Трёхмерная сеть креатинового обмена: от внутриклеточного энергетического челнока к системному регуляторному переключателю метаболизма

Введение: Креатин служит внутриклеточным переносчиком высокоэнергетических фосфатных связей, обеспечивая быструю передачу АТФ от клеточных компартментов, где вырабатывается энергия, к компартментам, где она расходуется. В скелетных мышцах креатин координирует распределение энергии между митохондриальным окислительным фосфорилированием, гликолизом и фосфагенной системой. Поэтому приём креатина быстро повышает мышечную работоспособность и широко используется в качестве эргогенного средства в силовых видах спорта. Недавние исследования показали, что усиление обмена креатина в жировой ткани способствует обновлению бурых адипоцитов и увеличивает энергозатраты в условиях холода или малоподвижного образа жизни, тем самым улучшая системный метаболизм. Помимо традиционного применения в качестве спортивной добавки, сеть креатинового обмена стала перспективной терапевтической мишенью при метаболических заболеваниях.

Область обзора: В обзоре прослеживается история изучения креатина и рассматриваются последние достижения в этой области; в заключение предложены три аспекта современной концепции креатинового обмена: (1) внутриклеточный транспорт энергии; (2) метаболическая ось «мышечная ткань — жировая ткань»; (3) системное восприятие энергетического статуса и метаболическое перепрограммирование.

Основные выводы: Креатиновый цикл обеспечивает направленный поток энергии через митохондриальные супракомплексы VDAC/ANT-CK и перезапускает системный метаболизм посредством внутриклеточных энергетических туннелей и взаимодействия между органами. Конденсаты креатинкиназы (CK), формирующиеся посредством жидкость–жидкость фазового разделения, позволяют быстро удовлетворять энергетические потребности во время физической нагрузки. Поэтому воздействие на динамику фазы CK может стать перспективным подходом для повышения спортивной работоспособности и лечения метаболических заболеваний.