Molekulare Wirkmechanismen von Carnitin und Regulation der Carnitinhomöostase beim Modell- und Nutztier

Abstract

Carnitin ist ein essenzieller Bestandteil der Zelle und nimmt eine Schlüsselrolle beim Transport aktivierter langkettiger Fettsäuren in die Mitochondrien ein, wo sie unter Energiegewinn abgebaut werden können. Zahlreiche Studien an Tier und Mensch haben gezeigt, dass der Körper in der Lage ist sich einer geringen exogenen Zufuhr von Carnitin über die Nahrung anzupassen, wobei sich die Rate der de novo Synthese spezies-, gewebe- und altersabhängig unterscheidet. Studien am Menschen haben gezeigt, dass die gamma-Butyrobetaindioxygenase (BBD), das Schlüsselenzym der Carnitinsynthese, hauptsächlich in Leber und Niere aktiv ist. Darüber hinaus wird die Aktivität der BBD in der menschlichen Leber, nicht aber in der Niere altersabhängig reguliert. Grundlegende Untersuchungen zur Carnitinsynthese beim Schwein fehlen bislang jedoch.

Carnitin is an essential metabolite and plays a key role in the transport of activated long-chain fatty acids into the mitochondrion, where fatty acids are oxidized. Numerous studies in animals and humans have shown that the body is able to adapt to a low exogenous carnitine intake from the diet because of its ability to stimulate carnitine synthesis, whereat the rate of de novo synthesis differ species-, tissue- and age- dependent. Human studies have shown that gamma-butyrobetaine dioxygenase (BBD), the key enzyme of carnitine synthesis, is active mainly in liver and kidney. In addition, it was shown that the activity of BBD in the human liver, but not in the kidney, depends on the age. However, basic studies on carnitine synthesis in pigs have not been conducted yet.