n ernährung

Kreatin von innen
und von außen
Prof. Dr. Theo A. Wallimann

Kreatin ist eine schon seit mehr als 150
Jahren bekannte Substanz. Entdeckt
wurde sie 1834 von dem Franzosen
Chevreul als Bestandteil in der Fleisch­
brühe. Justus von Liebig wies Kreatin
1847 methodisch zuverlässig als biolo­
gische Komponente im Fleisch ver­schiedener Säugetierarten nach. In dem
nach ihm benannten Fleischextrakt
stellt es einen wesentlichen Inhalts­
stoff dar. Kreatin ist eine körpereigene
Substanz die z. T. im Körper selber ge­bildet oder über die Nahrung, vor allem
mit Fleisch und Fisch, aufgenommen
wird. Im Körper ­einer Person von 70 kg
sind ungefähr 120 –140 Gramm dieser
Substanz vorhanden, vorwiegend in den
Skelettmuskeln, im Herzmuskel, imGehirn und in den Sinneszellen. Der
tägliche Bedarf beträgt ca. 2– 4 Gramm.
Kreatin kommt als natürliche, biolo­
gische Substanz übrigens auch in derMuttermilch von Mensch und Tier vor.

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Kreatin wird mithilfe des Enzyms Kreatinkinase (CK) zur energiereichen Verbindung Phospho-Kreatin „aufgeladen“. Diesechemische Energie steht dann in den Organen und Zellen fürvielfältige Aufgaben zur Verfügung, z. B. für die Kontraktion
von Skelett- und Herzmuskeln sowie für die Aufrechterhaltung
des internen Zellmilieus durch energetische Versorgung vonIonenpumpen (Kalzium- und Natrium-/Kalium-Pumpen), dieauch für die Funktion von Nerven- und Sinneszellen wichtig
sind. In der Zelle wird nämlich an Ort und Stelle des Energieverbrauchs mittels des Enzyms, Kreatinkinase (CK), und dem energiereichen Phospho-Kreatin ATP (Adenosintriphosphat)hergestellt, das in allen Lebe­wesen als
universelle Energiewährung für alle
­biologischen Vorgänge, die Energieverbrauchen, benutzt werdenkann.

Durch Grundlagenforschung konnte
die eminente physiologische
Bedeutung des CK-Systems aufgezeigt und die Rolle von Phospho-Kreatin als
Energiepuffer, aber auch als Transportform von Energie inder Zelle dokumentiert werden (Wallimann et al. 1992; Wallimann et al. 2007). Trotzdem sind viele wichtige Fragen betreffend
das Kreatinkinase-System im Zusammenhang mit der zellulären
Bioenergetik noch offen und bedürfen weiterer Forschung (sieheWallimann et al. 1998b; 2007; Schlattner et al. 1998; 2006).
Da das Kreatinkinase-/Phospho-Kreatin-System vorwiegend in Geweben und Zellen mit hohem und z.  T. stark­fluktuierendem Energieumsatz, wie z. B. in der Skelett- undHerzmuskulatur sowie im Gehirn, in der Netzhaut des Auges,
den Sinneszellen im Innenohr und in Spermien vorkommt,
aber auch in der glatten Muskulatur und im ­ Knochen undKnorpel (auch noch im adulten Knochen) sowie in Immunzellen gefunden wird (siehe Wallimann et al. 1992, 2007;
Wallimann and Hemmer 1994), ist zu erwarten, dass Kreatin,wenn überhaupt, vor allem in diesen Geweben und Zelleneine positive Wirkung zeigen sollte. Dies scheint nach neuerer
Erkenntnis auch tatsächlich der Fall zu sein. Die Tatsache,dass die Kreatinkinase Isoenzym-Familie während der Evolution vom See-Igel bis zum Menschen strukturell und funktionell sehr hoch konserviert geblieben ist (Mühlebach et al.
1994; Eder et al. 1999; Ellington and Suzuki 2007), deutet aufdie generelle Wichtigkeit ihrer Funktion im Metabolismus inverschiedenen Organismen, Organen und Zellen hin. Es wäre
deshalb durchaus einleuchtend und nicht unbedingt nur als
negativ zu bewerten, wenn Kreatin sich dank seiner vielfäl06 medicalsports
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n ernährungtigen Anwendbarkeit als universeller „energy booster“ entpuppen würde. Die positive Wirkung von Kreatin auf das gesunde
Gehirn und dessen Leistungsfähigkeit
sowie die z.T. überraschende Wirkung
von Kreatin als Hilfstherapie bei Patienten mit neuromuskulären und neurodegenerativen Erkrankungen sind jedenfalls
bereits wissenschaftlich dokumentierte
Tatsachen (Andres et al. 2008).
Unbestrittene, positive Effektevon Kreatin auf die Skelett­muskulatur
Aus verständlichen, nicht zuletzt auchkommerziellen Gründen ist die Kreatin­
forschung auf dem Gebiete der Leistungsphysiologie und des Spitzensportes
am weitesten fortgeschritten und dieAnzahl von wissenschaftlich hoch­stehenden Studien ­direkt am Menschen
ist in der Zwischenzeit beachtlich geworden und wächst immer noch.
Aufgrund der Ergebnisse aus derGrundlagenforschung haben verschiedene international bekannte Spitzenathleten vor
ca. 15 Jahren im Selbstversuch mit der Einnahme von Kreatin-Pulver
begonnen und damit erstaunliche Leistungssteigerungen von 10 –20 % erreicht.
Linford Christie (100 m) und Sally
Gunnell (400 m Hürden), die offiziell bestätigten, dass sie mit­Kreatin-Supplementation trainiert
hatten, haben im 1992 immerhin
Olympisches Gold gewonnen. Zuerst
schien sich die Leistungssteigerung
durch Kreatin vor allem auf den Sprintbereich zu beschränken (Casey et al.
1996; Hultman et al. 1996), dann offenbarte sich eine solche aber auch in­anderen Disziplinen. Durch gezielte
Supplementation mit Kreatin können
beim Menschen nicht nur die Sprint-,
sondern auch die Ausdauerleistung verbessert und die Erholungszeiten nachhartem Training verkürzt werden18(Greenhaff et al. 1994: Vandenberghe etal. 1997; Brönnimann et al. 1988; Voleket al. 1999; Dalbo et al. 2007). KreatinSupplementation wird deshalb nicht nur
bei Kraftsportarten (Gewichtheben, Ringen/Schwingen, Body­building etc.), sondernauch für Leichtathletik, Mannschaftsund Spielsportarten (Fußball, Eishockey,Volleyball, Tennis, Squash etc. (Aaserudet al. 1988)) sowie auch für Ausdauersportarten (Radrennfahren, Triathlon,Marathon- und Berglauf etc.) mit Erfolg eingesetzt (Santos et al. 2004).
Die Tatsache, dass submaximales Training, bei dem die Glycogenspeicher entleert werden sowohl die Aufnahme vonKreatin als auch die Akkumulation von
Glycogen im Muskelgewebe deutlichsteigert (Robinson et al. 1999), zeigt,
dass Training in Kombination mit­Kreatin-Supplementation plus Kohlehydrat-Loading zu optimalen Resultaten führt. Bei den Probanden, dieKohlehydrate plus Kreatin zu sich nahmen, wurden nämlich die Glycogenspeicher im Vergleich zu den Probanden, die nur Kohlehydrate nahmen,
deutlich erhöht (Robinson et al. 1999).
Durch die so gewonnene Erhöhung derGlycogenspeicher lässt sich u. a. auch die
positive Wirkung von Kreatin auf dieAusdauerleistung ohne weiteres erklären.
Durch Training wurde zudem auchdie Aufnahme von Kreatin verbessert(Robinson et al. 1999). Da ein erhöhter
Phospho-Kreatin-Spiegel in den Muskeln zu einer Verbesserung der Energetik (sprich erhöhtes Phospho-Kreatin-/ATP-Verhältnis) für die Kalzium­Homeostase führt, ist ein Effekt vonKreatin auf die Ausdauerleistung auchvon diesem Aspekt her zu erwarten, d. h.
die Energie, die für die während den
Muskelkontraktionen zyklisch erfolgende Kalziumaufnahme durch dieCa2+-ATPase-Pumpe verbraucht wird,
kann dank eines erhöhten PhosphoKreatin-Spiegels effizienter eingesetzt
werden. Tatsächlich konnte gezeigt werden, dass durch Kreatin-Supplementation
die Geschwindigkeit der Muskel-Relaxa-

Theo A. Wallimann promovierte 1975
an der ETH Zürich zum Thema „Creatine Kinase Isoenzymes and myofibrillarStructure“. 1993 wurde er an der ETH
Zürich zum Professor ernannt und war
Leiter des Instituts für Zellbiologie. Seit
2008 ist er emeritierter Professor.

tion deutlich gesteigert werden konnte(van Leemputte et al. 1999), was für gewisse Sportarten mit schnellen, repetitiven Bewegungen, wo sich Kontraktion
und Entspannung in hoher Kadenz abwechseln, entscheidend sein kann.
Schließlich werden durch Kreatin-Supplementierung Muskelkater und Mikroverletzungen sowie auch Entzündungen,wie sie nach einem Marathonlauf auftreten, verringert (Santos et al. 2004). Diese
Faktoren sind für die Ausdauerleistungund für das maximale Trainingsvolumen
durchaus relevant. Tatsächlich konnte daswöchentliche Trainingsvolumen durch
Kreatin-Supplementation, wie z. B. auchbei Vegetariern nachgewiesen, deutlichgesteigert werden (Burke et al. 2003).
Obwohl schon 1976 mit Skelett- undHerzmuskelzellen in Kultur gezeigt werden konnte, dass externes Kreatin zum
Zellkulturmedium gegeben eine Zunahme der muskel-spezifischen EiweißSynthese bewirkt (Ingwall 1976), wurde
lange Zeit negiert, dass Kreatin eine direkt Zunahme der Muskelmasse bewirkt,
weil vor allem während der Ladephase
mit Kreatin zuerst auch Wasser im Muskelgewebe akkumuliert wird (Francauxand Poortmans 1999), was meist zu einer
leichten Gewichts­zunahme (1–2 kg)
führt. Dies kommt dadurch zustande,dass der Kreatin-Transporter ein Natrimedicalsports 06
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um-Chlorid-Kreatin-Cotransporter ist (Guerrero und Wallimann 1998) und zum osmotischen Ausgleich Wasser in dieZellen aufgenommen werden muss. Deshalb ist es auch wichtig
vor allem während der Ladephase mit Kreatin genügend zu
trinken. Anschließend wird aber das überflüssige NatriumChlorid wieder aus der Zelle befördert und die bleibende Wirkung von Kreatin führt zu einer Erhöhung der Muskelmasse.
­Dabei führt Kreatin zu einer erhöhten ­Produktion von insulinähnlichen Wachs­tumsfaktoren (IGF-1) sowie von Trans­kriptionsfaktoren (Louis 2004), welche die Synthese von muskelspezifischen Proteinen steigern (O’Connor et al. 2008). In derFolge erhöhen sich sowohl die Muskelmasse als auch die Muskelkraft und -leistung. Schon früh hat eine finnische Gruppe, dieKreatin an Patienten mit „Gyrate Atrophy“, eine Krankheit derNetzhaut des Auges, abgegeben hatten, realisiert, dass die längerfristige Einnahme von Kreatin (1,5 Gramm täglich während
eines Jahres), quasi als Nebeneffekt, von einer direkten Zunahme
der Muskelmasse begleitet war, die ausschließlich auf eine Vergrößerung des Durchmessers von schnellen, glycolytischen TypII Muskelfasern zurückzuführen ist (Sipilä et al. 1981). Neuere
Resultate einer amerikanischen Forschergruppe zeigen aber, dasseine höhere Dosis von Kreatin (25 Gramm pro Tag während 7Tagen, gefolgt von 5 Gramm während 12 Wochen) in Zusammenhang mit Krafttraining zu einer signifikanten Querschnittsvergrößerung aller, inklusive der langsamen, oxidativen Typ I
Ausdauer-Fasern, führen kann (Volek et al. 1999). Parallel zudiesem Muskelaufbau stellte man oft eine ­ Tendenz zu einer
leichten Abnahme von Fettgewebe fest (Vandenberghe et al.
1997), was zusammen mit dem ­erhöhten Muskelvolumen insgesamt zu einer statistisch signifikanten, durchaus erwünschten
Erhöhung der fettfreien Körpermasse (lean body mass) führt(Volek et al. 1999). Es scheint mir sehr wichtig hier noch einmal
zu betonen, dass Kreatin nur im Zusammenhang mit intensivem
Muskeltraining und mit Kohlehydrat-Loading seine volle Wirkung entfaltet (Robinson et al. 1999), wobei diese SupplementKombination jeweils am besten anschließend an eine TrainingsSession eingenommen werden sollte (Kerksick et al. 2008).
Weil Kreatin in Quantitäten, mehreren Grammen pro Tag,
eingenommen wird, ist die chemische Reinheit eines Kreatin­Präparates als gesundheitsrelevanter Parameter zu betrachten.
Trotzdem werden via Internet viele unkontrollierte Kreatin-Präparate mit fragwürdiger Herkunft und Reinheit meist verlockend billig zum Kauf angeboten. Der weltgrößte Hersteller vonKreatin, Alzchem-Trostberg AG in Deutschland, mit dem markengeschützten und zertifizierten, durch ein patentiertes undoptimiertes chemisches Verfahren hergestellten „CREAPURE®“
Markenpräparat ist eine der wenigen Firmen, die für die kontrollierte und zertifizierte Reinheit ihres Kreatins bürgen.
Literatur beim Autornn Prof. Dr. Theo A. Wallimann

theo.wallimann@cell.biol.ethz.ch
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