Креатин может защитить мозг, повысить настроение и улучшить память, показали учёные

Ученые раскрыли, что креатин может делать больше, чем просто наращивать мышцы: он усиливает устойчивость мозга, улучшает настроение и поддерживает когнитивные функции через биохимические пути, активируемые физической нагрузкой.

Добавки с креатином широко признаны за способность увеличивать мышечную массу и силу, а также улучшать спортивные результаты. Недавний обзор в журнале Frontiers in Nutrition изучил его влияние на здоровье мозга и мышц через ось «мышцы-мозг».

Введение

И мозг, и скелетные мышцы потребляют огромное количество энергии во время активности. Креатин является ключевой регулирующей молекулой в обеих системах органов, предотвращая повреждения в периоды интенсивного энергетического спроса. Он обеспечивает быстрое поступление энергии в форме АТФ, снижает окислительный стресс и борется с воспалением.

Что такое креатин?

Креатин, или метилгуанидинацетат, — это богатая азотом молекула, образующаяся из аминокислот аргинина, глицина и метионина. Он синтезируется в основном в печени и мозге, но также может поступать из говядины, рыбы или свинины и потребляться в виде добавки.

Креатин влияет на множество клеточных путей и имеет различные эффекты. Результаты включают улучшение энергетического баланса, противовоспалительное действие, гипертрофию мышц и улучшенную регуляцию глюкозы.

Креатин и ось «мышцы-мозг»

Клетки произвольных мышц выделяют миокины — сигнальные белки, влияющие на отдаленные органы, включая мозг. Миокины могут действовать через ось «мышцы-мозг», влияя на здоровье мозга и потенциально способствуя общей физической работоспособности, а не просто наращиванию силы или выносливости.

Проникая через гематоэнцефалический барьер, миокины стимулируют пролиферацию нейронов, способствуют формированию новых нейронных путей и улучшают эффективность существующих нейронных цепей. Таким образом, они повышают когнитивные способности и подавляют нежелательные поведенческие изменения. Они также защищают нейроны от воспаления и повреждения окислительным стрессом, сохраняя когнитивную функцию, особенно при возрастных или патологических стрессах.

Предполагается, что ось «мышцы-мозг» — это двусторонняя интерактивная система связи, включающая миокины, особенно нейротрофический фактор мозга (BDNF), катепсин B, интерлейкин-6 (IL-6), инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), ирисин и лактат. BDNF — это ключевой нейротрофический белок, отвечающий за нейрогенез и нейропластичность, он улучшает память.

Большая часть BDNF в крови поступает из покоящегося мозга или во время физической активности. Острая физическая нагрузка вызывает кратковременное повышение уровней BDNF. Миокины влияют на липидный обмен, стимулируя превращение неактивного белого жира в активный бурый. Они также способствуют формированию костей и улучшению функции эндотелия.

Креатин как источник энергии

Креатин проникает в клетки с помощью молекулы-транспортера. Хотя треть остается в свободной форме внутри клетки, большая часть подвергается фосфорилированию до фосфокреатина (PCr). Это источник активного фосфата для АДФ, превращающего его в АТФ.

Это быстрое увеличение запасов PCr в мышцах способствует быстрой ресинтезу АТФ, обеспечивая быструю энергию во время высокоинтенсивной деятельности, такой как спринт или силовые упражнения. Этот процесс наиболее выражен в тканях с высоким энергетическим спросом — мышцах, мозге и сердце.

Добавки с креатином

В сочетании с силовыми тренировками добавки с креатином помогают увеличить безжировую массу тела и силу мышц. Они улучшают адаптацию к тренировке и восстановление. Эти эффекты могут возникать за счёт запуска высвобождения миокинов, тем самым способствуя анаболизму в мышечных клетках.

Креатин регулирует баланс между противовоспалительными и воспалительными реакциями на интенсивные тренировки. Он может помогать предотвращать травмы и поддерживать стабильную температуру тела во время упражнений.

Помимо прямой стимуляции продукции миокинов, креатин влияет на другие сигнальные пути, связанные с регуляцией миокинов, такие как путь mTOR. Например, добавки с креатином увеличивают уровень IGF-1 — фактора роста, улучшающего пролиферацию нейронов и синаптическую пластичность.

Улучшения в анаэробной работоспособности, вызванные креатином, при повторных сериях высокоинтенсивной мышечной активности могут быть полезны в циклических видах спорта, где требуются резкие ускорения или финишный рывок, как, например, в трековом велоспорте.

Примечательно, что лактат — это миокин и продукт анаэробного метаболизма мышц. Однако концентрации лактата в крови не повышались после краткосрочного приема креатина. Лактат способствует увеличению уровня BDNF, возможно, за счёт повышения продукции миокинов, вызванного увеличением АТФ при приеме креатина.

Добавки с креатином также могут помочь при нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Хантингтона и Паркинсона, и могут защищать центральную нервную систему от повреждений, связанных с сотрясениями. Предварительные исследования также указывают на пользу для здоровья матери во время беременности, снижение риска депрессии и возможное использование при возрастной мышечной слабости.

Креатин как нейропротектор

Существуют данные, что креатин является нейромедиатором. Он содержится в синаптических пузырьках — местах нейротрансмиссии — и, по-видимому, влияет на передачу сигналов корковыми нейронами. Активность митохондрий в нейронах гиппокампа также усиливается под действием креатина. Это, в сочетании с его антиоксидантной активностью, способностью снижать окислительный стресс, влиянием на нейроразвитие и электрофизиологические изменения, указывает на то, что креатин может обладать нейропротективным эффектом.

Добавки с креатином поддерживают более интенсивные тренировки, стимулируя высвобождение BDNF и других миокинов. Креатин действует на мозг косвенно, через миокины, выполняя роль быстрого источника энергии.

Креатин влияет на вызванную упражнениями секрецию нейромедиаторов и цитокинов, таких как серотонин и дофамин, которые улучшают нейронную функцию и способствуют нейропластичности. Он также важен для регуляции эмоций, что позволяет предполагать, что креатин может снижать проявления депрессии.

Существуют данные, что креатин оказывает быстрое антидепрессивное действие через пути, связанные с миокинами, с когнитивной поведенческой терапией или без неё. В недавнем пилотном исследовании 5 г/сутки креатина в сочетании с КПТ в течение 8 недель дало большее снижение показателей депрессии, чем одна только КПТ, хотя необходимы более масштабные исследования.

Креатин как регулятор метаболизма

Добавки с креатином улучшают метаболизм глюкозы, повышая чувствительность к инсулину. Инсулин напрямую влияет на уровни ключевых миокинов, действующих через ось «мышцы-мозг». Он способствует захвату глюкозы в мышечные клетки через GLUT-4, потенциально усиливая высвобождение миокинов в ответ на физическую нагрузку.

Выводы

Добавки с креатином тесно связаны с физической активностью и повышенным производством миокинов. Креатин влияет не только на работоспособность мышц, но и на здоровье мозга и когнитивные функции. Он может помогать предотвращать воспалительное повреждение мышц и способствовать восстановлению после тренировок и при депрессии. Однако из-за различий в дизайне исследований, дозировках и индивидуальных реакциях эти эффекты следует интерпретировать с осторожностью. Требуются дополнительные клинические исследования, чтобы подтвердить, повышает ли креатин напрямую уровни BDNF или других миокинов.

Существует несколько биологически значимых путей, объясняющих связь креатина с BDNF, включая увеличение доступности PCr или активацию PGC-1α в скелетных мышцах во время упражнений, что приводит к увеличению ирисина, а затем BDNF.

Другими факторами могут быть повышение уровней кальция, зависимого от креатина, и активация mTOR в мышечных клетках. Однако влияние добавок креатина на уровни BDNF и других миокинов остаётся неизвестным. Такие исследования могли бы подтвердить пользу добавок креатина для физического и психического здоровья через ось «мышцы-мозг».