Gli scienziati individuano dove il composto che aiuta il metabolismo si trova nelle cellule muscolari
Prima di tutto cos’è la carnitina
I muscoli vengono quindi criosezionati e la distribuzione della d3-carnitina viene mappata utilizzando una tecnica di spettrometria di massa.
Hanno scoperto che le cellule muscolari contratte mostravano livelli elevati di d3-carnitina e d3-acetil carnitina.
CREDITO: Università metropolitana di Tokyo
La carnitina è una sostanza chimica naturalmente presente nel corpo umano che svolge un ruolo chiave nel metabolismo dei grassi. È spesso considerata come un integratore alimentare e viene commercializzata come tale. La carnitina è coinvolta nel trasporto degli acidi grassi a lunga catena all’interno delle cellule, dove vengono utilizzati come fonte di energia.
Il corpo umano è in grado di sintetizzare la carnitina a partire dagli amminoacidi lisina e metionina, ma è anche possibile assumerla attraverso la dieta, in particolare dai prodotti di origine animale come la carne e i latticini.
L’integrazione di carnitina viene spesso promossa come aiuto per la perdita di peso e l’aumento delle prestazioni fisiche. Tuttavia, gli studi scientifici sugli effetti della carnitina sono ancora contrastanti, e non esiste una prova conclusiva che dimostri l’efficacia di questi integratori per scopi specifici come la perdita di peso.
È importante sottolineare che l’assunzione di carnitina tramite integratori non è generalmente necessaria per la maggior parte delle persone, a meno che non ci siano specifiche condizioni mediche che richiedano la supplementazione. Prima di assumere qualsiasi integratore, è sempre consigliabile consultare un medico o un dietista professionista per determinare se sia appropriato per le tue esigenze.
Veniamo alla scoperta
Tokyo, Giappone – I ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno sviluppato un modo per mappare la distribuzione della carnitina nelle cellule muscolari scheletriche. La carnitina è un piccolo composto che aiuta a trasportare gli acidi grassi e ridurre i sottoprodotti metabolici. Hanno scoperto che le fibre muscolari di tipo lento ne contenevano di più e che l’attività portava prontamente ad aumenti di acetilcarnitina, un prodotto della risposta immediata della carnitina contenuta nella cellula. La loro tecnica promette nuove intuizioni su come funzionano le cellule muscolari.
I nostri muscoli richiedono energia per funzionare. Gran parte di questo potere è prodotto nei mitocondri all’interno delle cellule, dove gli acidi grassi vengono convertiti in adenosina trifosfato (ATP), la sostanza chimica che alimenta la vasta gamma di altre reazioni che aiutano il nostro corpo a funzionare. Ad aiutarlo c’è un piccolo composto chiamato carnitina, che aiuta a trasportare gli acidi grassi nei mitocondri. È anche responsabile dell’abbassamento dei livelli dei sottoprodotti della reazione, in particolare dell’acetil CoA (Coenzima A) che può essere tossico in alte concentrazioni. La carnitina si lega all’acetil CoA e diventa acetil-carnitina, assicurando che il metabolismo nelle nostre cellule funzioni senza problemi. Tuttavia, dove risiede esattamente la carnitina nelle cellule delle fibre muscolari,
Ora, un team di ricercatori guidato dall’assistente professore Yasuro Furuichi ha escogitato un modo per studiare la distribuzione della carnitina nelle cellule delle fibre muscolari e come cambia durante i processi metabolici. Hanno usato una versione della carnitina che aveva sostituito parte del suo idrogeno con il deuterio, dandogli un segnale distinto quando studiato usando la spettrometria di massa. Cellule di fibre muscolari di topo trattate con questa carnitina deuterata sono state rapidamente congelate e tagliate in sezioni ultrasottili prima di essere sottoposte a una forma di imaging in cui diverse parti della sezione potevano essere sottoposte separatamente alla spettrometria di massa, fornendo informazioni dettagliate sul tipo di composti che risiedono dove .
In primo luogo, il team ha scoperto che c’era una maggiore concentrazione di carnitina nelle fibre muscolari di “tipo lento”, fibre responsabili della forza sostenuta per periodi di tempo più lunghi rispetto alle fibre di “tipo veloce”. Ciò è dovuto al fatto che le fibre di tipo lento contengono più mitocondri. Inoltre, hanno applicato la stimolazione elettrica alle fibre per simulare la contrazione muscolare [A1] prima di prendere i dati. Hanno trovato un assorbimento significativamente elevato di carnitina nelle fibre, così come un livello elevato di acetil carnitina. È importante sottolineare che questo dimostra che la carnitina contenuta nelle cellule risponde molto prontamente quando le cellule aumentano la loro attività.
Il nuovo metodo del team fa luce su un livello di dettaglio precedentemente inaccessibile riguardante i processi biochimici che aiutano il funzionamento dei muscoli. La carnitina stessa è un popolare integratore alimentare, ma il suo impatto sul benessere muscolare è oggetto di dibattito. La misurazione quantitativa di come viene assorbita, localizzata e metabolizzata nelle cellule promette di illuminare l’efficacia delle terapie.
Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione KAKENHI per la ricerca scientifica numero 15K16489, il programma FOREST dell’Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia (JST), la sovvenzione numero JPMJFR205K, il fondo di ricerca strategico TMU per progetti di ricerca innovativi e un Tokyo Sovvenzione per la ricerca avanzata del governo metropolitano [R2-2]. Gli autori riconoscono l’utilizzo di attrezzature di ricerca condivise tramite il Programma per piattaforme di attrezzature di ricerca avanzate, numero di sovvenzione JPMXS0450200215, per promuovere l’utilizzo pubblico di infrastrutture di ricerca avanzate (Ministero dell’Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia).