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Letzte Änderung: 18.12.2017

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Studien & Artikel > Creatin - Grundlagen Teil 2

Creatin - Grundlagen Teil 2

Creatin |
Studien & Infos Teil 2

Creatin - Grundlagen Teil 2

Wichtig für Wachstum und Mineralisierung der Knochen

Neueste Befunde mit Zellkulturen von Knochenzellen (Osteoblasten) und embryonalen Knochen von Ratten zeigen, dass Creatin auch auf Knochen und Knorpel eine positive Wirkung ausübt: Knochenzellen und ganze Knochen wachsen und mineralisieren deutlich besser. Creatin könnte somit bei der Heilung von Knochenbrüchen sowie beim Einwachsen von Knochenprothesen (künstliche Hüftgelenke) eine positive Wirkung haben und zudem den Verlauf von Osteoporose im Alter mildern (I. Gerber, Knochenforschungs-Institut, Davos, Dissertation (1998) und T. Wallimann, ETH-Zürich).

Creatin ist auch für Knochen und Knorpel wichtig

Creatin ist auch für
Knochen und Knorpel wichtig

Diese Befunde scheinen in Anbetracht der Tatsache, dass die Mineralisierung und Bildung von Knorpel und Knochen stark energieverbrauchende Prozesse sind, durchaus verständlich, weil das Creatinkinase-System auch in diesen Zellen vorkommt und somit deren zelluläre Energetik verbessern kann. Wurde das Creatinkinase-System in Knorpel und Knochenzellen von Versuchstieren durch Fütterung mit Creatinanaloga (z. B. Guanidino-Propionsäure) gehemmt, stellte man eine deutliche Missbildung der Knochen, besonders in der Wachstumszone, fest (Funanage et al. 1992), was die physiologische Bedeutung von Creatin für das normale Wachstum von Knorpel und Knochen unterstreicht. Die genaue Wirkung von Creatin in diesen Bereichen am Menschen muss aber ebenfalls noch in klinischen Versuchen objektiviert werden. Diejenigen Personen, die Creatin für Muskeln und Nervenstärke zu sich nehmen, werden jedoch eine zusätzlich positive Wirkung des Creatins auf ihre Knochen sicher gerne in Kauf nehmen.

Schutzwirkung für Gehirn und Nervenzellen

Das Enzym, Creatinkinase (CK), sowie dessen Substrate, Creatin (Cr) und Phospho-Creatin (PCr), sind auch in Hirn- und Nervenzellen in relativ hohen Konzentrationen zu finden und besonders in denjenigen Zellen, die für die Koordination von Bewegungen (Purkinje-Zellen im Kleinhirn), sowie auch für Lernen und Gedächtnis (Pyramialzellen des Hippocampus) verantwortlich sind, angereichert (Kaldis et al. 1996). Dies lässt darauf schließen, dass Creatin für die Energetik dieser Hirnfunktionen eine wichtige Rolle spielt und das eine Creatin-Supplementation die Leistungen des Gehirns verbessern kann.

Ein Kind, das infolge eines genetischen Defektes im Creatin-Synthese-Weg (Guanidinoazetat-Amino-Transferase) kein detektierbares Phospho-Creatin in seinem Gehirn aufwies, wurde mit schweren neurologischen Störungen ins Krankenhaus eingeliefert. Nach der Eruierung des damals noch unbekannten Defektes, was längere Zeit dauerte, konnten die Symptome durch regelmäßige Creatin-Supplementation wesentlich verbessert werden (Stöckler et al. 1996), was die unabdingbare Wichtigkeit dieser Substanz für die Hirnfunktionen direkt am Menschen belegt.

Studien belegen positive Effekte auf die Gehirnleistung

Studien belegen positive
Effekte auf die Gehirnleistung

Neueste Befunde zeigen eine positive Wirkung von Creatin auf Gehirn und Hirnleistung und deuten darauf hin, dass gewisse neuro-degenerative Veränderungen, wie Alzheimer'sche und Huntington'sche Krankheit und auch Multiple Sklerose oder Parkinson'sche Krankheit mit Creatin gelindert werden können (Matthews et al. 1998). In einer Arbeit, die im März 1999 in "Nature Medicine" publiziert worden ist und die in der amerikanischen Presse für großes Aufsehen sorgte, konnte gezeigt werden, dass Creatin im transgenen Tiermodell (SOD-Mutante) markant positive neuroprotektive Wirkung bei Amyotrophischer Lateral Sklerose (ALS) bewirkt (Klivenyi et al. 1999). Eine ähnlich frappante neuroprotektive Wirkung von Creatin konnte von derselben Arbeitsgruppe in Boston auch an einem Tiermodell für die Parkinson'sche Krankheit demonstriert werden (Matthews et al. 1999).

Diese Resultate bestätigen nun definitiv, dass Creatin eine deutliche Schutzfunktion für Hirn- und Nervenzellen hat, besonders vor Schäden, die entweder auf Grund von Sauerstoffmangel (Holtzman et al. 1997; Holtzman et al. 1998a,b), oder von Sauerstoffradikalen im Gehirn zustande kommen (Klinenyi et al. 1999). Als mögliche Mechanismen kommen die generelle Verbesserung des Energiestatus der mit Creatin behandelten Zellen (Guerrero and Wallimann 1998) und/oder die Schutzwirkung von Creatin direkt auf die Mitochondrien in Frage. Es konnte nämlich kürzlich gezeigt werden, dass Creatin in verschiedenen Zellen eine deutliche Schutzwirkung vor dem programmierten Zelltod (Apoptose) haben kann (O'Gorman et al. 1997b; Brdiczka et al. 1998), der u. a. Durch mitochondriale Ereignisse ausgelöst wird. Dabei spielt die oktamere Struktur der mitochondrialen Creatinkinase eine ganz wesentliche Rolle (Brdiczka et al. 1998; Schlattner et al. 1999).

Vorteile durch Creatin bei Alzheimer wahrscheinlich

Vorteile durch Creatin
bei Alzheimer wahrscheinlich

In der Tat konnte an neuronalen Zellkulturen gezeigt werden, dass Creatin das Absterben von Neuronen verhindert, die entweder durch Glutamat überstimuliert wurden (over-excitotoxicity) oder mit dem Alzheimer Beta-Amyloid Protein versetz wurden (Brewer and Wallimann 2000).

Somit dürfte der Creatin-Supplementation für kontrollierte Studien an Patienten mit diversen neurodegenerativen Krankheiten, unter die auch die Alzheimer'sche Krankheit fällt, nichts mehr im Wege stehen (Bürklen et al. 2006).

In Tiermodellen für Hirn-Ischemie und Schlaganfall konnte eine deutlich neuroprotektive Wirkung von Creatin gezeigt werden, und die sekundären Schäden um den effektiven Hirninfarkt herum (Penumbra) konnte deutlich verringert werden (Adcock et al. 2002; Prass et al. 2006).

In der Tat bewährt sich eine Creatin-Verabreichung ebenfalls zur Prävention von Komplexikationen im Zusammenhang mit Schädel-Hirn-Traumata (Sakellaris et al. 2006). In einer Pilotstudie mit 39 Kindern und Jugendlichen mit traumatischen Hirnverletzungen im Alter von 11 ? 18 Jahren wurde während 6 Monaten 0,4 Gramm Creatin/kg/Tag verabreicht und festgestellt, dass die Creatin-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant bessere Rehabilitation der kognitiven Fähigkeiten, der Persönlichkeits- und Verhaltensfaktoren, sowie der Mobilität und Selbständigkeit zeigten.

Positiv für Fruchtbarkeit und Gynäkologie

Die Expression der beiden in der Gebärmutter und in der Placenta vorhandenen Creatinkinase Isoformen, BB-CK und mitochondriale CK, wird während der Schwangerschaft genau reguliert (Thomure et al. 1996) und wird vor allem kurze Zeit vor der Geburt, in diesem Organ massiv erhöht (Payne et al. 1993; Wallimann and Hemmer 1994). Tatsächlich ist BB-CK in der Gebärmutter das durch Östrogen am stärksten induzierte, prominente Protein (Reiss and Kaye 1981).

Creatin und Fruchtbarkeit

Creatin und Fruchtbarkeit

Das deutet wiederum auf eine wichtige Funktion des Creatinkinase-Systems für die Muskelenergetik beim Geburtsvorgang hin. Es ist durchaus denkbar, dass durch Creatin-Supplementation im letzten Trimester der Schwangerschaft die Erhaltung und das Wachstum des Fötus, sowie der eigentliche Geburtsvorgang positiv beeinflusst werden könnten. Dies ist aber beim Menschen bisher noch nicht hinreichend untersucht worden. Zudem wäre ein möglicher Vorteil einer solchen Creatin-Supplementation auch in der deutlichen Schutzwirkung für das Gehirn des Neugeborenen zu sehen, da Creatin das Gehirn von neugeborenen Ratten vor einer Sauerstoffschuld, wie sie beim Geburtsvorgang durchaus vorkommen kann, weitgehend schützt (Holtzman et al. 1998a,b). Klinische Arbeiten beim Menschen diesbezüglich sind im Gange. Die Tatsache, dass Creatin sowie auch Phospho-Creatin in relativ hohen Konzentrationen im Kolostrum und der Muttermilch vorkommen, zeigt die Wichtigkeit und auch Unbedenklichkeit dieser körpereigenen Verbindungen für den Aufbau und die Funktion der Organe des Embryos und des Neugeborenen.

Was männliche Fruchtbarkeit anbelangt, ist festzuhalten, dass Creatinkinase in den Spermien verschiedener Tierarten in relativ hohen Konzentrationen vorhanden und die Isoformen des Enzyms an spezifischen Orten im Spermium lokalisiert sind, wo chemische Energie umgesetzt wird (Wallimann et al. 1986; Kaldis et al. 1996). Phospho-Creatin dient in den Spermien bei verschiedenen Tierarten als wichtige Energiequelle für die Fortbewegung der Spermien (Kaldis et al. 1997; van Dorsten et al. 1997).

Vorteile durch Creatin in der Schwangerschaft möglich

Vorteile durch Creatin in
der Schwangerschaft möglich

Weiterhin konnte beim Menschen nachgewiesen werden, dass es ein Zusammenhang zwischen männlicher Unfruchtbarkeit und eines gut funktionierenden Creatinkinase-System gibt (Huszar et al. 1992). Zudem konnte die Spermien-Beweglichkeit und Geschwindigkeit bei in vitro Befruchtungen durch Zugabe von extra Phospho-Creatin als Energiespender erhöht werden (Fakih et al. 1986). Beim Mann erscheinen hohe Konzentrationen von Creatin und Phospho-Creatin, die von der Samenblase sezerniert werden, in der Samenflüssigkeit (Wallimann and Hemmer 1994; Lee et al. 1998). Das Creatinkinase-System, und somit auch Creatin und Phospho-Creatin, sind für den Energietransport vom Mittelstück des Spermiums, wo die Mitochondrien als Energiezentralen lokalisiert sind, entlang des langen Spermienschwanzes, wichtig. Ob allerdings durch orale Creatin-Supplementation beim Menschen die Spermienproduktion, und Funktion sowie womöglich auch die Fruchtbarkeit generell, direkt beeinflusst werden können, ist noch nicht hinreichend abgeklärt worden.

Hemmung des Wachstums von Krebszellen im Tiermodell

Es konnte mit Krebszellen in Kultur und an Tiermodellen in vivo gezeigt werden, dass Creatin und Creatin-Analoge das Wachstum gewisser Krebszellen signifikant hemmen können (Miller et al. 1993; Bergnes et al. 1996; Kristensen et al. 1999). Cyclo-Creatin, eine synthetische Verbindung, hemmt das Wachstum dieser Krebszellen schon bei sehr niedrigen Konzentrationen und erhöht die Empfindlichkeit von Krebszellen für konventionelle Chemotherapeutika z. T. bis zu dem tausendfachen (Teicher et al. 1995). Der genaue Mechanismus dieser anti-Krebswirkung von Creatin und Analogen ist noch weitgehend ungeklärt und mögliche Anwendungen dieser Substanzen am Menschen stecken erst in der frühen Anfangsphase.

Wichtig für Haut und Wundheilung

Anhand diverser wissenschaftlicher Ausarbeitungen konnte gezeigt werden, dass überraschend viel Creatinkinase, sowohl cytosolische BB-CK wie auch das mitochondriale Mi-CK Isoenzym, in der suprabasalen Schichten der Haut, u. a. auch in verschiedenen Zelltypen der Haarfollikel, vorhanden sind. Unmittelbar nach einer Hautverletzung steigt die Creatinkinase Aktivität in der Wunde deutlich an, was darauf hinweist, dass das Creatinkinase und Creatin auch für die Wundheilung wichtig sind (Schlattner et al. 2002).

Weiter zum nächsten Teil: Creatin ? Grundlagen Teil 3

Autor:

Dipl.-Hdl. Andreas Frey (Inhaber & GF FREY Nutrition®, IST-Dozent, SR-Kolumnist, NAC-Juror, Ernährungsberater, 3-facher Weltmeister & Mr. Universe)

Quellen / Studien:

F. Hanefeld und E. Hobbiebrunken. Creatin zur Verbesserung von Kraft und Ausdauer bei Muskelkrankheiten. Deutscher Muskelreport 4, 10-11 (1996) F. Hanefeld. Oral Creatin substitution: indications in Creatin defeiciency syndromes and new hopes in neuromuscular diseases and organ protection. Abstract for the 31st Eur. Maeabolic Group (EMG) meeting, Vienna, May 28-30. (1999). L. Hagenfeld, U. von Döbeln, G. Solders and L. Kaijser. Creatin treatment in MELAS. Muscle and Nerve 17, 1236 (1994) R.C, Harris. Effects and safety of dietary and supplementary Creatin. Meeting Internazionale on : "CREATINA: dalla Scienza di Base all?Applicatione Clinica". Fondazione Giovanni lorenzini, Medical Science Foundation, Via Appiani, 7-20121 Milano, I, Abstract book p 8 (Meeting of June 4th 1999). P.Hespel. Impact of Creatin supplementation on muscle performance during exercise, training and rehabilitation. Meeting Internazionale on : "CREATINA: dalla Scienza di Base all?Applicatione Clinica". Fondazione Giovanni lorenzini, Medical Science Foundation, Via Appiani, 7-20121 Milano, I, Abstract book p 11 (Meeting of June 4th 1999). P.Hespel, B. Op't Eijnde, M.Van Leemputte, B. Urso, P.L. Greenhaff, V. Labarque, S. Dymarkowski, P. Van Hecke, and E.A.Richter. Oral Creatin supplementation facilitates the rehabilitation of disuse atrophy and alters the expression of muscle myogenic factors in humans. J. Physiol. 536.2, 625-633 (2001) D. Holtzman, R. Meyers, E.O?Gorman, I. Khait, T. Wallimann, E. Allred, and F. Jensen. In vivo brain phosphoCreatin and ATP regulation in mice fed a Creatin analog. Am. J. Physiol. 272, C1567-1577 (1997) D. Holtzman, M. Brown, E.O?Gorman, E. Alred, and T. Wallimann. Brain ATP metabolism in hypoxiaresistent mice fed guanidinopropionic acid. Dev. Neurosci 20, 469-477 (1998b) D. Holtzman, A. Togliatti, I. Khait, and F. Jensen. Creatin increases survival and suppresses seizures in the hypoxic immature rat. Pediatr. Res. 44, 410-414 (1998b) E. Hultman, K. 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Hodgkin disease-derived cell lines expressing ubiquitous mitochondrial Creatin kinase show growth inhibition by cycloCreatin treatment independent of apoptosis. Int J Cancer. 2001 Nov15;94(4):513-519.
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