Entender os mecanismos que regulam a utilização de substratos energéticos é fundamental, pois, apresenta implicações práticas para a performance atlética assim como para a prevenção de condições metabólicas patofisiológicas. O equilíbrio entre a oxidação de lipídios e carboidratos é regulado por um sistema complexo de controle por feedback e feedforward, assim como pela interação entre as vias. A carnitina tem um papel crucial na oxidação de lipídios por mediar a translocação de ácidos graxos de cadeia longa (LCFA) para o interior da matriz mitocondrial. Durante os últimos 30 anos, a suplementação dietética com carnitina tem sido muito utilizada para melhorar a oxidação de lipídios e aumentar a performance durante o exercício aeróbico. Contudo, muitos estudos têm mostrado nenhum efeito da suplementação com carnitina na oxidação de lipídios.
Em recente estudo publicado no períodico The Journal of Physiology, Wall e colocaboradores foram capazes de demonstrar pela primeira vez que o conteúdo de carnitina no músculo esquelético pode ser aumentado em homens saudáveis através da suplementação (2 g carnitina + 80 g de CHO duas vezes ao dia por 24 semanas) com carnitina (Wall et al. 2011). O mesmo grupo de pesquisa também mostrou previamente que a infusão intravenosa durante 6 h com uma combinação de carnitina e insulina elevou o conteúdo de carnitina na musculatura esquelética em aproximadamente 13% (Stephens et al. 2006). O mecanismo provável envolvido com esta resposta seria a estimulação induzida pela insulina do transporte transmembrana de carnitina acoplado ao Na+. Este mecanismo provavelmente estaria envolvido com a estimulação do transporte transmembrana de carnitina induzida pela insulina através da suplementação com carboidrato (CHO). Foi verificado que 3 meses de suplementação com carnitina em combinação com CHO não apresentava nenhum efeito benéfico, contudo, depois de 6 meses, o conteúdo de carnitina estava aumentado em 21%. A necessidade da suplementação por um período tão prolongado, pode explicar porque estudos prévios realizados por períodos de tempo menores falharam em mostrar os mesmos efeitos.
Neste estudo, os autores mostraram que não somente o conteúdo de carnitina no músculo estava aumentado, mas também demonstraram que isto altera o metabolismo de substratos energéticos durante o exercício. Primeiramente, durante o exercício de baixa intensidade (50% VO2max), a suplementação com carnitina resultou em reduzida utilização de glicogênio muscular e reduziu a atividade do complexo piruvato desidrogenase (PDC). O PDC é um importante ponto de controle da oxidação de CHO e apresenta um modo complexo de controle, incluindo os mecanismos inibitórios por feedback induzidos pelos subprodutos como acetil-CoA e NADH (Fig. 1). Os investigadores sugeriram que a reduzida atividade do PDC seria decorrente do aumento mediado pela carnitina de acetil-CoA derivado da beta-oxidação dos lipídios. Outro importante achado foi que a carnitina induziu uma economia na utilização de glicogênio muscular, e isto seria consistente com uma aumentada oxidação de lipídios durante o exercício. No entanto, uma importante limitação do estudo foi a não mensuração da oxidação de lipídios, o qual deveria ser uma das primeiras mensurações que deveria ser realizada neste estudo.
Figura 1. Resumo esquemático da interação entre o metabolismo de ácidos graxos e CHO.
Outro achado interessante no estudo atual foi que durante o exercício de alta intensidade (80% VO2máx), o lactato muscular estava reduzido depois da suplementação com carnitina e simultaneamente a atividade da PDC estava aumentada, ou seja, o oposto do que foi observado durante o exercício baixa intensidade. A aumentada atividade da PDC foi explicada pelo papel que a carnitina apresenta em tamponar os grupos acetil para reduzir os níveis do inibidor alostérico do PDC, o acetil-CoA. Além do maix, a menor produção de lactato sugere que o fluxo glicolítico foi direcionada para uma maior oxidação de CHO. A suplementação com carnitina também apresentou um efeito ergogênico, aumentando a performance m 11% em um teste com duração fixada em 30 min. Este efeito ergogênico foi explicado pelo duplo papel da carnitina, efeito poupador de glicogênio muscular durante exercício de baixa intensidade e reduzido acúmulo de lactato durante intensidade elevadas.
Este estudo bem controlado por Wall et al. 2011 apresenta importantes implicações. Isto porque o conteúdo de carnitina no músculo pode ser aumentado através da suplementação com carnitina em humanos que não apresentam deficiência de carnitina, e este efeito tem importante influência no metabolismo energético e performance durante o exercício. Neste sentido, estes resultados podem ter importantes implicações para a performance atlética, contudo, isto necessitaria de um tratamento de longa duração, o que provavelmente iria restringir o uso de carnitina como auxílio ergogênico. Estes resultados também podem apresentar alguma importância clínica, como no auxílio para o tratamento de indivíduos com diabetes do tipo II ou outras doenças metabólicas nos quais estão relacionadas com um deteriorado metabolismo de lipídios. Contudo, esta última hipótese precisa ser testada e serve de idéias para futuros estudos.
Juliano Machado
Doutorando em Fisiologia pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP (2011); Mestre em Fisiologia da Performance (UFPR - 2010); Especialista em Fisiologia do Exercício (UFPR - 2009);Especialista em Fisiologia do Exercício (Gama Filho - 2008); Licenciatura Plena em Educação Física (UNIVILLE - 2006).
Referência
Sahlin K J Physiol 2011;589:1509-1510.
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