Вчені довели, що креатин може захищати мозок, покращувати настрій і пам'ять

Вчені виявили, що креатин може робити більше, ніж просто нарощувати м'язи: він підвищує стійкість мозку, покращує настрій і підтримує когнітивні функції через біохімічні шляхи, що активуються фізичними вправами.

Добавки креатину широко визнані за їх здатність збільшувати м'язову масу та силу, а також покращувати спортивні результати. У нещодавньому огляді в журналі Frontiers in Nutrition було розглянуто його вплив на здоров'я мозку та м'язів через вісь мозок-м'яз.

Вступ

Як мозок, так і скелетні м'язи споживають величезну кількість енергії під час активності. Креатин є ключовою регуляторною молекулою в обох системах органів, запобігаючи пошкодженню в періоди інтенсивного енергетичного попиту. Він забезпечує швидке постачання енергії у формі АТФ, зменшує оксидативний стрес і бореться із запаленням.

Що таке креатин?

Креатин, або метилгуанідин ацетат, — це багата на азот молекула, що утворюється з амінокислот аргініну, гліцину та метіоніну. Він синтезується переважно в печінці та мозку, але також може бути отриманий з яловичини, риби або свинини та споживаний як добавка.

Креатин впливає на численні клітинні шляхи та має різноманітні ефекти. Результати включають покращений енергетичний баланс, протизапальну дію, гіпертрофію м'язів та покращену регуляцію глюкози.

Креатин та вісь м'язи-мозок

Добровільні м'язові клітини вивільняють міокіни – сигнальні білки, що впливають на віддалені органи, зокрема мозок. Міокіни можуть діяти через м'язово-мозкову вісь, впливаючи на здоров'я мозку та потенційно сприяючи загальній фізичній працездатності, а не лише приросту сили чи витривалості.

Проникаючи через гематоенцефалічний бар'єр, міокіни стимулюють проліферацію нейронів, сприяють формуванню нових нейронних шляхів та покращують ефективність існуючих нейронних ланцюгів. Таким чином, вони покращують когнітивні здібності та пригнічують небажані зміни в поведінці. Вони також захищають нейрони від запалення та пошкодження, спричиненого оксидативним стресом, зберігаючи когнітивні функції, особливо при віковому або патологічному стресі.

Вважається, що вісь м'яз-мозок є двосторонньою інтерактивною системою зв'язку, що включає міокіни, зокрема нейротрофічний фактор мозку (BDNF), катепсин B, інтерлейкін-6 (IL-6), інсуліноподібний фактор росту-1 (IGF-1), ірисин та лактат. BDNF є ключовим нейротрофічним білком, відповідальним за нейрогенез та нейропластичність, а також покращує пам'ять.

Більшість BDNF у крові надходить з мозку в стані спокою або під час фізичної активності. Гострі фізичні вправи викликають короткочасне підвищення рівня BDNF. Міокіни впливають на обмін ліпідів, стимулюючи перетворення неактивного білого жиру на активний бурий жир. Вони також сприяють утворенню кісток і покращують ендотеліальну функцію.

Креатин як джерело енергії

Креатин потрапляє в клітини через молекулу-транспортер. Хоча третина залишається у вільній формі всередині клітини, більша частина фосфорилюється до фосфокреатину (PCr). Це джерело активного фосфату для АДФ, який перетворює його на АТФ.

Таке швидке збільшення запасів PCr у м'язах сприяє швидкому ресинтезу АТФ, забезпечуючи швидку енергію під час високоінтенсивних навантажень, таких як спринт або силові тренування. Цей процес найбільш виражений у тканинах з високими енергетичними потребами – м'язах, мозку та серці.

Креатинові добавки

У поєднанні з силовими тренуваннями, прийом креатину допомагає збільшити м'язову масу та м'язову силу. Він покращує адаптацію до тренувань та відновлення. Ці ефекти можуть виникати шляхом запуску вивільнення міокінів, тим самим сприяючи анаболізму в м'язових клітинах.

Креатин регулює баланс між протизапальними та запальними реакціями на інтенсивні фізичні навантаження. Він може допомогти запобігти травмам та підтримувати стабільну температуру тіла під час тренувань.

Окрім безпосередньої стимуляції вироблення міокінів, креатин впливає на інші сигнальні шляхи, пов'язані з регуляцією міокінів, такі як шлях mTOR. Наприклад, добавки креатину підвищують рівень IGF-1, фактора росту, який покращує проліферацію нейронів та синаптичну пластичність.

Покращення анаеробної продуктивності, викликане креатином, під час повторюваних періодів високоінтенсивної м'язової активності може бути корисним у циклічних видах спорту, що потребують швидкого прискорення або фінішу на спринтах, таких як велоспорт на треку.

Примітно, що лактат є міокіном і продуктом анаеробного м'язового метаболізму. Однак концентрація лактату в крові не збільшилася після короткочасного прийому креатину. Лактат сприяє підвищенню рівня BDNF, можливо, через збільшення вироблення міокінів, спричинене збільшенням АТФ при прийомі креатину.

Добавки креатину також можуть допомогти при нейродегенеративних захворюваннях, включаючи хворобу Хантінгтона та Паркінсона, і можуть захищати центральну нервову систему від пошкоджень, пов'язаних зі струсом мозку. Попередні дослідження також показують користь для здоров'я матері під час вагітності, зниження ризику депресії та можливе використання при віковій м'язовій слабкості.

Креатин як нейропротектор

Існують докази того, що креатин є нейромедіатором. Він знаходиться в синаптичних везикулах, місцях нейротрансмісії, і, здається, впливає на передачу сигналів кортикальними нейронами. Мітохондріальна активність у нейронах гіпокампа також посилюється креатином. Це, у поєднанні з його антиоксидантною активністю, здатністю зменшувати оксидативний стрес та впливом на нейророзвиток та електрофізіологічні зміни, свідчить про те, що креатин може мати нейропротекторний ефект.

Добавки креатину сприяють інтенсивнішим тренуванням, стимулюючи вивільнення BDNF та інших міокінів. Креатин опосередковано діє на мозок через міокіни, виступаючи швидким джерелом енергії.

Креатин впливає на вивільнення нейромедіаторів та цитокінів, таких як серотонін та дофамін, викликане фізичними вправами, що покращує нейронну функцію та сприяє нейропластичності. Він також важливий для регуляції емоцій, що свідчить про те, що креатин може зменшувати симптоми депресії.

Існують докази того, що креатин має швидкий антидепресивний ефект через міокінові шляхи, з когнітивно-поведінковою терапією або без неї. У нещодавньому пілотному дослідженні 5 г креатину/день у поєднанні з КПТ протягом 8 тижнів призвели до більшого зниження показників депресії, ніж лише КПТ, хоча необхідні масштабніші дослідження.

Креатин як регулятор метаболізму

Добавки креатину покращують метаболізм глюкози, підвищуючи чутливість до інсуліну. Інсулін безпосередньо впливає на рівні ключових міокінів, які діють через вісь м'язи-мозок. Він сприяє поглинанню глюкози м'язовими клітинами через GLUT-4, потенційно посилюючи вивільнення міокінів у відповідь на фізичні вправи.

Висновки

Добавки креатину тісно пов'язані з фізичною працездатністю та збільшенням вироблення міокінів. Креатин впливає не лише на м'язову працездатність, але й на здоров'я мозку та когнітивні функції. Він може допомогти запобігти запальному пошкодженню м'язів та сприяти відновленню після фізичних навантажень та депресії. Однак, через відмінності в дизайні досліджень, дозуванні та індивідуальних реакціях, ці ефекти слід інтерпретувати з обережністю. Потрібні додаткові клінічні дослідження, щоб підтвердити, чи креатин безпосередньо підвищує рівень BDNF або інших міокінів.

Існує кілька біологічно значущих шляхів, які пояснюють зв'язок креатину з BDNF, включаючи підвищену доступність PCr або активацію PGC-1α у скелетних м'язах під час фізичних навантажень, що призводить до збільшення ірисину, а потім і BDNF.

Інші фактори можуть включати підвищений рівень креатинзалежного кальцію та активацію mTOR у м'язових клітинах. Однак вплив добавок креатину на рівень BDNF та інших міокінів залишається невідомим. Такі дослідження можуть підтвердити користь добавок креатину для фізичного та психічного здоров'я через вісь м'язи-мозок.