karnitindeficienciához vezet. Tünetei, a tünetek okai Sehol soha nincs zsírsav béta-oxidáció, ezért  mindig mindenhol glukóz- és aminosavégetés van, a cukor hamar elfogy, élet- veszélyes hypoglycaemia, ATP-hiány az agyban, coma  májban, izomban stb. a PDHC nem gátlódik a FA oxidációban keletkező AcCoA-val, NADH-val, nincs glukóz-spórolás

 nincs elég AcCoA a citrátkörhöz, a PC aktiválásához, a glukoneogenezis nem hatékony, ATP-hiányt a sejtben ill. glukózhiányt a szervezetben okozva  éhezéskor nem képződnek a máj mt-ban ketontestek, az agynak nem pótolják a hiányzó glukózt (hypoketonaemia)  a mindig zsírégető szívnek, valamint nyugalomban és hosszú munkában a harántcsíkolt izomnak nincs elég égetnivaló, állandó ATP-hiány, gyengeség, szív hypertrophia, progresszív cardiomyopathia, szívmegállás 2-4 évesen  FA nem tud bejutni a sejtorganellumokba, citoplazmában felhalmozódik, aktiválja a TAG-szintetizáló enzimeket, zsíros degeneráció májban, szívben, izomban stb. Terápia Karnitin pótlás nagy adagban (grammok) egész életen át, hogy a kisebb affinitású transzporterek jobban tudjanak működni. A sejtekben a normál cc. 5%-a már megszünteti a hiánytüneteket.