Kreatyna a buforowanie energii w tkankach siatkówki i nerwu wzrokowego
Wstęp
Komórki zwojowe siatkówki (RGC) to neurony, które przesyłają sygnały wzrokowe z oka do mózgu. Zależą one od wysokoenergetycznego metabolizmu, ponieważ muszą utrzymywać sygnały elektryczne na długich dystansach. W jaskrze i związanych z nią neuropatiach nerwu wzrokowego, podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe (IOP) lub słabe ukrwienie mogą obciążać RGC, ograniczając dostęp tlenu i składników odżywczych. Pojawiające się dowody sugerują, że RGC pod wpływem stresu wywołanego ciśnieniem cierpią na wczesną niewydolność energetyczną – ich poziom ATP spada przed jakąkolwiek widoczną utratą komórek (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tym samym terapie, które zwiększają energię komórkową, mogą chronić RGC przed degeneracją. Jednym z kandydatów jest kreatyna, związek, którego komórki używają do buforowania energii. Ten artykuł przegląda, w jaki sposób kreatyna i jej wysokoenergetyczna forma fosfokreatyna (PCr) wspierają RGC w stresie i co to może oznaczać dla jaskry i starzenia się.
Bufor energetyczny kreatyna–fosfokreatyna
Kreatyna to naturalna cząsteczka wytwarzana w wątrobie, nerkach i trzustce (z argininy, glicyny, metioniny) i przechowywana głównie w mięśniach (≈95%), a także w mózgu i innych tkankach (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Wewnątrz komórek kreatyna jest przekształcana w fosfokreatynę (PCr) i z powrotem przez enzym kinazę kreatynową (CK). Ten system PCr–KREATYNA służy jako bufor energetyczny: gdy ATP jest szybko zużywane (na przykład podczas skurczu mięśnia lub sygnalizacji neuronów), PCr oddaje swój fosfor do difosforanu adenozyny (ADP), aby ponownie utworzyć ATP. Mówiąc prościej, PCr może regenerować ATP znacznie szybciej niż same mitochondria (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
W praktyce, w ciągu kilku sekund intensywnej aktywności, ATP komórki w spoczynku ulega wyczerpaniu, ale system CK wkracza, przekształcając PCr z powrotem w ATP, aby utrzymać stabilny poziom energii (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Po ustąpieniu aktywności, nadmiar ATP może ponownie naładować kreatynę z powrotem w PCr na następny cykl. Ten odwracalny cykl sprawia, że kreatyna/PCr jest „gotową rezerwą” energii, szczególnie ważną w komórkach o wysokim i szybkim zapotrzebowaniu na energię (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Ważne jest, że ten system występuje nie tylko w mięśniach, ale także w komórkach nerwowych. Neurony (w tym RGC) ekspresują izoformy CK, które umożliwiają im wykorzystywanie kreatyny. W rzeczywistości neurony siatkówki ekspresują głównie mitochondrialną CK, podczas gdy komórki glejowe siatkówki wykorzystują cytozolowe CK (docslib.org). Przechowując pulę PCr w komórkach, tkanki takie jak siatkówka mogą uzyskać natychmiastowe zaopatrzenie w ATP w razie potrzeby.
Kreatyna w siatkówce i nerwie wzrokowym
Rola kreatyny w metabolizmie RGC
W siatkówce RGC mają bardzo wysokie zapotrzebowanie na energię. Nawet krótkie impulsy wymagają znacznej ilości ATP dla pomp jonowych i sygnalizacji. Gdy IOP wzrasta lub przepływ krwi spada, RGC mogą stać się niedokrwienne, co oznacza, że tlen i składniki odżywcze nie mogą sprostać zapotrzebowaniu. W takich sytuacjach rezerwa PCr jest kluczowa. Badania wskazują, że gdy przepływ krwi w nerwie wzrokowym jest słaby (jak może się zdarzyć w jaskrze), tkanki polegają na PCr, aby zapobiec gwałtownemu spadkowi poziomu ATP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Innymi słowy, fosfokreatyna działa jak lokalna „bateria” energetyczna, z której RGC mogą czerpać w czasie stresu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Prace eksperymentalne na innych nerwach potwierdzają to: dodanie kreatyny przed wywołanym niedokrwieniem chroniło aksony mózgu i zapobiegało wyczerpaniu ATP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Te odkrycia sugerują, że RGC mogłyby podobnie skorzystać z dodatkowej kreatyny w warunkach stresu wywołanego IOP. Idea polega na tym, że jeśli RGC są w stanie lepiej utrzymać ATP za pośrednictwem systemu CK–PCr, mogą być bardziej odporne na uszkodzenia i śmierć.
Badania laboratoryjne kreatyny i neuronów siatkówki
Kilka badań testowało wpływ kreatyny na neurony siatkówki. W hodowlach komórek siatkówki szczurów, dodanie kreatyny do medium chroniło neurony (w tym RGC) przed śmiercią spowodowaną toksynami metabolicznymi lub ekscytotoksycznością glutaminianową (docslib.org). W tych eksperymentach in vitro, kreatyna drastycznie zmniejszyła utratę komórek spowodowaną przez trucizny energetyczne (takie jak azydek sodu) lub przez NMDA (agonistę glutaminianu) (docslib.org). Zablokowanie CK eliminowało ochronę, potwierdzając, że efekt był realizowany za pośrednictwem bufora energetycznego kreatyny (docslib.org). Wyniki te pokazują, że kreatyna może bezpośrednio wspierać neurony siatkówki, gdy ich produkcja energii jest celowo upośledzona.
Jednak przeniesienie tego na nienaruszone oczy okazało się wyzwaniem. W żywych modelach szczurzych urazu siatkówki (ekscytotoksyczność NMDA lub krótkotrwałe niedokrwienie wysokim IOP), doustne podawanie kreatyny zwierzętom podnosiło poziom kreatyny w siatkówce, ale nie poprawiło znacząco przeżycia RGC (docslib.org). Innymi słowy, pomimo że kreatyna wnikała do siatkówki in vivo, nie udało się jej uratować RGC przed ostrym urazem w tych badaniach (docslib.org). Powody tej rozbieżności nie są w pełni jasne; może to wiązać się z różnicami w podawaniu, czasie lub ciężkości urazu.
Ogólnie rzecz biorąc, dane laboratoryjne sugerują, że choć kreatyna może chronić neurony siatkówki w kontrolowanych warunkach, jej korzyści w modelach jaskry na całych zwierzętach nie zostały udowodnione. Ta luka podkreśla potrzebę dalszych badań nad dawkowaniem kreatyny, jej formułowaniem (aby przekraczać bariery lub dłużej pozostawać w tkankach) oraz czasem podawania w tkankach oka.
Inne spostrzeżenia z modeli neurodegeneracyjnych
Potencjał kreatyny wykracza poza oko. Była ona szeroko badana w innych schorzeniach neurologicznych charakteryzujących się niewydolnością energetyczną. Na przykład kreatyna wykazuje szerokie działanie neuroprotekcyjne w modelach udaru i niedotlenienia mózgu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zainteresowanie kliniczne obejmowało chorobę Parkinsona, chorobę Huntingtona, stwardnienie zanikowe boczne (ALS), chorobę Alzheimera, a nawet zaburzenia psychiczne (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W zwierzęcych modelach choroby Parkinsona (z wywołaną toksynami dysfunkcją mitochondrialną), kreatyna w diecie poprawiła przeżycie neuronów we wczesnych badaniach. U ludzi kreatyna była testowana w badaniach klinicznych pod kątem choroby Parkinsona i upośledzenia pamięci, ze względu na jej właściwości antyoksydacyjne i buforujące ATP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Chociaż te dziedziny są odrębne od okulistyki, łączy je kluczowa koncepcja: neurony, które tracą równowagę energetyczną, mają tendencję do obumierania. Jeśli kreatyna może spowolnić neurodegenerację w jednym systemie, może pomóc w innym. W związku z tym lekcje z badań mózgu i rdzenia kręgowego wspierają eksplorację kreatyny dla siatkówki. W rzeczywistości nikotynamid (witamina B3), który pośrednio zwiększa energię komórkową, wykazał ochronne działanie na RGC w modelach jaskry (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) – co sugeruje, że wsparcie metaboliczne może pomóc RGC. Kreatyna jest logicznym kandydatem w tej kategorii.
Starzenie ogólnoustrojowe i korzyści funkcjonalne
Poza oczami, kreatyna ma znane korzyści dla starzejących się mięśni i funkcji mózgu. U osób starszych suplementacja kreatyną (często w połączeniu z ćwiczeniami) poprawia masę mięśniową, siłę i zdrowie kości (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Metaanalizy starszych populacji pokazują, że kreatyna + trening oporowy znacząco zwiększa beztłuszczową masę ciała i masę mięśniową w porównaniu z samym treningiem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Może to przełożyć się na lepszą funkcję fizyczną i niezależność u osób starszych.
Pod względem poznawczym istnieją obiecujące oznaki, że kreatyna może pomóc. Starzenie się wiąże się z naturalnym spadkiem poziomu kreatyny w mózgu, a badania wykazały, że osoby starsze przyjmujące kreatynę czasami lepiej wypadają w testach pamięci lub inteligencji. Jedna z recenzji zauważyła, że kreatyna „może poprawić funkcje poznawcze u osób starszych”, chociaż mechanizmy nie są w pełni zrozumiane (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dane dotyczące bezpieczeństwa i skuteczności sugerują, że kreatyna przekracza barierę krew-mózg, więc podnosi poziom PCr w mózgu, a także PCr w mięśniach (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Doprowadziło to badaczy do zaproponowania kreatyny jako dodatku w łagodnych zaburzeniach poznawczych lub wczesnej demencji, choć nadal potrzebne są duże badania.
Podsumowując, kreatyna nie jest tylko dla sportowców – jest coraz częściej postrzegana jako ogólny wzmacniacz energii dla starzejących się tkanek. Jej historia w zachowaniu funkcji mięśni i być może mózgu wspiera ideę, że „jeśli działa tam, może pomoże także zestresowanemu nerwowi wzrokowemu”.
Uwagi dotyczące bezpieczeństwa: wpływ na nerki i płyny
Kreatyna jest szeroko stosowana i ogólnie bezpieczna w zalecanych dawkach (zazwyczaj ładowanie ~20 g/dzień przez tydzień, a następnie utrzymanie 3–5 g/dzień). Jej profil bezpieczeństwa został dokładnie zbadany. Głównym obserwowanym efektem w wielu badaniach jest niewielki przyrost masy ciała, zazwyczaj tylko kilka kilogramów, z powodu zatrzymania wody w mięśniach (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). U zdrowych osób nie występują konsekwentnie żadne poważne szkodliwe skutki uboczne.
Duża metaanaliza badań (ponad 400 osób) wykazała, że poza przyrostem masy ciała, nie było różnic w nawodnieniu ani objętości nerek między użytkownikami kreatyny a grupą kontrolną (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W rzeczywistości, zwiększona woda wewnątrzkomórkowa wydaje się pozostawać w komórkach mięśniowych, nie zmieniając znacząco ciśnienia krwi ani objętości osocza (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zatem, choć sportowcy spekulowali o skurczach czy odwodnieniu, kontrolowane dane pokazują, że kreatyna po prostu wciąga więcej wody do komórek – coś, czym można zarządzać poprzez normalne nawodnienie i monitorowanie.
Najczęstsza obawa dotyczy funkcji nerek. Rozkład kreatyny wytwarza kreatyninę, normalny produkt odpadowy. Poziom kreatyniny we krwi nieznacznie wzrasta po użyciu kreatyny, co może imitować upośledzenie funkcji nerek w standardowych testach laboratoryjnych. Jednak aktualne dowody pokazują, że jest to łagodna zmiana laboratoryjna, a nie faktyczne uszkodzenie. Systematyczny przegląd z 2025 roku wykazał, że suplementacja kreatyną powodowała bardzo niewielki, przejściowy wzrost kreatyniny w surowicy, ale nie powodowała zmian w szybkości filtracji kłębuszkowej (GFR) (bmcnephrol.biomedcentral.com) (bmcnephrol.biomedcentral.com). Mówiąc prościej, użytkownicy kreatyny mieli wyższy poziom kreatyniny w badaniach laboratoryjnych (z powodu większego obrotu), ale ich nerki filtrowały równie dobrze jak u osób nieużywających. Wniosek: stosowana odpowiedzialnie u zdrowych dorosłych kreatyna nie szkodzi funkcji nerek (bmcnephrol.biomedcentral.com) (bmcnephrol.biomedcentral.com). Oczywiście, osoby z istniejącą chorobą nerek powinny skonsultować się z lekarzem przed użyciem jakiegokolwiek suplementu.
Równowaga płynów to kolejna kwestia. Jak zauważono, kreatyna ma tendencję do zwiększania całkowitej ilości wody w organizmie – głównie wewnątrz komórek. Wczesne badania wykazały, że tydzień ładowania kreatyną znacząco zwiększył całkowitą ilość wody w organizmie (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zazwyczaj nie jest to niebezpieczne; po prostu sprawia, że mięśnie wydają się pełniejsze. Niedawne duże badanie populacyjne (dane dietetyczne NHANES) zbadało, jak różne spożycie kreatyny w diecie wpływało na markery nawodnienia u tysięcy osób. Stwierdzono, że bardzo wysokie spożycie kreatyny (powyżej typowych poziomów dietetycznych) było w rzeczywistości związane z nieco niższą całkowitą zawartością wody w organizmie i objętością płynów oraz subtelnymi zmianami w osmolalności krwi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Było to nieoczekiwane i sugeruje, że związek między kreatyną a nawodnieniem jest złożony. Wniosek dla pacjentów jest minimalny: umiarkowane stosowanie kreatyny może powodować niewielkie zatrzymanie wody, ale nie powinno prowadzić do odwodnienia. Nadal zaleca się picie normalnych ilości wody podczas przyjmowania kreatyny, zwłaszcza podczas ćwiczeń.
Jeśli chodzi o ogólne bezpieczeństwo, szeroki przegląd dotyczący osób starszych przyjmujących kreatynę nie wykazał nie odnotowano wzrostu żadnych skutków ubocznych w porównaniu z placebo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kreatyna została oceniona przez organy regulacyjne (np. FDA) i potwierdzono jej bezpieczeństwo dla zdrowego stosowania. Najczęściej zgłaszane problemy to łagodne dolegliwości żołądkowo-jelitowe (rzadkie) lub skurcze mięśni (dyskusyjne), ale występują one nie częściej niż w grupach kontrolnych. Biorąc pod uwagę ten rekord bezpieczeństwa, dodanie kreatyny u starszych pacjentów w celu poprawy bilansu energetycznego jest rozsądną propozycją, jeśli odbywa się pod nadzorem lekarza.
Znaczenie dla jaskry i kierunki badań
Łącząc to dla jaskry: jaskra jest obecnie rozumiana nie tylko jako wysokie ciśnienie, ale jako chroniczny kryzys energetyczny RGC. Badania na mysich modelach jaskry (np. myszy DBA/2J) pokazują, że wysokie IOP i starzenie się wyczerpują ATP w nerwie wzrokowym na długo przed śmiercią komórek (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Logika podpowiada, że wzmocnienie zaopatrzenia RGC w energię może spowolnić lub zapobiec degeneracji. Kreatyna, uzupełniając ATP za pośrednictwem PCr, jest wiarygodnym środkiem neuroprotekcyjnym w tym kontekście (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (docslib.org).
Aby przełożyć tę ideę, potrzebne są nowe badania z konkretnymi punktami końcowymi i biomarkerami ukierunkowanymi na oko. Kluczowe zalecenia obejmują:
- Punkty końcowe obrazowania okulistycznego: Przyszłe badania powinny obejmować obrazowanie strukturalne nerwu wzrokowego i siatkówki. Optyczna koherentna tomografia (OCT) może mierzyć grubość warstwy włókien nerwowych siatkówki (RNFL) i warstwy komórek zwojowych. Te ilościowe pomiary są wrażliwe na wczesną utratę RGC. Na przykład, cienienie RNFL/OCT jest silnie związane z ciężkością jaskry (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Każde leczenie neuroprotekcyjne powinno dążyć do spowolnienia cienienia. Inną metodą obrazowania jest optyczna angiografia koherentna (OCTA), która wizualizuje przepływ krwi w siatkówce; ponieważ dostarczanie energii wiąże się z krążeniem, OCTA mogłaby monitorować zmiany naczyniowe.
- Testy funkcjonalne: Testowanie funkcji wzroku jest kluczowe. Standardowe pola widzenia wykrywają utratę wzroku spowodowaną jaskrą, ale bardziej specyficzne testy, takie jak elektroretinogram wzorowy (PERG) lub wieloogniskowe VEP, mogą bezpośrednio mierzyć funkcję RGC. Uwzględnienie amplitudy lub latencji PERG jako punktu końcowego mogłoby ujawnić wczesne korzyści funkcjonalne kreatyny, które poprzedzają zmiany w polu widzenia.
- Obrazowanie metaboliczne: Wpływ kreatyny na metabolizm energetyczny można śledzić za pomocą zaawansowanego obrazowania. Spektroskopia rezonansu magnetycznego (^31P-MRS) może nieinwazyjnie mierzyć poziomy PCr i ATP w tkance nerwowej (wykazano w mózgu). Była ona również stosowana w drogach wzrokowych (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). ^31P-MRS nerwu wzrokowego lub kory wzrokowej po suplementacji mogłoby bezpośrednio wykazać, czy poziomy PCr wzrastają w układzie wzrokowym. Podobnie, spektroskopia bliskiej podczerwieni (NIRS) lub oksymetria siatkówki mogłaby monitorować zmiany w zużyciu tlenu/glukozy w siatkówce.
- Projekt badań klinicznych: Potrzebne byłyby randomizowane badania u pacjentów z jaskrą lub osób wysokiego ryzyka. Ważne czynniki to dawkowanie (prawdopodobnie podobne do stosowania w sporcie, ~3-5 g/dzień), czas trwania (miesiące do lat) oraz kontrola innych czynników ryzyka (IOP, ciśnienie krwi). Punkty końcowe powinny łączyć obrazowanie oka i funkcję (jak wyżej) z biomarkerami neurodegeneracyjnymi (np. łańcuch lekki neurofilamentów), jeśli są dostępne. Biorąc pod uwagę profil kreatyny, badania mogłyby rozpocząć się od pacjentów z jaskrą z normalnym ciśnieniem, u których już występuje wrażliwość RGC, aby sprawdzić, czy spadek wzroku spowalnia bez zmian ciśnienia.
- Monitorowanie bezpieczeństwa: Mimo że kreatyna jest ogólnie bezpieczna, w badaniach okulistycznych należy profilaktycznie monitorować markery nerkowe i stan płynów. U starszych pacjentów z jaskrą należy sprawdzić funkcję nerek i nawodnienie, zwłaszcza jeśli mają współistniejące choroby lub przyjmują inne leki.
Ogólnie rzecz biorąc, obecne dowody nie są jeszcze wystarczające, aby zalecać kreatynę w leczeniu jaskry. Jednak jej znane korzyści systemowe dla mięśni i być może mózgu w procesie starzenia, w połączeniu z konkretnymi danymi, że może wspierać RGC w hodowli (docslib.org) i metabolizm energetyczny w nerwach (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), czynią go obiecującym kierunkiem. Dobrze zaprojektowane badania z okulistycznymi punktami końcowymi (OCT/PERG) i być może obrazowaniem metabolicznym (MRS) wyjaśniłyby, czy suplementacja kreatyną może rzeczywiście dodać energii nerwowi wzrokowemu i chronić wzrok.
Wniosek
Jaskra może być postrzegana jako choroba niedoboru energii komórek RGC. Kreatyna, poprzez wzmocnienie bufora energetycznego fosfokreatyny, oferuje racjonalny sposób na utrzymanie neuronalnego ATP w warunkach stresu. Badania in vitro wykazują wyraźne korzyści dla neuronów siatkówki (docslib.org), a badania nad chorobami neurodegeneracyjnymi sugerują szerszy potencjał (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bezpieczeństwo kreatyny i korzyści związane ze starzeniem się (mięśnie, być może mózg) dodatkowo wspierają jej eksplorację w zdrowiu oczu. Następnym krokiem są ukierunkowane badania: próby i badania na zwierzętach zaprojektowane z obrazowaniem nerwu wzrokowego i testami funkcji RGC, aby sprawdzić, czy ten suplement dla sportowców może również udźwignąć potrzeby energetyczne siatkówki.
Ready to check your vision?
Start your free visual field test in less than 5 minutes.
Start Test Now