Креатин

Креатин ― органско соединение со номинална формула (H2N)(HN)CN(CH3)CH2CO2H. Постои во различни модификации (тавтомери) во растворот. Креатинот се наоѓа кај ’рбетниците каде што го олеснува рециклирањето на аденозин трифосфат, првенствено во мускулното и мозочното ткиво. Рециклирањето се постигнува со претворање на аденозин дифосфат назад во аденозин трифосфат преку дарување на фосфатни групи. Креатинот делува и како пуфер.

 Историја 
Креатинот првпат бил идентификуван во 1832 година кога Мишел Ежен Шеврeл го изолирал од воден екстракт на скелетните мускули. Подоцна го нарекол кристализираниот талог по грчкиот збор за месо, κρέας (креас). Во 1928 година, се покажало дека креатинот постои во рамнотежа со креатининот. Студиите во 1920-тите покажале дека консумирањето на големи количини креатин не резултирало со негово излачување. Овој резултат укажал на способноста на телото да складира креатин, што пак навело на неговата употреба како додаток во исхраната.

Во 1912 година, истражувачите од Универзитетот Харвард, Ото Фолин и Вили Гловер Денис пронашле докази дека внесувањето креатин може драматично да ја зголеми содржината на креатин во мускулите. Во доцните 1920-ти, откако откриле дека интрамускулните резерви на креатин може да се зголемат со внесување на креатин во поголеми од нормалните количини, научниците откриле фосфокреатин (креатин фосфат) и утврдиле дека креатинот е клучен играч во метаболизмот на скелетните мускули. Супстанцијата креатин природно се образува кај ’рбетниците.

Откривањето на фосфокреатинот било објавено во 1927 година. Во 1960-тите, било покажано дека креатинската киназа го фосфорилатизира аденозин дифосфатот користејќи фосфокреатин за да создаде аденозин трифосфат. Следи дека аденозин трифосфат, а не фосфокреатинот директно се троши во мускулната контракција. Креатинската киназа користи креатин за да го „тампонира“ односот аденозин трифосфат/аденозин дифосфат.

Додека влијанието на креатинот врз физичките изведби е добро документирано од почетокот на дваесеттиот век, тој се појавил во јавноста по Олимписките игри 1992 во Барселона. Една статија од 7 август 1992 година во Times објавила дека Линфорд Кристи, освојувачот на златниот медал на 100 метри, користела креатин пред Игрите. Една статија во Bodybuilding Monthly ја именувал Сали Ганел, која била добитник на златен медал на 400 метри спринт со пречки, како уште еден корисник на креатин. Покрај тоа, Times, исто така, забележале дека спринтерот со пречки на 100 метри, Колин Џексон, почнал да зема креатин пред Игрите.
лево|мини|Фосфокреатинот го пренесува фосфатот до аденозин дифосфат.
Во тоа време, додатоците на креатин со ниска моќност биле достапни во Обединетото Кралство, но додатоците на креатин дизајнирани за подобрување на јачината не биле комерцијално достапни до 1993 година кога стопанското друштво наречено Experimental and Applied Sciences (EAS) го претставиле соединението на пазарот за спортска исхрана под името Фосфаген. Истражувањата направени потоа покажале дека потрошувачката на високо гликемиските јаглехидрати во врска со креатин ги зголемува резервите на креатин во мускулите.
лево|мини| Цикличниот дериват креатинин постои во рамнотежа со неговиот тавтомер и со креатинот.

 Метаболичка улога 
Креатинот е природно небелковинско соединение и е примарна состојка на фосфокреатинот, кој се користи за регенерирање на аденозин трифосфат во клетката. 95% од вкупните резерви на креатин и фосфокреатин во човечкото тело се наоѓаат во скелетните мускули, додека остатокот се распределува во крвта, мозокот, тестисите и во другите ткива. Вообичаената содржина на креатинот во скелетните мускули (како креатинот и фосфокреатинот) е 120 mmol на килограм сува мускулна маса, но може да достигне и до 160 mmol/kg преку користење суплементи. Приближно 1-2% од интрамускулниот креатин се разградува дневно и на поединецот би му било потребно околу 1-3 грама креатин дневно за да се одржи просечно (недополнето) складирање на креатин. Сештојадната исхрана обезбедува приближно половина од оваа вредност, а остатокот се синтетизира во црниот дроб и бубрезите.

Креатинот не е суштинска хранлива материја. Тоа е дериват на аминокиселина, природно произведен во човечкото тело од аминокиселините, глицин и аргинин, со дополнително барање за S-Аденозил метионин (дериват на метионин) за да ја катализира преобразбата на гванидиноацетат во креатин. Во првиот чекор од биосинтезата, ензимот аргинин:глицин амидинотрансфераза (AGAT, EC:2.1.4.1) посредува во реакцијата на глицин и аргинин за да се образува гванидиноацетат. Овој производ потоа се метилира со гванидиноацетат N -метилтрансфераза (GAMT, EC:2.1.1.2 ), користејќи S -аденозил метионин како метил донатор. Самиот креатин може да се фосфорилира со креатин киназа за да формира фосфокреатин, кој се користи како енергетски пуфер во скелетните мускули и мозокот. Цикличен облик на креатинот, наречена креатинин, постои во рамнотежа со неговиот тавтомер и со креатинот.
центар|500x500пкс

 Фосфокреатински систем 
мини|464x464пкс| Предложен енергетски пренос на креатин киназа/фосфокреатин. CRT = преносник на креатин; ANT = прекупронаоѓач на аденин нуклеотид; АТП = аденин трифосфат; ADP = аденин дифосфат; OP = оксидативна фосфорилација; mtCK = митохондријална креатин киназа; G = гликолиза; CK-g = креатин киназа поврзана со гликолитички ензими; CK-c = цитозолна креатин киназа; CK-a = креатин киназа поврзана со субклеточни места на искористување на аденозин трифосфат; 1 – 4 места на интеракција CK/ATP.
Креатинот се пренесува преку крвта и се зема од ткива со високи потреби за енергија, како што се мозокот и скелетните мускули, преку активен преносен систем. Концентрацијата на аденозин трифосфат во скелетните мускули е обично 2-5 mM, што би резултирало со мускулна контракција од само неколку секунди. За време на зголемените потреби за енергија, системот на фосфагенот (или аденозин трифосфат/фосфокреатин) брзо го ресинтетизира аденозин трифосфатот од аденозин дифосфат со употреба на фосфокреатин преку реверзибилна реакција катализирана од ензимот креатин киназа. Фосфатната група е прикачена на NH центарот на креатинот. Во скелетните мускули, концентрациите на фосфокреатин може да достигнат 20-35 mM или повеќе. Дополнително, кај повеќето мускули, капацитетот за регенерација на аденозин трифосфат на ЦК е многу висок и затоа не е ограничувачки фактор. Иако клеточните концентрации на аденозин трифосфат се мали, промените тешко би се детектирале бидејќи аденозин трифосфат следствено и ефикасно се надополнува од големите базени на фосфокреатин и креатин киназа. Предложеното претставување е илустрирано од Krieder et al. Креатинот има способност да ги зголеми мускулните резерви на фосфокреатин, потенцијално зголемувајќи ја способноста на мускулите да ресинтетизира аденозин трифосфат од аденозин дифосфат за да ги задоволи зголемените потреби за енергија..T. Wallimann, M. Tokarska-Schlattner, D. Neumann u. a.: The Phosphocreatine Circuit: Molecular and Cellular Physiology of Creatine Kinases, Sensitivity to Free Radicals, and Enhancement by Creatine Supplementation. In: Molecular System Bioenergetics: Energy for Life. 22. November 2007. C

Се чини дека суплементацијата на креатин го зголемува бројот на мионуклеуси што сателитски клетки ќе ги „даруваат“ на оштетените мускулни влакна, што го зголемува потенцијалот за раст на тие влакна. Ова зголемување на мионуклеусите веројатно произлегува од способноста на креатинот да ги зголеми нивоата на миогениот транскрипциски фактор MRF4.

 Генетски недостатоци 
Генетските недостатоци во биосинтетичкиот пат на креатин доведуваат до различни тешки невролошки дефекти. Клинички, постојат три различни нарушувања на метаболизмот на креатин. Недостатоците во двата синтеза ензими може да предизвикаат дефицит на L-аргинин: глицин амидинотрансфераза предизвикан од варијанти во ГАТМ и недостаток на гванидиноацетат метилтрансфераза, предизвикан од варијанти во гванидиноацетат Н-метилтрансферанс. Двата биосинтетички дефекти се наследуваат на автосомно рецесивен начин. Третиот дефект, дефект на пренесувачот на креатин, е предизвикан од мутации во SLC6A8 и се наследува на X-поврзан начин. Оваа состојба е поврзана со пренесот на креатин во мозокот.

 Вегетаријанци 
Некои студии навеле дека вкупниот мускулен креатин е значително помал кај вегетаријанците отколку кај невегетаријанците. Се претпоставува дека ова откритие се должи на сештојадната исхрана која е главен извор на креатин. Истражувањата покажуваат дека е потребна суплементација за да се подигне концентрацијата на креатин во мускулите на лакто-ово вегетаријанците и веганите до невегетаријанско ниво. Истражувањата покажаа дека тие имаат помала концентрација на креатин во мускулите и крвта, но не и во мозокот.Lukaszuk JM, Robertson RJ, Arch JE, Moore GE, Yaw KM, Kelley DE, et al. Effect of Creatine Supplementation and a Lacto-Ovo-Vegetarian Diet on Muscle Creatine Concentration. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2002;12:336–48. https://doi.org/10.1123/IJSNEM.12.3.336 .Burke DG, Chilibeck PD, Parise G, Candow DG, Mahoney D, Tarnopolsky M. Effect of Creatine and Weight Training on Muscle Creatine and Performance in Vegetarians. Medicine and Science in Sports and Exercise 2003;35:1946–55. https://doi.org/10.1249/01.MSS.0000093614.17517.79 .Blancquaert L, Baguet A, Bex T, Volkaert A, Everaert I, Delanghe J, et al. Changing to a vegetarian diet reduces the body creatine pool in omnivorous women, but appears not to affect carnitine and carnosine homeostasis: a randomised trial. The British Journal of Nutrition 2018;119:759–70. https://doi.org/10.1017/S000711451800017X .Watt KKO, Garnham AP, Snow RJ. Skeletal muscle total creatine content and creatine transporter gene expression in vegetarians prior to and following creatine supplementation. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2004;14:517–31. https://doi.org/10.1123/IJSNEM.14.5.517 .Yazigi Solis M, de Salles Painelli V, Artioli GG, Roschel H, Otaduy MC, Gualano B. Brain creatine depletion in vegetarians? A cross-sectional 1H-magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) study. The British Journal of Nutrition 2014;111:1272–4. https://doi.org/10.1017/S0007114513003802 .Solis MY, Artioli GG, Otaduy MCG, Leite C da C, Arruda W, Veiga RR, et al. Effect of age, diet, and tissue type on PCr response to creatine supplementation. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md : 1985) 2017;123:407–14. https://doi.org/10.1152/JAPPLPHYSIOL.00248.2017/ASSET/IMAGES/LARGE/ZDG0081722660005.JPEG.

 Фармакокинетика 
Повеќето од досегашните истражувања за креатинот главно се фокусирале на фармаколошките својства на креатинот, но сепак има недостиг од истражување за фармакокинетиката на креатинот. Студиите не утврдиле фармакокинетски параметри за клиничка употреба на креатин, како што се волуменот на распространетост, јасноста, биорасположивоста, средното време на престој, стапката на впивање и полуживотот. Треба да се утврди јасен фармакокинетски профил пред оптималното клиничко дозирање.

 Дозирање 

 Фаза на вчитување 
алт=|мини|485x485пкс
Предложено е приближно 0,3 kg/ден поделено во 4 еднакви интервали, бидејќи потребите за креатин може да варираат врз основа на телесната тежина. Исто така, се покажа дека земањето помала доза од 3 грама на ден во тек на 28 дена, исто така, може да го зголеми вкупното складирање на креатин во мускулите до иста количина како и дозата за брзо оптоварување од 20 g/ден во тек на 6 дена. Сепак, фазата на оптоварување од 28 дена не дозволува да бидат остварени ергогените придобивки од суплементацијата на креатин до целосно заситено складирање во мускулите.

Се покажало дека дополнувањето на креатинот со јаглехидрати или јаглехидрати и белковини го зголемува задржувањето на креатинот.

Покачување на складирањето на креатинот во мускулите е во корелација со ергогените придобивки е разговаран во делот за истражување. Сепак, повисоки дози за подолги временски периоди се проучуваат за да се надоместат недостатоците во синтезата на креатин и да се ублажат болестите.

 Фаза на одржување 
По фазата на оптоварување од 5-7 дена, резервите на креатин во мускулите се целосно заситени и суплементирањето треба само да го покриваат количеството на креатин што се разложува дневно. Оваа доза на одржување првично била пријавена дека е околу 2-3 g/ден (или 0,03 g/kg/ден), сепак, некои студии предложуваат 3-5 g/ден доза за одржување на заситениот мускулен креатин.

 Примање 
алт=|мини|259x259пкс| Овој графикон ја прикажува средната концентрација на креатинот во плазмата (мерена во ) во период од 8 часа по венсувањето на 4,4 грами креатин во облик на креатин монохидрат, трикреатин цитрат или креатин пируват.
Ендогените концентрации на креатин во серумот или плазмата кај здрави возрасни  обично се во опсег од 2–12 mg/L. Единечни 5 грама (5000 mg) орална доза кај здрави возрасни резултира со максимално ниво на плазма креатин од приближно 120 mg/L на 1-2 часа по внесувањето. Креатинот има прилично краток полуживот на елиминација, во просек помалку од 3 часа, така што за да се одржи покачено ниво во плазмата, би било неопходно да се земаат мали орални дози на секои 3-6 часа во текот на денот.

 Празнење 
Докажано е дека штом ќе се престане внесувањето на креатин, резервите на креатин во мускулите се враќаат во нормала за 4-6 недели.

 Вежбање и спорт 
Суплементот креатин се продава во облици на етил естер, гликонат, монохидрат и нитратни.

Користењето на креатин за подобрување на спортските изведби се смета за безбеден за краткорочна употреба, но има недостаток на безбедносни податоци за долготрајна употреба или за употреба кај деца и адолесценти.

Преглед на статија од 2018 година во Journal of the International Society of Sports Nutrition вели дека креатин монохидрат може да помогне во достапноста на енергија за вежбање со висок интензитет.

Употребата на креатин може да ја зголеми максималната моќност и изведби во анаеробната повторлива работа со висок интензитет (периоди на работа и одмор) за 5% до 15%. Креатинот нема значително влијание врз аеробната издржливост, но ќе ја зголеми моќта за време на кратки сесии на аеробни вежби со висок интензитет.

Истражувањето на 21.000 студенти спортисти, покажало дека 14% од спортистите го земаат суплементот креатин за да се обидат да ги подобрат изведбите. Неспортистите пријавуваат дека земаат додатоци на креатин за да го подобрат изгледот.

 Истражување 

 Когнитивни изведби 
Изјавено е дека креатинот има корисен ефект врз функцијата на мозокот и когнитивната обработка, иако доказите тешко се толкуваат систематски и соодветното дозирање е непознато. Се чини дека најголемите ефекти се кај поединци кои се под стрес (на пример, поради потешкотии со спиењето) или когнитивно оштетени.

 Мускулна болест 
Мета анализата покажа дека третманот со креатин ја зголемува мускулната сила кај мускулните дистрофии и потенцијално ги подобрува функционалните изведби. Третманот со креатин не ја подобрува мускулната сила кај луѓето кои имаат метаболички миопатии. Високите дози на креатин доведуваат до зголемена мускулна болка и нарушување на секојдневните активности кога се земаат предвид луѓе кои имаат МекАрдлова болест.

Според клиничка студија која се фокусира на луѓе со различни мускулни дистрофии, користењето на чист облик на креатин монохидрат може да биде корисно за опоравување по повреди и неподвижност.

 Митохондријални заболувања 

 Паркинсонова болест 
Влијанието на креатинот врз митохондријалната функција довело до истражување за неговата ефикасност и безбедност за забавување на Паркинсоновата болест. Почнувајќи од 2014 година, доказите не обезбедиле сигурна основа за носење одлуки за третман, поради ризикот од пристрасност, малите големини на примероци и краткото времетраење на испитувањата.

 Хантингтонова болест 
Неколку примарни студии биле завршени, но сè уште не е завршен систематски преглед на Хантингтоновата болест.

 Амиотрофична латерална склероза 
Кретинот не е ефикасен како третман за амиотрофична латерална склероза.

 Несакани ефекти 
Несаканите ефекти вклучуваат:

 Зголемување на телесната тежина поради дополнително задржување на водата во мускулите
 Потенцијални мускулни грчеви / напрегања / повлекувања
 Вознемирен стомак
 Пролив
 Вртоглавица

Еден добро документиран ефект на суплементацијата на креатин е зголемувањето на телесната тежина во првата недела од распоредот на додатоците, што веројатно се должи на поголемото задржување на водата поради зголемените концентрации на креатин во мускулите со помош на осмоза.

Систематски преглед од 2009 година се спротивставил загриженоста дека дополнувањето на креатин може да влијае на статусот на хидратација и толеранцијата на топлина и да доведе до мускулни грчеви и пролив.

 Бубрежна функција 
Систематски преглед од 2019 година објавен од Националната бубрежна фондација истражувала дали суплементацијата на креатин има негативни ефекти врз бубрежната функција. Тие идентификувале 15 студии од 1997-2013 година кои ги разгледувале стандардните протоколи за полнење и одржување на креатин од 4-20 g/ден креатин наспроти плацебо. Тие користеле серумски креатинин, креатинин клиренс и нивоа на серумска уреа како мерка за бубрежно оштетување. Додека општата суплементацијата на креатин резултирала со малку покачени нивоа на креатинин кои останале во нормални граници, суплементацијата не предизвикала бубрежно оштетување (P вредност < 0,001). Специјалните населенија вклучени во Систематскиот преглед за 2019 година вклучиле пациенти со дијабетен тип 2 и жени во послеменопауза, бодибилдери, спортисти, и тренирање со отпор. Студијата, исто така, разговарала за 3 студии на случај каде што имаше извештаи дека креатинот влијае на бубрежната функција.

Во заедничката статија помеѓу Американскиот колеџ за спортска медицина, Академијата за исхрана и диететика и диететичарите во Канада за стратегиите за исхрана за подобрување на изведбите, креатинот бил вклучен во нивниот список на ергогени помагала и тие не ја наведуваат бубрежната функција како грижа за употреба.

Најновиот став за креатинот од Journal of International Society of Sports Nutrition вели дека креатинот е безбеден за внесување кај здраво население од доенчиња до постари лица до професионални спортисти. Тие исто така наведуваат дека долгорочната (5 години) употреба на креатин се смета за безбедна.

Важно е да се спомене дека самите бубрези, за нормална физиолошка функција, имаат потреба од фосфокреатин и креатин и навистина бубрезите изразуваат значителни количини на креатин кинази (изоензими на BB-CK и u-mtCK).ML.Guerrero, J.Beron, B.Spindler, P.Grosscurth, T.Wallimann and F.Verrey.Metabolic support of Na+ pump in apically permeabilized A6 kidney cell epithelia: role of creatine kinase.In: Am J Physiol. 1997 Feb;272(2 Pt 1):C697-706. doi:10.1152/ajpcell.1997.272.2.C697,  Во исто време, првиот од двата чекори за ендогена синтеза на креатин се одвива во самите бубрези. Пациентите со бубрежно заболување и оние кои се подложени на третман на дијализа генерално покажуваат значително пониски нивоа на креатин во нивните органи, бидејќи патолошките бубрези се попречени во способноста за синтеза на креатин и се во повратна ресорпција на креатинот од урината во дисталните тубули. Дополнително, пациентите на дијализа губат креатин поради испирање со самиот третман на дијализа и на тој начин стануваат хронично осиромашени со креатин. Оваа ситуација се влошува со фактот што пациентите на дијализа претежно консумираат помалку месо и риба, кои се прехранбени извори на креатин. Затоа, за да се олесни хроничното намалување на креатин кај овие пациенти и да се овозможи органите да ги надополнат резервите на креатин, неодамна било предложено да се дополни пациентите на дијализа со дополнителен креатин, по можност со интрадијалитичка администрација. Ваквото дополнување со креатин кај пациентите на дијализа се очекува значително да го подобри здравјето и квалитетот на пациентите преку подобрување на мускулната сила, координацијата на движењата, функцијата на мозокот и да ја ублажи депресијата и хроничниот замор кои се вообичаени кај овие пациенти.T. Wallimann, U. Riek, M. M. Möddel: Intradialytic creatine supplementation: A scientific rationale for improving the health and quality of life of dialysis patients.In: Medical Hypotheses 2017 Febr;99, S. 1-14. doi:10.1016/j.mehy.2016.12.002, .

 Безбедност 

 Контаминација 
Истражувањето од 2011 година на 33 комерцијално достапни суплементи во Италија покажа дека над 50% од нив ги надминале препораките на Европската управа за безбедност на храна во најмалку еден загадувач. Најзастапен од овие загадувачи бил креатининот, производ на распаѓање на креатинот, исто така, произведен од телото. Креатининот бил присутен во повисоки концентрации од препораките на Европската управа за безбедност на храната во 44% од примероците. Околу 15% од примероците имале забележливи нивоа на дихидро-1,3,5-триазин или висока концентрација на дицијандијамид. Контаминацијата со тешки метали не е загрижувачка, при што може да бидат забележани само мали нивоа на жива. Две студии разгледани во 2007 година не откриле нечистотии.

 Интеракции 
Креатинот земен со лекови кои можат да му наштетат на бубрегот може да го зголеми ризикот од оштетување на бубрезите:

 Нестероидни антиинфламаторни лекови (НСАИЛ) – некои примери се ибупрофен (Motrin, Advil) и напроксен (Aleve)
 Диуретици (апчиња за вода) – пример е фуросемид (Lasix)
 Циметидин (тагамет)
 Пробеницид

Студијата на Националниот институт за здравје наведува дека кофеинот општи со креатинот за да ја зголеми стапката на напредок на Паркинсоновата болест.

 Храна и готвење 
Кога креатинот се меша со белковини и шеќер на високи температури (над 148 ℃), добиената реакција произведува ракородни хетероциклични амини). Таквата реакција се случува при печење на скара или пржење на месо. Содржината на креатин (како процент од сирова белковина) може да се користи како показател за квалитетот на месото.

 Размислувања за диетата 
Креатин-монохидрат е погоден за вегетаријанци и вегани, бидејќи суровините што се користат за производство на додатокот немаат животинско потекло.

 Поврзано 

 Бета-аланин
 Креатин метилестер

 Наводи 

 Надворешни врски 

 Креатинска врска за белковините во Банката на податоци за белковини

Категорија:Аминокиселини
Категорија:Додатоци за телоградење
Категорија:Додатоци во исхраната
Категорија:Ергогени помагала
Категорија:Гванидини
Категорија:Инхибитори на миостатин