L-Carnitin

1 Einleitung

L-Carnitin ist ein Vitaminoid und dient den Mitochondrien als Transporter von Fettsäuren. L-Carnitin hat dort eine wichtige Funktion bei der Fettverbrennung durch die energiegewinnende β-Oxidation. L-Carnitin hat zudem eine wichtige Entgiftungsfunktion, in dem es die Zellen von Carnitinestern befreit und die Verfügbarkeit von Koenzym A (CoA) reguliert. L-Carnitin stimuliert zudem das Immunsystem, in dem es die Neubildung und Aktivierung von bestimmten weißen Blutkörperchen (Lymphozyten) fördert. L-Carnitin wirkt pro-apoptotisch auf Tumorzellen1, ist membran-stabilisierend2, neuroprotektiv2, 3 und kardioprotektiv4.

2 L-Carnitin – Versorgung

L-Carnitin kann in Leber und Nieren aus den Aminosäuren L-Lysin und L-Methionin gebildet werden. Es werden vom menschlichen Körper allerdings 75 % des L-Carnitinbedarfs über die Nahrung gedeckt5. Rotes Fleisch ist besonders reich an L-Carnitin, während pflanzliche Nahrungsmittel kaum L-Carnitin enthalten4, 6. Der Tagesbedarf an L-Carnitin eines Erwachsenen wird auf 50-300 mg pro Tag (0,23 mg L-Carnitin pro kg Körpergewicht) geschätzt4. Insgesamt enthält der menschliche Körper 15 – 20 g L-Carnitin, wovon 95 % in den Herz- und Skelettmuskeln gespeichert sind. Das restliche L-Carnitin findet sich vor allem in Leber, Niere, Gehirn und in extrazellulären Flüssigkeiten.

3 L-Carnitinmangel bei Krebspatienten

Patienten mit fortgeschrittenen Tumorerkrankungen weisen in bis zu 80 % der Fälle einen L-Carnitinmangel auf, der vom Körper nicht ausgeglichen werden kann4. Die Gründe dafür sind Begleitwirkungen der Chemotherapie durch Cisplatin und Anthrazykline, sowie Mangelernährung durch Appetitlosigkeit, Abneigung gegenüber bestimmten Nahrungsmitteln und therapiebedingter Gewichtsverlust.

Weil es unter Chemotherapie mit Anthrazyklinen häufig zu Neuro- und Kardiomyotoxizitäten kommt ist es angezeigt L-Carnitin zu supplementieren, um diese zu verhindern und den L-Carnitinmangel auszugleichen. Tatsächlich zeigten Studien, dass eine Supplementierung von L-Carnitin die durch Chemotherapie induzierten Nervenschäden signifikant reduzieren konnte3, 7. Für Kardiotoxizitäten wurde gezeigt, dass deren Auftreten durch eine Supplementierung von L-Carnitin vermindert werden konnte8.

Eine Vielzahl klinischer Studien zeigen zudem positive Effekte der L-Carnitin-Supplementierung auf das Krebs-assoziierte Fatique-Syndrom, das allgemeine Wohlbefinden, therapiebedingte Gewichtsabnahme (Kachexie) und zum Teil einen positiven Trend hin zu einer längeren Überlebenszeit3, 5, 7, 9-12. Es ist wichtig anzuführen, dass bisher in keiner klinischen Studie zu negativen Effekten von L-Carnitin auf das Wirken der primären Chemotherapie berichtet wurde5, 9-13.

4 Dosierungen und Nebenwirkungen

Der Referenzbereich verschiedener deutscher Diagnostiklabore für L-Carnitin liegt bei 18-78 µmol/L, wobei unterschiedliches Untersuchungsmaterial (Urin, Blutplasma, Blutserum) verwendet wird und zwischen freiem und gesamt L-Carnitin unterschieden wird. Die Dosierung zur L-Carnitin-Supplementierung liegt, abhängig vom Krankheitsbild, zwischen 1 g und 6 g pro Tag (25-100 mg L-Carnitin pro Kg Körpergewicht). Es sollte immer die L-Form von Carnitin verwendet werden. Es können L-Carnitin, L-Carnitintartrat und Acetyl-L-Carnitin eingesetzt werden. Acetyl-L-Carnitin hat eine stärkere neuroprotektive Wirkung3, weil es effektiver die Blut-Hirn Schranke überwindet4. Propionyl-L-Carnitin wirkt dagegen stärker kardioprotektiv. Gelegentlich können Übelkeit und Durchfall auftreten. Sehr selten kommt es zu Muskelkrämpfen, bei längerer Anwendung und hoher Dosis kann zudem ein fischähnlicher Körpergeruch auftreten4.

5 Einsatz von L-Carnitin zur Unterstützung der Chemotherapie, klinische Studien

5.1 Aufhalten des Gewichtsverlusts

Erste Daten einer multizentrischen, randomisierten und Placebo-kontrollierten klinischen Studie zeigen dass die tägliche Einnahme von L-Carnitin bei fortgeschrittenem Bauchspeicheldrüsenkrebs die therapiebedingte Gewichtsabnahme (Kachexie) aufhalten kann5. Patienten die L-Carnitin erhielten (4g für 12 Wochen) nahmen sogar um durchschnittlich 3,4 % zu und hatten eine höhere Lebensqualität als Patienten, die nur den Placebo bekamen (1,5 % Gewichtsverlust). Es gab außerdem einen Trend hin zu einer längeren Überlebenszeit (399 vs. 519 Tage)5.

5.2 L-Carnitinmangel, Neuro- und Kardiomyotoxizität

Sowohl Cisplatin als auch Ifosamid führen zu einem starken Verlust an L-Carnitin durch vermehrte Ausscheidung über die Niere4, 12, 14. Dies führt zu einer verminderten mitochondrialen Energieproduktion und einer erhöhten mitochondrialen Toxizität durch diese Chemotherapeutika. Dieser Wirkmechanismus wird mit der Neuro- und Kardiomyotoxizität von Cisplatin und Ifosamid in Verbindung gebracht4. Tatsächlich konnte eine Supplementierung von L-Carnitin die durch Chemotherapie induzierten Nervenschäden signifikant reduzieren3, 7. Die Neuroprotektion durch L-Carnitin hängt mit dem Zusammenspiel mit dem Nervenwachstumsfaktors NGF zusammen 7, 2.

Die kardioprotektive Wirkung von L-Carnitin ist seit langem bekannt4. Herzinsuffizienz und Kardiotoxizitäten sind für alle Anthrazykline, sowie einige weitere Chemotherapeutika beschrieben 2, 7, 15. Kardiomyopathien und kongestives Herzversagen stehen mit der Hemmung der β-Oxidation langkettiger Fettsäuren im Herzen in Verbindung. In eine Reihe von Studien konnte gezeigt werden, dass die Gabe von L-Carnitin die durch Doxorubicin induzierte Hemmung der β-Oxidation umkehren kann 16-18. Höchstwahrscheinlich können Kardiotoxizitäten deshalb durch eine Supplementierung von L-Carnitin verhindert werden18. Eine im Jahr 2013 erschienene Metaanalyse von 13 klinischen Studie zeigte, dass es durch L-Carnitin-Supplementierung, bei Menschen die bereits einen Herzinfarkt erlitten hatten, zu einer Reduktion der Gesamtmortalität um 27%8.

5.3 L-Carnitin Supplementierung, Wohlbefinden und Fatique

Aufgrund des durch die Chemotherapie mit Cisplatin und Ifosamid entstehenden L-Carnitinmangels4, 12 untersuchte eine kleine klinische Studie die Auswirkung der L-Carnitin-Supplementierung auf das therapieassoziierte Fatique-Syndrom in Krebspatienten12. Patienten die unter Chemotherapie mit Cisplatin und Ifosamid L-Carnitin erhielten (4g Levocarnitin für 7 Tage) normalisierten ihre L-Carnitinblutwerte und die therapieassoziierte Fatique verbesserte sich signifikant. Die verbesserte therapieassoziierte Fatique blieb bis zum nächsten Chemotherapiezyklus unverändert gut12.

In einer Reihe von Studien untersuchten Cruciani et al. die Auswirkung der L-Carnitin-Supplementierung auf das Wohlbefinden und die Therapie-assoziierte Fatique in Krebspatienten9-11, 13. In den zwei ersten Studien erhielten Patienten 7 Tage lang verschiedene Dosierungen L-Carnitin. Während Blutwerte für Gesamt-L-Carnitin und freies L-Carnitin erwartungsgemäß zunahmen, verbesserte sich das Wohlbefinden der Patienten deutlich. Es gab positive Tendenzen bei Schlafstörungen und Depressionen und es zeigte sich ein statistisch signifikanter, dosisabhängiger positiver Effekt auf die Therapie-assoziierte Fatique10, 11. Diese Effekte wurden auch in einer randomisierten und Placebo-kontrollierten klinischen Studie aus dem Jahr 2009 beobachtet9. In der jüngsten randomisierten und Placebo-kontrollierten klinischen Phase 3 Studie zeigte sich allerdings keine statistisch signifikante Verbesserung von der Therapie-assoziierten Fatique13.

5.4 Keine negativen Auswirkungen auf das Wirken der Chemotherapie

Es ist wichtig anzuführen, dass die Supplementierung von L-Carnitin nachweislich keinen negativen Einfluss auf die zytotoxischen Effekte der Chemotherapeutika (Doxorubicin, Epirubicin, Oxaliplatin oder Vincristin in in vitro, respektive in vivo Studien) hat15, 18, 19. Zudem wurde in keiner der angeführten klinischen Studien von negativen Effekten von L-Carnitin auf das Wirken der primären Chemotherapie berichtet 3, 5, 9-13.

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Literatur

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