Könyvespolc

NCBI könyvespolc. A Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Országos Egészségügyi Intézetek szolgáltatása.

kreatin

Orvostudományi Intézet (Egyesült Államok) Táplálkozási, Trauma és Brain Bizottsága; Erdman J, Oria M, Pillsbury L, szerkesztők. Táplálkozás és traumás agysérülés: az akut és szubakut egészségi eredmények javítása a katonai személyzetben. Washington (DC): National Academies Press (USA); 2011.

Táplálkozás és traumás agysérülés: az akut és szubakut egészségügyi eredmények javítása a katonai személyzetben.

A kreatin (N- [aminoiminometil] -N-metil-glicin) egy aminosav-szerű vegyület, amely a májban, a vesében, a hasnyálmirigyben és esetleg az agyban endogén módon termelődik az esszenciális metionin, glicin és arginin aminosavak bioszintéziséből, vagy étrendi forrásokból nyerik. Az elsődleges táplálékforrások a magas fehérjetartalmú ételek, beleértve a húst, a halat és a baromfit. Szintetizálva vagy lenyelve a kreatint a plazma a bélfalon keresztül más szövetekbe juttatja a vázizomzatban, a vesében, a szívben, a májban és az agyban található specifikus kreatin transzporterek.

A kreatin és a kreatin-kináz/foszfokreatin-rendszer fontos szerepet játszik fenntartott energiaforrásként a magas és ingadozó energiaigényű szövetekben (pl. Izom és agy). A kreatin szerepe az energia-anyagcserében magában foglalja az N-foszforilcsoportok foszforil-kreatiinról adenozin-difoszfátra (ADP) történő átvitelét az adenozin-trifoszfát (ATP) regenerálására a foszforil-kreakin-kináz által katalizált reverzibilis reakció útján (Andres et al., 2008; Brosnan és Brosnan, 2007).

A kreatin és a foszfokreatin egyaránt spontán bomlik kreatininné, amely a vizeletben távozik a testből. A veszteség mértéke a napi kreatin teljes készletének körülbelül 1,7 százaléka. Mivel a kreatin és a foszfokreatin több mint 90 százaléka a vázizomzatban helyezkedik el, a kreatinveszteség és a kreatin kiválasztása az életkor, a nem és a napi aktivitás szintjétől függő izomtömeg-különbségek függvényében változik. A kreatinin kiválasztása a 18 és 29 év közötti fiatal férfiaknál a legnagyobb - a harcban lévő katonák többségének tipikus kora (Brosnan és Brosnan, 2007).

KREATIN ÉS AZ agy

Bár az agy a teljes testtömegnek csak 2 százalékát képviseli, a test energiájának körülbelül 20 százalékát használja fel. Mivel az agynak jelentős ATP-forgalomra van szüksége a membránpotenciál és a jelátviteli képesség fenntartásához, a kreatin anyagcsere és a kreatin-kináz/foszfokreatin rendszer fontosak az agy normális működéséhez, és a központi idegrendszer betegségei esetén veszélybe kerülhetnek (Andres et al., 2008) (lásd még Sullivan és Hall írásait a C. függelékben).

A kreatinrendszer agyi működésének fontosságát bizonyítják a kreatin-kináz kiütéses egerek felhasználásával végzett állatkísérletek, amelyek jelentősen csökkentik a hippocampus működését, és mind a tanulás, mind a memória károsodását mutatják a nem génmódosított egerekhez képest. A tanulás tovább veszélyeztetett olyan egerekben, amelyek olyan gyógyszereket kapnak, amelyek versenyképesen gátolják a kreatin transzportert, és az izomban és az agyban csökkentik a kreatinkészleteket (Andres et al., 2008). Ezzel szemben az 1% kreatinnal kiegészített étrendet fogyasztó egerek hosszabb ideig élnek, agyukban kevesebb reaktív oxigénfaj van, és jobb memóriafunkciót mutatnak, mint a nem kiegészített alomtársak (Bender et al., 2008).

Emberekben a kreatinszintézis hibáival vagy az x-kapcsolt kreatin transzporter hibáival született egyének mentális retardációban, autista viselkedésben, súlyos nyelv- és beszédzavarokban, epilepsziában és agysorvadásban szenvednek. Egyes egyéneknél a veleszületett hibákból eredő kognitív hiányok javíthatók, bár nem teljesen visszafordíthatók, nagy adag kreatin krónikus alkalmazásával (Andres et al., 2008; Gualano et al., 2010).

Magmágneses rezonancia spektroszkópiával végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a kreatin kiegészítés növeli mind a kreatin, mind a foszfokreatin agyi szintjét (Dechent et al., 1999; Pan és Takahashi, 2007). Az agyi kreatin emelésének növekedése a kognitív viselkedés javulását eredményezheti, különösen stresszes vagy veszélyeztetett körülmények között. Például azok a fiatal férfiak, akik kreatin-kiegészítőket kaptak, mielőtt 36 órás alváshiányt tapasztaltak volna, jobban teljesítettek a végrehajtó működés tesztjén, mint a nem kiegészített egyének (McMorris et al., 2006). A kreatin-kiegészítők emellett kimutatták, hogy javítják a munkamemóriát a vegetáriánusoknál, akiknél általában alacsonyabb a kreatinszint, mint a mindenevőknél (Rae et al., 2003), és javítják a verbális és térbeli memória tesztjeinek teljesítményét idős embereknél (McMorris et al., 2007).

Egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arról, hogy a kreatin számos neurológiai állapot kezelésében hasznos lehet, ideértve a veleszületett kreatinhiányos szindrómákat, az életkorral összefüggő kognitív hanyatlást (pl. Alzheimer-kór) és a neurodegeneratív betegségeket (pl. Parkinson-kór, Huntington-kór, amiotróf laterális szklerózis), amelyek mind a diszfunkcionális energia-anyagcseréhez kapcsolódnak (Andres et al., 2008; Gualano et al., 2010). A kreatinpótlás a pszichiátriai rendellenességek (pl. Depresszió, poszttraumás stressz rendellenesség és skizofrénia) kezelésében is kiegészítő stratégiaként kezdi magára vonni a figyelmet (Allen és mtsai, 2010; Amital és mtsai, 2006b; Roitman és mtsai, 2007).

A 3. fejezetben leírtak szerint a traumás agysérülést (TBI) követő károsodás elsődleges, másodlagos és hosszú távú kategóriába sorolható. Bár a másodlagos sérülés hátterében álló mechanizmusok megértése még a kezdeti szakaszában van, az adatok azt mutatják, hogy a mitokondriális funkció károsodása szerepet játszik a TBI késleltetett következményeinek közvetítésében (Andres et al., 2008; Scheff és Dhillon, 2004; Sullivan et al., 2000; Zhu és mtsai, 2004). Feltételezik, hogy a kreatin TBI-t követő neuroprotektív hatása magában foglalhatja a mitokondriális bioenergetikák kreatin által kiváltott fenntartását (Sullivan et al., 2000). Ezt a hipotézist alátámasztja Sullivan és munkatársai (2000) azon megállapítása, miszerint az egy százalék kreatint tartalmazó étrenddel ellátott négy hétig tartó patkányok szignifikánsan magasabb mitokondriális membránpotenciált mutattak, és az ATP szintje jobb volt, mint a nem kiegészített patkányoknál, kontrollált kérgi kontúzió után. A kreatinnal kezelt patkányok javuló mitokondriális funkciójának egyéb jelzései között szerepelt a reaktív oxidatív intermedierek és az intramitochondriális kalcium szintjének csökkenése.

A laktát és a szabad zsírsavak agyi szintje fokális agyi sérülést követően nő. Úgy vélik, hogy ez a növekedés a neurotranszmitter glutamát excitotoxikus szintjének felhalmozódásából eredő másodlagos agykárosodás következménye. Scheff és Dhillon (2004) kimutatták, hogy a laktát és a szabad zsírsavak kortikális és hippocampus szintje alacsonyabb a kreatinnal táplált patkányokban, mint a nem kiegészített patkányokban (Scheff és Dhillon, 2004). Ezek az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, miszerint a kreatin neuroprotektív hatása legalább részben a másodlagos agykárosodáshoz kapcsolódó folyamatok csökkenésének tudható be.

Azt is felvetették, hogy a kreatin neuroprotektív hatásai tükrözhetik annak képességét, hogy javítsa az agyi érrendszer működését (Prass et al., 2007). A javaslat támogatása egy nemrégiben készült tanulmányból származik, amely kimutatta, hogy a kreatin etetése a középső artéria elzáródásának kitett egereknél az infarktus mennyiségének csökkenését eredményezte. Bár az agyi kreatinban, a foszfokreatinban, az ATP-ben, az ADP-ben vagy az adenozin-monofoszfátban (AMP) nem történt változás, az ilyen kiegészítés javította az agyi véráramlást ezekben az állatokban, ami arra utal, hogy a kreatin jótékony hatással lehet az agyi érrendszer működésére.

A humán vizsgálatok (1990 és későbbi évek) listája, amelyben értékelik a kreatin hatékonyságát az ellenálló képesség biztosításában vagy a TBI vagy a kapcsolódó betegségek vagy állapotok (pl. Subarachnoidális vérzés, koponyaűri aneurysma, stroke, anoxiás vagy hypoxiás ischaemia, epilepszia) kezelésében, a következőkben olvasható: 10-1. Táblázat Ez magában foglalja a TBI állatmodelljeiből származó bizonyítékokat is. Bár ez a jelentés általában nem tartalmaz tanulmányokat a táplálkozási beavatkozások hatékonyságáról a TBI-hatások hosszú távú hatásaira vonatkozóan, ebbe a fejezetbe a depresszió, mint a TBI-hatás tartozik. A káros hatások előfordulása vagy hiánya az emberi vizsgálatokban benne van, ha a szerzők beszámoltak róla.

10-1. TÁBLÁZAT

A kreatinra vonatkozó releváns adatok.

HASZNÁLATOK ÉS BIZTONSÁG

A kreatin az egyik legszélesebb körben alkalmazott étrend-kiegészítő. Sportolók, testépítők és katonai alkalmazottak kreatint használnak az izomtömeg növelésére és az erő növelésére. A kreatint ergogén segédeszközként használják a rövid időtartamú nagy intenzitású testmozgás teljesítményének javítására is (Bemben és Lamont, 2005; Branch, 2003; IOM, 2008). A kreatin mint étrend-kiegészítő népszerűségét tovább növelte egy 2006-os tanulmány, amely bizonyította pozitív hatását a kognitív és pszichomotoros teljesítményre (McMorris et al., 2006).

Mivel a szervezetben szintetizálható, a kreatinra nincs ajánlott étrendi juttatás; mindazonáltal a napi veszteségek következtében a kreatin készleteket diétával vagy szintézissel kell fenntartani. A kutatások azt mutatják, hogy a kreatin-kiegészítés növeli az izom kreatin- és foszfokreatin-készletét, különösen olyan fiataloknál, akik erőteljes fizikai tevékenységet folytatnak, és vegetáriánusoknál, akiknek az optimálisnál kisebb foszfokreatin-készlete lehet (Brosnan és Brosnan, 2007; Burke et al., 2003; Rawson és mtsai, 2002).

A sportolók és a katonai személyzet körében végzett kísérletek azt mutatják, hogy a táplálékkiegészítőkben általában elérhető szinten vett kreatin minimális mellékhatásokat eredményez, ha van ilyen (IOM, 2008; Shao és Hathcock, 2006). A kreatin jól megtervezett, randomizált, kontrollált humán klinikai vizsgálata alapján nyert bizonyítékok alapján Shao és Hathcock (2006) arra a következtetésre jutottak, hogy az 5 g/nap kreatin krónikus bevitele biztonságos és nem jelent jelentős egészségügyi kockázatot.

A Rugalmasságra gyakorolt ​​hatást jelző bizonyítékok

Humán tanulmányok

Csakúgy, mint más tápanyagok vagy élelmiszer-összetevők esetében, a bizottság nem talált humán tanulmányokat, amelyek tesztelték volna a kreatin lehetséges előnyeit a TBI-ben vagy más, az irodalom áttekintésében szereplő egyéb betegségekben vagy állapotokban (subarachnoidális vérzés, koponyaűri aneurysma, stroke, anoxiás vagy hypoxiás ischaemia, epilepszia). ).

Állatkísérletek

Az állatkísérletek lehetővé teszik a kreatin-kiegészítés biokémiai és fiziológiai, valamint a TBI viselkedési következményeinek meghatározását. A kreatin neuroprotektív hatásait értékelő vizsgálatok többsége a TBI modelljeként enyhe kortikális zúzódásokat használt. Ezek a zúzódások a kortikális szövet jelentős csökkenését, a vér-agy gát megszakadását, a hippocampus neuronok elvesztését és súlyos viselkedési hiányosságokat eredményeznek. E modell alkalmazásával Sullivan és munkatársai (2000) az agykérdés károsodásának dózisfüggő csökkenését mutatták be olyan egerek zúzódásait követően, amelyeknél az agy károsodásának indukciója előtt 1, 3 vagy 5 napig intraperitoneális kreatininjekciót kaptak. Hasonlóképpen, a patkányok négy hétig 1% kreatinnal kiegészített standard rágcsáló-étrendet tápláltak, mielőtt a TBI indukciója 50% -kal kevesebb kérgi károsodást mutatott, mint a nem kiegészített patkányok. A kreatin potenciálisan neuroprotektív hatásainak további bizonyítékai Scheff és Dhillon (2004) tanulmányából származnak, akik azt találták, hogy az 1% kreatint tartalmazó étrendet tápláló patkányok, mielőtt kontrollált kortikális zúzódásokat tapasztalnának, lényegesen jobban kímélik a kortikális szövetet, mint azok, amelyek nem adtak kreatint.

Ezeket a pozitív eredményeket alátámasztják más agysérülési modelleken végzett vizsgálatok. Például Prass és munkatársai (2007) arról számoltak be, hogy az egerek a középső agyartériák elzáródását megelőző három héten keresztül 1 vagy 2 százalék kreatint tartalmazó étrendet tápláltak, ami az iszkémia modellje, lényegesen kevesebb agykárosodást szenvedtek, mint azok az egerek, amelyek nem kaptak kreatint. Ebben a vizsgálatban azonban nem figyelték meg a kreatin neuroprotektív hatásait, amikor nagy adag kreatint adtak be közvetlenül az ischaemia kialakulása után, vagy ha kisebb adagot tápláltak 12 hónapig.

A KEZELÉSRE VONATKOZÓ HATÁST MUTATÓ BIZONYÍTVÁNY

Humán tanulmányok

A fibromyalgiában szenvedő betegek gyakran krónikus fájdalomtól, fáradtságtól, alvási nehézségektől és depressziótól szenvednek, amelyek a tünetek szintén gyakoriak az agysérülés után; erős átfedést jelentettek a fibromyalgia és a posztraumás stressz zavar között (Amital et al., 2006a). Egy nyolc hetes, nyílt, kreatinvizsgálat során jelentős javulást figyeltek meg az életminőségben, az alvási szokásokban és a fájdalomban a fibromyalgiában szenvedő betegeknél. Ezek a javulások a kreatinterápia leállítása után négy héttel romlottak. Az összes előző vizsgálatban a kreatin-kiegészítő mellékhatások, ha voltak ilyenek, enyheek (pl. Hányinger) és idővel csökkentek.

Bár az előző vizsgálatok eredményei ígéretet tesznek a kreatin esetleges felhasználására a TBI kezelésében, korlátozza őket a résztvevők kis száma és a kettős-vak eljárások hiánya.

Állatkísérletek

A kreatin kiegészítés szintén csökkentheti az agyi ischaemia számos káros következményét. A középső agyi artéria elzáródását követően az egerek két százalékos kreatinnal kiegészített étrendet tápláltak egy hónapig, szignifikánsan jobb neurológiai funkcióval és lényegesen kevesebb agykárosodással, mint azok a kontrollok, amelyek nem kaptak kreatint. A kreatin emellett jelentősen csökkentette az ATP iszkémia által közvetített kimerülését, valamint a kaszpáz-3-aktivációt és a citokrómot c felszabadulás, a sejtkárosodás mutatói (Zhu és mtsai, 2004).

Mint fentebb említettük, a depresszió a TBI egyik leggyakoribb tünete. A kreatinnal és a depresszióval kapcsolatos humán vizsgálatok alátámasztására az egy vagy két százalékos kreatinnal kiegészített étrendek krónikus bevitele csökkentette a depressziószerű viselkedést dózisfüggő módon nőstény patkányokban az erőltetett úszó tesztben, a depresszió állatmodelljében. Hím patkányokban azonban a kreatinnal kiegészített étrend bevitele nem csökkentette a depressziós viselkedést (Allen et al., 2010). A kreatin nemspecifikus hatásainak megfigyelése érdekes, tekintettel arra, hogy a depressziót gyakrabban diagnosztizálják nőknél, mint férfiaknál.

KÖVETKEZTETÉSEK ÉS AJÁNLÁSOK

Állati és humán vizsgálatok eredményei alapján a kreatin ígéretes táplálékkiegészítőt jelent a TBI-vel szembeni ellenálló képesség növelésében és kezelésében. Összességében a bemutatott tanulmányok eredményei azt mutatják, hogy a kreatinnal kiegészített étrend beviteléből adódó neuroprotekció legalább részben a másodlagos agysérülés elnyomásának tudható be. Bár további kutatások szükségesek mind az állati, mind az emberi populációkban, ezek a megállapítások azt sugallják, hogy a profilaktikus kreatin-kezelés hasznos lehet azoknál az embereknél, akiknél magas a TBI-előfordulás lehetősége; azonban számos olyan kérdéssel kell foglalkozni, mielőtt megkezdenénk a kreatin használatát a katonai populációkban.

A kezeléssel kapcsolatban Sakellaris és munkatársai (2006, 2008) előzetes tanulmányai bizonyítékokat szolgáltatnak a kreatin potenciálisan pozitív terápiás hatásairól az agyműködésre és az agysérülés utáni viselkedésre. Ezeket a pozitív hatásokat meg kell erősíteni a felnőtt lakosság körében.

AJÁNLÁS 10-1. A kreatin agyi működésre és viselkedésre gyakorolt ​​hatását alátámasztó bizonyítékok alapján a gyermekek és serdülők agyi sérülése után a DoD-nek tanulmányokat kell indítania felnőtteknél, hogy értékelje a kreatin értékét a TBI-betegek kezelésében.