Креатин ― органско соединение со номинална формула (H2N)(HN)CN(CH3)CH2CO2H. Постои во различни модификации (тавтомери) во растворот. Креатинот се наоѓа кај ’рбетниците каде што го олеснува рециклирањето на аденозин трифосфат, првенствено во мускулното и мозочното ткиво. Рециклирањето се постигнува со претворање на аденозин дифосфат назад во аденозин трифосфат преку дарување на фосфатни групи. Креатинот делува и како пуфер.
Историја Креатинот првпат бил идентификуван во 1832 година кога Мишел Ежен Шеврeл го изолирал од воден екстракт на скелетните мускули. Подоцна го нарекол кристализираниот талог по грчкиот збор за месо, κρέας (креас). Во 1928 година, се покажало дека креатинот постои во рамнотежа со креатининот. Студиите во 1920-тите покажале дека консумирањето на големи количини креатин не резултирало со негово излачување. Овој резултат укажал на способноста на телото да складира креатин, што пак навело на неговата употреба како додаток во исхраната.
Во 1912 година, истражувачите од Универзитетот Харвард, Ото Фолин и Вили Гловер Денис пронашле докази дека внесувањето креатин може драматично да ја зголеми содржината на креатин во мускулите. Во доцните 1920-ти, откако откриле дека интрамускулните резерви на креатин може да се зголемат со внесување на креатин во поголеми од нормалните количини, научниците откриле фосфокреатин (креатин фосфат) и утврдиле дека креатинот е клучен играч во метаболизмот на скелетните мускули. Супстанцијата креатин природно се образува кај ’рбетниците.
Откривањето на фосфокреатинот било објавено во 1927 година. Во 1960-тите, било покажано дека креатинската киназа го фосфорилатизира аденозин дифосфатот користејќи фосфокреатин за да создаде аденозин трифосфат. Следи дека аденозин трифосфат, а не фосфокреатинот директно се троши во мускулната контракција. Креатинската киназа користи креатин за да го „тампонира“ односот аденозин трифосфат/аденозин дифосфат.
Додека влијанието на креатинот врз физичките изведби е добро документирано од почетокот на дваесеттиот век, тој се појавил во јавноста по Олимписките игри 1992 во Барселона. Една статија од 7 август 1992 година во Times објавила дека Линфорд Кристи, освојувачот на златниот медал на 100 метри, користела креатин пред Игрите. Една статија во Bodybuilding Monthly ја именувал Сали Ганел, која била добитник на златен медал на 400 метри спринт со пречки, како уште еден корисник на креатин. Покрај тоа, Times, исто така, забележале дека спринтерот со пречки на 100 метри, Колин Џексон, почнал да зема креатин пред Игрите. лево|мини|Фосфокреатинот го пренесува фосфатот до аденозин дифосфат. Во тоа време, додатоците на креатин со ниска моќност биле достапни во Обединетото Кралство, но додатоците на креатин дизајнирани за подобрување на јачината не биле комерцијално достапни до 1993 година кога стопанското друштво наречено Experimental and Applied Sciences (EAS) го претставиле соединението на пазарот за спортска исхрана под името Фосфаген. Истражувањата направени потоа покажале дека потрошувачката на високо гликемиските јаглехидрати во врска со креатин ги зголемува резервите на креатин во мускулите. лево|мини| Цикличниот дериват креатинин постои во рамнотежа со неговиот тавтомер и со креатинот.
Метаболичка улога Креатинот е природно небелковинско соединение и е примарна состојка на фосфокреатинот, кој се користи за регенерирање на аденозин трифосфат во клетката. 95% од вкупните резерви на креатин и фосфокреатин во човечкото тело се наоѓаат во скелетните мускули, додека остатокот се распределува во крвта, мозокот, тестисите и во другите ткива. Вообичаената содржина на креатинот во скелетните мускули (како креатинот и фосфокреатинот) е 120 mmol на килограм сува мускулна маса, но може да достигне и до 160 mmol/kg преку користење суплементи. Приближно 1-2% од интрамускулниот креатин се разградува дневно и на поединецот би му било потребно околу 1-3 грама креатин дневно за да се одржи просечно (недополнето) складирање на креатин. Сештојадната исхрана обезбедува приближно половина од оваа вредност, а остатокот се синтетизира во црниот дроб и бубрезите.
Креатинот не е суштинска хранлива материја. Тоа е дериват на аминокиселина, природно произведен во човечкото тело од аминокиселините, глицин и аргинин, со дополнително барање за S-Аденозил метионин (дериват на метионин) за да ја катализира преобразбата на гванидиноацетат во креатин. Во првиот чекор од биосинтезата, ензимот аргинин:глицин амидинотрансфераза (AGAT, EC:2.1.4.1) посредува во реакцијата на глицин и аргинин за да се образува гванидиноацетат. Овој производ потоа се метилира со гванидиноацетат N -метилтрансфераза (GAMT, EC:2.1.1.2 ), користејќи S -аденозил метионин како метил донатор. Самиот креатин може да се фосфорилира со креатин киназа за да формира фосфокреатин, кој се користи како енергетски пуфер во скелетните мускули и мозокот. Цикличен облик на креатинот, наречена креатинин, постои во рамнотежа со неговиот тавтомер и со креатинот. центар|500x500пкс
Фосфокреатински систем мини|464x464пкс| Предложен енергетски пренос на креатин киназа/фосфокреатин. CRT = преносник на креатин; ANT = прекупронаоѓач на аденин нуклеотид; АТП = аденин трифосфат; ADP = аденин дифосфат; OP = оксидативна фосфорилација; mtCK = митохондријална креатин киназа; G = гликолиза; CK-g = креатин киназа поврзана со гликолитички ензими; CK-c = цитозолна креатин киназа; CK-a = креатин киназа поврзана со субклеточни места на искористување на аденозин трифосфат; 1 – 4 места на интеракција CK/ATP. Креатинот се пренесува преку крвта и се зема од ткива со високи потреби за енергија, како што се мозокот и скелетните мускули, преку активен преносен систем. Концентрацијата на аденозин трифосфат во скелетните мускули е обично 2-5 mM, што би резултирало со мускулна контракција од само неколку секунди. За време на зголемените потреби за енергија, системот на фосфагенот (или аденозин трифосфат/фосфокреатин) брзо го ресинтетизира аденозин трифосфатот од аденозин дифосфат со употреба на фосфокреатин преку реверзибилна реакција катализирана од ензимот креатин киназа. Фосфатната група е прикачена на NH центарот на креатинот. Во скелетните мускули, концентрациите на фосфокреатин може да достигнат 20-35 mM или повеќе. Дополнително, кај повеќето мускули, капацитетот за регенерација на аденозин трифосфат на ЦК е многу висок и затоа не е ограничувачки фактор. Иако клеточните концентрации на аденозин трифосфат се мали, промените тешко би се детектирале бидејќи аденозин трифосфат следствено и ефикасно се надополнува од големите базени на фосфокреатин и креатин киназа. Предложеното претставување е илустрирано од Krieder et al. Креатинот има способност да ги зголеми мускулните резерви на фосфокреатин, потенцијално зголемувајќи ја способноста на мускулите да ресинтетизира аденозин трифосфат од аденозин дифосфат за да ги задоволи зголемените потреби за енергија..T. Wallimann, M. Tokarska-Schlattner, D. Neumann u. a.: The Phosphocreatine Circuit: Molecular and Cellular Physiology of Creatine Kinases, Sensitivity to Free Radicals, and Enhancement by Creatine Supplementation. In: Molecular System Bioenergetics: Energy for Life. 22. November 2007. C
Се чини дека суплементацијата на креатин го зголемува бројот на мионуклеуси што сателитски клетки ќе ги „даруваат“ на оштетените мускулни влакна, што го зголемува потенцијалот за раст на тие влакна. Ова зголемување на мионуклеусите веројатно произлегува од способноста на креатинот да ги зголеми нивоата на миогениот транскрипциски фактор MRF4.
Генетски недостатоци Генетските недостатоци во биосинтетичкиот пат на креатин доведуваат до различни тешки невролошки дефекти. Клинички, постојат три различни нарушувања на метаболизмот на креатин. Недостатоците во двата синтеза ензими може да предизвикаат дефицит на L-аргинин: глицин амидинотрансфераза предизвикан од варијанти во ГАТМ и недостаток на гванидиноацетат метилтрансфераза, предизвикан од варијанти во гванидиноацетат Н-метилтрансферанс. Двата биосинтетички дефекти се наследуваат на автосомно рецесивен начин. Третиот дефект, дефект на пренесувачот на креатин, е предизвикан од мутации во SLC6A8 и се наследува на X-поврзан начин. Оваа состојба е поврзана со пренесот на креатин во мозокот.
Вегетаријанци Некои студии навеле дека вкупниот мускулен креатин е значително помал кај вегетаријанците отколку кај невегетаријанците. Се претпоставува дека ова откритие се должи на сештојадната исхрана која е главен извор на креатин. Истражувањата покажуваат дека е потребна суплементација за да се подигне концентрацијата на креатин во мускулите на лакто-ово вегетаријанците и веганите до невегетаријанско ниво. Истражувањата покажаа дека тие имаат помала концентрација на креатин во мускулите и крвта, но не и во мозокот.Lukaszuk JM, Robertson RJ, Arch JE, Moore GE, Yaw KM, Kelley DE, et al. Effect of Creatine Supplementation and a Lacto-Ovo-Vegetarian Diet on Muscle Creatine Concentration. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2002;12:336–48. https://doi.org/10.1123/IJSNEM.12.3.336 .Burke DG, Chilibeck PD, Parise G, Candow DG, Mahoney D, Tarnopolsky M. Effect of Creatine and Weight Training on Muscle Creatine and Performance in Vegetarians. Medicine and Science in Sports and Exercise 2003;35:1946–55. https://doi.org/10.1249/01.MSS.0000093614.17517.79 .Blancquaert L, Baguet A, Bex T, Volkaert A, Everaert I, Delanghe J, et al. Changing to a vegetarian diet reduces the body creatine pool in omnivorous women, but appears not to affect carnitine and carnosine homeostasis: a randomised trial. The British Journal of Nutrition 2018;119:759–70. https://doi.org/10.1017/S000711451800017X .Watt KKO, Garnham AP, Snow RJ. Skeletal muscle total creatine content and creatine transporter gene expression in vegetarians prior to and following creatine supplementation. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 2004;14:517–31. https://doi.org/10.1123/IJSNEM.14.5.517 .Yazigi Solis M, de Salles Painelli V, Artioli GG, Roschel H, Otaduy MC, Gualano B. Brain creatine depletion in vegetarians? A cross-sectional 1H-magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) study. The British Journal of Nutrition 2014;111:1272–4. https://doi.org/10.1017/S0007114513003802 .Solis MY, Artioli GG, Otaduy MCG, Leite C da C, Arruda W, Veiga RR, et al. Effect of age, diet, and tissue type on PCr response to creatine supplementation. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md : 1985) 2017;123:407–14. https://doi.org/10.1152/JAPPLPHYSIOL.00248.2017/ASSET/IMAGES/LARGE/ZDG0081722660005.JPEG.
Фармакокинетика Повеќето од досегашните истражувања за креатинот главно се фокусирале на фармаколошките својства на креатинот, но сепак има недостиг од истражување за фармакокинетиката на креатинот. Студиите не утврдиле фармакокинетски параметри за клиничка употреба на креатин, како што се волуменот на распространетост, јасноста, биорасположивоста, средното време на престој, стапката на впивање и полуживотот. Треба да се утврди јасен фармакокинетски профил пред оптималното клиничко дозирање.
Дозирање
Фаза на вчитување алт=|мини|485x485пкс Предложено е приближно 0,3 kg/ден поделено во 4 еднакви интервали, бидејќи потребите за креатин може да варираат врз основа на телесната тежина. Исто така, се покажа дека земањето помала доза од 3 грама на ден во тек на 28 дена, исто така, може да го зголеми вкупното складирање на креатин во мускулите до иста количина како и дозата за брзо оптоварување од 20 g/ден во тек на 6 дена. Сепак, фазата на оптоварување од 28 дена не дозволува да бидат остварени ергогените придобивки од суплементацијата на креатин до целосно заситено складирање во мускулите.
Се покажало дека дополнувањето на креатинот со јаглехидрати или јаглехидрати и белковини го зголемува задржувањето на креатинот.