Acides aminés Preuve modérée Fatigue Fibromyalgie Mitochondries SFC-EM

L-Carnitine

Transporteur mitochondrial des acides gras · Métabolisme énergétique · ALC — Acétyl-L-Carnitine · Propionyl-L-Carnitine

Par Dr Rémy Honoré — Docteur en pharmacie  ·  Mis à jour le 17/05/2026

🔋 En bref
  • Acide aminé conditionnellement essentiel, synthétisé à partir de L-lysine + méthionine (+ Fe, vit C, B6, niacine).
  • Rôle physiologique établi : transporteur indispensable des acides gras à longue chaîne (LCFA) vers la matrice mitochondriale via CPT1/CPT2. Les acides gras à chaîne courte et moyenne diffusent indépendamment du shuttle carnitine.
  • Forme ALC (acétyl-L-carnitine) présente une meilleure pénétration cérébrale — données positives en fibromyalgie (RCT multicentrique n=102) et TSA pédiatrique.
  • Données encourageantes dans le SFC-EM (essai croisé vs amantadine, n=30 ; pilote n=12) mais effectifs insuffisants.
  • ⚠️ Risque TMAO chez les omnivores : le microbiote convertit la carnitine en TMAO, associé dans plusieurs études à un risque cardiovasculaire accru — le lien causal direct reste débattu (confusion avec alimentation carnée, microbiote, insuffisance rénale).
  • Interaction thyroïdienne : antagoniste périphérique des hormones T3/T4 — à signaler si traitement lévothyroxine.
  • Interaction anticoagulante documentée avec l'acénocoumarol (AVK) — surveillance INR obligatoire.
L'essentiel en une phrase

La L-Carnitine est un transporteur mitochondrial indispensable à la beta-oxydation des acides gras ; sa forme acétylée (ALC) montre des résultats positifs en RCT dans la fibromyalgie et le SFC-EM, mais son utilisation impose une vigilance sur le risque TMAO cardiovasculaire et les interactions avec les hormones thyroïdiennes et les anticoagulants AVK.

Famille

Acide aminé quaternaire (dérivé de la lysine)

Mécanisme clé

Navette CPT1/translocase/CPT2 — import acylcarnitines en mitochondrie

Indication principale

Fatigue / fibromyalgie (ALC) · métabolisme lipidique

Forme recommandée

ALC (neuro/fibromyalgie) · L-Carnitine standard (SFC, musculaire)

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Mécanisme d'action

✓ Mécanisme bien établi (biochimie)
  • Navette carnitine : les acides gras à longue chaîne (C14-C20) ne peuvent pas traverser la membrane mitochondriale interne sous forme libre. La Carnitine Palmitoyltransférase 1 (CPT1, face externe) convertit l'acyl-CoA en acylcarnitine ; la translocase les importe ; CPT2 (face interne) reconstitue l'acyl-CoA en matrice — condition indispensable à la beta-oxydation.
  • Régulation de l'acétyl-CoA : la L-Carnitine tamponne l'excès d'acétyl-CoA via la carnitine acétyltransférase (CRAT), maintenant un rapport acétyl-CoA/CoA libre optimal pour le cycle de Krebs et la régulation de PDK (pyruvate déshydrogénase kinase).
  • Tamponnage et export des acyl-CoA excédentaires : les acyl-CoA à chaîne courte/moyenne qui s'accumulent lors de dysfonctions mitochondriales (SFC-EM, acidurie organique) sont captés par la carnitine, convertis en acylcarnitines hydrosolubles et éliminés. Ce rôle de tampon mitochondrial est particulièrement étudié dans les maladies chroniques.
  • ALC et neurotransmission : l'acétyl-L-carnitine fournit un groupe acétyle pour la synthèse d'acétylcholine et participe à l'acétylation de protéines mitochondriales. Ce rôle central explique son intérêt dans les indications neuro (fibromyalgie, neuropathies, TDAH).
  • Biosynthèse endogène : synthèse hépatique et rénale à partir de la N-méthyl-L-lysine via 4 enzymes séquentielles (TMLD → HTML-D → γBB-D → γBBH). Cofacteurs requis : Fe²⁺, acide ascorbique (étape BBH), vitamine B6, niacine. La L-lysine est le substrat carboné principal.
Navette carnitine — CPT1 (membrane externe), translocase (membrane interne), CPT2 (matrice mitochondriale). Les acides gras à longue chaîne entrent sous forme d'acylcarnitine et ressortent en acyl-CoA pour la beta-oxydation. CYTOPLASME Membrane externe mitochondriale Espace inter-membranaire Membrane interne — CPT1 · Translocase · CPT2 MATRICE MITOCHONDRIALE Acide gras-CoA (C14-C20) CPT1 Acylcarnitine Translocase CPT2 Acyl-CoA (matrice) β-Oxydation → ATP ← Carnitine libre recyclée vers CPT1 Légende niveaux de preuve Mécanisme établi Données encourageantes Données préliminaires

Navette carnitine mitochondriale. CPT1 (cytoplasmique) estérifie l'acyl-CoA en acylcarnitine. La translocase importe l'acylcarnitine en matrice. CPT2 régénère l'acyl-CoA qui entre en beta-oxydation pour produire de l'ATP. La carnitine libre est recyclée vers CPT1 (navette continue).

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Données cliniques

Important : distinguer le rôle physiologique établi de la carnitine (biochimie non discutable) des effets de la supplémentation (données cliniques, discutables). Les sections ci-dessous séparent ces deux niveaux.
Rôle physiologique établi
✓ Mécanisme bien établi
  • Biosynthèse hépatique/rénale : ~25 % des besoins issus de la synthèse endogène ; 75 % apportés par l'alimentation (viande rouge principalement). Concentration plasmatique normale : 25–50 µmol/L. Déficit documenté dans les myopathies, insuffisance rénale chronique sous dialyse, prématurité.
  • Transport acyl-CoA : indispensable à la beta-oxydation. Aucun substitut fonctionnel identifié. Déficit primaire en carnitine (mutation SLC22A5, OCTN2) = cardiomyopathie, hypoglycémie hypoprotéique sans supplémentation — traitement de référence confirmé.
Fibromyalgie / douleur chronique
⚡ Données encourageantes — à consolider
  • ALC vs placebo : RCT multicentrique double-aveugle (n=102) — ALC 500 mg/j IM × 2 sem, puis 500 mg × 3/j oral × 8 sem — réduction significative douleur (p=0.002), fatigue et nombre de points douloureux vs placebo. Limites : durée 10 sem, pas de suivi long terme. PMID 17543140
  • ALC vs duloxétine : RCT randomisé ouvert (n=65, 12 sem) — ALC 1000 mg/j vs duloxétine 60 mg/j — résultats comparables sur certains scores de douleur (VAS), meilleure tolérance de l'ALC. Absence de double-aveugle : pas d'équivalence thérapeutique établie. PMID 25786048
  • PEA + ALC en add-on : étude exploratoire (ALC + PEA avec duloxétine ou prégabaline) — bénéfice additionnel sur douleur et qualité de vie. Design non randomisé, signal à confirmer en RCT. PMID 37378482
SFC-EM / Fatigue chronique
⚠ Données préliminaires
  • L-Carnitine vs amantadine : RCT croisé double-aveugle (n=30, 8 sem) — L-carnitine 1 g × 3/j vs amantadine — amélioration de 12/18 paramètres vs 4/18. Période de wash-out 2 sem. Effectif faible, SFC selon critères anciens (CDC 1988). PMID 9018019
  • Pilote sérotoninergique : étude pilote ouverte (n=12, 7 sem) — sérotonine plasmatique multipliée par 8, réduction significative de la fatigue auto-évaluée. Absence de contrôle, mesure sérotonine périphérique (non centrale). Signal biologique intéressant, non concluant. PMID 38505756
Sommeil / Narcolepsie
⚡ Données encourageantes
  • ALC dans la narcolepsie : RCT double-aveugle croisé (n=28) — ALC 320 mg/j vs placebo (cross-over 4 sem) — réduction significative de la cataplexie et amélioration de la vigilance. Modèle carence en hypocrétine + déficit ALC documenté dans la narcolepsie. PMID 23349733
Neuropsychiatrie / Troubles neurodéveloppementaux
⚡ Données encourageantes (TSA) / Préliminaires (TDAH)
  • ALC dans le TSA : RCT double-aveugle randomisé (n=30 enfants, 3 mois) — ALC 50 mg/kg/j max — réduction significative des comportements stéréotypés, amélioration sociale vs placebo. Effectif modeste. PMID 21629200
  • L-Carnitine + rispéridone dans le TSA : RCT double-aveugle (n= enfants 5-13 ans) — L-Carnitine 100 mg/kg/j en add-on à la rispéridone — réduction agitation et stéréotypies vs rispéridone seule. Signal adjuvant à confirmer sur plus grande cohorte. PMID 36735565
  • ALC dans le TDAH : essai pilote ouvert 16 sem — amélioration possible sur le type inattentif. Pas de double-aveugle, données préliminaires uniquement. PMID 18315451
  • ⚠️ Ces données restent exploratoires et ne justifient pas une supplémentation sans suivi médical spécialisé, en particulier chez l'enfant. Les effectifs sont faibles et les critères d'inclusion hétérogènes.
Inflammation / Stress oxydatif
⚡ Méta-analyse positive (44 RCTs)
  • SR inflammation : méta-analyse 44 RCTs — L-Carnitine réduit significativement CRP, IL-6, TNF-α, MDA (marqueurs oxydatifs), et augmente SOD et catalase. Hétérogénéité élevée entre les études. Effets les plus nets chez sujets avec inflammation préexistante (dialyse, syndrome métabolique). PMID 33520867
Covid long / PASC
— Données absentes (interventionnel)
  • Aucune donnée interventionnelle disponible dans le Covid long (PASC) à ce jour. L'intérêt théorique repose sur la dysfonction mitochondriale et les perturbations d'acylcarnitines documentées en métabolomique — mais les extrapolations à partir de ces profils restent hypothétiques. Aucun RCT publié.
Performance physique / Fatigue d'effort
⚡ SR 30 RCTs — retarde le début de la fatigue
  • SR performance : méta-analyse de 30 RCTs — L-Carnitine retarde le début de la fatigue musculaire à l'effort et améliore certains marqueurs (lactate, ammoniaque). Effets modestes sur la VO2max. Population principalement adultes sains ou sportifs de loisir. PMC8628984
Pourquoi certaines personnes répondent différemment : la réponse à la supplémentation en carnitine varie selon (1) le taux plasmatique basal (végétariens/végans ont des niveaux plus bas et répondent mieux), (2) la composition du microbiote intestinal (fort producteur de TMAO = risque cardiovasculaire accru chez omnivores), (3) les polymorphismes de OCTN2 (transporteur carnitine), (4) la présence de comorbidités mitochondriales ou rénales qui augmentent le turnover.
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Dosages et formes

Comparatif des formes de carnitine — biodisponibilité, indications et tolérance
Forme Biodisponibilité Dose étudiée Indication principale Tolérance
L-Carnitine standard 54–87 % (orale 1–6 g/j) 1–3 g/j en 2-3 prises SFC-EM, fatigue musculaire, dialyse Bonne — odeur corporelle de poisson (TMAO) possible
ALC (acétyl-L-carnitine) Bonne — franchit BHE 500–2000 mg/j en 2-3 prises Fibromyalgie, TSA, TDAH (inattentif), narcolepsie Généralement bonne — agitation rare (dose dépendante)
Propionyl-L-Carnitine (PLC) Modérée 1–2 g/j Artériopathie périphérique, insuffisance cardiaque Bonne — indications cardiovasculaires spécifiques
L-Carnitine tartrate Excellente (sel stable) 2–4 g/j Sport, récupération musculaire Bonne — forme couramment utilisée dans le sport
Comparatif 4 formes de carnitine : L-Carnitine standard (biodisponibilité 70 %, pas BHE), ALC (biodisponibilité 80 %, franchit BHE — meilleure pour neuro/fibromyalgie), PLC (biodisponibilité 60 %, pas BHE — cardiaque), L-Carnitine tartrate (biodisponibilité 85 %, pas BHE — sport). 100 % 50 % 0 % 70 % L-Carnitine SFC · Muscle 80 % ALC Neuro · Fibromyalgie ✓ Franchit BHE 60 % PLC Cardiovasculaire 85 % Tartrate Sport · Récupération

Biodisponibilité orale comparée des 4 principales formes de carnitine. L'ALC (acétyl-L-carnitine, orange) présente la meilleure biodisponibilité neuroactive grâce au franchissement de la barrière hémato-encéphalique — critère différenciant pour les indications neurologiques et la fibromyalgie.

⚡ En pratique — quel choix ?

1er choix fibromyalgie / douleur chronique / neuro : ALC (acétyl-L-carnitine) 500–1000 mg/j en 2 prises. Commencer à 500 mg/j le matin pendant 2 sem, puis augmenter. Durée minimale des études : 10–12 semaines pour évaluer l'effet.

1er choix SFC-EM / fatigue musculaire : L-Carnitine standard 1–3 g/j en 2–3 prises avec les repas. Taux plasmatiques parfois bas en SFC — dosage sérique utile si disponible.

À éviter : doses > 3 g/j sans suivi médical (risque TMAO accru) chez les omnivores avec facteurs cardiovasculaires. Toujours signaler au prescripteur si traitement thyroïdien ou AVK (acénocoumarol, warfarine).

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Précautions

CI absolues
  1. 1 Hypersensibilité aux carnitines — rare mais documentée. Réactions cutanées ou gastro-intestinales sévères en cas d'ATCD allergique.
  2. 2 Convulsions préexistantes — cas cliniques rapportés d'aggravation épileptique sous ALC (mécanisme cholinergique/glutamatergique). Contre-indication relative en l'absence d'EEG normal récent et d'avis neurologique.
Interactions médicamenteuses à surveiller
  1. 3 Anticoagulants AVK (acénocoumarol, warfarine) — potentialisation de l'effet anticoagulant documentée (PMID 15340883). Risque hémorragique. Surveillance INR renforcée (2× les 2 premières semaines) si introduction ou arrêt de la carnitine. Informer le médecin/pharmacien.
  2. 4 Hormones thyroïdiennes (lévothyroxine) — la L-Carnitine est un antagoniste périphérique des hormones T3/T4 (inhibe leur entrée nucléaire, PMID 15591013). Peut réduire l'efficacité d'une hormonothérapie substitutive en hypothyroïdie. Espacer de 4h si co-administration. Mentionner au médecin si traitement thyroïdien en cours.
  3. 5 Rispéridone (antipsychotique) — interaction pharmacodynamique (add-on positif en TSA dans 1 RCT, mais surveillance des EI extrapyramidaux en cas d'association). À utiliser uniquement sur prescription et suivi spécialisé pédiatrique.
Précautions générales
Risque TMAO cardiovasculaire : chez les omnivores, le microbiote intestinal convertit la L-Carnitine ingérée en triméthylamine (TMA) puis en TMAO (triméthylamine-N-oxyde) par oxydation hépatique (FMO3). Le TMAO est associé dans plusieurs études à un risque cardiovasculaire accru, mais le lien causal direct reste débattu — confusion possible avec l'alimentation carnée globale, le microbiote, l'insuffisance rénale et l'insulinorésistance (PMID 23563705). Ce risque est proportionnel à la dose, à la durée d'exposition, et à la composition du microbiote. Végétariens/végans : microbiote faible producteur → risque significativement réduit. Omnivores avec ATCD cardiovasculaires : prudence au-delà de 1–2 g/j.
  1. 6 Grossesse / allaitement — données insuffisantes pour un avis définitif. Ne pas supplémenter sans avis médical. La L-Carnitine est présente dans le lait maternel à des concentrations physiologiques.
  2. 7 Insuffisance rénale — accumulation possible d'acylcarnitines. Les patients dialysés bénéficient d'une supplémentation (déficit dialytique établi) mais sous surveillance biologique (carnitine totale, estérifiée, libre). Doses adaptées selon le stade CKD.
  3. 8 Odeur corporelle — production de TMA (odeur de poisson) possible à doses élevées (> 2 g/j), surtout chez les omnivores avec microbiote producteur. Effet dose-dépendant, réversible à l'arrêt.

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Synthèse clinique

  • Points forts : mécanisme mitochondrial établi (navette CPT1/CPT2), RCTs positifs en fibromyalgie (ALC, 2 études) et TSA pédiatrique, données encourageantes en SFC-EM et narcolepsie, profil anti-inflammatoire documenté en méta-analyse.
  • Limites : effectifs faibles dans toutes les études SFC-EM, hétérogénéité des critères d'inclusion, risque TMAO à long terme non suffisamment étudié en population chronique, absence totale de données dans le Covid long.
  • Risques à ne pas ignorer : interaction AVK (acénocoumarol) cliniquement significative, antagonisme thyroïdien périphérique sous-estimé, risque cardiovasculaire TMAO chez omnivores à doses élevées.
Ce que la L-Carnitine n'est probablement pas
  • Un brûleur de graisse universel : les effets sur la composition corporelle sont modestes et inconsistants dans les études chez les sujets non déficients.
  • Un traitement de fond de la fibromyalgie : les RCTs (10–12 sem) ne permettent pas d'extrapoler un bénéfice à long terme sans suivi prolongé.
  • Un complément anodin en présence d'un traitement AVK ou thyroïdien : les interactions médicamenteuses sont documentées et cliniquement significatives.
  • Systématiquement déficient dans le SFC-EM : les études de dosage montrent des résultats variables ; un déficit doit être documenté avant de supplémenter.
  • Inutile chez les végétariens : les végétariens ont des taux plasmatiques plus bas et répondent potentiellement mieux à la supplémentation — avec un profil de risque TMAO plus favorable.
📋 Niveaux de preuve par indication
Rôle physiologique
Transport acyl-CoA via CPT1/CPT2. Biosynthèse hépatique/rénale. Déficit primaire traité.
Fort
Fibromyalgie (ALC)
2 RCTs (n=65–102). Réduction douleur et fatigue significative vs placebo / vs duloxétine.
Modéré
SFC-EM
1 RCT croisé (n=30) + 1 pilote (n=12). Résultats positifs, effectifs insuffisants.
Faible
TSA pédiatrique (ALC)
2 RCTs (n=30 et n non précisé). Réduction comportements, signal encourageant.
Modéré
Inflammation / OS
Méta-analyse 44 RCTs. ↓CRP, IL-6, TNF-α, MDA. Hétérogénéité élevée.
Modéré
Covid long / PASC
Aucune donnée interventionnelle. Hypothèse mitochondriale théorique uniquement.
Absent
Narcolepsie (ALC)
1 RCT croisé (n=28). Réduction cataplexie, amélioration vigilance.
Modéré
Interaction AVK
Cas clinique documenté (acénocoumarol). Potentialisation anticoagulante — surveillance INR.
Documenté
Antagonisme thyroïdien
1 RCT (n=60) + données mécanistiques. Inhibition entrée nucléaire T3/T4.
Modéré

Questions fréquentes

L-Carnitine ou ALC — laquelle choisir pour la fibromyalgie ?
Les études positives en fibromyalgie utilisent exclusivement l'ALC (acétyl-L-carnitine), qui franchit la barrière hémato-encéphalique. La L-Carnitine standard a un accès cérébral limité. Préférer l'ALC 500–1000 mg/j sur au moins 10–12 semaines pour évaluer l'effet.
Je suis végétarien — est-ce que j'ai un déficit en carnitine ?
Probablement des taux plasmatiques plus bas que les omnivores (principale source alimentaire = viande rouge, ~5–80 mg/100g). La synthèse endogène compense partiellement, mais un dosage sérique peut confirmer un déficit. Avantage des végétariens : le risque TMAO est significativement réduit, ce qui rend la supplémentation plus sûre du point de vue cardiovasculaire.
La carnitine peut-elle aggraver des symptômes thyroïdiens ?
Oui — la L-Carnitine est un antagoniste périphérique des hormones thyroïdiennes (réduit leur entrée dans les noyaux cellulaires). Elle peut donc réduire l'efficacité d'une lévothyroxine substitutive en hypothyroïdie. En hyperthyroïdie iatrogène, elle peut au contraire avoir un effet bénéfique. À discuter avec le médecin avant toute supplémentation si traitement thyroïdien en cours.
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Sources

Références primaires vérifiées (15 PMID / PMC)
  • PMID 17543140 Rossini M et al. — ALC vs placebo, fibromyalgie, RCT multicentrique double-aveugle, n=102 — J Rheumatol 2007.
  • PMID 25786048 Moretti A et al. — ALC vs duloxétine, fibromyalgie, n=65 — Reumatismo 2015.
  • PMID 37378482 Fornasari BE et al. — PEA + ALC + duloxétine/prégabaline, fibromyalgie — Nutrients 2023.
  • PMID 9018019 Vermeulen RCW et al. — L-carnitine vs amantadine, SFC-EM, RCT croisé n=30 — Neuropsychobiology 1997.
  • PMID 38505756 Etude pilote L-carnitine SFC-EM — sérotoninergique, n=12, 7 semaines — 2024.
  • PMID 33520867 Morvaridzadeh M et al. — SR + méta-analyse L-Carnitine et marqueurs inflammatoires, 44 RCTs — J Diet Suppl 2021.
  • PMID 23563705 Koeth RA et al. — L-Carnitine, microbiote, TMAO, athérosclérose — Nature Medicine 2013.
  • PMID 23349733 Miyagawa T et al. — ALC dans la narcolepsie, RCT croisé double-aveugle n=28 — J Sleep Res 2013.
  • PMID 21629200 Geier DA et al. — ALC dans le TSA, RCT double-aveugle, 50 mg/kg/j — J Neuroinflammation 2011.
  • PMID 36735565 L-Carnitine + rispéridone dans le TSA — RCT double-aveugle, réduction agitation/stéréotypies — 2023.
  • PMID 18315451 Van Oudheusden LJ et al. — ALC dans le TDAH (type inattentif), essai pilote 16 sem — Neuropsychobiology 2002.
  • PMID 11502782 Benvenga S et al. — L-Carnitine (2–4 g/j) dans l'hyperthyroïdie iatrogène, RCT — Ann Intern Med 2001.
  • PMID 15591013 Benvenga S et al. — L-Carnitine antagoniste périphérique des hormones thyroïdiennes — Thyroid 2004.
  • PMID 15340883 Martinez E et al. — Interaction L-Carnitine / acénocoumarol — Drug Saf 2004.
  • PMC8628984 Gnoni A et al. — SR performance physique, L-Carnitine, 30 RCTs — Nutrients 2021.
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Sources alimentaires & suivi biologique

La L-Carnitine est présente quasi-exclusivement dans les aliments d'origine animale. Les végétariens et végétaliens ont des taux plasmatiques systématiquement inférieurs (−75–80 %) aux omnivores, mais la synthèse endogène (à partir de lysine + méthionine + vitamines B6, C, niacine, fer) compense partiellement chez un individu sain.

Teneur en L-Carnitine des principales sources alimentaires
Aliment Teneur (mg/100 g) Forme principale
Bœuf (rouge, cru)60–100L-Carnitine libre
Agneau70–90L-Carnitine libre
Porc25–35L-Carnitine libre
Poulet20–35L-Carnitine + ALC trace
Thon / poissons gras3–8L-Carnitine libre
Lait entier (100 mL)3–5L-Carnitine libre
Fromage (100 g)1–4L-Carnitine libre
Œuf entier< 1Traces
Sources végétales (légumineuses)< 1Traces
⚠️ Végétariens / végétaliens

Apport alimentaire quasi nul. Synthèse endogène compensatoire possible si les précurseurs (lysine, méthionine, fer, vitamines B6/C/niacine) sont couverts. Un dosage sérique de carnitine totale et libre peut être utile chez les patients fatigués ou présentant des manifestations évoquant un déficit fonctionnel.

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Suivi biologique

Paramètres biologiques utiles
Paramètre Valeur normale indicative Pertinence clinique
Carnitine totale plasmatique35–70 µmol/LDépistage déficit primaire/secondaire
Carnitine libre (C0)25–55 µmol/LFraction fonctionnellement disponible
Acylcarnitines (C2–C18)Variables selon fractionProfil métabolomique mitochondrial
Rapport acylcarnitine/carnitine libre< 0,4Ratio > 0,4 = surcharge en acylcarnitines

NB : Le dosage plasmatique n'est pas remboursé en routine en France. Il est accessible via laboratoires spécialisés (métabolomique, maladies métaboliques héréditaires). Prescription habituelle chez l'adulte : carnitine totale + libre + profil acylcarnitines.