Креатин: Потенциално терапевтично средство за възстановяване на мозъчната енергия

Човешкият мозък зависи от постоянното снабдяване с енергия, което е необходимо за правилното функциониране. Нарушенията на енергийните доставки могат да застрашат мозъчната функция и дори да доведат до патогенезата или прогресирането на невродегенеративни заболявания. Хроничното нарушаване на енергията причинява деградация на клетъчните структури и създава условия, които благоприятстват развитието на болестта на Паркинсон, Алцхаймер или Хънтингтън. Освен това нарушеният метаболизъм на мозъчната енергия е един от важните фактори, допринасящи за патогенезата на психиатричните разстройства. По този начин интервенциите, които могат да увеличат или регулират местните енергийни запаси в мозъка, могат да бъдат невропротективни и да представляват добро терапевтично средство за управление на различни неврологични и невродегенеративни състояния.

Един от потенциалните терапевтични агенти за възстановяване на мозъчната енергия е креатинът. Креатинът е особено важен, тъй като попълва АТФ (клетъчна единица енергия), без да разчита на кислород.

Креатинът е по-известен като една от най-популярните добавки за културизъм. Тъй като е напълно естествено съединение, той няма отрицателни ефекти и често се използва от посетителите на фитнес залата. Креатинът се съхранява най-вече в мускулите, където служи като леснодостъпен източник на енергия. Но според научните открития креатинът се концентрира и в мозъка. Това е важен компонент на системата креатин киназа / фосфокреатин, който играе важна роля в метаболитните мрежи на мозъка и централната нервна система и участва в много от функциите на мозъка. Експериментални проучвания показват, че креатинът може да предпази от исхемично увреждане на клетките (което се причинява от липса на кислород), като предотвратява изчерпването на АТФ (енергия) и намалява структурните увреждания на засегнатите мозъчни клетки.

Въпреки обещаващите лабораторни открития, изследването на ефектите на креатина в човешкия мозък е дало противоречиви резултати. Досега проучванията за перорално добавяне с креатин показват някои ползи. Например, едно проучване при здрави млади доброволци показва, че пероралното добавяне с креатин монохидрат в продължение на 4 седмици води до значително увеличение на общата концентрация на креатин в мозъка на участниците, като най-силно се наблюдава покачване в таламуса. Фактът, че креатинът се концентрира в мозъка след консумация, ясно показва, че креатинът може да премине през кръвно-мозъчната бариера, където могат да се очакват ползите от добавката на креатин за мозъка.

Друго проучване изследва влиянието на консумацията на креатин върху мозъчната химия, включително високоенергийния метаболизъм на фосфата в мозъка. След две седмици на добавка на креатин, нивото на креатин в мозъка значително се повишава, както и концентрациите на фосфокреатин и неорганичен фосфат. Това проучване ясно демонстрира възможността за използване на добавки с креатин за модифициране на високоенергиен метаболизъм на фосфатите в мозъка. Това е особено важно за хора с определени мозъчни разстройства, тъй като се съобщава за промени в метаболизма на мозъчния фосфат при депресия, шизофрения и в случаи на злоупотреба с кокаин и опиати.

Ефектите от добавката на креатин в друго проучване при хора показват, че креатинът може да подобри когнитивните показатели по време на лишаване от кислород. Участниците в това проучване са получавали креатин или плацебо в продължение на седем дни и след това са били изложени на хипоксична газова смес. В сравнение с плацебо групата, добавките с креатин спомагат за възстановяване на когнитивната ефективност, особено способността за внимание, която е била засегната от хипоксия. Също така, креатинът помага да се поддържа подходящ потенциал на невроналната мембрана в мозъчните клетки. Това изследване демонстрира, че креатинът може да бъде ценна добавка, когато енергийното осигуряване от клетките е застрашено. Освен това подкрепя идеята, че креатинът е полезен не само за възстановяване на мускулната сила, но и за възстановяване на мозъчната функция.

Приблизително половината от дневната нужда (около 3-4 грама) за креатин идва от хранителни източници, докато другата половина се произвежда ендогенно в организма. Креатинът е карнинутриент, което означава, че се предлага само от животински храни (най-вече месо). Тъй като креатинът не присъства в растителните храни, плазмените и мускулните нива на креатина обикновено са по-ниски при вегетарианците и веганите в сравнение с всеядните. По този начин хората, чиято диета се основава на растителна храна, могат да се възползват от добавките с креатин по отношение на подобрения в мозъчната функция. Едно проучване при млади възрастни жени изследва влиянието на добавката на креатин върху когнитивните функции както при вегетарианците, така и при всеядните. В сравнение с плацебо групата, 5-дневна добавка с креатин води до значителни подобрения в паметта. Това подобрение в мозъчната функция е по-изразено при вегетарианците. Друго проучване изследва ефектите от 6-седмично добавяне на креатин при млади вегетарианци. В сравнение с плацебо, предизвиканите от креатина значителни подобрения в интелигентността и работната памет, като и двете функции зависят от скоростта на обработка на информацията. Това проучване показа, че ефективността на мозъка зависи от нивото на енергия в мозъка, което може да бъде благоприятно повлияно от добавките с креатин.

Добавянето на креатин изглежда полезно не само за здрави хора, но и за хора с психични разстройства. Например, отчетени са намалени нива на креатин в мозъка на пациенти с тревожни разстройства. Посттравматичното стресово разстройство (ПТСР) е вид тревожно състояние, което се развива при субекти, преживели травматични ситуации. Доказано е, че добавката на креатин е полезна при резистентни на лечение пациенти с ПТСР за облекчаване на симптомите и подобряване на качеството на съня.

Освен това, проучванията на креатиновите функции в централната нервна система подчертават терапевтичния потенциал на креатина при невродегенеративни заболявания, тъй като добавянето на креатин може да намали загубата на невронални клетки. Също така, проучвания върху животински модели демонстрират, че размерът на запасите от креатин в мозъка играе важна роля за болестта на Алцхаймер и е установено, че добавката на креатин е полезна и при животински модели на болестта на Паркинсон, обосновка за използването на креатин при тези условия.

В обобщение изглежда, че креатинът може да се използва като добавка за попълване на енергийните запаси на мозъка. Това може допълнително да подобри когнитивните функции и работата на мозъка, като ефектите са по-изразени при веганите и вегетарианците. В допълнение, креатинът има терапевтичен потенциал при психиатрични разстройства и невродегенеративни състояния.

Препратки

Turner, C.E., Byblow, W.D., Gant, N. (2015) Добавянето на креатин повишава кортикомоторната възбудимост и когнитивната ефективност по време на лишаване от кислород. Вестник по неврология. 35 (4): 1773-1780. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.3113-14.2015

Dechent, P., Pouwel, P.J., Wilken, B., Hanefeld, F., Frahm, J. (1999) Увеличение на общия креатин в човешкия мозък след перорално добавяне на креатин-монохидрат. Американски вестник по физиология. 277 (3 Pt 2): R698-R704. PMID: 10484486

Lyoo, I.K., Kong, S.W., Sung, S.M., Hirashima, F., Parow, A., Hennen, J., Cohen, B.M., Renshaw, P.F. (2003) Многоядрена магнитно-резонансна спектроскопия на високоенергийни фосфатни метаболити в човешкия мозък след перорално добавяне на креатин-монохидрат. Психиатрия Res. 123 (2): 87-100. PMID: 12850248

Brosnan, M.E., Brosnan, J.T. (2016) Ролята на диетичния креатин. Аминокиселини. 48 (8): 1785-1791. doi: 10.1007 / s00726-016-2188-1

Benton, D., Donohoe, R. (2011) Влиянието на добавката на креатин върху когнитивното функциониране на вегетарианците и всеядните животни. Британски вестник за храненето. 105 (7): 1100-1105. doi: 10.1017 / S0007114510004733

Rae, C., Digney, A.L., McEwan, S.R., Bates, T.C. (2003) Пероралното добавяне на креатин монохидрат подобрява мозъчните показатели: двойно сляпо, плацебо контролирано, кръстосано проучване. Известия. Биологични науки. 270 (1529): 2147-2150. doi: 10.1098 / rspb.2003.2492

Andres, R. H., Ducray, A. D., Schlattner, U., Wallimann, T., Widmer, H. R. (2008) Функции и ефекти на креатина в централната нервна система. Бюлетин за мозъчни изследвания. 76 (4): 329-343. doi: 10.1016 / j.brainresbull.2008.02.035

Тази статия за гости първоначално се появи в всепризнатия блог за здраве и наука и мозъчна тематика, BrainBlogger: Креатин и мозък.