Η ενίσχυση της κρεατίνης στα μιτοχόνδρια, βοηθάει τον σκελετικό και καρδιακό μυ.
Συγγραφέας Νικόλαος Κριαράς Γράφτηκε στις ,
Η τρέχουσα μελέτη επικεντρώθηκε στην επίδραση της συμπλήρωσης κρεατίνης με/χωρίς άσκηση στην έκφραση γονιδίων που ελέγχουν τη μιτοχονδριακή βιογένεση στους σκελετικούς και καρδιακούς μυς, καθώς και στην υγεία στο ήπαρ και στα νεφρά.
Συνολικά 40 αρσενικοί αρουραίοι Wister συμπεριλήφθηκαν στην παρούσα μελέτη.
Δύο ομάδες χωρίς άσκηση: Η ομάδα χωρίς άσκηση κ χωρίς κρεατίνη και η ομάδα χωρίς άσκηση αλλά που έλαβε κρεατίνη (n = 10), υποβλήθηκαν σε θεραπεία καθημερινά με στοματική κρεατίνη (0,5 g/kg την ημέρα).
Δύο ομάδες με άσκηση: πραγματοποίησαν προπόνηση κολύμβησης 5 ημέρες/εβδομάδα για περίοδο 5 εβδομάδων.
Η ομάδα προπόνησης χωρίς κρεατίνη και η ομάδα με προπόνηση και με λήψη κρεατίνης (0,5 g/kg ημερησίως).
Μετά τη διαδικασία, συλλέχθηκαν δείγματα αίματος, καρδιακοί και μύες πέλματος για εκτίμηση του αριθμού αντιγράφου mtDNA, ανάλυση γονιδιακής έκφρασης και πυρηνική εξαγωγή για τον προσδιορισμό του PGC-1α.
Τα αποτελέσματα της τρέχουσας μελέτης έδειξαν ότι, η φυσική δραστηριότητα με βραχυπρόθεσμη συμπλήρωση κρεατίνης αύξησε όλους τους παράγοντες της μιτοχονδριακής βιογένεσης, μια επίδραση που στερείται διαφόρων ανεπιθύμητων ενεργειών στα νεφρά ή στο συκώτι.
Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να διερευνηθεί το δυναμικό της συμπλήρωσης κρεατίνης σε βελτιωτικές μιτοχονδριακές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της επιληψίας, των σκελετικών και καρδιακών μυοπαθειών, των ηπατοπαθειών και των νεφροπαθειών.
Η συμπλήρωση κρεατίνης θεωρείται το πιο αποτελεσματικό συμπλήρωμα διατροφής και εργογονικό βοήθημα για την ενίσχυση της απόδοσης αναερόβιας άσκησης σε διάφορα αθλήματα.
Επιπλέον, η έρευνα έχει επικεντρωθεί στη διερεύνηση της ευρείας εφαρμογής αυτού του συμπληρώματος σε διαφορετικές ομάδες -στόχους, όπου μπορεί να είναι επωφελής για τη θεραπεία του καρκίνου, της ρευματοειδούς αρθρίτιδας, του διαβήτη τύπου 2 και των νευροεκφυλιστικών διαταραχών.
Για να αποκτήσετε επιπλέον εικόνα για τη μηχανιστική οδό της συμπλήρωσης κρεατίνης, η τρέχουσα μελέτη επικεντρώθηκε στην επίδραση της χορήγησης συμπληρώματος Cr μόνο ή σε συνδυασμό με άσκηση στην έκφραση γονιδίων που ελέγχουν το μονοπάτι της μιτοχονδριακής βιογένεσης στους σκελετικούς και καρδιακούς μυς και την επίδρασή του στο ήπαρ και νεφρικές λειτουργίες.
Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αποκάλυψαν ότι η άσκηση χρησιμοποιεί ενδογενή κρεατίνη και αυξάνει τη μιτοχονδριακή βιογένεση, η οποία μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας αυξημένη έκφραση των επιπέδων PGC-1α και mtDNA στον μυ του πέλματος, σε σύγκριση με τις ομάδες που δεν ασκούνται.
Η εξωγενής συμπλήρωση Cr αύξησε τη βιογένεση κατά τη διάρκεια της άσκησης προκαλώντας αύξηση όλων των βασικών ρυθμιστικών παραμέτρων της μιτοχονδριακής βιογένεσης που μπορούν να μετρηθούν στον μυϊκό πέλμα (PGC-1α, NFR1, TFAM και mtDNA) και ως εκ τούτου, περισσότερο ATP ήταν διαθέσιμο για μυϊκή κατανάλωση.
Αυτά τα αποτελέσματα είναι σύμφωνα με τη δημοφιλή θεωρία ότι η κρεατίνη (Cr) φωσφορυλιώνεται κατά την κυτταρική πρόσληψη στον μυ, για να υπάρξει περαιτέρω ως ελεύθερο Cr (40%) και ως φωφορυλοκρεατίνη (PCr, 60%).
Η κρεατίνη και η φωφορυλκρεατίνη διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο ως «ενεργειακά ρυθμιστικά» σε περιοχές με υψηλό ενεργειακό κύκλο, συμπεριλαμβανομένων των σκελετικών μυών και της καρδιάς, για να λειτουργούν εάν η απαιτούμενη ποσότητα ATP υπερβαίνει τον κανονικό ρυθμό που παράγεται από τα μιτοχόνδρια, διατηρώντας την ομοιόσταση του ATP σε αυτές τις θέσεις.
Όταν το επίπεδο φωσφοκρεατίνης μειώνεται λόγω της επαναφωσφορυλίωσης του ADP, η παραγωγή φωσφοφρουκτοκινάσης επιταχύνεται για να αυξήσει την ταχύτητα της γλυκόλυσης, η οποία είναι η κύρια πηγή πυροσταφυλικού.
Κατά τη διάρκεια της άσκησης, το πυροσταφυλικό και το γαλακτικό είναι βασικά υποστρώματα καυσίμου για τους σκελετικούς μύες, που παράγουν ΑΤΡ, και έχουν δειχθεί ότι συσχετίζονται αναλογικά με τη σηματοδότηση PGC-1α που προκαλείται από την άσκηση, όπως αναφέρεται από τους Liang et al .
Αυτή η σχέση αντικατοπτρίζεται στην τρέχουσα μελέτη, όπου η αυξημένη έκφραση PGC-1α στον μυ του πέλματος των ασκούμενων αρουραίων που συμπληρώθηκε με κρεατίνη παρουσίασε σημαντική αύξηση στο επίπεδο του πυροσταφυλικού ορού, αλλά όχι του γαλακτικού. Αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το πυροσταφυλικό χρησιμεύει άμεσα ως υπόστρωμα για τον μιτοχονδριακό κύκλο TCA για να καταβολίσει την ΑΤΡ που παράγει γλυκόζη, χωρίς να χρειάζεται μετατροπή σε γαλακτικό.
Αυτά τα ευρήματα υποστηρίζονται από δεδομένα συσχέτισης, τα οποία έδειξαν ότι το mtDNA, το NRF-1 και το TFAM παρουσιάζουν στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση στους καρδιακούς και στους μυς των πελμάτων των ασκούμενων αρουραίων συμπληρωμένων με κρεατίνη, αποτέλεσμα που δεν έχει, από όσο γνωρίζουμε, ακόμα ενδείκνυται σε καθιστικούς αρουραίους συμπληρωμένους με κρεατίνη.
Η έλλειψη ανοσοϊστοχημικής ανάλυσης για την επιβεβαίωση του αυξημένου μιτοχονδριακού αριθμού αποτελεί περιορισμό της μελέτης και θα αξιολογηθεί σε μελλοντικές εργασίες.
Το γονίδιο PGC1-α είναι ιδιαίτερα επαγώγιμο σε απόκριση φυσιολογικών συνθηκών που απαιτούν αυξημένη παραγωγή μιτοχονδριακής ενέργειας. Όπως καταδεικνύεται από τους Finck et al, η έκφραση PGC-1α διεγείρεται με άσκηση στους σκελετικούς μυς και με νηστεία στον καρδιακό μυ. Μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι το PGC-1-α εκφράζεται κατά προτίμηση σε μυς πλούσιους σε ίνες τύπου Ι, συμπεριλαμβανομένου του μυός του πέλματος.
Όπως υποδεικνύεται από τους Head et al και Murphy et al,
το συμπλήρωμα κρεατίνης αύξησε την ευαισθησία των συσταλτικών πρωτεϊνών στο ενδοκυττάριο Ca2+, το οποίο ενισχύει την απόδοση των μυών και μειώνει την μυϊκή κόπωση.
Αυτό αποδίδεται στην ωσμωτική επίδραση της κρεατίνης κατά την είσοδο στον μυ και στην ικανότητά του να συνθέτει εκ νέου το ATP. Αυτή η επίδραση της κρεατίνης υποστηρίχθηκε περαιτέρω από μια in vivo μελέτη σε ποντίκια που απέδειξε πώς το συμπλήρωμα κρεατίνης μείωσε τη νέκρωση των σκελετικών μυών και βελτίωσε την μιτοχονδριακή αναπνοή.
Στην τρέχουσα μελέτη, οι καθιστικοί αρουραίοι που συμπληρώθηκαν με κρεατίνη (SC) έδειξε αύξηση του βάρους των αρουραίων, καθώς η κρεατίνη είναι οσμωτικά δραστική ουσία και οποιαδήποτε αύξηση της μυϊκής περιεκτικότητας σε κρεατίνη μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη κατακράτηση μυϊκού νερού και αύξηση βάρους.
Ωστόσο, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στο σωματικό βάρος μεταξύ ασκούμενων αρουραίων συμπληρωμένων με κρεατίνη (ETC) ή οποιασδήποτε άλλης ομάδας.
- Σύμφωνα με τους Becque et al, αυτή η αύξηση της μάζας του σώματος λόγω της συμπλήρωσης κρεατίνης ήταν συνέπεια της αυξημένης μάζας χωρίς λίπος.
- Ενώ οι Deldicque et al και Safdar et al έχουν αναφέρει ότι η χορήγηση κρεατίνης μπορεί να ενθαρρύνει την υπερέκφραση γονιδίων και πρωτεϊνών που σχετίζονται με ανώμαλη διεύρυνση τμημάτων ή οργάνων του σώματος. Αυτές οι αλλαγές θα επηρεάσουν τη διαδικασία της μετάφρασης, προκαλώντας χρόνια αύξηση της αδύνατης μάζας.
- Οι Chrusch et al έδειξαν σημαντική αύξηση της μάζας του σώματος και αυτή η αύξηση διαπιστώθηκε ότι ήταν άπαχο σωματικό βάρος και όχι κατακράτηση νερού ή λίπος.
- Μια άλλη μελέτη έδειξε επίσης σημαντική αύξηση της μάζας χωρίς λίπος μετά από μόνο δύο προπονήσεις αντίστασης την εβδομάδα.
Τα αποτελέσματα της τρέχουσας μελέτης έδειξαν ότι η συμπλήρωση κρεατίνης για 5 εβδομάδες δεν διαταράσσει τη λειτουργία του ήπατος και των νεφρών σε σύγκριση με τους καθιστικούς και ασκούμενους αρουραίους. Η αύξηση του επιπέδου κρεατινίνης είναι μια φυσιολογική μεταβολική οδός που δεν διαταράσσει τις φυσιολογικές λειτουργίες του νεφρού. Αυτό το αποτέλεσμα υποστηρίζεται από προηγούμενες μελέτες που έδειξαν καμία επίδραση βραχυπρόθεσμων, μεσοπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων συμπληρωμάτων κρεατίνησ στη λειτουργία των νεφρών, ορίζοντας την κρεατίνη ως συμπλήρωμα με υψηλό προφίλ ασφάλειας. Αυτά τα αποτελέσματα ενισχύουν τη δυνατότητα χρήσης συμπληρωμάτων κρεατίνης για άτομα που είναι επιρρεπή σε διαταραχή της νεφρικής λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων των ηλικιωμένων και των ασθενών με διαβήτη τύπου 2.
Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της τρέχουσας μελέτης προσθέτουν σε αυξανόμενο αριθμό μελετών που ερευνούν μηχανιστικά μονοπάτια κρεατίνης στα μιτοχόνδρια. Μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι, η δραστηριότητα σε συνδυασμό με τη βραχυπρόθεσμη συμπλήρωση Cr αύξησε όλους τους παράγοντες της μιτοχονδριακής βιογένεσης και βελτίωσε τις λειτουργίες του σκελετικού και του καρδιακού μυός, και αυτή η επίδραση δεν σχετίζεται με τις αρνητικές επιδράσεις των νεφρών ή του ήπατος. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να διερευνηθεί η πιθανότητα συμπλήρωσης κρεατίνης σε βελτιωτικά μιτοχονδριακά νοσήματα, συμπεριλαμβανομένης της επιληψίας, των σκελετικών και καρδιακών μυοπαθειών, των ηπατοπαθειών και των νεφροπαθειών. Στην τρέχουσα μελέτη, η συμπλήρωση κρεατίνη με άσκηση ενίσχυσε την έκφραση PGC-1α, ωστόσο, δεν καθορίστηκε αν αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να αλλάξει τους τύπους μυϊκών ινών. Η επίδραση της κρεατίνης σε διαφορετικές μυϊκές ίνες θα πρέπει να αξιολογηθεί σε μελλοντικές μελέτες.
Κριαράς Νικόλαος. Διαιτολόγος – Διατροφολόγος.
