Données actuelles concernant les effets et les fonctions de la L-carnitine

Homme et femme marchent dans la forêt

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Le système carnitine-acyltransférase

 

Les lipides sont une très bonne source d’énergie par rapport aux glucides et aux protéines. Les acides gras sont oxydés dans les mitochondries. La L-carnitine se lie aux acides gras à longue chaîne pour assurer leur transport jusque dans les mitochondries (les «centrales énergétiques» des cellules), où ils sont activés par la coenzyme A (CoA, composée d’acide pantothénique et de cystéine) et la L-carnitine est de nouveau libérée. Les acides gras activés sont métabolisés en acétyl-CoA, puis dégradés en CO2 au cours du cycle de Krebs. Lors de ce processus, de l’énergie est produite sous forme d’ATP (voir Figure 1). Toutefois, la L-carnitine joue également un rôle indirect important dans le métabolisme des glucides. Pour que le glucose puisse être entièrement dégradé et non converti en lactate (acide lactique) dans le cytosol (partie liquide du cytoplasme), le pyruvate doit être transporté dans les mitochondries, où il est converti en acétyl-CoA à l’instar des acides gras. La CoA est donc indispensable au métabolisme des acides gras comme à celui du glucose. Si trop de molécules d’acyl-CoA ou d’acétyl-CoA sont présentes dans les mitochondries, ces groupes acyle et acétyle peuvent se lier de nouveau à la carnitine et repasser dans le cytosol depuis les mitochondries (voir Figure 1). Ce processus protège les mitochondries. En 2019, plusieurs méta-analyses faisant la synthèse de l’efficacité d’une supplémentation en L-carnitine dans diverses indications ont été publiées.

la carnitine et repasser dans le cytosol depuis les mitochondries
Figure 1: Rôle de la L-carnitine dans la production d’énergie (ATP) mitochondriale

Effet de la L-carnitine sur la lipidémie

Couple marié avec chien marche sur la plage

Trois méta-analyses récentes1a,2,3 ont fait le point sur l’effet d’une supplémentation en L-carnitine sur la lipidémie. Chacune englobait 24 à 55 études randomisées et contrôlées. Ces trois méta-analyses montrent que la L-carnitine a réduit le taux de cholestérol total (7,8-13,7 mg/dl) et le taux de LDL (4,7-7,7 mg/dl), tandis que le taux de HDL a augmenté (0,8-1,6 mg/dl). D’après Asadi et coll.3, le taux de lipoprotéine (a) a également baissé, alors que ceux de l’Apo A-I et de l’Apo B-100 sont restés inchangés. De même, l’analyse de Sheikhi et coll.4 n’a révélé aucun changement des taux d’Apo B-100 et d’Apo A-I, mais une méta-analyse5 plus ancienne met en lumière une réduction de ces taux avec l’administration de L-carnitine. Les résultats relatifs à la baisse du taux de triglycérides sont aussi équivoques: les méta-analyses de Reiner et coll.2 et d’Askarpour et coll.1a concluent à une réduction significative, tandis que celle d’Asadi et coll.3 ne montre pas d’effet de la L-carnitine sur le taux de triglycérides. II semble qu’elle n’ait pas d’influence non plus sur le taux de VLDL. Selon une deuxième méta-analyse d’Askarpour et coll.1b, la supplémentation en L-carnitine a par ailleurs entraîné une baisse légère, mais significative de la pression diastolique, sans montrer d’effet sur la pression systolique.

Réduire la glycémie grâce à la L-carnitine

Asadi et coll.3 ont également évalué si la supplémentation en L-carnitine améliore la maîtrise de la glycémie: leurs analyses ont montré une réduction de la glycémie à jeun (-6,25 mg/dl), de l’HbA1c et de l’indice HOMA-IR. Vidal-Casariego et coll.5 ont également mis en évidence une amélioration de la glycémie à jeun (-14,3 mg/dl), mais pas de l’HbA1c.

Les effets positifs sur le métabolisme du glucose pourraient s’expliquer par le fait que la L-carnitine réduit6 les concentrations sanguines de certains médiateurs de l’inflammation comme la CRP, l’IL-6 et le TNF-α, et influence positivement le métabolisme hépatique, ce qui se traduit par une baisse des enzymes hépatiques dans le sang (ALAT, ASAT et GGT).7La méta-analyse d’Abbasnezhad et coll.8 confirme que la L-carnitine semble influencer positivement les concentrations sanguines d’ammonium, d’ALAT et d’ASAT, et donc le métabolisme hépatique. Une méta-analyse récente de Cochrane9 indique en outre que l’acétyl-L-carnitine pourrait améliorer les neuropathies diabétiques périphériques douloureuses, mais, selon les auteurs, les données sont insuffisantes pour pouvoir l’affirmer avec certitude.

Lien entre l’ingestion de L-carnitine et la concentration de TMAO

Figure 2: Lien entre l’ingestion de L-carnitine et la concentration de TMAO10

La L-carnitine influe sur le taux de TMAO

Même si les études précitées laissent penser qu’une supplémentation en L-carnitine peut avoir un effet positif sur le métabolisme des lipides et du glucose, la prise de L-carnitine ne peut être recommandée sans réserve. Notamment parce qu’elle peut être convertie en triméthylamine (TMA) par les bactéries intestinales (voir Figure 2). Cette substance est ensuite transportée de l’intestin jusqu’au foie, où elle est oxydée en triméthylamine-N-oxyde (TMAO) par la flavine-mono-oxygénase 3 (FMO3), une enzyme hépatique. Le TMAO semble favoriser l’artériosclérose et une élévation de ses concentrations est associée à un risque accru de maladies cardiovasculaires et de résistance à l’insuline.11,12 Il est incontesté que des posologies de 250 à 1500 mg de L-carnitine par jour augmentent significativement la concentration de TMAO.11,13 On sait également que cet effet est plus prononcé chez les consommateurs de produits d’origine animale que chez les végétariens et végétaliens11, et que les concentrations de TMAO reviennent à leur niveau initial après l’arrêt de la supplémentation.13 En revanche, on ignore encore si l’élévation du taux de TMAO est surtout un biomarqueur des modifications artériosclérotiques dans l’organisme (l’élimination rénale du TMAO est p. ex. limitée en cas d’artériosclérose) ou si le TMAO peut directement endommager les vaisseaux. On se demande notamment s’il favorise la formation de cellules spumeuses (processus central de l’athérogenèse). On sait toutefois aussi que l’enzyme FMO3 peut favoriser l’apparition de troubles du métabolisme des lipides, et ce, indépendamment de la production de TMAO.14

À partir de quand la L-carnitine a-t-elle une influence sur les performances?

La L-carnitine joue un rôle important dans l’oxydation des acides gras et la production d’énergie dans les muscles. Dès lors, on a supposé qu’elle pourrait améliorer les performances dans les sports d’endurance comme le cyclisme, notamment par épargne du glycogène. Il faut toutefois tenir compte du fait que la L-carnitine ne parvient dans le muscle que si elle est associée à 80 à 100 g de glucides rapidement disponibles.15,16 Une supplémentation de courte durée semble n’avoir aucune influence sur les performances. Les données relatives à un éventuel effet positif sur les performances d’une supplémentation prolongée sont contradictoires. La L-carnitine semble néanmoins réduire les dommages cellulaires et les courbatures après un effort excessif et pourrait donc raccourcir le temps de récupération.

L-carnitine et obésité

Le traitement de l’obésité par l’administration de L-carnitine peut tout au plus permettre d’obtenir une perte de poids très modérée.17

La L-carnitine a-t-elle un impact positif sur la fertilité?

La L-carnitine est présente dans des concentrations très élevées dans les épididymes. On part du principe qu’elle protège les spermatozoïdes des dommages oxydatifs et pourrait ainsi améliorer la qualité du sperme. Les résultats d’une étude incluant 52 hommes atteints d’infertilité idiopathique confirment cette hypothèse: les sujets ont été répartis en deux groupes et ont reçu pendant trois mois soit du clomifène (médicament anti-œstrogénique), soit 2 g de L-carnitine par jour. Les deux substances ont permis d’accroitre le nombre et la mobilité des spermatozoïdes.

En revanche, seule la L-carnitine a amélioré le volume de sperme et seul le clomifène a amélioré la morphologie des spermatozoïdes.18 Deux méta-analyses plus récentes19,20 ont également mis en évidence une amélioration de la mobilité spermatique par la L-carnitine. Les données actuelles ne permettent toutefois pas de se prononcer avec certitude sur une amélioration significative du nombre et de la morphologie des spermatozoïdes. Pour ce faire, des études plus vastes sont nécessaires.

Un couple heureux

En conclusion: quand prendre de la L-carnitine?

La carnitine se trouve sous forme de D-carnitine et de L-carnitine, seule cette dernière étant physiologiquement active. La plupart des études portent sur des doses de 2 à 4 g de L-carnitine (p. ex. sous forme de L-tartrate de L-carnitine). La L-carnitine doit être prise pendant un repas contenant des glucides. En cas de supplémentation supérieure à 2 g par jour, la dose doit être répartie en deux prises. Une supplémentation adjuvante en L-carnitine pour améliorer la qualité du sperme et, potentiellement, des performances dans la pratique d’un sport d’endurance, peut être recommandée. En revanche, une supplémentation en L-carnitine en cas de maladies cardiovasculaires et de troubles métaboliques comme le diabète ne peut être recommandée sans réserve, puisque la L-carnitine peut entraîner une élévation du taux de TMAO. La supplémentation doit être limitée dans le temps et arrêtée de manière très progressive.

Références bibliographiques

1a Askarpour M et al. Efficacy of L-carnitine supplementation for management of blood lipids: a systematic review and dose-response meta-analysis of randomized controlled trials. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2019a; pii:S0939-4753(19)30280-7.

1b Askarpour M et al. Effects of L-carnitine supplementation on blood pressure: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Hum Hypertens 2019b; doi: 10.1038/s41371-019-0248-1.

2 Reiner Z et al. The effects of L-carnitine supplementation on serum lipids: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Curr Pharm Des 2019; doi: 10.2174/1381612825666190830154336.

3 Asadi M et al. The effect of L-carnitine supplementation on lipid profile and glycaemic control in adults with cardiovascular risk factors: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled clinical trials. Clin Nutr. 2019; pii: S0261-5614(19)30038-X.

4 Sheikhi A et al. The effect of supplementation with L-carnitine on apolipoproteins: a systematic review and meta-analysis of randomized trials. Eur J Pharmacol 2019; 858:172493.

5 Vidal-Casariego A et al. Metabolic effect of L-carnitine on type 2 Diabetes mellitus: systematic review and meta-analysis. Exp Clin Endorcinol 2013; 121:234-8.

6 Haghighatdoost F et al. The effect of L-carnitine on inflammatory mediators: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Eur J Clin Pharmacol 2019; 75:1037-46.

7 Pirmadah F et al. Does L-carnitine supplementation affect serum levels of enzymes mainly produced by liver? A systematic review and meta-analysis of randomized control trials. Eur J Nutr 2019; do:10.1007/s00394-019 02068-4.

8 Abbasnezhad A et al. Effect of L-carnitine on liver enzymes and biochemical factors in hepatic encephalopathy: a systematic review and meta-analysis. J Gastroenterol Hepatol 2019; doi: 10.1111/jgh.14765.

9 Rolim LC et al. Acetyl-L-carnitine for the treatment of diabetic peripheral neuopathy. Cochrane Database Syst Rev 2019; 6:CD011265.

10 Subramaniam S & Fletcher C. Trimethylamine N-oxide: breathe new life. Br J Pharmacol 2018; 175:1344-53.

11 Koeth RA et al. L-carnitine in omnivorous diets induces an atherogenic gut microbial pathway in humans. J Clin Invest 2019; 129(1):373-387.

12 DiNicolantonio JJ et al. Association of moderately elevated trimethylamine N-oxide with cardiovascular risk: is TMAO serving as a marker for hepatic insulin resistance. Open Heart 2019:6:e000890.

13 Samulak JJ. Plasma Trimethylamine-N-oxide following cessation of L-carnitine supplementation in healthy aged women. Nutrients 2019; 11:1322.

14 Canyelles M et al. Trimethylamine N-Oxide: a link among diet, gut microbiota, gene regulation of liver and intestine cholesterol homeostasis and HDL function. Int J Mol Sci 2018; 19:3228.

15 Swiss Sports Nutrition Society. Carnitin / LCarnitin. 2018. http://www.ssns.ch/wp-content/uploads/2018/12/SSNS-Supplementguide- Carnitin.pdf – consulté le 10.10.2019.

16 Wall BT et al. Chronic oral ingestion of L-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle

fuel metabolism during exercise in humans. J Physiol 2011; 589.4:963-73.

17 Grivas GV. The role of L-carnitine in distance athletes. Int J Sports Sci 2018; 8(5):158-163.

18 Moradi M. Safety and efficacy of clomiphene citrate and L-carnitine in idiopathic male infertility. Urol J 2010; 7(3):188-93.

19 Buhling K. Influence of oral vitamin and mineral supplementation on male infertility: a meta-analysis and systematic review. RBMO 2019; 39(2):269-79.

20 Salas-Huetos A et al. The effect of nutrients and dietary supplements on sperm quality parameters: a systematic review and metaanalysis of randomized clinical trials. Ad Nutr 2018; 9(6):833-48.