L’acide aminé ʟ-⁠carnitine est un nutriment bien connu pour sa capacité à renforcer l’activité mitochondriale, en particulier le métabolisme des acides gras à longue chaîne. La ʟ-⁠carnitine transporte ces derniers à l’intérieur des mitochondries, où ils sont décomposés par bêta-⁠oxydation afin de produire de l’adénosine triphosphate (ATP), la molécule énergétique de la cellule ^[1]. La bêta-⁠oxydation est, pour l’organisme, la façon la plus efficace de fabriquer de l’ATP et constitue une importante source de production énergétique pour les tissus, y compris les muscles squelettiques ainsi que ceux qui composent le cœur et les vaisseaux sanguins.

Contexte nutritionnel

Bien qu’elle puisse être apportée par l’alimentation (la viande et les laitages en constituent les meilleures sources) et, en partie, synthétisée par les reins, le foie et le cerveau, la carnitine est néanmoins considérée comme un nutriment « conditionnellement essentiel » pour les humains dans certaines circonstances, lorsque sa concentration intracellulaire est faible ^[1]. C’est notamment le cas chez les poupons prématurés, les personnes âgées, et les personnes atteintes de diabète ou d’affections génétiques spécifiques entraînant une carence primaire ou secondaire en carnitine ^[1]. La supplémentation en ʟ-⁠carnitine a, de plus, des bienfaits démontrés dans le cas de plusieurs affections dont les maladies cardiaques, l’artériopathie des membres inférieurs, les troubles neurologiques, et divers types de stérilité masculine et féminine ^{[2][3][4][5][6]}.

La carnitine acétylée, appelée « acétyl-ʟ-⁠carnitine » (ALC), est une forme de ʟ-⁠carnitine qui possède une plus grande capacité à traverser la barrière hématoencéphalique, ce qui la rend particulièrement utile contre les troubles neurologiques ^[1]. Dans un cerveau adulte, les deux carbones du groupe acétyle peuvent aussi être utilisés pour la synthèse des acides gras, qui sont incorporés dans les lipides structurels de la cellule plutôt que décomposés en énergie par bêta-oxydation ^[1]. Ainsi, l’ALC dans le cerveau fournit la carnitine nécessaire pour transporter les acides gras à longue chaîne dans les mitochondries afin de produire de l’ATP (de l’énergie), mais procure aussi le groupe acétyle pour élaborer les lipides structurels de la cellule ^[1]. Le groupe acétyl-CoA produit par le métabolisme de l’ALC est également considéré comme un précurseur de l’acétylcholine, un important neurotransmetteur (molécule de signalisation) du cerveau. L’acétylcholine est impliquée dans l’attention, l’apprentissage, et la mémorisation, et on a démontré qu’une dégradation de l’activité de l’acétylcholine contribuait aux troubles neurodégénératifs tels que la maladie d’Alzheimer ^[1]. Des études ont révélé que l’ALC pouvait augmenter le taux d’acétylcholine dans le cerveau ^[1].

Troubles neurologiques

Une revue systématique menée en 2015 a évalué les effets d’une supplémentation en ALC sur la neuropathie périphérique, une affection qui provoque des picotements chroniques ou des sensations de brûlure dans les extrémités ^[9]. La neuropathie périphérique est généralement liée à un diabète ancien, et constitue un effet secondaire des chimiothérapies et des antirétroviraux utilisés dans le traitement du VIH. La revue comprenait quatre essais randomisés contrôlés portant sur 523 patients atteints de divers types de neuropathie périphérique. Les résultats montrent que les patients recevant de l’ALC présentaient, par rapport au placébo, un soulagement significatif de la douleur mesurée sur une échelle analogique visuelle ^[5]. L’effet semblait plus marqué chez les patients diabétiques que chez ceux atteints de neuropathies non diabétiques.

L’ALC parait aussi prometteuse dans plusieurs troubles neurodégénératifs. Dans un essai randomisé, un supplément de 3 g par jour d’ALC s’ajoutant au traitement pharmaceutique (riluzole) a permis, par rapport au placébo, de réduire la perte fonctionnelle due à la maladie de Charcot et de réduire la perte fonctionnelle pulmonaire chez 42 patients après 48 semaines. Cette étude a également démontré une nette amélioration du taux de survie, de 22 mois pour le groupe ayant reçu le placébo à 45 mois pour celui ayant reçu la supplémentation en ALC.

Une autre série d’études a évalué l’effet d’une formule nutraceutique contenant du folate, des vitamines B₆ et E, de la S-⁠adénosylméthionine, de la N-⁠acétylcystéine, et de l’acétyl-ʟ-⁠carnitine chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer à un stade précoce ou plus ou moins avancé ^[6][10]. Les deux études ont montré une amélioration de l’activité cognitive mesurée par l’Inventaire neuropsychiatrique (NPI). Chez les patients à un stade précoce, l’amélioration était similaire à celle attendue avec le donépézil et la galantamine après trois à six mois ^[6]. Chez les patients ayant atteint un stade moyen ou avancé, « les soignants en établissement ont signalé une amélioration d’environ 30 % d’après l’Inventaire neuropsychiatrique, et le maintien des performances d’après la mesure des activités quotidiennes de l’Étude coopérative sur la maladie d’Alzheimer, pendant plus de 9 mois » ^[10]. Une autre étude sur l’ALC en complément des traitements pharmaceutiques a montré une amélioration du taux de réponse chez les patients atteints d’Alzheimer ^[11].

Enfin, une étude prospective a révélé qu’une supplémentation de 3 g par jour d’ALC permettait de réduire l’intensité de la fatigue chez 63 % des patients atteints de sclérose en plaques (SP), en particulier ceux qui prennent des immunosuppresseurs ou du cyclophosphamide et de l’interféron bêta, des traitements immunothérapeutiques ^[12]. Une autre étude a démontré que l’ALC était plus efficace que l’amantadine pour soigner la fatigue liée à la SP ^[13].

Preuve médicale : maladie cardiovasculaire

De nombreux essais cliniques ont révélé une amélioration de l’activité cardiaque avec une supplémentation en ʟ-⁠carnitine ^[2]. Un essai clinique randomisé a récemment évalué l’effet de la ʟ-⁠carnitine sur des enfants atteints de cardiomyopathie dilatée, une affection entraînant une insuffisance cardiaque due au fait que le muscle cardiaque ne peut plus pomper efficacement le sang ^[7]. Tous les enfants recevaient un traitement pharmaceutique standard pour le cœur, et la moitié du groupe a reçu en plus un supplément de 50 à 100 mg/kg par jour de ʟ-⁠carnitine par voie orale. Après un an, ce dernier groupe montrait une amélioration significativement plus grande de l’activité cardiaque comparativement au groupe ne recevant que le traitement standard, y compris pour un paramètre appelé la fraction d’éjection.

Une autre étude portant sur des patients subissant un pontage coronarien a révélé qu’une supplémentation en l-carnitine n’avait pas d’effet sur le remodelage cardiaque, mais était liée à une augmentation de 37 % de la fraction d’éjection du ventricule gauche, une mesure de la capacité de pompage cardiaque, ainsi qu’à une réduction de 14 % du diamètre systolique, par rapport au groupe placébo ^[8].

Fécondité

La ʟ-⁠carnitine a fait l’objet de nombreuses études concernant la fécondité, notamment masculine. Plusieurs études ont démontré que la ʟ-⁠carnitine améliorait le nombre et la motilité des spermatozoïdes ainsi que le taux de naissances viables ^[3]. Chez les femmes, une supplémentation en ʟ-⁠carnitine pendant environ trois mois avant une fécondation in vitro (FIV) augmente de façon significative la qualité de l’embryon aux jours 3 et 5 par rapport aux cycles de FIV précédents des mêmes femmes ^[4], ce qui s’explique probablement par l’amélioration de l’activité mitochondriale et de la production d’énergie, ainsi que par les effets antioxydants à l’intérieur des ovules ou des ovocytes ^[14].

Conclusion

La ʟ-⁠carnitine est un cofacteur nutritionnel important pour l’activité mitochondriale et la production énergétique cellulaire, ce qui a des conséquences pour de nombreux systèmes dans l’organisme, y compris les muscles, le cœur, le cerveau et le système reproductif. L’acétyl-ʟ-⁠carnitine, en particulier, est une carnitine spécifique du système nerveux, qui a fait l’objet d’études pour des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, de la SP, et de la maladie de Charcot, en complément des traitements pharmaceutiques habituels.

Références

1. Ferreira, G.C., et M.C. McKenna. « ʟ-⁠Carnitine and acetyl-ʟ-⁠carnitine roles and neuroprotection in developing brain. » Neurochemical research, Vol. 42, N° 6 (2017): 1661–1675.
2. Wang, Z.Y., et autres. « ʟ-⁠Carnitine and heart disease. » Life sciences, Vol. 194 (2018): 88–97.
3. Majzoub, A., et A. Agarwal. « Systematic review of antioxidant types and doses in male infertility: Benefits on semen parameters, advanced sperm function, assisted reproduction and live-birth rate. » Arab journal of urology, Vol. 16, N° 1 (2018): 113–124.
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5. Beghi, E., et autres.; Italian ALS Study Group. « Randomized double-blind placebo-controlled trial of acetyl-ʟ-⁠carnitine for ALS. » Amyotrophic lateral sclerosis & frontotemporal degeneration, Vol. 14, N° 5–6 (2013): 397–405.
6. Chan, A., et autres. « Efficacy of a vitamin/nutriceutical formulation for early-stage Alzheimer’s disease: A 1-⁠year, open-label pilot study with an 16-month caregiver extension. » American journal of Alzheimer’s disease and other dementias, Vol. 23, N° 6 (2008–2009): 571–585.
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8. da Silva Guimarães, S., et autres. « Effect of ʟ-⁠carnitine supplementation on reverse remodeling in patients with ischemic heart disease undergoing coronary artery bypass grafting: A randomized, placebo-controlled trial. » Annals of nutrition & metabolism, Vol. 70, N° 2 (2017): 106–110.
9. Li, S., et autres. « Acetyl-ʟ-⁠carnitine in the treatment of peripheral neuropathic pain: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. » PLoS one, Vol. 10, N° 3 (2015): e0119479.
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12. Lebrun, C., et autres. « Levocarnitine administration in multiple sclerosis patients with immunosuppressive therapy-induced fatigue. » Multiple sclerosis, Vol. 12, N° 3 (2006): 321–324.
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14. Agarwal, A., P. Sengupta, et D. Durairajanayagam. « Role of ʟ-⁠carnitine in female infertility. » Reproductive biology and endocrinology, Vol. 16, N° 1 (2018): 5.