Role of the phosphocreatine system on energetic homeostasis in skeletal and cardiac muscles

Einstein (Sao Paulo). Jan-Mar 2014;12(1):126-31. doi: 10.1590/s1679-45082014rb2741.

Abstract

Adenosine triphosphate is the present energy currency in the body, and is used in various cellular and indispensable processes for the maintenance of cell homeostasis. The regeneration mechanisms of adenosine triphosphate, from the product of its hydrolysis - adenosine diphosphate - are therefore necessary. Phosphocreatine is known as its quickest form of regeneration, by means of the enzyme creatine kinase. Thus, the primary function of this system is to act as a temporal energy buffer. Nevertheless, over the years, several other functions were attributed to phosphocreatine. This occurs as various isoforms of creatine kinase isoforms have been identified with a distinct subcellular location and functionally coupled with the sites that generate and use energy, in the mitochondria and cytosol, respectively. The present study discussed the central and complex role that the phosphocreatine system performs in energy homeostasis in muscle cells, as well as its alterations in pathological conditions.

A adenosina trifosfato é a moeda corrente de energia no organismo, sendo utilizada em diversos processos celulares e indispensável para a manutenção da homeostase celular. Mecanismos de regeneração da adenosina trifosfato, a partir de seu produto de hidrólise – a adenosina difosfato – são, dessa forma, necessários. A fosfocreatina é conhecidamente sua fonte mais rápida de regeneração, por meio da enzima creatina quinase. Assim, a principal função desse sistema é atuar como um tampão temporal de energia. Entretanto, ao longo dos anos, diversas outras funções foram atribuídas à fosfocreatina. Isso ocorreu à medida que foram identificadas diversas isoformas da creatina quinase com localização subcelular distinta e acopladas de forma funcional aos sítios geradores e utilizadores de energia, na mitocôndria e citosol, respectivamente. O presente trabalho discutiu o papel central e complexo que o sistema da fosfocreatina desempenha na homeostase energética nas células musculares, bem como suas alterações em quadros patológicos.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Creatine Kinase / metabolism
  • Energy Metabolism / physiology
  • Homeostasis / physiology*
  • Humans
  • Muscle, Skeletal / metabolism*
  • Myocardium / metabolism*
  • Phosphocreatine / metabolism*

Substances

  • Phosphocreatine
  • Creatine Kinase