Neuro-muskuläre Krankheiten
Rehabilitation
Senioren, Vegetarier und Rekonvaleszente
Gehirn und Nervenzellen
Skelettmuskulatur und Sport
Zellschützende Wirkungen
Hoher Energieverbrauch
Creatine Kinase
Bibliographie
Kreatin in den Spermien-Zellen
Das Kreatin-Kinase System ist wichtig für die Erhaltung der maximalen Energieaufladung und des Energiegleichgewichts in Zellen und Geweben mit hohem, fluktuierendem Energieverbrauch, wie z.B. Skelett- und Herzmuskel, Gehirn und Nervengewebe, Photorezeptorzellen der Retina, und Spermien (Wallimann et al. 1992; Wallimann and Hemmer 1994; Wallimann et al. 2007)
Was männliche die Fruchtbarkeit anbelangt, ist festzuhalten, dass Kreatinkinase, sowie Kreatin und Phospho-Kreatin 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-Kreatin dient in den Spermien bei verschiedenen Tierarten als wichtige Energiequelle für die Fortbewegung der Spermien (Kaldis et al. 1997; van Dorsten et al. 1997) und beim Menschen hat man einen Zusammenhang von männlicher Unfruchtbarkeit mit dem Kreatinkinase System festgestellt (Huszar et al. 1992). Zudem kann bei in vitro Befruchtungen die Spermien-Beweglichkeit und Geschwindigkeit durch Zugabe von extra Phospho-Kreatin als Energiespender erhöht werden (Fakih et al. 1986). Beim Mann erscheinen hohe Konzentrationen von Kreatin und Phospho-Kreatin, die von der Samenblase sezerniert werden, in der Samenflüssigkeit (Wallimann and Hemmer 1994; Lee et al. 1998). Das Kreatinkinase System, und somit auch Kreatin und Phospho-Kreatin, sind für den Energietransport vom Mittelstück des Spermiums, wo die Mitochondrien als Energiezentralen lokalisiert sind, entlang des langen Spermienschwanzes wichtig. Ob allerdings durch orale Kreatin-Supplementation beim Menschen die Spermienproduktion, und Funktion, sowie womöglich auch die Fruchtbarkeit generell, direkt beeinflusst werden können, ist noch nicht abgeklärt worden.
Das Kreatinkinase System ist auch für die zelluläre Energetik der relativ langsamen Kontraktion der glatten Muskulatur im Körper wichtig (Wallimann and Hemmer 1994). Das Enzym und die entsprechenden Substrate, Kreatin und Phospho-Kreatin, sind in der glatten Muskulatur der Blutgefässe (Clark et al. 1994), des Gastrointestinaltraktes (Ishida et al. 1995), sowie in der Gebärmutter (Clark et al. 1993) vorhanden, wo sie ebenfalls eine für die Funktion dieser Muskeln wichtige Rolle in der Energieversorgung ausüben (Takeuchi et al. 1995). Die Vermutung, dass sich eine Kreatin-Supplementation auch auf die glatte Muskulatur positiv auswirken könnte, wird dadurch erhärtet, dass verschiedene Patienten mit Muskelschwund als "Nebeneffekte“ einer Kreatin-Behandlung oft eine verbesserte Darmtätigkeit, bessere Blasenkontrolle und einen besseren Blutkreislauf festgestellt und zudem oft spürbar wärmere Extremitäten haben.
Bibliographie: 1) Wallimann T, Hemmer W.: Creatine kinase in non-muscle tissues and cells. Mol Cell Biochem. 1994 Apr-May;133-134:193-220. Review. 2) Wallimann T, Tokarska-Schlattner M, Neumann D, Epand RM, Epand RF, Andres RH, Widmer HR, Hornemann T, Saks VA, Agarkova I, Schlattner U. (2007): The phospho-creatine circuit: molecular and cellular physiology of creatine kinases, sensitivity to free radicals and enhancement by creatine supplementation. In: Molecular Systems Bioenergetics: Energy for Life, Basic Principles, Organization and Dynamics of Cellular Energetics (Saks, V.A., Editor), Wiley-VCH, Weinheim, Germany (in press)
Die Sinneshärchen im Innenohr, die verantwortlich sind für das Hören sind spezialisiert für die Übertragung von ATP via Kreatin Kinase
J. Shin, G. Gillespie et al.: Neuron 53,1-16, am 1. Februar 2007 © 2007 Elsevier Inc.
Zusammenfassung: Wenn die Haarzellen (Mechanorezeptoren) im Innenohr stark stimuliert werden, dann konsumiert die auf mechanische Reize sensible Zelle zu schnell ATP (Adenosin-Tri-Phosphat), um sich durch Diffusion wieder aufzuladen. Um einen Überblick zu bekommen über die Proteinzusammensetzung der sensorischen Haarzellen im Innenohr, einschliesslich diejenigen Proteine, die am Energiemetabolismus beteiligt sind, wurde eine spezielle Methode der Massenspektroskopie verwendet, um die gereinigten Proteine der vestibulären Haarzellen von Hühnern zu identifizieren. Zusätzlich zu den cytoskeletalen Proteinen, den an der Ca2+ Regulation beteiligten Proteinen und den auf Stress reagierende Proteine und viele der zahlreichen Proteine der Haarzellen, die mit der Massenspektroskopie identifiziert wurden, sind eine ganze Anzahl Proteine identifiziert worden, die an der Synthese von ATP beteiligt sind. Nach b -Actin war das cytosolische Hirn-Isoform der Kreatin Kinase das nächst häufigste Haarzellen-Protein im Innenohr, mit ~ 0.5 mM. Kreatin Kinase ist in der Lage, das hohen ATP-Niveaus trotz 1 mM/s ATP-Verbrauch durch den plasmamembranenCa2+-ATPase aufrechtzuerhalten. Übereinstimmend mit dieser kritischen Rolle der Funktion der sensorischen Haarzellen im Innenohr, ist der Kreatinkinase-Umsatz für die hohe Empfindlichkeit des Hörens notwendig, wie es auf Grund des Hörverlustes der Mäuse ohne Kreatinkinase gezeigt wurde.
Neueste Untersuchungen zeigen, dass durch Kreatin-Supplementation in der Tat der Hörverlust durch lauten Lärm signifikant gemildert werden kann (Minami et al. 2007).
Link zur Publikation mit Bild: http://www.ethlife.ethz.ch/articles/sciencelife/ohrkreatinwallim.html
Kreatin in der Haut
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass in der Haut signifikante Mengen von Creatine Kinase gefunden worden sind, und zwar in den Keratozyten der Haut, sowie den Haarwurzeln und dass ebenfalls der Creatine Transporter an diesen Orten aktiv ist. (Studie Schlattner et al.).
Die Autoren Lenz et al. zeigten, dass Kreatin die Haut vor den UV-Strahlen und Sauerstoffradikalen zu schützen vermag. (Lenz et al. 2004).
Zudem konnte gezeigt werden, dass Kreatin die Mitochondrien (Energie-Kraftwerde) in der Haut vor Schädigung durch Sauerstoffradikale schützen kann (Berneburg et al. 2004).
Dass das Creatine Kinase System für die Hautzellen wichtig ist, zeigten Experimente bei denen das Enzym « ausgenockt » worden ist. Diese Zellen zeigen eine signifikant schlechtere Ueberlebensfähigkeit und offensichtliche Veränderungen in der Morphologie der ihrer Mitochondrian (Lenz et al. 2007).
Auch andere wissenschaftliche Erkenntnisse haben dazu geführt, dass die Firma Beiersdorf verschiedene Haut-Lotionen mit Kreatin angereichert hat, zum Schutz und zur Pflege der Haut. Diese Produkte sind bereits auf dem Markt.
Hier eine Pressemitteilung: www.presseportal.de/pm/8057/544564/beiersdorf_ag und
http://wwwde.beiersdorf.com/Area-Press/Latest-News.aspx?l=1&id=1396
Produktinformationen: http://products2.nivea.com/products.php?page_id=889&lan=ie
Es ist sicher, dass auch oral eingenommenes Kreatin über das Blut zur Haut transportiert wird und deshalb Kre-Mag® ähnlich positive Effekte auf die Haut hat wie diejenige mit lokaler Applikation von Kreatin-Lotionen und Cremes und auch einen Hautschutz und die Verzögerung der Hautalterung bewirkt. Es ist auch durchaus sinnvoll beide Behandlungen – orale Kreatin-Supplementation mit Kre-Mag® (normale Dosierung) mit der topischen Anwendung von Nivea-Creatine-Produkten zu kombinieren.
Phosphokreatin in der Haut
Zemtsov A: Skin Res Technol. 2007-May; 13 (2):115-8
Hintergrund / Ziel: Die Haut hat die einzigartige Fähigkeit, ischämische Zustände, die durch Hautverpflanzung, Hautlappen und Haartransplantation entstehen, zu überleben. Spektroskopische Daten und später mit Chromatographie, Immunohistochemie und molekulare biologische Techniken bestätigt, dass grosse Mengen von Phosphokreatin in der menschlichen Haut vorkommen. Phosphokreatin-Moleküle regenerieren die ATP-Reserven in den Zellen während ischämischer Perioden. Diese Reaktion wird durch das Enzym Kreatin-Phosphokinase gesteuert, die auch isoliert und in der normalen und kranken Haut untersucht wurden. Methode: Die Suche in der Literatur zeigte wichtige Beiträge von Forschern in den USA, Schweiz, Deutschland, Frankreich, Skandinavien und Japan bei der Entwicklung und dem Verstehen dieses Forschungsgebietes. Resultate: Die Spiegel von Serum-Kreatin-Phosphokinase sind bei Brandopfern und Patienten mit toxischer epidermaler Nekrolyse erhöht. Die Phosphokreatin-Konzentrationen und die Aktivität der Kreatin-Phosphokinase sind im Vergleich zur normalen Haut ebenfalls in der psoriatischen Haut und in den Nichtmelanom-Tumoren erhöht. Ausserdem sind das Haut-Phosphokreatin und die Kreatin-Phosphokinase fast ausschliesslich in der Epidermis und in den Haarfollikeln lokalisiert. Phosphokreatin und das Enzym Kreatin-Phosphokinase helfen der Haut, sich vor UV-Schäden zu schützen. Schlussfolgerung: Es ist klar, dass dieses Forschungsgebiet erst jetzt von den Wissenschaftlern wahrgenommen wird. Die topische und systemische Verabreichung von Phosphokreatin scheint die Lichtschäden zu verringern und die Wundheilung zu verbessern. Die spektroskopische Überwachung von Phosphokreatin und die entsprechenden Phosphometaboliten können potentiell genutzt werden, um die Aktivität der Erkrankung zu überwachen und therapeutisch gegen die Psoriasis, Bein-Ulzerationen, Bösartigkeiten der Haut und anderen Hautkrankheiten eingesetzt werden.
Referenzen zu Kreatin und Haut:
Schlattner U, Möckli N, Speer O, Werner S, Wallimann T.
Creatine kinase and creatine transporter in normal, wounded, and diseased skin.
J Invest Dermatol. 2002 Mar;118(3):416-23
Lenz H, Schmidt M, Welge V, Schlattner U, Wallimann T, Elsässer HP, Wittern KP, Wenck H, Stäb F, Blatt T.
The creatine kinase system in human skin: protective effects of creatine against oxidative and UV damage in vitro and in vivo.
J Invest Dermatol. 2005 Feb;124(2):443-52
Lenz H, Schmidt M, Welge V, Kueper T, Schlattner U, Wallimann T, Elsässer HP, Wittern KP, Wenck H, Staeb F, Blatt T.
Inhibition of cytosolic and mitochondrial creatine kinase by siRNA in HaCaT- and HeLaS3-cells affects cell viability and mitochondrial morphology.
Mol Cell Biochem. 2007 Dec;306(1-2):153-62. Epub 2007 Jul 28.
Berneburg M, Gremmel T, Kürten V, Schroeder P, Hertel I, von Mikecz A, Wild S, Chen M, Declercq L, Matsui M, Ruzicka T, Krutmann J.
Creatine supplementation normalizes mutagenesis of mitochondrial DNA as well as functional consequences.
J Invest Dermatol. 2005 Aug;125(2):213-20.
Zemtsov A: Skin Phosphocreatine, Skin Res Technol. 2007-May; 13 (2):115-8