Kreatin kann das Gehirn schützen, die Stimmung verbessern und das Gedächtnis verbessern, wie Wissenschaftler gezeigt haben

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Kreatin mehr kann, als nur Muskeln aufzubauen: Es steigert die Belastbarkeit des Gehirns, verbessert die Stimmung und unterstützt die kognitive Funktion durch biochemische Prozesse, die durch Bewegung aktiviert werden.

Kreatinpräparate sind weithin für ihre Fähigkeit bekannt, Muskelmasse und Kraft zu steigern und die sportliche Leistung zu verbessern. Eine aktuelle Studie in der Fachzeitschrift Frontiers in Nutrition untersuchte die Auswirkungen auf die Gehirn- und Muskelgesundheit über die Gehirn-Muskel-Achse.

Einführung

Sowohl das Gehirn als auch die Skelettmuskulatur verbrauchen bei körperlicher Aktivität enorme Mengen Energie. Kreatin ist ein wichtiges regulatorisches Molekül in beiden Organsystemen und verhindert Schäden in Zeiten hohen Energiebedarfs. Es sorgt für eine schnelle Energieversorgung in Form von ATP, reduziert oxidativen Stress und bekämpft Entzündungen.

Was ist Kreatin?

Kreatin, auch Methylguanidinacetat genannt, ist ein stickstoffreiches Molekül, das aus den Aminosäuren Arginin, Glycin und Methionin besteht. Es wird hauptsächlich in Leber und Gehirn synthetisiert, kann aber auch aus Rind-, Fisch- oder Schweinefleisch gewonnen und als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen werden.

Kreatin beeinflusst mehrere Zellwege und hat vielfältige Wirkungen. Zu den Ergebnissen gehören eine verbesserte Energiebilanz, entzündungshemmende Effekte, Muskelhypertrophie und eine verbesserte Glukoseregulation.

Kreatin und die Muskel-Hirn-Achse

Muskelzellen setzen Myokine frei, Signalproteine, die entfernte Organe, einschließlich des Gehirns, beeinflussen. Myokine können über die Muskel-Hirn-Achse die Gehirngesundheit beeinflussen und möglicherweise zur allgemeinen körperlichen Leistungsfähigkeit beitragen, nicht nur zu Kraft- oder Ausdauergewinnen.

Durch das Durchdringen der Blut-Hirn-Schranke stimulieren Myokine die neuronale Proliferation, fördern die Bildung neuer Nervenbahnen und verbessern die Effizienz bestehender neuronaler Schaltkreise. Auf diese Weise steigern sie die kognitiven Fähigkeiten und unterdrücken unerwünschte Verhaltensänderungen. Sie schützen Neuronen außerdem vor Entzündungen und Schäden durch oxidativen Stress und erhalten so die kognitive Funktion, insbesondere bei altersbedingtem oder pathologischem Stress.

Die Muskel-Hirn-Achse gilt als wechselseitiges, interaktives Kommunikationssystem, an dem Myokine beteiligt sind, insbesondere der vom Gehirn abgeleitete neurotrophe Faktor (BDNF), Cathepsin B, Interleukin-6 (IL-6), der insulinähnliche Wachstumsfaktor 1 (IGF-1), Irisin und Laktat. BDNF ist ein wichtiges neurotrophes Protein, das für Neurogenese und Neuroplastizität verantwortlich ist und das Gedächtnis verbessert.

Der größte Teil des BDNF im Blut stammt aus dem ruhenden Gehirn oder während körperlicher Aktivität. Akute körperliche Belastung führt zu einem kurzfristigen Anstieg des BDNF-Spiegels. Myokine beeinflussen den Fettstoffwechsel und stimulieren die Umwandlung von inaktivem weißem Fett in aktives braunes Fett. Sie fördern außerdem die Knochenbildung und verbessern die Endothelfunktion.

Kreatin als Energiequelle

Kreatin gelangt über ein Transportmolekül in die Zellen. Ein Drittel verbleibt in freier Form in der Zelle, der größte Teil wird jedoch zu Phosphokreatin (PCr) phosphoryliert. Dies ist die Quelle aktiven Phosphats für ADP, das es in ATP umwandelt.

Dieser schnelle Anstieg der PCr-Speicher im Muskel ermöglicht eine schnelle ATP-Resynthese und liefert so bei hochintensiven Aktivitäten wie Sprinten oder Krafttraining schnelle Energie. Dieser Prozess ist in Geweben mit hohem Energiebedarf – Muskeln, Gehirn und Herz – am ausgeprägtesten.

Kreatin-Ergänzungen

In Kombination mit Krafttraining trägt Kreatin zur Steigerung der Muskelmasse und der Muskelkraft bei. Es verbessert die Trainingsanpassung und die Regeneration. Diese Effekte können durch die Ausschüttung von Myokinen und damit die Förderung des Anabolismus in den Muskelzellen entstehen.

Kreatin reguliert das Gleichgewicht zwischen entzündungshemmenden und entzündlichen Reaktionen auf intensives Training. Es kann helfen, Verletzungen vorzubeugen und die Körpertemperatur während des Trainings stabil zu halten.

Kreatin stimuliert nicht nur direkt die Myokinproduktion, sondern beeinflusst auch andere Signalwege, die mit der Myokinregulation verbunden sind, wie beispielsweise den mTOR-Signalweg. Beispielsweise erhöht eine Kreatin-Supplementierung den IGF-1-Spiegel, einen Wachstumsfaktor, der die neuronale Proliferation und die synaptische Plastizität verbessert.

Eine durch Kreatin hervorgerufene Verbesserung der anaeroben Leistungsfähigkeit bei wiederholten Phasen hochintensiver Muskelaktivität kann bei zyklischen Sportarten, die eine schnelle Beschleunigung oder Endsprints erfordern, wie etwa Bahnradfahren, von Vorteil sein.

Laktat ist ein Myokin und ein Produkt des anaeroben Muskelstoffwechsels. Die Blutlaktatkonzentrationen stiegen jedoch nach kurzfristiger Kreatingabe nicht an. Laktat fördert den Anstieg des BDNF-Spiegels, möglicherweise aufgrund einer erhöhten Myokinproduktion durch erhöhtes ATP bei Kreatingabe.

Kreatinpräparate können auch bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Huntington und Parkinson helfen und das zentrale Nervensystem vor Schäden durch Gehirnerschütterungen schützen. Vorläufige Studien deuten zudem auf gesundheitliche Vorteile für die Mutter während der Schwangerschaft, ein geringeres Depressionsrisiko und einen möglichen Nutzen bei altersbedingter Muskelschwäche hin.

Kreatin als Neuroprotektor

Es gibt Hinweise darauf, dass Kreatin ein Neurotransmitter ist. Es kommt in synaptischen Vesikeln, den Orten der Neurotransmission, vor und scheint die Signalübertragung kortikaler Neuronen zu beeinflussen. Auch die mitochondriale Aktivität hippocampaler Neuronen wird durch Kreatin gesteigert. Dies, kombiniert mit seiner antioxidativen Wirkung, seiner Fähigkeit, oxidativen Stress zu reduzieren, und seinen Auswirkungen auf die neurologische Entwicklung und elektrophysiologische Veränderungen, deutet darauf hin, dass Kreatin eine neuroprotektive Wirkung haben könnte.

Kreatinpräparate unterstützen intensivere Trainingseinheiten, indem sie die Freisetzung von BDNF und anderen Myokinen stimulieren. Kreatin wirkt über Myokine indirekt auf das Gehirn und dient als schnelle Energiequelle.

Kreatin beeinflusst die trainingsbedingte Freisetzung von Neurotransmittern und Zytokinen wie Serotonin und Dopamin, die die Nervenfunktion verbessern und die Neuroplastizität fördern. Es ist auch wichtig für die Emotionsregulation, was darauf hindeutet, dass Kreatin die Symptome einer Depression lindern kann.

Es gibt Hinweise darauf, dass Kreatin über myokinabhängige Wege rasche antidepressive Wirkungen entfaltet, unabhängig von einer kognitiven Verhaltenstherapie. In einer kürzlich durchgeführten Pilotstudie führte die Kombination von 5 g Kreatin pro Tag mit kognitiver Verhaltenstherapie über acht Wochen zu einer stärkeren Reduktion der Depressionswerte als die alleinige kognitive Verhaltenstherapie. Umfangreichere Studien sind jedoch erforderlich.

Kreatin als Stoffwechselregulator

Kreatinpräparate verbessern den Glukosestoffwechsel durch Erhöhung der Insulinsensitivität. Insulin beeinflusst direkt die Konzentration wichtiger Myokine, die über die Muskel-Hirn-Achse wirken. Es fördert die Glukoseaufnahme in die Muskelzellen über GLUT-4 und kann so die Myokinfreisetzung als Reaktion auf körperliche Betätigung steigern.

Schlussfolgerungen

Die Einnahme von Kreatinpräparaten wird eng mit körperlicher Leistungsfähigkeit und erhöhter Myokinproduktion in Verbindung gebracht. Kreatin beeinflusst nicht nur die Muskelleistung, sondern auch die Gehirngesundheit und die kognitiven Funktionen. Es kann entzündlichen Muskelschäden vorbeugen und die Erholung nach körperlicher Anstrengung und Depressionen fördern. Aufgrund unterschiedlicher Studiendesigns, Dosierungen und individueller Reaktionen sollten diese Effekte jedoch mit Vorsicht interpretiert werden. Weitere klinische Forschung ist erforderlich, um zu bestätigen, ob Kreatin den BDNF- oder andere Myokinspiegel direkt erhöht.

Es gibt mehrere biologisch relevante Wege, die die Verbindung von Kreatin mit BDNF erklären, darunter eine erhöhte PCr-Verfügbarkeit oder die Aktivierung von PGC-1α im Skelettmuskel während des Trainings, was zu einem Anstieg von Irisin und dann von BDNF führt.

Weitere Faktoren könnten erhöhte kreatinabhängige Kalziumspiegel und die mTOR-Aktivierung in Muskelzellen sein. Die Auswirkungen einer Kreatin-Supplementierung auf BDNF und andere Myokinspiegel sind jedoch noch unbekannt. Solche Studien könnten den Nutzen einer Kreatin-Supplementierung für die körperliche und geistige Gesundheit über die Muskel-Hirn-Achse bestätigen.