Kreatyna jest jednym z najpopularniejszych suplementów diety. W Stanach Zjednoczonych wartość sprzedaży suplementów diety przekroczyła 40 mld USD, przy czym suplementy dla sportowców stanowią zaledwie 14% całkowitej sprzedaży.
Historyczny zarys stosowania kreatyny
W XIX wieku wiedziano już, iż kreatyna znajduje się w mięsie. Francuskiemu naukowcowi Chevreul przypisuje się pierwsze odkrycie kreatyny w 1832 r., jednak dopiero w 1926 r. naukowcy zrozumieli, jak kreatyna jest magazynowana w organizmie człowieka.
Niektóre źródła podają, iż kreatyna była stosowana w Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich i krajach bloku wschodniego już w latach 70. XX wieku. To niewykluczone, jednak głównym powodem odnoszenia sukcesów, było stosowanie w tych krajach dopingu (np. program dopingowy 14,25 w NRD). Tak naprawdę boom na stosowanie sterydów anaboliczno-androgennych skończył się dopiero w 2012 r. Tymczasem kreatyna od lat 90. XX wieku święci nieustanne triumfy jako legalny i bezpieczny suplement diety.
Kreatyna stała się hitem po IO w Barcelonie
W USA co roku sprzedaje się więcej niż 4 miliony kg kreatyny, a ten rynek jest wart kilkaset milionów dolarów rocznie. Nie jest to tylko suplement diety zwiększający siłę, masę i wytrzymałość mięśni - odkrywane są coraz nowsze zastosowania dla kreatyny.
Ile kreatyny jest w organizmie?
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5469049/bin/12970_2017_173_Fig4_HTML.jpg
Wykresy: słupki od lewej strony kolejno: ilość kreatyny w mięśniach wegetarian (wegan), osób jedzących mięso, stosujących ładowanie kreatyny, stosujących ładowanie kreatyny razem z węglowodanami.
Całkowita kreatyna (TCr) w organizmie występuje, jako:
- kreatyna wolna (FCr)
- oraz fosfokreatyna (PCr)
60% całkowitej kreatyny stanowi fosfokreatyna, zaś 40% kreatyna niezwiązana (wolna). Inne badania podają proporcje ok. 66% (fosfokreatyny) oraz ok. 33% (kreatyny wolnej), kilkuprocentowe odchylenie nie ma tu decydującego znaczenia. Inne źródła podają, iż ~5% kreatyny znajduje się w jądrach, wątrobie, nerkach i mózgu.
Czy kreatyna ma coś wspólnego z IGF-1?
IGF-1 jest kluczową molekułą sygnałową, związaną z hormonem wzrostu (GH), zwiększającą syntezę białek w mięśniach szkieletowych. Myszy zmodyfikowane pod względem ekspresji IGF-1 wykazywały znacznie szybszą regenerację mięśni. Hipertroficzne efekty podawania IGF-1 są dobrze udokumentowane u zwierząt i w badaniach na liniach komórkowych. Ekspresja IGF-1 zwiększa się u szczurów i u ludzi wykonujących ćwiczenia siłowe. Ciężarowcy mieli więcej IGF-1 od zawodników grających w siatkówkę. Co więcej, ciężarowcy mieli aż 27% więcej IGF-1 od osób, które nie trenują.
Naukowcy sprawdzali, czy suplementacja kreatyną ma wpływ na szlak sygnałowy powiązany z IGF-1 w czasie prowadzenia treningu siłowego, po 5 dniach suplementacji kreatyną.Oceniali wpływ podawania kreatyny na ekspresję mRNA (IGF-I oraz IGF-II) oraz stan fosforylacji składników anabolicznych szlaków sygnałowych p70 (s6k) i 4E-BP1.
Pobrano próbki mięśnia obszernego bocznego w spoczynku oraz 3 i 24 h po zakończonych ćwiczeniach u osób, które wcześniej przyjmowały kreatynę (lub placebo) przez 5 dni. W ciągu pierwszych 3 godzin po posiłku osobnikom podawano napój zawierający maltodekstrynę (0,3 g na kg masy ciała) i białko (0,08 g na kg masy ciała).
Wyniki
- kreatyna spowodowała silniejszą ekspresję mRNA dla IGF-1 (wzrost o 30%) i IGF-II (o 40%), w porównaniu do placebo, gdy pomiar był dokonywany w spoczynku
- trening spowodował wzrost ekspresji IGF-1 o 24% i IGF-II o 48%, gdy pomiarów dokonywano 3 godziny po zakończeniu pracy
- trening spowodował wzrost ekspresji IGF-1 o 29% po 24 h, ale efekt nie został wzmocniony przez suplementację kreatyną
- kreatyna nie miała wpływu na kinazę rybosomalną P70S6K (ang. p70 ribosomal protein S6 kinase) oraz 4E-BP1 (białko wiążące eukariotyczny czynnik inicjacji translacji 4E) w spoczynku
- fosforylacja p70 (s6k) i 4E-BP1 wzrosła o 150-400% w podobny sposób, gdy podawano placebo lub kreatynę, 3 h po zakończeniu treningu
- kreatyna miała wpływ na fosforylację 4E-BP1 24 h po zakończeniu treningu
Interpretacja: 4E-BP1 jest jednym z elementów hipertroficznego szlaku mTOR. Efektem jest translacja oraz wzrost komórek. Zwiększenie beztłuszczowej masy ciała występujące po suplementacji kreatyną może być spowodowane aktywacją szlaku sygnałowego obejmującego IGF oraz białko wiążące eukariotyczny czynnik inicjacji translacji 4E.
Najprawdopodobniej kreatyna oddziałuje na syntezę białek mięśniowych poprzez modulację szlaku mTOR. Być może wywiera także wpływ na miostatynę oraz IGF-1/IGF-2, a także ekspresję regulacyjnych czynników miogenicznych (aktywację komórek satelitarnych i ich różnicowanie oraz fuzję we włóknach mięśniowych). Komórki satelitarne są progenitorowymi komórkami tkanki mięśniowej (ang. muscle Satellite Cells, mSC).
Z kolei Burke DG i wsp. sprawdzali, czy podawanie kreatyny ma wpływ na stężenie IGF-1 w mięśniach. Uczestnicy zostali losowo przydzieleni względem płci i otrzymywali kreatynę: 0,25 g / kg masy tkanki beztłuszczowej przez 7 dni, i następnie 0,06 g / kg masy tkanki beztłuszczowej przez 49 dni lub placebo. Wszyscy przez 8 tygodni trenowali siłowo.
Osiemnastu uczestników sklasyfikowano jako wegetarian (laktoowo lub wegan; grupa kreatyny: 5 mężczyzn, 5 kobiet; grupa placebo: 3 mężczyzn, 5 kobiet). Biopsje mięśni (vastus lateralis) zostały pobrane przed i po interwencji, i przeanalizowane pod kątem IGF-I przy użyciu standardowych procedur immunohistochemicznych.
Wyniki:
- trening siłowy i oba protokoły suplementacji średnio zwiększył ilość IGF-1 w mięśniach o 67%
- kreatyna zwiększała ilość IGF-1 o 78%, placebo tylko o 54%
- nie było różnic w stężeniu IGF-I między wegetarianami a pozostałymi
Odkrycia te wskazują, że suplementacja kreatyną podczas treningu siłowego zwiększa stężenie IGF-I w mięśniach u zdrowych mężczyzn i kobiet niezależnie od rutynowej diety.
Ogólnie, wyniki wielu badań sugerują, iż wegetarianie i weganie mogą czerpać duże korzyści z kreatyny, gdyż ich dieta jest pozbawiona mięsa, a więc takie osoby mogą mieć niskie stężenia kreatyny w mięśniach szkieletowych (90–110 mmol na kg „suchego mięśnia”).
Podsumowanie
Wydaje się więc, iż stosowanie kreatyny ma wpływ na stężenie IGF-1. Być może jest to jeden z mechanizmów, dzięki któremu kreatyna zwiększa osiągi sportowców.
Referencje:
Deldicque L1, Louis M, Theisen D, Nielens H, Dehoux M, Thissen JP, Rennie MJ, Francaux M. “Increased IGF mRNA in human skeletal muscle after creatine supplementation” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15870625
Bożena Gabryel1, Agata Kapałka1, Wojciech Sobczyk1, Krzysztof Łabuzek2, Agnieszka Gawęda3, Małgorzata Janas-Kozik „Dysregulacja szlaku sygnałowego mTOR w patogenezie zaburzeń ze spektrum autystycznego”
Duplanty AA1, Budnar RG, Luk HY, Levitt DE, Hill DW, McFarlin BK, Huggett DB, Vingren JL “Effect of Acute Alcohol Ingestion on Resistance Exercise-Induced mTORC1 Signaling in Human Muscle.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27135475
Der-Sheng Han, Chi-Huang Huang, Ssu-Yuan ChenEmail author and Wei-Shiung Yang “Serum reference value of two potential doping candidates—myostatin and insulin-like growth factor-I in the healthy young male” https://jissn.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12970-016-0160-9
Edyta Ulińska, Michał Matysiak “Aspekty kliniczne znaczenia kinazy mTOR w patogenezie ostrej białaczki limfoblastycznej u dzieci” https://journals.viamedica.pl/journal_of_transfusion_medicine/article/view/42496/30228
Magdalena KOZAKOWSKA, Józef DULAK „MIĘŚNIOWE KOMÓRKI PROGENITOROWE – CHARAKTERYSTYKA I FUNKCJA” http://salemander.org.pl/wp-content/uploads/2018/11/Miesniowe-komorki-progenitorowe-charakterystyka-i-funkcja.pdf
Burke DG1, Candow DG, Chilibeck PD, MacNeil LG, Roy BD, Tarnopolsky MA, Ziegenfuss T. „Effect of creatine supplementation and resistance-exercise training on muscle insulin-like growth factor in young adults.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18708688
Jessica Butts „Creatine Use in Sports” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5753968/
Stephen P. Bird „Creatine Supplementation and Exercise Performance: A Brief Review” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3963244/
Lisa A. Riesberg „Beyond Muscles: The Untapped Potential of Creatine” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4915971/
