Vědci prokázali, že kreatin dokáže chránit mozek, zlepšovat náladu a paměť.

Vědci zjistili, že kreatin dokáže víc než jen budovat svaly: zvyšuje odolnost mozku, zlepšuje náladu a podporuje kognitivní funkce prostřednictvím biochemických drah aktivovaných cvičením.

Užívání kreatinu jako suplementace je všeobecně uznáváno pro svou schopnost zvyšovat svalovou hmotu a sílu a také zlepšovat sportovní výkon. Nedávná recenze v časopise Frontiers in Nutrition zkoumala jeho účinky na zdraví mozku a svalů prostřednictvím osy mozek-sval.

Zavedení

Mozek i kosterní svaly spotřebovávají během aktivity obrovské množství energie. Kreatin je klíčovou regulační molekulou v obou orgánových systémech, která zabraňuje poškození během období intenzivní energetické spotřeby. Poskytuje rychlý přísun energie ve formě ATP, snižuje oxidační stres a bojuje proti zánětu.

Co je kreatin?

Kreatin, neboli methylguanidin acetát, je molekula bohatá na dusík, která se skládá z aminokyselin argininu, glycinu a methioninu. Syntetizuje se primárně v játrech a mozku, ale lze jej získat i z hovězího, rybího nebo vepřového masa a konzumovat jako doplněk stravy.

Kreatin ovlivňuje řadu buněčných drah a má řadu účinků. Mezi výsledky patří zlepšení energetické bilance, protizánětlivé účinky, svalová hypertrofie a zlepšení regulace glukózy.

Kreatin a osa sval-mozek

Volně se aktivující svalové buňky uvolňují myokiny, signální proteiny, které ovlivňují vzdálené orgány, včetně mozku. Myokiny mohou působit prostřednictvím osy sval-mozek, ovlivňovat zdraví mozku a potenciálně přispívat k celkové fyzické výkonnosti, nejen k nárůstu síly nebo vytrvalosti.

Pronikáním hematoencefalickou bariérou myokiny stimulují proliferaci neuronů, podporují tvorbu nových nervových drah a zlepšují účinnost stávajících nervových obvodů. Tímto způsobem zlepšují kognitivní schopnosti a potlačují nežádoucí změny v chování. Chrání také neurony před zánětem a poškozením oxidačním stresem a zachovávají kognitivní funkce, zejména při stresu souvisejícím s věkem nebo patologickém stresu.

Předpokládá se, že osa sval-mozek je obousměrný interaktivní komunikační systém zahrnující myokiny, zejména mozkový neurotrofický faktor (BDNF), kathepsin B, interleukin-6 (IL-6), inzulinu podobný růstový faktor-1 (IGF-1), irisin a laktát. BDNF je klíčový neurotrofický protein zodpovědný za neurogenezi a neuroplasticitu a zlepšuje paměť.

Většina BDNF v krvi pochází z klidového mozku nebo během fyzické aktivity. Akutní fyzická zátěž způsobuje krátkodobé zvýšení hladin BDNF. Myokiny ovlivňují metabolismus lipidů a stimulují přeměnu neaktivního bílého tuku na aktivní hnědý tuk. Také podporují tvorbu kostí a zlepšují endoteliální funkci.

Kreatin jako zdroj energie

Kreatin vstupuje do buněk prostřednictvím transportní molekuly. Ačkoli třetina zůstává uvnitř buňky ve volné formě, většina je fosforylována na kreatinfosforečnan (PCr). Ten je zdrojem aktivního fosfátu pro ADP, který jej přeměňuje na ATP.

Toto rychlé zvýšení zásob PCr ve svalech usnadňuje rychlou resyntézu ATP, což poskytuje rychlou energii během vysoce intenzivních aktivit, jako je sprint nebo silový trénink. Tento proces je nejvýraznější v tkáních s vysokou energetickou náročností – svalech, mozku a srdci.

Doplňky s kreatinem

V kombinaci se silovým tréninkem pomáhá suplementace kreatinem zvyšovat svalovou hmotu a sílu svalů. Zlepšuje adaptaci na trénink a regeneraci. Tyto účinky se mohou projevit spuštěním uvolňování myokinů, čímž se podporuje anabolismus ve svalových buňkách.

Kreatin reguluje rovnováhu mezi protizánětlivými a zánětlivými reakcemi na intenzivní cvičení. Může pomoci předcházet zraněním a udržovat stabilní tělesnou teplotu během cvičení.

Kromě přímé stimulace produkce myokinů ovlivňuje kreatin i další signální dráhy spojené s regulací myokinů, jako je signální dráha mTOR. Například suplementace kreatinem zvyšuje hladiny IGF-1, růstového faktoru, který zlepšuje proliferaci neuronů a synaptickou plasticitu.

Zlepšení anaerobního výkonu vyvolané kreatinem během opakovaných záchvatů vysoce intenzivní svalové aktivity může být prospěšné v cyklických sportech, které vyžadují rychlou akceleraci nebo dokončení sprintů, jako je například dráhová cyklistika.

Je pozoruhodné, že laktát je myokin a produkt anaerobního metabolismu svalů. Koncentrace laktátu v krvi se však po krátkodobém podávání kreatinu nezvýšily. Laktát podporuje zvýšení hladin BDNF, pravděpodobně v důsledku zvýšené produkce myokinů způsobené zvýšeným ATP při podávání kreatinu.

Doplňky kreatinu mohou také pomoci s neurodegenerativními onemocněními, včetně Huntingtonovy a Parkinsonovy choroby, a mohou chránit centrální nervový systém před poškozením spojeným s otřesy mozku. Předběžný výzkum také naznačuje zdravotní přínosy pro matku během těhotenství, snížené riziko deprese a možné využití při svalové slabosti související s věkem.

Kreatin jako neuroprotektor

Existují důkazy o tom, že kreatin je neurotransmiter. Nachází se v synaptických váčcích, místech neurotransmise, a zdá se, že ovlivňuje signalizaci kortikálními neurony. Kreatin také zvyšuje mitochondriální aktivitu v hipokampálních neuronech. To v kombinaci s jeho antioxidační aktivitou, schopností snižovat oxidační stres a vlivem na neurologický vývoj a elektrofyziologické změny naznačuje, že kreatin může mít neuroprotektivní účinek.

Doplňování kreatinu podporuje intenzivnější trénink stimulací uvolňování BDNF a dalších myokinů. Kreatin působí nepřímo na mozek prostřednictvím myokinů a slouží jako rychlý zdroj energie.

Kreatin ovlivňuje uvolňování neurotransmiterů a cytokinů, jako je serotonin a dopamin, vyvolané cvičením, které zlepšují nervové funkce a podporují neuroplasticitu. Je také důležitý pro regulaci emocí, což naznačuje, že kreatin může zmírňovat příznaky deprese.

Existují důkazy, že kreatin vyvíjí rychlé antidepresivní účinky prostřednictvím drah souvisejících s myokiny, s kognitivně behaviorální terapií nebo bez ní. V nedávné pilotní studii vedlo 5 g kreatinu denně v kombinaci s kognitivně behaviorální terapií po dobu 8 týdnů k většímu snížení skóre deprese než samotná kognitivně behaviorální terapie, ačkoli jsou zapotřebí rozsáhlejší studie.

Kreatin jako regulátor metabolismu

Doplňky kreatinu zlepšují metabolismus glukózy zvýšením citlivosti na inzulín. Inzulín přímo ovlivňuje hladiny klíčových myokinů, které působí prostřednictvím osy sval-mozek. Podporuje příjem glukózy do svalových buněk prostřednictvím GLUT-4, což potenciálně zvyšuje uvolňování myokinů v reakci na cvičení.

Závěry

Suplementace kreatinem silně souvisí s fyzickým výkonem a zvýšenou produkcí myokinů. Kreatin ovlivňuje nejen svalový výkon, ale také zdraví mozku a kognitivní funkce. Může pomoci předcházet zánětlivému poškození svalů a podpořit zotavení po cvičení a depresi. Vzhledem k rozdílům v designu studií, dávkování a individuálních reakcích by však měly být tyto účinky interpretovány s opatrností. Je zapotřebí dalšího klinického výzkumu, aby se potvrdilo, zda kreatin přímo zvyšuje hladiny BDNF nebo jiných myokinů.

Existuje několik biologicky relevantních drah, které vysvětlují souvislost kreatinu s BDNF, včetně zvýšené dostupnosti PCr nebo aktivace PGC-1α v kosterním svalu během cvičení, což vede ke zvýšení irisinu a následně BDNF.

Mezi další faktory může patřit zvýšené hladiny vápníku závislé na kreatinu a aktivace mTOR ve svalových buňkách. Účinky suplementace kreatinem na hladiny BDNF a dalších myokinů však zůstávají neznámé. Takové studie by mohly potvrdit přínosy suplementace kreatinem pro fyzické a duševní zdraví prostřednictvím osy sval-mozek.