Naukowcy wykazali, że kreatyna może chronić mózg, poprawiać nastrój i pamięć

Naukowcy odkryli, że kreatyna ma właściwości nie tylko budujące mięśnie: zwiększa odporność mózgu, poprawia nastrój i wspomaga funkcje poznawcze poprzez szlaki biochemiczne aktywowane podczas ćwiczeń.

Suplementacja kreatyną jest powszechnie uznawana za środek zwiększający masę mięśniową i siłę, a także poprawiający wyniki sportowe. W niedawnym przeglądzie w czasopiśmie Frontiers in Nutrition zbadano jej wpływ na zdrowie mózgu i mięśni poprzez oś mózgowo-mięśniową.

Wstęp

Zarówno mózg, jak i mięśnie szkieletowe zużywają ogromne ilości energii podczas aktywności. Kreatyna jest kluczową cząsteczką regulującą pracę obu narządów, zapobiegając uszkodzeniom w okresach intensywnego zapotrzebowania na energię. Zapewnia szybkie dostarczanie energii w postaci ATP, redukuje stres oksydacyjny i zwalcza stany zapalne.

Czym jest kreatyna?

Kreatyna, czyli octan metyloguanidyny, to bogata w azot cząsteczka powstająca z aminokwasów argininy, glicyny i metioniny. Jest syntetyzowana głównie w wątrobie i mózgu, ale można ją również pozyskać z wołowiny, ryb lub wieprzowiny i spożywać jako suplement.

Kreatyna wpływa na wiele szlaków komórkowych i ma różnorodne działanie. Efekty obejmują poprawę bilansu energetycznego, działanie przeciwzapalne, hipertrofię mięśni i poprawę regulacji glukozy.

Kreatyna i oś mięśniowo-mózgowa

Komórki mięśniowe zależne od woli uwalniają miokiny, białka sygnałowe, które wpływają na odległe narządy, w tym na mózg. Miokiny mogą działać poprzez oś mięśnie-mózg, wpływając na zdrowie mózgu i potencjalnie przyczyniając się do ogólnej sprawności fizycznej, a nie tylko do wzrostu siły czy wytrzymałości.

Przenikając przez barierę krew-mózg, miokiny stymulują proliferację neuronów, promują tworzenie nowych szlaków neuronalnych i poprawiają sprawność istniejących obwodów neuronalnych. W ten sposób poprawiają zdolności poznawcze i hamują niepożądane zmiany w zachowaniu. Chronią również neurony przed stanami zapalnymi i uszkodzeniami spowodowanymi stresem oksydacyjnym, zachowując funkcje poznawcze, zwłaszcza w stresie związanym z wiekiem lub patologicznym.

Uważa się, że oś mięśniowo-mózgowa jest dwukierunkowym, interaktywnym systemem komunikacji, w którym uczestniczą miokiny, zwłaszcza czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF), katepsyna B, interleukina-6 (IL-6), insulinopodobny czynnik wzrostu-1 (IGF-1), iryzyna i mleczan. BDNF to kluczowe białko neurotroficzne odpowiedzialne za neurogenezę i neuroplastyczność oraz poprawiające pamięć.

Większość BDNF we krwi pochodzi z mózgu w stanie spoczynku lub podczas aktywności fizycznej. Intensywny wysiłek fizyczny powoduje krótkotrwały wzrost poziomu BDNF. Miokiny wpływają na metabolizm lipidów, stymulując przekształcanie nieaktywnej białej tkanki tłuszczowej w aktywną brunatną tkankę tłuszczową. Wspomagają również tworzenie kości i poprawiają funkcjonowanie śródbłonka.

Kreatyna jako źródło energii

Kreatyna wnika do komórek za pośrednictwem cząsteczki transportera. Chociaż jedna trzecia pozostaje w komórce w postaci wolnej, większość jest fosforylowana do fosfokreatyny (PCr). Jest ona źródłem aktywnego fosforanu dla ADP, który przekształca go w ATP.

Ten szybki wzrost zapasów PCr w mięśniach ułatwia szybką resyntezę ATP, zapewniając szybką energię podczas aktywności o wysokiej intensywności, takich jak sprinty czy trening siłowy. Proces ten jest najbardziej widoczny w tkankach o dużym zapotrzebowaniu na energię – mięśniach, mózgu i sercu.

Suplementy kreatyny

W połączeniu z treningiem siłowym, suplementacja kreatyną pomaga zwiększyć beztłuszczową masę ciała i siłę mięśni. Poprawia adaptację treningową i regenerację. Efekty te mogą wystąpić poprzez stymulację uwalniania miokin, co sprzyja anabolizmowi w komórkach mięśniowych.

Kreatyna reguluje równowagę między odpowiedzią przeciwzapalną a reakcją zapalną podczas intensywnego wysiłku. Może pomóc zapobiegać kontuzjom i utrzymać stabilną temperaturę ciała podczas ćwiczeń.

Oprócz bezpośredniego stymulowania produkcji miokiny, kreatyna wpływa na inne szlaki sygnałowe związane z regulacją miokiny, takie jak szlak mTOR. Na przykład, suplementacja kreatyną zwiększa poziom IGF-1, czynnika wzrostu, który poprawia proliferację neuronów i plastyczność synaptyczną.

Poprawa wydolności beztlenowej wywołana kreatyną podczas powtarzających się okresów intensywnej aktywności mięśniowej może być korzystna w sportach kolarskich, które wymagają szybkiego przyspieszania lub sprintów końcowych, np. kolarstwo torowe.

Warto zauważyć, że mleczan jest miokiną i produktem beztlenowego metabolizmu mięśni. Jednakże, stężenie mleczanu we krwi nie wzrosło po krótkotrwałej suplementacji kreatyną. Mleczan sprzyja wzrostowi poziomu BDNF, prawdopodobnie ze względu na zwiększoną produkcję miokiny wywołaną zwiększonym stężeniem ATP podczas suplementacji kreatyną.

Suplementy kreatyny mogą również pomóc w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak pląsawica Huntingtona i choroba Parkinsona, oraz chronić ośrodkowy układ nerwowy przed uszkodzeniami związanymi z wstrząsami mózgu. Wstępne badania sugerują również korzyści zdrowotne dla matki w ciąży, zmniejszenie ryzyka depresji oraz potencjalne zastosowanie w leczeniu osłabienia mięśni związanego z wiekiem.

Kreatyna jako neuroprotektor

Istnieją dowody na to, że kreatyna jest neuroprzekaźnikiem. Występuje w pęcherzykach synaptycznych, miejscach neurotransmisji, i wydaje się wpływać na sygnalizację neuronów korowych. Kreatyna wzmacnia również aktywność mitochondrialną neuronów hipokampa. To, w połączeniu z jej działaniem antyoksydacyjnym, zdolnością do redukcji stresu oksydacyjnego oraz wpływem na rozwój układu nerwowego i zmiany elektrofizjologiczne, sugeruje, że kreatyna może mieć działanie neuroprotekcyjne.

Suplementacja kreatyną wspomaga intensywniejsze treningi poprzez stymulację uwalniania BDNF i innych miokin. Kreatyna działa pośrednio na mózg poprzez miokiny, stanowiąc szybkie źródło energii.

Kreatyna wpływa na indukowane wysiłkiem fizycznym uwalnianie neuroprzekaźników i cytokin, takich jak serotonina i dopamina, które poprawiają funkcjonowanie neuronów i promują neuroplastyczność. Ma również istotne znaczenie dla regulacji emocji, co sugeruje, że kreatyna może łagodzić objawy depresji.

Istnieją dowody na to, że kreatyna wywiera szybkie działanie przeciwdepresyjne poprzez szlaki związane z miokinami, niezależnie od tego, czy jest stosowana z terapią poznawczo-behawioralną, czy bez niej. W niedawnym badaniu pilotażowym, 5 g kreatyny dziennie w połączeniu z terapią poznawczo-behawioralną (CBT) przez 8 tygodni spowodowało większą redukcję nasilenia depresji niż sama CBT, chociaż potrzebne są szersze badania.

Kreatyna jako regulator metabolizmu

Suplementacja kreatyną poprawia metabolizm glukozy poprzez zwiększenie wrażliwości na insulinę. Insulina bezpośrednio wpływa na poziom kluczowych miokin, które działają poprzez oś mięśnie-mózg. Promuje wychwyt glukozy do komórek mięśniowych poprzez GLUT-4, potencjalnie zwiększając uwalnianie miokiny w odpowiedzi na wysiłek fizyczny.

Wnioski

Suplementacja kreatyną jest silnie związana z wydolnością fizyczną i zwiększoną produkcją miokiny. Kreatyna wpływa nie tylko na wydolność mięśni, ale także na zdrowie mózgu i funkcje poznawcze. Może zapobiegać zapalnemu uszkodzeniu mięśni i wspomagać regenerację po wysiłku fizycznym i depresji. Jednak ze względu na różnice w projektowaniu badań, dawkowaniu i indywidualnych reakcjach, efekty te należy interpretować ostrożnie. Konieczne są dalsze badania kliniczne, aby potwierdzić, czy kreatyna bezpośrednio zwiększa poziom BDNF lub innych miokin.

Istnieje kilka biologicznie istotnych ścieżek, które wyjaśniają związek kreatyny z BDNF, w tym zwiększona dostępność PCr lub aktywacja PGC-1α w mięśniach szkieletowych podczas ćwiczeń, co prowadzi do zwiększenia stężenia iryzyny, a następnie BDNF.

Inne czynniki mogą obejmować zwiększony poziom wapnia zależny od kreatyny oraz aktywację mTOR w komórkach mięśniowych. Jednak wpływ suplementacji kreatyną na poziom BDNF i innych miokin pozostaje nieznany. Takie badania mogą potwierdzić korzyści płynące z suplementacji kreatyną dla zdrowia fizycznego i psychicznego poprzez oś mięśnie-mózg.