L-καρνιτίνη και γήρανση
Authors: Μπαρλαγιάννης Δημήτριος 
Published: January 2014

Εισαγωγή: Η γήρανση είναι μια προοδευτική διαδικασία άθροισης ποικίλων μορφολογικών και λειτουργικών μεταβολών που συμβαίνουν με τυχαίο τρόπο σε όλα τα έμβια όντα. Είναι εντονότερη στα μεταμιτωτικά κύτταρα, τα οποία λόγω της υψηλής διαφοροποίησής τους έχουν χάσει την ικανότητα πολλαπλασιασμού και ανανέωσης και είναι ιδιαίτερα ευάλωτα στο οξειδωτικό stress εξαιτίας των αυξημένων ενεργειακών απαιτήσεων και της αντίστοιχα αυξημένης παραγωγής οξειδωτικών ριζών. Tο οξειδωτικό stress επιδρά ειδικότερα στο μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) με αποτέλεσμα την πρόκληση μεταλλάξεων και την ενεργειακή και λειτουργική έκπτωση του κυττάρου. H L-καρνιτίνη διαδραματίζει πρωτεύοντα ρόλο στο μεταβολισμό των κυττάρων με αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις, εξαιτίας των ρόλων της ως φορέας των λιπαρών οξέων εντός του μιτοχονδρίου αλλά και ως ρυθμιστής των ακετυλομάδων του μιτοχονδρίου. Η χορήγηση L-καρνιτίνης βρέθηκε ότι αυξάνει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας από τα μιτοχόνδρια και καθιστά το κύτταρο περισσότερο ανθεκτικό στο stress της ηλικιακής φθοράς. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η μεταβολή της υπερμικροσκοπικής υφής των μεταμιτωτικών κυττάρων του μυοκαρδίου και του γραμμωτού μυϊκού ιστού αλλά και των μη μεταμιτωτικών κυττάρων του ήπατος του επίμυ στη γήρανση καθώς και η επίδραση της L-καρνιτίνης. Μέθοδος : Χρησιμοποιήθηκαν άρρενες επίμυες Wistar χωρισμένοι σε ηλικιακές ομάδες των 5, 10 και 18 μηνών. Σε κάθε ομάδα υπήρξε ένας μάρτυρας που έλαβε εικονικό φάρμακο (φυσιολογικός ορός) ενώ οι υπόλοιποι επίμυες έλαβαν ενδοπεριτοναϊκά καρνιτίνη σε δόση 300mg/kg βάρους σώματος/ημέρα επί 35 ημέρες. Μετά την τελευταία ημέρα χορήγησης καρνιτίνης ακολούθησε θυσία των πειραματόζωων, λήψη ιστοτεμαχίων, επεξεργασία και μικροσκόπηση σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διερχόμενης δέσμης. Επιπλέον, γινόταν καθημερινός προσδιορισμός του βάρους των επίμυων και η διαφορά βάρους στην αρχή και στο τέλος της χορήγησης καρνιτίνης αναλύθηκε στατιστικά με τη χρήση του κριτηρίου t για ζευγαρωτές παρατηρήσεις. Τα μιτοχόνδρια που αναγνωρίσθηκαν σε κάθε φωτογραφία του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου καταμετρήθηκαν και κατατάχθηκαν ανάλογα με τη μορφολογία τους σε τρία στάδια: στάδιο 0 = φυσιολογικά μιτοχόνδρια, στάδιο1 = οιδηματώδη μιτοχόνδρια, στάδιο 2 = εκφυλισμένα μιτοχόνδρια. Η αναλογία των μιτοχονδρίων εκφράστηκε σαν ποσοστό του συνολικού αριθμού των μιτοχονδρίων για κάθε ιστό και για κάθε ηλικιακή ομάδα. Αποτελέσματα: Η υπερμικροσκοπική μελέτη ανέδειξε αλλοιώσεις στα μυοκαρδιακά κύτταρα και στις γραμμωτές μυϊκές ίνες ακόμα και στην ηλικία των 5 μηνών, οι οποίες ήταν περισσότερο έντονες στην ομάδα των 10 και ιδιαίτερα στην ομάδα των 18 μηνών και αφορούσαν τα μιτοχόνδρια, τα σαρκομέρια, το ενδοθήλιο και το σαρκοπλασματικό δίκτυο. Οι αλλοιώσεις της υφής του ηπατικού κυττάρου ήταν εμφανείς κυρίως στην ομάδα των 18 μηνών και οι κυριότερες ήταν η παρουσία λιποφουσκίνης και τα οιδηματώδη μιτοχόνδρια. Η χορήγηση καρνιτίνης είχε ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της συνολικής μορφολογικής εικόνας των μεταμιτωτικών κυττάρων του μυοκαρδίου και του γραμμωτού μυϊκού ιστού και λιγότερο του ήπατος. Επίσης, παρατηρήθηκε ότι οι επίμυες που έλαβαν καρνιτίνη μείωσαν το βάρος τους (p<0,05 για την ομάδα των 5 μηνών, p<0,001 για την ομάδα των 10 μηνών και 18 μηνών). Η αναλογία των φυσιολογικών μιτοχονδρίων σε κάθε ιστό και σε κάθε ηλικιακή ομάδα παρουσίασε αύξηση μετά από τη χορήγηση καρνιτίνης. Συμπεράσματα: Τα μεταμιτωτικά κύτταρα εμφανίζουν ταχέως αλλοιώσεις ηλικιακής φθοράς σε αντίθεση με τα μιτωτικά κύτταρα. Η χορήγηση καρνιτίνης βελτιώνει τη μορφολογική εικόνα των μιτοχονδρίων του μυοκαρδίου, του γραμμωτού μυϊκού ιστού και του ήπατος αλλά και τη συνολική μορφολογία των μεταμιτωτικών κυττάρων και αναστρέφει ορισμένες από τις αλλοιώσεις της γήρανσης.