- Kreatin: Yunanca “et” veya “et” anlamına gelen kreas (κρέας) kelimesinden gelmektedir. Kreatin ilk olarak 1832 yılında Fransız kimyager Michel Eugène Chevreul tarafından iskelet kasında tanımlanmıştır. Özellikle kas hücrelerinde enerji depolama ve transferinde rol oynayan bir moleküldür.
- Kinaz: Yunanca kinein (κινειν) kelimesinden türetilmiştir ve “hareket ettirmek” veya “etkinleştirmek” anlamına gelir. Kinaz, fosfat gruplarının ATP gibi yüksek enerjili donör moleküllerden belirli substratlara transferini katalize eden bir enzimdir (fosforilasyon adı verilen bir süreç).
Kreatin kinazlar, bir fosfat grubunun fosfokreatinden (kreatin fosfat olarak da bilinir) adenosin difosfata (ADP) tersinir transferini katalize ederek adenosin trifosfat (ATP) ve kreatin oluşturan kinaz grubuna ait dimerik enzimlerdir. Bu reaksiyon genellikle Lohmann reaksiyonu olarak adlandırılır.
- CK’nın ana rolü, hücrelerde, özellikle de kaslar ve beyin gibi yüksek enerji ihtiyacı olan dokularda bir enerji rezervuarı olarak hareket etmektir.
- CK öncelikle çeşitli hücrelerin sitozolünde lokalize olur, ancak sürekli enerji için ATP havuzunun korunmasında rol oynadığı mitokondride de bulunabilir.
Laboratuvar teşhislerinde** CK seviyeleri, kalp hastalığı veya iskelet kası bozuklukları dahil olmak üzere çeşitli nedenlerden kaynaklanabilecek kas hasarını tespit etmek için kan plazmasında veya serumda ölçülür.
CK’nın Biyolojik İşlevi
Kreatin kinaz, özellikle kas kasılmasının ilk aşamalarında ATP’yi yenileyerek enerji metabolizmasında kritik bir rol oynar:
- ATP kas kasılması için gereklidir ve egzersiz sırasında rezervleri hızla tükenir.
- CK, ATP’yi yeniden oluşturmak için bir fosfat grubunun fosfokreatinden ADP’ye transferini katalize eder.
- Yeterli CK aktivitesi olmadan, kaslar ATP kaynaklarını hızla tüketir (1-2 saniye içinde) ve anaerobik glikoliz gibi diğer yollar ATP üretmeye başlamadan önce kasılmayı durdurur.
CK İzoenzim Türleri
CK çeşitli izoenzim formlarında bulunur. Bu izoenzimler üretildikleri dokuya ve spesifik rollerine göre farklılık gösterir:
Sitozolik İzoenzimler:
- CK-MM (Kas tipi)**: Öncelikle *iskelet kasında* (%98) ve daha az oranda kardiyak kasta (%70) bulunur. CK-MM kas enerji metabolizmasında önemli bir rol oynar.
- CK-BB (Beyin tipi)**: Ağırlıklı olarak *beyin dokusunda* ve diğer düz kaslarda ifade edilir.
- CK-MB (Kalp tipi)**: Öncelikle *kardiyak kasta* (%25-30) ve düşük seviyelerde (%1) iskelet kasında bulunur. Kalpteki enerji metabolizması için önemlidir ve miyokard enfarktüsünün (kalp krizi) klinik tespitinde önemli bir rol oynar.
Mitokondriyal İzoenzimler:
- CKMT1A ve CKMT1B: Her yerde bulunan mitokondriyal kreatin kinaz (umtCK) olarak da bilinen bu izoformlar beyin, iskelet kası ve kalp gibi yüksek enerji akışı gerektiren dokularda bulunur.
- CKMT2**: Aynı zamanda *sarkomerik mitokondriyal kreatin kinaz (smtCK)* olarak da bilinir, esas olarak kalp ve iskelet kasları gibi yüksek kontraktil aktiviteye sahip dokularda bulunur. Bu izoformlar kas kasılması sırasında mitokondride ATP üretimi için gereklidir.
Kreatin Kinaz Makroenzimleri
Nadir durumlarda CK, enzimin immünoglobülinlerle bir kompleks oluşturduğu makroenzimler şeklinde veya bir oligomer olarak bulunabilir:
- Makro-CK Tip I: İmmünoglobulinlere (örn. IgG veya IgA) bağlı bir CK-BB kompleksi. En sık otoimmün hastalıkları veya belirli maligniteleri olan hastalarda bulunur.
- Makro-CK Tip II: Mitokondriyal CK’nın** bir oligomeridir. Karaciğer hastalığı gibi durumlarla ilişkilidir ve sağlıklı bireylerde saptanması nadirdir.
CK Düzeyleri için Referans Aralığı
Uluslararası Klinik Kimya Federasyonu’na (IFCC)** göre, serumdaki CK seviyeleri için referans aralıkları şunlardır:
- Erkekler**: ≤170 U/L
- Kadınlar**: ≤145 U/L
- Çocuklar: ≤370 U/L
Gerçek referans aralığı, laboratuvara ve kullanılan özel test yöntemine bağlı olarak biraz değişebilir.
Teşhis Sonuçları
Kalp Rahatsızlıkları:
- CK-MB, kardiyak dokuya özgüllüğü nedeniyle miyokard enfarktüsünün (MI) tespitinde kullanılır. CK-MB seviyeleri kalp kası hasarından sonraki 3-6 saat içinde yükseldiğinden ve 12-24 saat civarında zirve yaptığından, özellikle erken miyokardiyal hasarı tespit etmek için yararlıdır. Ayrıca trombolitik tedavinin başarısını değerlendirmek ve kararsız anjina veya miyokardit gibi durumlarda riski sınıflandırmak için de kullanılır.
- Bununla birlikte CK-MB, miyokardiyal hasar için troponinlerin özgüllüğünden yoksundur ve daha doğru tanı için genellikle troponin seviyeleri ile birlikte kullanılır.
İskelet Kası Bozuklukları:
- CK-MM**, *iskelet kasında* bulunan baskın izoenzimdir ve serum yüksekliği iskelet kası hasarını gösterir. Miyozit**, *kas distrofisi* ve rabdomiyoliz gibi hastalıklar yüksek CK-MM seviyeleri gösterir. Ezilme yaralanmaları veya yoğun egzersiz gibi fiziksel travmalar da CK-MM’de belirgin artışlara neden olabilir.
Yükselmiş CK Seviyelerinin Yorumlanması
CK seviyelerindeki** artış kas hücresi hasarını gösterir. CK seviyelerindeki artışın derecesi ve şekli altta yatan nedenin belirlenmesine yardımcı olabilir:
Kalp Kası Hastalıkları:
- Miyokard enfarktüsü** (kalp krizi): Yüksek CK-MB seviyeleri kardiyomiyosit nekrozuna bağlı olarak ortaya çıkar ve değerler tipik olarak 7.500 U/L’nin altında kalır.
- Endokardit**, *perikardit*, *miyokardit* ve koroner kalp hastalığı (KKH) da CK, özellikle de CK-MB’nin yükselmesine yol açabilir.
İskelet Kası Hastalıkları:
- Miyozit**, *kas distrofisi* ve dermatomiyozit, genellikle normalin önemli ölçüde üzerinde yüksek CK seviyelerine neden olur ve değerler bazen ciddi vakalarda 25.000 U/L veya daha yüksek değerlere ulaşır.
- CK yüksekliğinin diğer nedenleri arasında rabdomiyoliz, crush sendromu ve endurans antrenmanı gibi yoğun fiziksel aktivite yer alır.
Keşif
1832: Kreatinin Keşfi
- Fransız kimyager Michel Eugène Chevreul ilk olarak iskelet kasındaki kreatini keşfetti. Bu, molekülün kas enerji metabolizmasındaki rolünün anlaşılmasında ilk adımdı.
1934: Kreatin Fosfatın Keşfi
- İngiliz biyokimyacılar Grace E. ve Philip Eggleton, kas hücrelerinde enerjinin depolanması ve transferinde anahtar bir molekül olan kreatin fosfatı (veya fosfokreatini) keşfettiler. Bu bulgu, kreatin fosfatın dokularda ADP’den ATP’yi hızla yeniden üretebilen yüksek enerjili bir rezervuar görevi gördüğünü ortaya koymuştur.
1935: Lohmann Reaksiyonu
- Karl Lohmann** kreatin fosfatın bir fosfat grubunu ADP’ye aktararak ATP oluşturduğu reaksiyonu tanımladı. Kreatin kinaz tarafından katalize edilen bu reaksiyon, kas hücrelerindeki kısa süreli enerji tedarikini anlamak için çok önemliydi.
1960‘lar: Kreatin Kinaz İzoenzimlerinin Keşfi
- Araştırmacılar, sırasıyla iskelet kası, kalp kası ve beyin dokusuna özgü olan CK-MM, CK-MB ve CK-BB dahil olmak üzere kreatin kinazın farklı izoformlarını tanımladılar. Bu keşif, klinisyenlerin CK izoenzimlerini dokuya özgü hasar için biyobelirteç olarak kullanmalarını sağlamıştır.
1970’ler: Miyokard Enfarktüsü için Tanısal Belirteç Olarak CK-MB
- CK-MB’nin kardiyak kas hasarı için spesifik bir izoenzim olarak tanımlanması, miyokard enfarktüsü (kalp krizi) teşhisinde bir biyobelirteç olarak yaygın şekilde kullanılmasına yol açmıştır. Bu, troponinler gibi daha spesifik belirteçlerin geliştirilmesinden önce, kalp hasarının erken tespitinde özellikle önemliydi.
1980’lar: Mitokondriyal Kreatin Kinaz Keşfi
- Mitokondriyal kreatin kinazlar, özellikle CKMT1 ve CKMT2 tanımlanarak kreatin kinazın sadece sitozolde değil mitokondri içindeki rolü de ortaya çıkarılmıştır. Bu izoenzimler, mitokondriyal ATP üretimi ile hücredeki enerji tüketimi arasında bağlantı kurulmasına yardımcı olur.
1990’lar: Kreatin Takviyesi Araştırmaları
- Bu dönemde yapılan araştırmalar kreatin takviyesinin kas performansı ve toparlanma üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Çalışmalar, kas hücrelerindeki artan kreatin seviyelerinin kreatin fosfatın kullanılabilirliğini artırdığını, yüksek yoğunluklu egzersiz kapasitesini geliştirdiğini ve iyileşme sürelerini hızlandırdığını ortaya koymuştur.
2000’ler: Kreatin Kinaz Eksikliği ve Genetik Bozukluklara İlişkin Görüşler
- Moleküler genetik alanındaki gelişmeler, kreatin kinaz ve ilgili proteinleri kodlayan genlerdeki mutasyonların metabolik miyopatilere ve diğer kas bozukluklarına neden olabileceğini ortaya çıkararak CK’nın normal ve patolojik koşullardaki rolünün anlaşılmasını daha da genişletmiştir.
İleri Okuma
- Wallimann, T., Wyss, M., Brdiczka, D., Nicolay, K., & Eppenberger, H. M. (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(1), 21-40.
- Konttinen, Y. T., Kalimo, H., Tolonen, U., Malmivaara, A., Hänninen, A., & Helve, T. (1992). “Myositis and muscular dystrophies: Diagnosis and clinical assessment of muscle involvement.” Annals of Medicine, 24(2), 87-98.
- Apple, F. S., & Gibler, W. B. (1995). “Cardiac troponin I: A marker of cardiac injury.” Annals of Emergency Medicine, 25(1), 105-113.
- Jacobs, H., & Held, H. (1999). “Cardiac markers: Current concepts and future trends.” Clinical Chemistry, 45(8), 1489-1495.
- Clarkson, P. M., & Hubal, M. J. (2002). “Exercise-induced muscle damage in humans.” American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation, 81(11), S52-S69.
- Thygesen, K., Alpert, J. S., & White, H. D. (2007). “Universal definition of myocardial infarction.” Journal of the American College of Cardiology, 50(22), 2173-2195.
- Wu, A. H., & Jaffe, A. S. (2008). “The clinical use of biomarkers in acute myocardial infarction and heart failure.” Current Cardiology Reports, 10(2), 105-111.
- Thompson, W. R., Jarreau, T., & McFarlin, B. K. (2020). “Creatine Kinase as a Marker of Exercise-Induced Muscle Damage.” Journal of Strength and Conditioning Research, 34(9), 2793-2802.
