Molecular and metabolic insights of creatine supplementation on resistance training

Abstract

In recent years the research problem in the field of sports supplementation has changed to explain the metabolic mechanisms by which creatine (Cr) administration enhances the performance of certain sports or simply benefits the muscular adaptation. In this review for first time the biochemical mechanisms of Cr ingestion in a cell signaling insight were analyzed, focusing on energetic bioavailability enhancement and optimization of the temporal and spatial buffering of Cr/PCr/CK system. Moreover, intensification in proliferation and differentiation processes of muscle cells (IGF-I/PI3K/Akt-PKB, SPHK1/MAPK/p38/MRFs, mTOR, cellular swelling, mitotic activity of satellite cells, actin polymerization, and myoblast fusion) and inactivation and/or reduction in the expression of ergolitic metabolites (GSK3β, myostatin and AMPK regulation) were examined. In this way, we explained from a metabolic point of view the increase in muscle mass, strength, fatigue resistance, and performance of high intensity sports after Cr monohydrate supplementation.

En los últimos años el problema de investigación en el campo de la suplementación deportiva ha cambiado al punto de explicar los mecanismos metabólicos por los cuales la administración de creatina (Cr) incrementa el rendimiento en ciertos deportes o simplemente beneficia la adaptación muscular. Esta revisión analiza por primera vez los mecanismos bioquímicos de la ingesta de Cr desde la perspectiva de señalización celular, enfocándose en la mayor biodisponibilidad energética de Cr y optimización de la acción buffer espacial/ temporal que ofrece el sistema Cr/PCr/CK. Además, se examinan aspectos relacionados con el incremento en los procesos de proliferación y diferenciación de células musculares (IGF-I/PI3K/Akt-PKB, SPHK1/ MAPK/p38/MRFs, mTOR, hinchamiento celular, actividad mitótica de células satélite, polimerización de actina y fusión de mioblastos) y la inactivación y/o reducción en la expresión de proteínas con funciones ergolíticas (GSK3β, miostatina y regulación de AMPK). De esta manera, se explican el aumento de la masa muscular, la fuerza, la resistencia a la fatiga y el rendimiento en ejercicios de alta intensidad, producidos por la suplementación con monohidrato de Cr, desde un punto de vista metabólico.