Энергия от креатина вызвана повышением числа митохондрий в мышечных клетках

Креатин, возможно, также интересен для спортсменов, развивающих выносливость, как и для спортсменов в силовых видах спорта. Это показывают результаты исследования, проведенного на животных, которые египетские специалисты из Университета Фароса в Александрии недавно опубликовали в журнале Experimental and Therapeutical Medicine (3). Согласно выводов исследователей, спортсмены могут повысить способность их собственных клеток мышц добывать энергию из питательных веществ с помощью добавки креатина.

Исследование влияния креатина на митохондрии

В настоящем исследовании основное внимание уделялось влиянию добавок креатина без физических упражнений и с ними на экспрессию генов, контролирующих митохондриальный биогенез в скелетных мышцах и сердце, а также его профилю безопасности на печень и почки.

Митохондрии содержат геном ДНК называемый митохондриальной ДНК (мтДНК), и хорошо известно, что митохондриальный биогенез увеличивается в мышечных клетках при физической нагрузке или в ответ на электрически стимулированное сокращение (1).

Митохондриальный биогенез представляет собой сложный комплексный процесс, инициирующий репликацию мтДНК и экспрессию митохондриальных белков, которые кодируются ядерными и митохондриальными геномами.

Итак, видно, что митохондриальный биогенез играет ключевую роль в оптимизации клеточной митохондриальной функции (2).

В течение 5 недель исследователи экспериментировали с 4 группами крыс. Из них две группы должны были плавать на протяжении одного часа в сутки, 5 дней в неделю, в то время как две другие группы подопытных животных не подвергались физическим нагрузкам.

Одна группа неактивных и одна группа активных крыс получала дополнительный креатин вместе с кормом. Если бы крысы были взрослыми людьми, то человеческий эквивалент дозы составлял 4-7 граммов креатина ежедневно.

Результаты: прием креатина увеличил число митохондрий в клетках мышц

Добавки и тренировки не оказали существенного влияния на массу тела животных, хотя предполагалось, что масса тела может увеличиться из-за увеличения количества жидкости в клетках. Тренировка увеличила число митохондрий в клетках мышечной ткани крыс. Сочетание тренировок и добавок с креатином увеличило это количество еще больше.

Результаты настоящего исследования показали, что упражнения задействуют эндогенный креатин и увеличивают митохондриальный биогенез, который может быть идентифицирован с помощью повышенной экспрессии уровней PGC-1α и мтДНК в подошвенной мышце, в сравнении с нетренированными группами. Экзогенная добавка креатина увеличила биогенез в процессе тренировок и вызывала увеличение всех ключевых регуляторных параметров митохондриального биогенеза, которые могут быть измерены в подошвенной мышце (PGC-1α, NFR1, TFAM и мтДНК) и таким образом, больше АТФ было доступно для потребления мышцами.

Значение исследования для медицины и занятий спортом

В заключение следует отметить, что результаты текущего исследования дополняют число исследований изучающих механистические пути креатина в митохондриях. "Можно сделать вывод," - пишут исследователи, "что, физическая деятельность в сочетании с кратковременной добавкой креатина повышает все факторы, обуславливающие биогенез митохондрий, а также стимулирует функции скелетных и сердечной мышцы, и этот эффект не связан с неблагоприятными последствиями для почек или печени. Дополнительные исследования возможности добавление креатина при лечении митохондриальных заболеваний, в том числе эпилепсии, скелетных и сердечных миопатий, гепатопатии и нефропатии представляются весьма перспективными и необходимыми. В настоящем исследовании добавление креатина с упражнениями усиливало экспрессию PGC-1α, однако, может ли этот эффект отличаться в разных типах мышечных волокон, не определено. Эффект креатина на различных мышечных волокнах должен быть оценен в будущем исследовании.

Источники:

1. Scarpulla RC: Metabolic control of mitochondrial biogenesis through the PGC-1 family regulatory network. Biochim Biophys Acta. 1813:1269–1278. 2011.
2. Yin F and Cadenas E: Mitochondria: The cellular hub of the dynamic coordinated network. Antioxid Redox Signal. 22:961–964. 2015
3. Enhanced mitochondrial biogenesis is associated with the ameliorative action of creatine supplementation in rat soleus and cardiac muscles. Mennatallah A. Gowayed Shimaa A. Mahmoud Yousria El‑Sayed Nehal Abu‑Samra Maher A. Kamel. Exp Ther Med. 2020;19(1):384-92.