L-carnitine, yang berasal dari makanan dan sintesis endogen, berperan penting dalam transportasi asam lemak dan produksi energi seluler. Bukti menunjukkan bahwa L-carnitine memberikan manfaat kardiovaskular dengan meningkatkan fungsi miokardium, mengurangi cedera iskemik, serta menurunkan stres oksidatif dan inflamasi sistemik pada pasien dengan Penyakit Jantung Koroner (PJK). Studi klinis menunjukkan bahwa suplementasi dapat meningkatkan toleransi latihan, mengurangi gejala angina, serta mendukung pencegahan sekunder setelah infark miokard, dengan perbaikan tambahan pada profil lipid, tekanan darah, dan kontrol glikemik. Namun, metabolisme L-carnitine oleh mikrobiota usus menghasilkan trimethylamine (TMA), yang selanjutnya diubah menjadi trimethylamine N-oxide (TMAO), suatu metabolit yang berkaitan dengan peningkatan risiko kardiovaskular melalui pengaruhnya terhadap metabolisme kolesterol dan fungsi vaskular. Bukti penelitian menunjukkan bahwa modulasi pola makan yang memengaruhi mikrobiota usus dapat menurunkan pembentukan TMAO. Polifenol seperti resveratrol, diet tinggi serat, dan suplementasi probiotik menunjukkan potensi dalam menurunkan kadar TMAO serta memperbaiki luaran kardiometabolik. Temuan ini menegaskan pentingnya menyeimbangkan manfaat terapeutik L-carnitine dengan strategi untuk mengurangi risiko kardiovaskular yang berkaitan dengan TMAO.
L-carnitine, yang berasal dari daging merah, produk susu, dan sintesis endogen, berperan penting dalam metabolisme asam lemak dan produksi energi. Dalam kesehatan kardiovaskular, carnitine dan turunannya, seperti acetyl-L-carnitine, telah terbukti meningkatkan fungsi otot jantung, mengurangi iskemia, serta melindungi terhadap stres oksidatif. L-carnitine berperan sebagai terapi tambahan untuk meningkatkan aktivitas antioksidan serta menurunkan indeks stres oksidatif dan faktor inflamasi sistemik pada pasien PJK, yang ditunjukkan oleh peningkatan total antioxidant capacity (TAC) dan penurunan myeloperoxidase (MPO), nitrotyrosine (NT), serta high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) setelah 12 minggu suplementasi. Manfaat ini menunjukkan bahwa carnitine dapat berperan protektif dalam penanganan maupun pencegahan penyakit kardiovaskular. Selain itu, suplementasi carnitine berhubungan dengan peningkatan performa latihan dan pemulihan. Dengan memfasilitasi penggunaan lemak sebagai sumber energi, carnitine membantu menghemat glikogen otot dan mengurangi akumulasi laktat sehingga meningkatkan daya tahan dan mengurangi nyeri otot.
Namun, meskipun bermanfaat bagi kesehatan kardiovaskular, muskular, dan saraf, interaksinya dengan mikrobiota usus serta konversinya menjadi trimethylamine (TMA) dan trimethylamine N-oxide (TMAO) menimbulkan kekhawatiran terhadap kesehatan jantung. TMA diserap oleh enterosit dan diubah menjadi TMAO di hati. Peningkatan kadar TMAO telah dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular, yang menunjukkan hubungan kompleks antara asupan carnitine dan luaran kesehatan.
Secara klinis, suplementasi carnitine terbukti bermanfaat pada individu dengan defisiensi yang spesifik, dengan memperbaiki metabolisme energi dan mengurangi gejala kelelahan. Selain itu, suplementasi ini juga berhubungan dengan potensi manfaat kardiovaskular, termasuk peningkatan fungsi jantung pada gagal jantung kronis dan penurunan cedera iskemik pada Penyakit Jantung Koroner (PJK). L-carnitine meningkatkan fungsi jantung, mengurangi gejala angina, dan meningkatkan toleransi latihan, terutama pada pasien gagal jantung dan penyakit jantung iskemik. Untuk pencegahan sekunder pasca infark miokard, dosis pemeliharaan oral harian L-carnitine berkisar antara 2–6 g. L-carnitine pada dosis tinggi menunjukkan penurunan mortalitas, penurunan penanda inflamasi, serta perbaikan profil lipid, tekanan darah, dan kontrol glikemik, sehingga mendukung potensi anti-aterosklerotiknya.
Trimethylamine N-oxide (TMAO) merupakan metabolit yang dihasilkan melalui jalur yang telah dipahami dengan baik. Senyawa yang didapatkan dari makanan seperti choline, phosphatidylcholine, dan carnitine, yang banyak terdapat pada makanan hewani seperti daging, hati, dan telur, dimetabolisme oleh mikroba usus menjadi TMA. TMA kemudian diubah menjadi TMAO di hati oleh flavin monooxygenases. Peningkatan kadar TMAO berhubungan kuat dengan peningkatan risiko kondisi kardiovaskular seperti aterosklerosis, serangan jantung, dan stroke, kemungkinan melalui perannya dalam metabolisme kolesterol dan disfungsi vaskular. Hal ini menimbulkan kekhawatiran terhadap keamanan kardiovaskular jangka panjang dari suplemen carnitine dan makanan yang mengandung L-carnitine, seperti daging merah. Namun, faktor utama yang berkontribusi terhadap efek kesehatan merugikan dari daging merah kemungkinan adalah lemak jenuh, bukan carnitine. Walaupun kuantifikasi yang tepat masih menantang, bukti menunjukkan bahwa risiko yang berkaitan dengan carnitine atau metabolitnya, TMAO, secara signifikan lebih rendah dibandingkan risiko yang ditimbulkan oleh lemak jenuh dalam menyebabkan aterosklerosis dan peningkatan risiko kardiovaskular pada manusia.
Komposisi mikrobiota usus secara langsung memodulasi produksi TMA, sehingga intervensi pola makan berpotensi menurunkan risiko kardiovaskular yang berkaitan dengan TMAO. Beberapa makanan dan zat gizi, terutama polifenol seperti resveratrol, diet tinggi serat, dan beberapa probiotik, terbukti dapat membatasi produksi TMAO.
Beberapa penelitian menyoroti efektivitas resveratrol, suatu polifenol alami, dalam menurunkan kadar TMAO. Resveratrol memodulasi komposisi mikrobiota usus dan menghambat aktivitas enzim kunci yang terlibat dalam biosintesis TMAO, sehingga menurunkan konsentrasi TMAO sirkulasi serta risiko kardiovaskular yang terkait. Efek sinergis juga diamati ketika resveratrol dikombinasikan dengan makanan lain yang kaya polifenol, seperti ekstrak teh, sehingga semakin meningkatkan potensi penurunan TMAO.
Diet tinggi serat berperan penting dalam menurunkan pembentukan TMAO, suatu metabolit yang berkaitan dengan penyakit kardiovaskular. Asupan serat tinggi memodulasi komposisi mikrobiota usus dengan menekan enzim mikroba seperti TMA lyase, yang berperan dalam mengubah choline dan carnitine makanan menjadi TMA.
Beberapa strain probiotik menghambat produksi mikroba trimethylamine (TMA), prekursor TMAO, serta meningkatkan kesehatan usus dengan meningkatkan populasi mikroba Lactobacillus yang menguntungkan. Penelitian menunjukkan bahwa suplementasi probiotik yang mengandung beberapa spesies Lactobacillus (seperti Lactobacillus plantarum) dapat menurunkan kadar TMAO dan memperbaiki metabolisme lipid selama perkembangan aterosklerosis. Temuan ini menyoroti potensi probiotik sebagai intervensi pola makan untuk mengurangi risiko kardiovaskular yang berkaitan dengan TMAO.
Kesimpulan
Secara keseluruhan, L-carnitine memberikan manfaat pada kesehatan kardiovaskular dan metabolik dengan meningkatkan metabolisme energi, fungsi jantung, serta menurunkan stres oksidatif dan inflamasi, terutama pada pasien dengan PJK. Meskipun metabolisme L-carnitine menjadi TMAO oleh mikrobiota usus menimbulkan potensi kekhawatiran terhadap keamanan kardiovaskular, bukti menunjukkan bahwa strategi pola makan seperti peningkatan asupan polifenol, serat, dan probiotik dapat membantu menurunkan pembentukan TMAO. Oleh karena itu, suplementasi L-carnitine dapat bermanfaat pada pasien jika diimbangi dengan pengelolaan pola makan dan faktor risiko kardiovaskular yang tepat.
Gambar: Ilustrasi (Sumber: Envato elements)
Referensi:
- Demarquoy J. Revisiting the role of carnitine in heart disease through the lens of the gut microbiota. Nutrients. 2024;16:4244.
- Nachvak SM, Shabanpur M, Mostafai R, Moghaddam RH, Moludi J. L-carnitine supplementation reduces biomarkers of inflammatory and oxidative stress in patients with coronary artery disease: a randomised controlled trial. Arch Physiol Biochem. 2023;129:61–8.
