Istraživači sa Univerziteta Tokio Metropolitan razvili su način mapiranja distribucije karnitina u ćelijama skeletnih mišića. Karnitin je jedinjenje koje pomaže u transportu masnih kiselina i smanjuje metaboličke nusproizvode. Otkrili su da mišićna vlakna sporog tipa sadrže najviše, i da je aktivnost odmah dovela do porasta acetilkarnitina, proizvoda trenutnog odgovora karnitina sadržanog u ćeliji. Njihova tehnika obećava nove uvide u to kako funkcionišu mišićne ćelije.
Našim mišićima je potrebna energija da bi funkcionisali. Veliki deo ove snage proizvodi se u mitohondrijama unutar ćelija, gde se masne kiseline pretvaraju u adenozin trifosfat (ATP), hemikaliju koja pokreće veliki broj drugih reakcija koje pomažu našem telu da funkcioniše. U tome pomaže malo jedinjenje karnitin, koje pomaže u transportu masnih kiselina u mitohondrije.
Takođe je odgovoran za snižavanje nivoa nusproizvoda reakcije, posebno acetil CoA (koenzim a) koji može biti toksičan u visokim koncentracijama. Karnitin se vezuje za acetil CoA i postaje acetil-karnitin, obezbeđujući da metabolizam funkcioniše besprekorno. Međutim, gde se tačno karnitin nalazi u ćelijama mišićnih vlakana i kako se ti nivoi menjaju tokom vremena, ostalo je teško proučavati zbog poteškoća da se on označi na način koji pomaže da se razlikuje koliko se gde nalazi i kako se to menja.
Sada je tim istraživača na čelu sa docentom Iasuro Furuichijem došao do načina da proučava distribuciju karnitina u ćelijama mišićnih vlakana i kako se menja tokom metaboličkih procesa. Koristili su verziju karnitina u kojoj je deo vodonika zamenjen deuterijumom, dajući mu jasan signal kada se proučava pomoću masene spektrometrije.
Ćelije mišićnih vlakana miša tretirane ovim deuteriranim karnitinom su brzo zamrznute i isečene na ultra tanke delove pre nego što su podvrgnute obliku snimanja gde su različiti delovi sekcije mogli odvojeno da se prođu kroz masenu spektrometriju, dajući detaljne informacije o tome koja vrsta jedinjenja se gde nalazi.
Prvo, tim je otkrio da postoji veća koncentracija karnitina u mišićnim vlaknima sporog tipa, vlaknima odgovornim za trajnu snagu tokom dužih vremenskih perioda od vlakana brzih tipova. To je zbog činjenice da vlakna sporog tipa sadrže više mitohondrija. Štaviše, primenili su električnu stimulaciju na vlakna kako bi simulirali kontrakciju mišića pre uzimanja podataka.
Otkrili su značajno povećan unos karnitina u vlakna, kao i povišen nivo acetil karnitina. Važno je da ovo pokazuje da karnitin sadržan u ćelijama reaguje veoma brzo kako ćelije povećavaju svoju aktivnost.
Nova metoda tima baca svetlo na prethodno nedostupan nivo detalja u vezi sa biohemijskim procesima koji pomažu u funkcionisanju mišića. Sam karnitin je popularan dodatak ishrani, ali njegov uticaj na dobrobit mišića je tema debate. Kvantitativno merenje načina na koji se on preuzima, lokalizuje i metaboliše u ćelijama obećava da će osvetliti efikasnost terapija.
Studija je objavljena u časopisu Helion.
