Carnitine metabolism in uremia

Guarnieri, Gianfranco; Situlin, R.; Biolo, Gianni

doi:10.1053/ajkd.2001.27408

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“…5 Upon maintenance hemodialysis (HD), carnitine is lost through dialytic membranes, leading to carnitine depletion and a relative increase of the esterified form, with various metabolic consequences reflected on blood lipids. 3 The existence of an increase in oxidative stress in chronic renal failure (CRF) is supported by evidence of increased lipid, carbohydrate and protein oxidation products in plasma and cell membranes. 6 Abnormal oxidative stress and impaired antioxidant defense are responsible for characteristic dyslipidemia, consisting of hypertriglyceridemia and low HDL cholesterol levels.…”

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Dyslipidemia, Oxidative Stress and Cardiac Dysfunction in Children with Chronic Renal Failure: Effects of L-Carnitine Supplementation

2003

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Background: Secondary carnitine deficiency may develop in chronic renal failure (CRF) patients undergoing longterm hemodialysis (HD), with a resulting higher incidence of cardiovascular diseases, dyslipidemia and oxidative stress. We studied the efficacy of 12 months of L-carnitine supplementation on the amelioration of dyslipidemia, oxidative stress and cardiac dysfunction in 24 CRF children undergoing long-term HD compared with 24 age-and sex-matched controls. Methods: Plasma samples were analyzed spectrophotometerically before and after dialysis sessions and after 2-month supplementation with oral L-carnitine (50 mg/kg/day) for free carnitine (FC), the lipid profile, and oxidative stress markers. Echocardiography the day following dialysis measured cardiac diameters, wall thicknesses, left ventricular mass index (Ml), end diastole and systole volume indices and functions. Results: The pre-dialysis FC concentration was substantially lower than controls and decreased significantly at the end of the dialysis session. Pre-and post-dialysis plasma levels of free fatty acids (FFAs), trigyleride (TG), total cholesterol (TC) and oxidative stress markers significantly increased while high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) and phospholipids significantly decreased compared to controls. Echocardiography detected a significant increase in cardiac diameters and thickness, and systolic and diastolic cardiac dysfunction. After L-carnitine supplementation, plasma levels of FC increased to normal levels. FFAs, TC and HDL-C returned to control levels while TG, phospholipids, and the oxidative stress markers decreased but remained significantly higher than controls. There was a significant decrease in cardiac diameters and an increase in left ventricular diastolic function (E/A ratio), but no correlation between FC levels and echocardiographic parameters. Pre-dialysis, post-dialysis and after treatment, plasma FC level showed a significant positive correlation with HDL-C and phospholipids and a significant negative correlation with each of oxidative stress markers, FFAs, TG and TC. On the other hand, FFAs showed a significant positive correlation with TG, TC, DC, NO and a significant negative correlation with HDL-C and phospholipids. Conclusion: This study demonstrates that CRF children under regular HD suffer from a decrease in the level of plasma FC, dyslipidemia, oxidative stress, and an increase in cardiac diameters and thickness with impairment of cardiac functions. Oral L-carnitine supplementation at a dose of 50 mg/kg for 2 months can increase plasma FC level, improve dyslipidemia, decrease oxidative stress with reduction of cardiac diameters and increase in diastolic function.

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Dyslipidemia, Oxidative Stress and Cardiac Dysfunction in Children with Chronic Renal Failure: Effects of L-Carnitine Supplementation

2003

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“…Ao contrário, perdas de ambas (carnitina e acilcarnitinas) durante sessões de diálise levam a quedas acentuadas na concentração plasmática (aproximadamente 80%), sendo compensadas por meio da liberação de carnitina pelos músculos que, com o tempo, também se tornam depletados 7,23,24 .…”

Section: Doenças Renaisunclassified

“…Alguns pacientes particularmente submetidos à hemodiálise por longos períodos também podem desenvolver deficiência de carnitina por outras causas, como: redução da ingestão de carnitina ou dos aminoácidos precursores (lisina e metionina), má absorção intestinal, capacidade de síntese renal reduzida, transporte alterado, redução das atividades de enzimas do sistema carnitina e aumento das necessidades 7,24,25 .…”

Section: Doenças Renaisunclassified

“…Essas anormalidades metabólicas podem causar alterações clínicas importantes como: fraqueza muscular e miopatia, perda de proteína corporal e caquexia, resistência insulínica e intolerância à glicose, anormalidades do metabolismo lipídico, anemia refratária ao tratamento com eritropoetina, cardiomiopatia e sintomas intradialíticos (cãibras, hipotensão e arritmia cardíaca) 24,27 . Em geral, pacientes com função cardíaca e pulmonar normais submetidos à hemodiálise apresentam redução do consumo máximo de oxigênio e da capacidade funcional, sugerindo defeitos no suprimento de oxigênio e energia muscular, possivelmente relacionados a baixas concentrações de carnitina 7 .…”

Section: Doenças Renaisunclassified

“…Alguns estudos sugerem que a suplementação de carnitina na EFDR possa repor a carnitina perdida, reequilibrando o pool de carnitina na corrente sangüínea e, mais lentamente, nos músculos 24 .…”

Section: Doenças Renaisunclassified

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Aplicações clínicas da suplementação de L-carnitina

et al. 2005

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A carnitina, uma amina quaternária (3-hidroxi-4-N-trimetilamino-butirato), é sintetizada no organismo (fígado, rins e cérebro) a partir de dois aminoácidos essenciais: lisina e metionina, exigindo para sua síntese a presença de ferro, ácido ascórbico, niacina e vitamina B 6 . Tem função fundamental na geração de energia pela célula, pois age nas reações transferidoras de ácidos graxos livres do citosol para mitocôndrias, facilitando sua oxidação e geração de adenosina Trifosfato. A concentração orgânica de carnitina é resultado de processos metabólicos -como ingestão, biossíntese, transporte dentro e fora dos tecidos e excreção -que, quando alterados em função de diversas doenças, levam a um estado carencial de carnitina com prejuízos relacionados ao metabolismo de lipídeos. A suplementação de L-carnitina pode aumentar o fluxo sangüíneo aos músculos devido também ao seu efeito vasodilatador e antioxidante, reduzindo algumas complicações de doenças isquêmicas, como a doença arterial coronariana, e as conseqüências da neuropatia diabética. Por esse motivo, o objetivo do presente trabalho foi descrever possíveis benefícios da suplementação de carnitina nos indivíduos com necessidades especiais e susceptíveis a carências de carnitina, como os portadores de doenças renais, neuropatia diabética, síndrome da imunodefeciência adquirida e doenças cardiovasculares. Termos de indexação:Síndrome de Imunodeficiência Adquirida, diabetes mellitus, doenças cardiovasculares, doenças renais, carnitina, terapêutica. A B S T R A C TCarnitine, a quaternary amine (3-hidroxy-4-n-trimethylaminobutyrate

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The Kidney

and

Guarnieri

2015

Clinical Nutrition

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Carnitine metabolism in uremia

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Dyslipidemia, Oxidative Stress and Cardiac Dysfunction in Children with Chronic Renal Failure: Effects of L-Carnitine Supplementation

Dyslipidemia, Oxidative Stress and Cardiac Dysfunction in Children with Chronic Renal Failure: Effects of L-Carnitine Supplementation

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