Список литературы

dongu-vestnik01.ru

Вестник Донецкого университета. Серия 01. Естественные науки

Vestnik of Donetsk University. Series 01. Natural Sciences

2415-7058

509

10.5281/zenodo.19179635

Articles

Статьи

Research Article

EFFECTIVENESS OF L-CARNITINE IN COMPENSATION OF ELECTROPHYSIOLOGICAL MANIFESTATIONS OF DEXAMETHASONE-INDUCED MYOPATHY IN EXPERIMENTS ON ANIMALS

ЭФФЕКТИВНОСТЬ L-КАРНИТИНА В КОМПЕНСАЦИИ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ДЕКСАМЕТАЗОН-ИНДУЦИРОВАННОЙ МИОПАТИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА ЖИВОТНЫХ

https://orcid.org/0000-0001-8514-8431

Trush

Vera Vladimirovna

Труш

Вера Владимировна

ver.trush@yandex.ru 1

https://orcid.org/0000-0001-9318-5224

Sobolev

Valery Ivanovich

Соболев

Валерий Иванович

v.sobolev@mail.ru 2

Донецкий государственный университет Donetsk state university

Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского V.I. Vernadsky Crimean Federal University

10 04 2026

NO1 (2026)

№1 (2026)

137 152 17 04 2026

2026

Вестник Донецкого университета. Серия 01. Естественные науки

Vestnik of Donetsk University. Series 01. Natural Sciences

Эта статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0)

https://dongu-vestnik01.ru/index.php/bdsa/article/view/509

The effectiveness of moderate therapeutic doses of L-carnitine (L-CAR, 100 mg/kg/day, intraperitoneally) to compensate for the negative effects of long-term administration of dexamethasone (DM, 0.25 mg/kg/2 days, intraperitoneally, for 10 to 60 days) on skeletal muscle of mixed type with predominantly glycolytic fibers (m. tibial anterior) was studied in mature female rats. The preparations were administered to the animals of the experimental groups for 10 (10DM-, 10L-CAR-, and 10DM+L-CAR-groups), 30 (30DM-, 30L-CAR-, and 30DM+L-CAR-groups) and 60 (60DM, 60L-CAR, and 60DM+L-CAR groups) days at doses equivalent to moderate therapeutic doses for humans, intraperitoneally: L-carnitine at a dose of 100 mg/kg/day, DM at a dose of 0.25 mg/kg, once every 2 days. The administration of L-carnitine in combination with dexamethasone prevented the development of signs of myopathic changes typical for the DM-groups: a decrease in muscle mass and the number of its activated motor units, a decrease in the amplitude of M-responses against the background of their polyphasia. In 30–60 % of individuals receiving dexamethasone with L-carnitine, a marked facilitation of synaptic transmission was observed at the optimal frequency (30 imp/s) of stimulation of the neuromuscular apparatus against the background of not reduced, as in the animals of the DM-group, but normal and even increased amplitude of M-responses (by 94–59 % after 10 and 60 days of administration of the pair of medicines, p The use of L-carnitine in combination with dexamethasone somewhat reduced the incidence of pathologically significant depression of synaptic transmission at the optimal stimulation frequency (30 imp/s) of the neuromuscular apparatus: this depression occurred in 20 % of individuals only in the 30DM+L-CAR-group, whereas with isolated use of dexamethasone it was recorded in all DM-groups with a frequency of 20–30 %. At the same time, after 30 and 60 days of combined use of dexamethasone with L-carnitine, a more pronounced decrease in the amplitude of M-responses during high-frequency stimulation (70 imp/s) of the peroneal nerve relative to the initial level was observed compared to the control (p L-carnitine at a dose of 100 mg/kg/day, equivalent to a moderate therapeutic dose for humans (1.5 g/day), in model experiments on animals showed a fairly high efficiency in compensating for the electrophysiological manifestations of dexamethasone-induced myopathy.

На половозрелых крысах-самках изучена эффективность L-карнитина в дозе, эквивалентной умеренной терапевтической для человека (L-CAR, 100 мг/кг/сутки, внутрибрюшинно), в компенсации негативных эффектов длительно вводимого дексаметазона (ДМ, 0,25 мг/кг/2-е суток, внутрибрюшинно, на протяжении от 10 до 60 дней) на скелетную мышцу смешанного типа с преимущественным преобладанием гликолитических волокон (m. tibial anterior). Препараты животным опытных групп вводили на протяжении 10 (10ДМ-, 10L-CAR- и 10ДМ+L-CAR-группы), 30 (30ДМ-, 30L-CAR- и 30ДМ+L-CAR-группы) и 60 (60ДМ-, 60L-CAR- и 60ДМ+L-CAR-группы) дней в дозах, эквивалентных умеренным терапевтическим для человека, внутрибрюшинно: L-карнитин – в дозе 100 мг/кг/сутки, ДМ – в дозе 0,25 мг/кг, 1 раз в 2 суток. Введение L-карнитина в комплексе с дексаметазоном предотвратило развитие типичных для ДМ-групп признаков миопатических изменений: уменьшение массы мышцы и количества активируемых ее двигательных единиц, снижение амплитуды М-ответов на фоне их полифазии. У 30-60% особей, получавших дексаметазон с L-карнитином, наблюдалось выраженное облегчение синаптической передачи при оптимальной частоте (30 имп/с) стимуляции нервно-мышечного аппарата на фоне не уменьшенной, как у животных ДМ-группы, а нормальной и даже увеличенной амплитуды М-ответов (на 94–59 % спустя 10 и 60 дней введения пары препаратов, р Применение L-карнитина в комплексе с дексаметазоном несколько снизило частоту встречаемости патологически значимой депрессии синаптической передачи при оптимальной частоте стимуляции (30 имп/с) нервно-мышечного аппарата: эта депрессия встречалась у 20 % особей только 30ДМ+L-CAR-группы, тогда как при изолированном применении дексаметазона она регистрировалась во всех ДМ-группах с частотой 20–30 %. В то же время спустя 30 и 60 дней комплексного применения дексаметазона с L-карнитином наблюдалось более выраженное, в сравнении с контролем (р В случае субхронического комплексного применения дексаметазона с L-карнитином (спустя 30–60 дней) у 50–30 % особей регистрировалась сниженная надежность синаптической передачи при низкочастотной стимуляции (4 имп/с) нервно-мышечного аппарата. Данный факт на фоне признаков сниженной лабильности синапсов, но при этом отсутствия признаков их исходной заблокированности, указывает в пользу постсинаптических нарушений у животных, субхронически получавших дексаметазон с L-карнитином. L-карнитин в дозе 100 мг/кг/сутки, эквивалентной умеренной терапевтической для человека (1,5 г/сутки), в модельных экспериментах на животных проявил достаточно высокую эффективность в компенсации электрофизиологических проявлений дексаметазон-индуцированной миопатии.

skeletal muscle dexamethasone iatrogenic hypercortisolism steroid myopathy L-carnitine rats

скелетная мышца дексаметазон ятрогенный гиперкортицизм стероидная миопатия L-карнитин крысы

[Полный текст статьи отсутствует в исходных данных. Необходимо добавить текст из PDF или другого источника.]

Список литературы

1. Fielding, R., Riede, L., Lugo, J.P., Bellamine, A. L-carnitine supplementation in recovery after exercise // Nutrients. – 2018. – Vol. 10, No 3. – Р. 349. – DOI: 10.3390/nu10030349

2. Nachvak, S.M., Shabanpur, M., Mostafai, R. & Heidari, M.R. L-Carnitine supplementation reduces biomarkers of inflammatory and oxidative stress in patients with coronary artery disease: a randomised controlled trial // J. Arch. Physiol. Biochem. – 2023. – Vol. 129, No 1. – Р. 61-68. – DOI: 10.1080/13813455.2020.1797102

3. Chiechio, S., Canonico, P. & Grilli, M. L-Acetylcarnitine: A Mechanistically Distinctive and Potentially Rapid-Acting Antidepressant Drug // Int. J. Mol. Sci. – 2018. – Vol. 19, No 11. – Р. 11-13. – DOI:10.3390/ijms19010011

4. El-Hattab, A.W. & Scaglia, F. Disorders of carnitine biosynthesis and transport // Molecular Genetics and Metabolism. – 2015. – V. 116, No 3. – P. 107-112. – DOI: 10.1016/j.ymgme.2015.09.004

5. Gnoni, A., Longo, S., Gnoni, G.V. & Giudetti, A.M. Carnitine in human muscle bioenergetics: can carnitine supplementation improve physical exercise? // Molecules. – 2020. – Vol. 25, No 1. – Р. 182. – DOI: 10.3390/ molecules25010182

6. Naderi Noreini, S., Malmir, M., Ghafarizadeh, A., Faraji, T. & Bayat, R. Protective effect of L-carnitine on apoptosis, DNA fragmentation, membrane integrity and Lipid peroxidation of spermatozoa in the asthenoteratospermic men // Andrologia. – 2021. – Vol. 53, No 2. – Р. e13932. – DOI: 10.1111/and.13932

7. Jiao, H., Zhou, K., Zhao, J., Wang, X., Lin, H. A high-caloric diet rich in soy oil alleviates oxidative damage of skeletal muscles induced by dexamethasone in chickens // Redox. Rep. – 2018. – Vol. 23, No 1. – Р. 68-82. – DOI: 10.1080/13510002.2017.1405494

8. Шафоростова, Е.А. Влияние истощения L-карнитина при длительной терапии мельдонием на митохондриальный баланс в мозге мышей / Е.А. Шафоростова, А.П. Гуреев, И.Ю. Виткалова, В.Н. Попов // Биомедицинская химия. – 2021. – Т. 67, вып. 1. – С. 74-80. – DOI: 10.18097/PBMC20216701074

9. Sangouni, A.A., Pakravanfar, F., Ghadiri-Anar, A., Nadjarzade, A., Fallahzade, H. & Hosseinzadeh, M. The effect of L-carnitine supplementation on insulin resistance, sex hormone-binding globulin and lipid profile in overweight/ obese women with polycystic ovary syndrome: A randomized clinical trial // Eur. J. Nutr. – 2022. – Vol. 61, No 3. – Р. 1199-1207. – DOI: 10.1007/s00394-021-02659-0

10. Котов, С.В. Положительный эффект энерготропной терапии (L-карнитина и коэнзима Q10) у больного миопатией Беккера по данным МРТ мышц конечностей / С.В. Котов, М.С. Бунак, Е.В. Бородатая, О.П. Сидорова // Практическая медицина. – 2018. – Т.16, № 10. – C. 117-120. – DOI: 10.32000/2072-1757-2018-10-117-120.

11. Хуторская, И.А. Морфология скелетных мышц при динамической физической нагрузке и коррекции L-карнитином / И.А. Хуторская, Г.Ф. Шаймарданова, В.П. Балашов, В.Н. Абрамов, А.В. Балашов, Е.В. Быстрова, И.А. Евстифеева // Клин. эксп. морфология. – 2024. – Т. 13, № 4. – С. 67-75. – DOI: 10.31088/CEM2024.13.4.67-75

12. Lu, Z., Wang, L., Huo, Zh., Li, Na, Tong, N., Chong, F., Liu, J., Zhang, Y. & Xu, H. L-Carnitine relieves cachexia-related skeletal muscle fibrosis by inducing deltex E3 ubiquitin ligase 3L to negatively regulate the Runx2/COL1A1 axis // J. Cachexia Sarcopenia Muscle. – 2024. – Vol. 15, No 5. – Р. 1953-1964. – DOI: 10.1002/jcsm.13544

13. Yarizadh, H., Shab-Bidar, S., Zamani, B., Nazary Vanani, A., Baharlooi, H. & Djafarian, K. The Effect of L-Carnitine Supplementation on Exercise-Induced Muscle Damage: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Clinical Trials // Journal of the American College of Nutrition. – 2020. – Vol. 39, No 5. – Р. 457-468. – DOI:10.1080/07315724.2019.1661804

14. Alesci, S., De Martino, M.U., Kino, T., Ilias I. L-Carnitine is a modulator of the glucocorticoid receptor alpha // Ann. NY Acad. Sci. – 2004. – Vol. 1024. – P. 147-152. – DOI: 10.1196/annals.1321.012

15. Watson, M.L., Baehr, L.M., Reichardt, H.M., Tuckermann, J.P., Bodine, S.C. & Furlow, J.D. A cell-autonomous role for the glucocorticoid receptor in skeletal muscle atrophy induced by systemic glucocorticoid exposure // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. – 2012. – Vol. 302, No 10. – Р. E1210-Е1220. – DOI: 10.1152/ajpendo.00512.2011

16. Evans, A.M., Fornasini, G. Pharmacokinetics of L-carnitine // Clin. Pharmacokinet. – 2003. – Vol. 42. – Р. 941-967. – DOI: 10.2165/00003088-200342110-00002

17. Коденцова, В.М. L-карнитин: пищевые источники, адекватные и клинически эффективные дозы / В.М. Коденцова, Д.В. Рисник, Е.В. Крюкова, С.Г. Дарий // Медицинский совет. – 2024. – Т. 18, № 5. – С. 320-328. – DOI: 10.21518/ms2024-028

18. Wall, B.T., Stephens, F.B., Constantin-Teodosiu, D., Marimuthu, K., Macdonald, I.A. & Greenhaff, P.L. Chronic oral ingestion of l-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans // Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. – 2011. – Vol. 21, № 5. – Р. 385-397. – DOI: 10.1113/jphysiol.2010.201343

19. Становская, В.И. Влияние пантенола и карнитина на ферменты обмена альдегидов в печени крыс, пораженных тетрахлорметаном / В.И. Становская, П.С. Пронько, А.В. Гайшманова, Д.А. Мискевич // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2009. – Т. 72, № 2. – С. 39-40. – DOI: 10.30906/0869-2092-2009-72-2-39-40

20. Миронова, А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств / А.Н. Миронова, Н.Д. Бунатян. – М.: Минздрав РФ, ЗАО «Гриф и К», 2012. – 944 с.

21. Труш В.В. Модуляция биотином некоторых электрофизиологических проявлений стероидной миопатии в модельных экспериментах на животных / В.В. Труш, В.И. Соболев, М.Н. Попов // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2024. – Т. 87, № 7. – С. 15-24. – DOI: 10.30906/0869-2092-2024-87-7-15-24

REFERENCES

1. Fielding R., Riede L., Lugo J.P. & Bellamine A. (2018) L-carnitine supplementation in recovery after exercise. Nutrients. 10(3), 349, doi: 10.3390/nu10030349

2. Nachvak, S.M., Shabanpur, M., Mostafai, R. & Heidari, M.R. (2023) L-Carnitine supplementation reduces biomarkers of inflammatory and oxidative stress in patients with coronary artery disease: a randomised controlled trial. J. Arch. Physiol. Biochem. 129(1), 61-68, doi: 10.1080/13813455.2020.1797102

3. Chiechio, S., Canonico, P. & Grilli, M. (2018) L-Acetylcarnitine: A Mechanistically Distinctive and Potentially Rapid-Acting Antidepressant Drug. Int. J. Mol. Sci. 19(11), 11-13, doi:10.3390/ijms19010011

4. El-Hattab, A.W. & Scaglia, F. (2015) Disorders of carnitine biosynthesis and transport. Molecular Genetics and Metabolism. 116(3), 107-112, doi: 10.1016/j.ymgme.2015.09.004

5. Gnoni, A., Longo, S., Gnoni, G.V. & Giudetti, A.M. (2020) Carnitine in human muscle bioenergetics: can carnitine supplementation improve physical exercise? Molecules. 25(1), 182, doi: 10.3390/ molecules25010182

6. Naderi Noreini, S., Malmir, M., Ghafarizadeh, A., Faraji, T. & Bayat, R. (2021) Protective effect of L-carnitine on apoptosis, DNA fragmentation, membrane integrity and Lipid peroxidation of spermatozoa in the asthenoteratospermic men. Andrologia. 53(2), e13932, doi: 10.1111/and.13932

7. Jiao, H., Zhou, K., Zhao, J., Wang, X. & Lin, H. (2018) A high-caloric diet rich in soy oil alleviates oxidative damage of skeletal muscles induced by dexamethasone in chickens. Redox. Rep. 23(1), 68-82, doi: 10.1080/13510002.2017.1405494

8. Shaforostova, E.A., Gureev, A.P., Vitkalova, I.Yu. & Popov, V.N. (2021) The effect of l-carnitine depletion induced by long-term therapy of mice with meldonium on brain mitochondrial balance. Biomedical Chemistry. 67 (1), 74-80. (In Russian), doi: 10.18097/PBMC20216701074

9. Sangouni, A.A., Pakravanfar, F., Ghadiri-Anar, A., Nadjarzade, A., Fallahzade, H. & Hosseinzadeh, M. (2022) The effect of L-carnitine supplementation on insulin resistance, sex hormone-binding globulin and lipid profile in overweight/ obese women with polycystic ovary syndrome: A randomized clinical trial // Eur. J. Nutr. 61(3), 1199-1207, doi: 10.1007/s00394-021-02659-0

10. Kotov, S.V., Bunak, M.S., Borodataya, E.V. & Sidorova, O.P. (2018) Positive effect of energotropic therapy (L-carnitin, coenzim Q10) in patient with Becker muscular dystrophy based on the magnetic resonance imaging of limb muscles. Practical Medicine. 16(10), 117-120. (In Russian), doi: 10.32000/2072-1757-2018-10-117-120

11. Khutorskaya, I.A., Shaimardanova, G.F., Balashov, V.P., Abramov, V.N., Balashov, A.V., Bystrova, E.V. & Evstifeeva, I.A. (2024) Morphology of skeletal muscles during dynamic physical activity and correction with L-carnitine. [Klin. eksp. morfologiya = Klin. Exp. Morphology]. 13(4), 67-75. (In Russian), doi: 10.31088/CEM2024.13.4.67-75

12. Lu, Z., Wang, L., Huo, Zh., Li, Na, Tong, N., Chong, F., Liu, J., Zhang, Y. & Xu, H. (2024) L-Carnitine relieves cachexia-related skeletal muscle fibrosis by inducing deltex E3 ubiquitin ligase 3L to negatively regulate the Runx2/COL1A1 axis. J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 15(5), 1953-1964, doi: 10.1002/jcsm.13544

13. Yarizadh, H., Shab-Bidar, S., Zamani, B., Nazary Vanani, A., Baharlooi, H. & Djafarian, K. (2020) The Effect of L-Carnitine Supplementation on Exercise-Induced Muscle Damage: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Clinical Trials. Journal of the American College of Nutrition. 39(5), 457-468, doi:10.1080/07315724.2019.1661804

14. Alesci, S., De Martino, M.U., Kino, T. & Ilias, I. (2004) L-Carnitine is a modulator of the glucocorticoid receptor alpha. Ann. NY Acad. Sci. 1024, 147-152, doi: 10.1196/annals.1321.012

15. Watson, M.L., Baehr, L.M., Reichardt, H.M., Tuckermann, J.P., Bodine, S.C. & Furlow, J.D. (2012) A cell-autonomous role for the glucocorticoid receptor in skeletal muscle atrophy induced by systemic glucocorticoid exposure. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 302(10), E1210-Е1220, doi: 10.1152/ajpendo.00512.2011

16. Evans, A.M. & Fornasini, G. (2003) Pharmacokinetics of L-carnitine. Clin. Pharmacokinet. 42, 941-967, doi: 10.2165/00003088-200342110-00002

17. Kodentsova, V.M., Risnik, D.V., Kryukova, E.V. & Darius S.G. (2024) L-carnitine: food sources, adequate and clinically effective doses. Medical Council. 18(5), 320-328. (In Russian), doi: 10.21518/ms2024-028

18. Wall, B.T., Stephens, F.B., Constantin-Teodosiu, D., Marimuthu, K., Macdonald, I.A. & Greenhaff, P.L. (2011) Chronic oral ingestion of l-carnitine and carbohydrate increases muscle carnitine content and alters muscle fuel metabolism during exercise in humans. Int. J. Sport Nutr. Exerc. Metab. 21(5), 385-397, doi: 10.1113/jphysiol.2010.201343

19. Satanovskaya, V.I., Pron'ko, P.S., Gaishmanova, A.V. & Miskevich, D.A. (2009) Effects of panthenol and carnitine on aldehyde metabolic enzymes in rats with tetrachloromethane-induced liver injury. [Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya = Experimental and Clinical Pharmacology]. 72(2), 39-40. (In Russian), doi: 10.30906/0869-2092-2009-72-2-39-40

20. Mironova, A.N. & Bunatyan, N.D. (2012) [Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskikh issledovaniy lekarstvennykh sredstv = Guidelines for conducting preclinical studies of drugs]. M.: Minzdrav RF, ZAO «Grif i K». 944 p. (In Russian)

21. Trush, V.V., Sobolev, V.I. & Popov, M.N. (2024) Modulation by biotin of some electrophysiological manifestations of steroid myopathy in animal model experiments. [Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya = Experimental and clinical pharmacology]. 87(7), 15-24. (In Russian), doi: 10.30906/0869-2092-2024-87-7-15-24