PDCPentadecanoylcarnitine

Formula

C₂₂H₄₃NO₄

Molar mass

385.60 g·mol⁻¹

CAS

-

PubChem CID

123132011

First described

La molécule était connue des laboratoires de lipidomique comme un membre mineur du profil des acylcarnitines plasmatiques, mesurable par les méthodes développées vers 2015 pour quantifier les espèces à chaîne impaire. Son statut a changé en 2022, quand Venn-Watson et collaborateurs l'ont soumise à un criblage pharmacologique large et y ont identifié une activité agoniste complète sur les deux récepteurs cannabinoïdes, faisant d'elle le second endocannabinoïde agoniste complet décrit.

Origin

An endogenous compound. It is the carnitine metabolite of pentadecanoic acid, a saturated fifteen-carbon fatty acid supplied by the diet, mainly by dairy fats and certain seafood products. Its presence in the body therefore depends directly on the dietary intake of that odd-chain fatty acid.

InChIKey

MDDWQHVKSHTZTD-UHFFFAOYSA-N

Editorial estimate, not clinical.

Pentadecanoylcarnitine is the carnitine ester of pentadecanoic acid, a saturated fifteen-carbon fatty acid that the body receives essentially from dairy fats. Its established function is metabolic: carnitine esters constitute the form in which fatty acids cross the inner mitochondrial membrane before their oxidation. Venn-Watson and colleagues attributed to it in 2022 a second, signalling function, at the end of a screen covering 148 biomarkers spread over twelve primary human cell systems and 78 target assays. The compound there behaved as a full agonist of both cannabinoid receptors, with median effective concentrations of 3.7 micromolar at CB1 and 3.2 micromolar at CB2 and maximal effects slightly above those of the positive control, which led the authors to present it as the second full agonist endocannabinoid identified. The same work noted agonist activity at the 5-HT1A and 5-HT1B receptors, antagonist activity at the H1 and H2 receptors, and dose-dependent anti-inflammatory effects marked by falls in interleukin 1 alpha, ITAC, MCP-1 and IP-10. Two caveats accompany the reading of these results. The effective concentrations lie in the micromolar range, far above those of the reference endocannabinoid ligands, and the authors declare interests with the companies that exploit odd-chain fatty acids commercially. Independent confirmation of these activities remains to be established.

The molecule is neither an N-acylethanolamine nor a monoacylglycerol, unlike the classical endocannabinoids: it is a carnitine ester. It forms by transfer of pentadecanoic acid, activated as a coenzyme A thioester, onto the hydroxyl function of L-carnitine, a reaction catalysed by the carnitine acyltransferases. That esterification is the step that allows fatty acids to cross the inner mitochondrial membrane, upstream of their oxidation. The compound is therefore originally an intermediate of fatty acid transport, whose signalling activity constitutes a second function.

Sources: EUR-Lex, UNODC, CND, ANSM, IUPHAR/BPS, ChEBI, EUDA. Our method.

Class

Endocannabinoid

Origin

An endogenous compound. It is the carnitine metabolite of pentadecanoic acid, a saturated fifteen-carbon fatty acid supplied by the diet, mainly by dairy fats and certain seafood products. Its presence in the body therefore depends directly on the dietary intake of that odd-chain fatty acid.

Status

Endogenous

Acylcarnitine à chaîne impaire. La molécule est un zwitterion : elle porte un ammonium quaternaire triméthylé et un carboxylate, séparés par un squelette à quatre carbones dont l'hydroxyle central est estérifié par l'acide pentadécanoïque. Cette architecture la sépare nettement des deux grandes classes d'endocannabinoïdes, les N-acyléthanolamines comme l'anandamide et les monoacylglycérols comme le 2-arachidonoylglycérol, qui sont neutres et dépourvus de charge permanente. La chaîne acyle est saturée et compte un nombre impair de carbones, particularité qui la rend traçable comme marqueur d'apport laitier.

Aucune étude de pharmacocinétique n'a été conduite sur le composé administré. Ses concentrations plasmatiques endogènes sont mesurables par les méthodes de dosage des acylcarnitines et varient avec l'apport alimentaire en acide pentadécanoïque, ce qui en fait un indicateur de consommation de matières grasses laitières. Les données publiées portent sur des systèmes cellulaires et non sur un organisme entier.

Le composé s'inscrit dans le cycle de la carnitine. Formé par les carnitine acyltransférases à partir du pentadécanoyl-coenzyme A, il est transporté à travers la membrane mitochondriale interne par la carnitine acylcarnitine translocase, puis reconverti en thioester de coenzyme A du côté matriciel avant d'entrer dans la bêta-oxydation. L'oxydation d'une chaîne impaire produit en fin de parcours du propionyl-coenzyme A, qui rejoint le cycle de Krebs par la voie du succinyl-coenzyme A, contrairement aux chaînes paires qui ne donnent que de l'acétyl-coenzyme A.

Aucun événement toxique n'est documenté. Le composé est endogène et son précurseur alimentaire est consommé quotidiennement dans les régimes comportant des produits laitiers. Aucune dose humaine à visée pharmacologique n'a été caractérisée, et les activités décrites reposent exclusivement sur des essais cellulaires. Les auteurs de l'étude princeps déclarent des intérêts commerciaux dans la valorisation des acides gras à chaîne impaire, élément à prendre en compte dans l'appréciation de la portée des résultats.

La quantification s'effectue par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem, selon les méthodes développées pour le profil des acylcarnitines plasmatiques et tissulaires. La difficulté propre à ce composé est la séparation des espèces isomères et des chaînes impaires, minoritaires face aux acylcarnitines à chaîne paire, ce qui impose une chromatographie résolutive. Le composé n'a aucun intérêt médicolégal et ne figure dans aucun panel de dépistage.

1. 1.Venn-Watson et coll. 2022 : la pentadécanoylcarnitine, endocannabinoïde aux activités pléiotropesPMID 35999445
2. 2.Giesbertz et coll. 2015 : méthode LC-MS/MS de quantification des acylcarnitines isomères et à chaîne impairePMID 26239049