Funzione della carnitina

Funzione della carnitina

Prima ancora di potere avviare il processo di beta-ossidazione, occorre che l’acil-coa venga trasferito all’interno del mitocondrio. Nelle cellule si è ottenuto acil-coa, tramite il processo di attivazione degli acidi grassi che avviene nel citoplasma. Questo per potere andare incontro al processo di beta ossidazione deve transitare all’interno del mitocondrio, e la molecola che si occupa del trasferimento dell’acil-coa è la carnitina.

Definizione e caratteristiche

La carnitina è una molecola che ha la caratteristica di essere un derivato di un amminoacido, la lisina. Possiede tre gruppi metilici legati ad un azoto amminico e un gruppo carbossilico. Essa può essere assunta per vie esogene o può essere prodotta dal fegato, insieme ad altre molecole molto importanti a
livello muscolare, e ha il compito di consentire agli acil-CoA di transitare dal citoplasma al mitocondrio. Senza la carnitina non può avvenire la beta-ossidazione poiché gli acil-coa non possono entrare all’interno del
mitocondrio. La carnitina verrà dunque smistata a tutti i tessuti che fanno beta-ossidazione all’interno del quale avverrà il cosiddetto ciclo della carnitina che avviene tra le membrane del mitocondrio, e che rappresenta il processo necessario per far transitare gli acil-coa all’interno del mitocondrio per farli beta-ossidare.

Tappe del processo

Partendo dal citosol abbiamo una molecola di Acil-coa che rappresenta, come detto, un generico acido grasso attivato. Le membrano mitocondriali sono impermeabili agli Acil-coa; è dunque necessario un trasportatore che si leghi al gruppo acile e lo trasporti all’interno.
Il legame del gruppo acilico al trasportatore si ottiene grazie ad un enzima presente sulla membrana mitocondriale esterna che si chiama carnitina acil trasferasi I. Esso catalizza il distacco dell’acile dal coa e lo trasferisce sulla carnitina creando dunque il complesso Acil- Carnitina.
Adesso l’acil-carnitina può transitare attraverso la membrana esterna e arrivato alla membrana mitocondriale interna intercetta un sistema di trasporto proteico, ovvero un carrier. Questo canale funziona come antiporto, quindi fa entrare una molecola con la conseguente uscita di un’altra molecola, che saranno l’Acil-Carnitina che viene trasferita all’interno del mitocondrio, e la carnitina libera che esce all’esterno; così facendo l’Acil Carnitina è dunque all’interno del mitocondrio. Adesso essa viene scissa, cioè avviene esattamente la reazione opposta, grazie all’enzima Carnitina acil trasferasi II localizzato sulla membrana mitocondriale interna e strettamente associata al trasportatore che fa entrare l’Acil-Carnitina nel mitocondrio. Si ottiene dunque l’acile che si va a legare con il CoA, ripristinando l’Acil-CoA all’interno del mitocondrio e Carnitina libera che riprenderà la sua normale funzione uscendo dal mitocondrio tramite lo stesso trasportatore con meccanismo antiporto.
Si crea dunque questo ciclo della carnitina che è funzionale a far transitare l’acil-CoA dal citoplasma al mitocondrio, e questo sottolinea l’importanza della carnitina, indispensabile per il catabolismo degli acidi grassi, poiché altrimenti essi non potrebbero entrare nel mitocondrio e dunque non verrebbero beta-ossidati.