Anwendung von Kreatin im Anti-Aging und Wellness-Bereich

Dr. Theo Wallimann, Prof. Emeritus, Institut für Zellbiologie, ETH Zürich-Hönggerberg, CH-8093 Zürich
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Einleitung

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, u.a. (Wallimann et al. 1992). Kreatin, eine natürliche Körpersubstanz, gewinnt immer mehr Bedeutung als wirksamer Nahrungsmittelzusatz und sinnvolles Nahrungsergänzungsmittel zur Verbesserung der Muskelkraft und Leistung in Sport und Alltag, sowie für die Rehabilitation und während der Rekonvaleszenz (Hespel et al. 2001). Kreatin zeigt generell erstaunlich positive Wirkungen bei Hochleistungs- und Amateursportlern und zwar nicht nur im anaeroben Schnellkraft- und Sprintbereich (Terjung et al. 2000), sondern auch im Ausdauerbereich (Jones et al.2002), besonders was die bessere Effizienz der Energieausnützung (Nelson et al.2000; Rico-Sanz and Mendez-Marco 2000) und die Erholung nach erschöpfender Leistung anbelangt. Neulich wurde zudem gezeigt, dass Kreatin auch die mentale Konzentrations- und Merkfähigkeit fördert und die geistige Ermmüdung verlangsamt (Watanabe et al. 2002). Kreatin wird auf Grund seiner zellschützenden Wirkung bereits auch bei verschiedenen neuromuskulären- (Muskeldystrophie) und neuro-degenerativen Erkrankungen (ALS, MS, Parkinson und Huntington) als wertvolle Hilfstherapie eingesetzt (Wallimann et al. 1999, Wyss & Schulze 2002).

Schädigung von Zellen durch Sauerstoffradikale als Prozess des Alterns

Eine ganze Anzahl von altersbedingten und degenerativen Erkrankungen gehen einher mit- oder werden verursacht durch Schädigung der Zellen via hoch-reaktive Sauerstoffradikale [Wasserstoffperoxid und Superoxid, sowie aggressive Hydroxylradikale und das überaus reaktive Peroxynitrit (letzteres entsteht durch Reaktion von Superoxid mit Stickoxid (NO)]. Diese Sauerstoffradikale entstehen unter gewissen Zell-Stress-Bedingungen, u.a. verursacht durch eine kompromitierte Zellenergetik (chronisch erniedrigte ATP-Konzentration und als Folge davon chronisch erhöhte Kalzium-Konzentration in der Zelle). Chronische Belastung der Zellen mit Sauerstoffradikalen und Kalzium kann zum Zelltod, vor allem von Nervenzellen, führen und neurodegenerative Krankheiten, wie ALS (amyotrophe Lateralsklerose) etc. auslösen. Dieselben Radikale werden aber auch bei anstrengender physischer und psychischer Leistung in den Energiefabriken der Zellen, den Mitochondrien, gebildet und unter normalen Bedingungen grösstenteils entgiftet. Falls mit der Ernährung zuwenig Stoffe mit anti-oxidativer Kapazität [Vitamin E und C, Mineralien (Selen), sowie sekundäre Pflanzenstoffe, wie Lycopin (roter Tomatenfarbstoff)] etc. eingenommen werden, können die in den Zellen gebildeten Sauerstoffradikale nicht oder nur zum Teil entgiftet werden.

Eigenschaften von Kreatin als anti-oxidativer Wirkstoff

In einer neuen Arbeit von Lawler et al. (2002) wurde nun gezeigt, dass Kreatin in der Lage ist, wirkungsvoll gewisse Arten von freien Sauerstoffradikalen zu neutralisieren (entgiften). Während durch Kreatin die Konzentrationen von Wasserstoffperoxid nur wenig erniedrigt wurde, konnte durch physiologische Konzentrationen von Kreatin sowohl Superoxid und Peroxinitrit, sowie auch ABTS+, ein kationische Radikal (2.2-azino-bis(2-ethylbenzothiazoline -6-sulfonic acid) effizient entfernt werden. Das ist die erste wissenschaflich begründete experimentelle Evidenz, dass Kreatin das Potential hat, direkt als Antioxidans gegen freie Radikale und reaktive Sauerstoffverbindungen zu agieren. Diese Tatsache ist insofern von Bedeutung, als dass Kreatin in Muskel und Nervenzellen in relativ hohen Konzentrationen (5-50 mM) vorkommt.

Kreatin als Anti-Aging Substanz

Die Tatsache, dass Kreatin positiv in drei fundamentale Prozesse eingreifen kann, die bekanntlich für die Degeneration und das Altern von Zellen und Geweben verantwortlich sind, 1) ein chronisches Energiedefizit der Zellen, 2) eine chronische Erhöhung der intrazellulären Kalzium-Konzentration und 3) eine erhöhte Produktion und Konzentration von freien Sauerstoffradikalen in der Zelle, zeigt, dass Kreatin das Potential für eine ideale Anti-Aging Substanz hat.
Durch Kreatin-Supplementation (2-4 Gramm pro Tag während Werktagen mit Pause jeweils übers Wochenende) können nachweislich 1) der zelluläre Energiestatus in Muskel, Hirn und Nerven verbessert (Terjung et al.2000), 2) eine chronische Überladung der Zellen mit Kalzium minimiert (Pulido et al. 1998) und offenbar auch aggressive Sauerstoffradikale eliminiert werden (Lawler et al. 2002). Dadurch kann das Absterben von Zellen, gezeigt mit gestressten Nervenzellen in Zellkultur (Brewer and Wallimann 200) und Geweben, gezeigt am dystrophen Muskel der mdx Maus in vivo, verhindert werden (Passaquin et al. 2002)

Gesundes Altern mit Kreatin: positive Versuche beim Tier

Auf 969 Lebensjahre, die dem biblischen Methusalem zugeschrieben werden, wird es der moderne Mensch wohl nie bringen. Eine bescheidene Verlängerung der Lebenszeit und vor allem eine Verzögerung der Alterungsprozesse scheinen aber durchaus realistisch – möglicherweise mit Hilfe der organischen Säure Kreatin. Diese Substanz ist als Nahrungsergänzungsmittel bereits weit verbreitet und wird vor allem von Sportlern zur muskulären Leistungssteigerung eingenommen. Der Stoff bewahrte aber auch Nervenzellen im Tierversuch vor neurodegenerativen Leiden wie Parkinson oder der Erbkrankheit Chorea Huntington. Doch Kreatin kann noch mehr, wie Münchner Wissenschaftler um Dr. Andreas Bender und Privatdozent Dr. Thomas Klopstock an der Neurologischen Klinik der Universität München jetzt in der online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Neurobiology of Aging“ zeigen. „Die Einnahme von Kreatin führt bei Mäusen zu einer Lebensverlängerung von neun Prozent“, so Klopstock. „Das ist im Vergleich zu anderen ‚anti-aging’-Ansätzen, etwa einer Kalorienreduktion, zwar nicht aussergewöhnlich viel. Die Einnahme von Kreatin wäre aber als bislang einzige Massnahme vermutlich relativ problemlos vom Tier auf den Menschen übertragbar.“

Im Tierversuch scheint es oft ganz einfach: So können die Lebensspannen von Taufliegen oder bestimmten Fadenwürmern und Nagetieren jetzt schon deutlich verlängert werden. Die bei diesen Experimenten gewonnenen Erkenntnisse lassen sich aber nur selten – wenn überhaupt – auf den Menschen übertragen. Denn der Prozess unserer Alterung ist immer noch nur im Ansatz verstanden. Einige wichtige Mechanismen, die dabei eine Rolle spielen, sind bereits bekannt. So greifen etwa so genannte freie Sauerstoffradikale Zellen an. Zur Alterung des Körpers tragen aber auch Fehlfunktionen in bestimmten Stoffwechselwegen bei, die dann noch oftmals miteinander verknüpft sind. Diese komplexen Wechselwirkungen aber machen es umso schwieriger, die Faktoren und molekularen Abläufe der Alterung zu beeinflussen und zu kontrollieren. „Eine verstärkte Produktion von Enzymen, die als Antioxidantien wirken, kann beispielsweise die Lebensspanne in verschiedenen Organismen verlängern“, so Klopstock. „Eine derartige Massnahme auf genetischer Ebene kann aber im Menschen nicht einfach vorgenommen werden. Die Verfütterung von Antioxidantien an Mäuse aber hatte wiederum keinen Einfluss auf deren Alterung.“

Eine schützende Wirkung von Kreatin auf Nervenzellen war in den letzten Jahren in Tiermodellen für Parkinson und Chorea Huntington bereits gezeigt worden. Da diese neurodegenerativen Erkrankungen auf ähnlichen molekularen Mechanismen beruhen wie der Alterungsvorgang selbst, wollte das Team um Klopstock die Auswirkungen der Substanz auf die Lebensspanne von Mäusen testen. Dazu verabreichten sie 162 weiblichen Mäusen die gleiche Diät, wobei bei der Hälfte der Tiere Kreatin beigemischt war. Es zeigte sich, dass die Lebensspanne der Tiere, die Kreatin zu fressen bekamen, im Schnitt um neun Prozent verlängert war. „Wir fanden aber noch weitere positive Effekte“, berichtet Klopstock. „So schnitten die Mäuse im hohen Alter körperlich, also in puncto Muskelkraft und Gleichgewicht, aber auch in Bezug auf ihr Gedächtnis, deutlich besser ab. Das zeigte sich unter anderem daran, dass sich eine geringere Menge des Alterspigments Lipofuszin im Gehirn ablagerte, und auch die freien Sauerstoffradikale reduziert waren. Dagegen steigerte sich die Aktivität von ‚anti-aging’-Genen im Gehirn, die das Wachstum der Neuronen fördern und diese Zellen schützen sowie das Lernen erleichtern. Ingesamt also verbesserte die Einnahme von Kreatin die Gesundheit von Mäusen und verlängerte ihre Lebenszeit. Weil die gute Verträglichkeit von Kreatin bereits bekannt und erprobt ist, könnte diese Substanz möglicherweise also auch zu einem gesunden Altern beim Menschen beitragen.“

Referenzen:

Bender A, Beckers J, Schneider I, Holter SM, Haack T, Ruthsatz T, Vogt-Weisenhorn DM, Becker L, Genius J, Rujescu D, Irmler M, Mijalski T, Mader M, Quintanilla-Martinez L, Fuchs H, Gailus-Durner V, de Angelis MH, Wurst W, Schmidt J, Klopstock T.
Related Articles, Links
Abstract Creatine improves health and survival of mice.
Neurobiol Aging. 2007Apr 6; [Epub ahead of print]

Brewer GJ, Wallimann TW. (2000).
Protective effect of the energy precursor creatine against toxicity of glutamate and beta-amyloid in rat hippocampal neurons.
J Neurochem. 74(5):1968-78.

Hespel P, Op't Eijnde B, Van Leemputte M, Urso B, Greenhaff PL, Labarque V, Dymarkowski S, Van Hecke P, Richter EA. (2001).
Oral creatine supplementation facilitates the rehabilitation of disuse atrophy and alters the expression of muscle myogenic factors in humans.
Journal of Physiology 536(Pt 2):625-633.

Jones AM, Carter H, Pringle JS, Campbell IT. (2002).
Effect of creatine supplementation on oxygen uptake kinetics during submaximal cycle exercise.
Journal of Applied Physiology 92(6):2571-2577.

Lawler JM, Barnes WS, Wu G, Song W, Demaree S. (2002).
Direct antioxidant properties of creatine.
Biochem Biophys Res Commun. 290:47-52.

Nelson AG, Day R, Glickman-Weiss EL, Hegsted M, Kokkonen J, Sampson B.(2000).
Creatine supplementation alters the response to a graded cycle ergometer test.
European Journal of Applied Physiology 83(1):89-94.

Passaquin AC, Renard M, Kay L, Challet C, Mokhtarian A, Wallimann T, Ruegg UT. (2002).
Creatine supplementation reduces skeletal muscle degeneration and enhances mitochondrial function in mdx mice.
Neuromuscul Disord. 12(2):174-82.

Pulido SM, Passaquin AC, Leijendekker WJ, Challet C, Wallimann T, Ruegg UT. (1998).
Creatine supplementation improves intracellular Ca2+ handling and survival in mdx skeletal muscle cells.
FEBS Lett. 439(3):357-62

Rico-Sanz J, Mendez Marco MT. (2000).
Creatine enhances oxygen uptake and performance during alternating intensity exercise.
Medicine and Science in Sports and Exercise 32(2):379-85.

Terjung RL, Clarkson P, Eichner ER, Greenhaff PL, Hespel PJ, Israel RG, Kraemer WJ, Meyer RA, Spriet LL, Tarnopolsky MA, Wagenmakers AJ, Williams MH (2000). American College of Sports Medicine roundtable.
The physiological and health effects of oral creatine supplementation.
Medical Sciences in Sports and Exercise 32(3):706-717.

Wallimann T, Wyss M, Brdiczka D, Nicolay K, Eppenberger HM (1992)
Intracellular compartmentation, structure and function of creatine kinase isoenzymes in tissues with high and fluctuating energy demands: the “phosphocreatine circuit” for cellular energy homeostasis.
Biochemical Journal. 281 ( Pt 1):21-40. Review.

Wallimann, T. Schlattner, U., Guerrero, L., and Dolder, M. (1999).
The phosphocreeatine circuit and creatine supplementation, both come of age!
In the book: Guanidino Compounds: Volume 5 (edited by A.Mori, M. Ishida, and J.F. Clark) Blackwell Science Asia Pty Ltd. pp 117-129.

Watanabe A, Kato N, Kato T. (2002).
Effects of creatine on mental fatigue and cerebral hemoglobin oxygenation.
Neuroscience Research 42(4):279-285

Wyss M, Schulze A. (2002).
Health implications of creatine: can oral creatine supplementation protect against neurological and atherosclerotic disease?
Neuroscience112(2):243-60