La creatina ( / k r i ə t i n / o / k r i ə t ɪ n / ) [1] es un compuesto orgánico con la fórmula nominal (H 2 N) (HN) CN (CH 3 ) CH 2 CO 2 H. Esta especie existe en varias modificaciones ( tautómeros ) en solución. La creatina se encuentra en vertebrados donde facilita el reciclaje de trifosfato de adenosina(ATP), la moneda de energía de la célula, principalmente en el tejido muscular y cerebral . El reciclaje se logra convirtiendo el difosfato de adenosina (ADP) nuevamente en ATP mediante la donación de grupos fosfato . La creatina también actúa como amortiguador. [2]
Nombres | |
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Nombre IUPAC sistemático Ácido 2- [carbamimidoil (metil) amino] acético | |
Otros nombres N- carbamimidoil- N -metilglicina; Ácido metilguanidoacético | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
907175 | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Tarjeta de información ECHA | 100.000.278 |
Número CE |
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240513 | |
KEGG | |
Malla | Creatina |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 4 H 9 N 3 O 2 | |
Masa molar | 131,135 g · mol −1 |
Apariencia | Cristales blancos |
Olor | Inodoro |
Punto de fusion | 255 ° C (491 ° F; 528 K) |
13,3 g L −1 (a 18 ℃) | |
log P | −1,258 |
Acidez (p K a ) | 3.429 |
Basicidad (p K b ) | 10.568 |
Punto isoeléctrico | 8.47 |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 171,1 JK −1 mol −1 (a 23,2 ℃) |
Entropía molar estándar ( S | 189,5 JK −1 mol −1 |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −538.06–−536.30 kJ mol −1 |
Entalpía estándar de combustión (Δ c H ⦵ 298 ) | −2,3239–−2,3223 MJ mol −1 |
Farmacología | |
Código ATC | C01EB06 ( OMS ) |
Farmacocinética : | |
Vida media biológica | 3 horas |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
Declaraciones de peligro GHS | H315 , H319 , H335 |
Consejos de prudencia del SGA | P261 , P305 + 351 + 338 |
Compuestos relacionados | |
Ácidos alcanoicos relacionados |
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Compuestos relacionados | Dimetilacetamida |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Historia
La creatina se identificó por primera vez en 1832 cuando Michel Eugène Chevreul la aisló del extracto acuoso basificado del músculo esquelético . Más tarde se nombró el precipitado cristalizado después de que el griego la palabra para la carne, κρέας ( kreas ). En 1928, se demostró que la creatina existía en equilibrio con la creatinina . [3] Los estudios en la década de 1920 mostraron que el consumo de grandes cantidades de creatina no resultó en su excreción. Este resultado apuntó a la capacidad del cuerpo para almacenar creatina, lo que a su vez sugirió su uso como suplemento dietético. [4]
En 1912, los investigadores de la Universidad de Harvard, Otto Folin y Willey Glover Denis, encontraron evidencia de que la ingestión de creatina puede aumentar drásticamente el contenido de creatina del músculo. [5] [Se necesita una fuente no primaria ] A fines de la década de 1920, después de descubrir que las reservas intramusculares de creatina se pueden aumentar al ingerir creatina en cantidades mayores de lo normal, los científicos descubrieron el fosfato de creatina y determinaron que la creatina es un factor clave en la metabolismo del músculo esquelético . La sustancia creatina se forma naturalmente en los vertebrados. [6]
El descubrimiento de la fosfocreatina [7] [8] se informó en 1927. [9] [10] [8] En la década de 1960, se demostró que la creatina quinasa (CK) fosforilaba ADP usando fosfocreatina (PCr) para generar ATP. De ello se deduce que el ATP, no el PCr, se consume directamente en la contracción muscular. CK usa creatina para "amortiguar" la relación ATP / ADP. [11]
Si bien la influencia de la creatina en el rendimiento físico está bien documentada desde principios del siglo XX, salió a la luz pública después de los Juegos Olímpicos de 1992 en Barcelona . Un artículo del 7 de agosto de 1992 en The Times informó que Linford Christie , el ganador de la medalla de oro en 100 metros, había usado creatina antes de los Juegos Olímpicos. Un artículo en Bodybuilding Monthly nombró a Sally Gunnell , quien fue la medallista de oro en los 400 metros con vallas, como otra usuaria de creatina. Además, The Times también señaló que el corredor de vallas de 100 metros Colin Jackson comenzó a tomar creatina antes de los Juegos Olímpicos. [12] [13]
En ese momento, los suplementos de creatina de baja potencia estaban disponibles en Gran Bretaña, pero los suplementos de creatina diseñados para mejorar la fuerza no estaban disponibles comercialmente hasta 1993 cuando una compañía llamada Experimental and Applied Sciences (EAS) introdujo el compuesto en el mercado de la nutrición deportiva con el nombre de Phosphagen. . [14] La investigación realizada a partir de entonces demostró que el consumo de carbohidratos de alto índice glucémico junto con la creatina aumenta las reservas de creatina en el músculo. [15]
Papel metabólico
La creatina es un compuesto no proteico de origen natural cuya función metabólica principal es combinar creatina con un grupo fosforilo para generar fosfocreatina, que se utiliza para regenerar ATP o trifosfato de adenosina . La mayor parte de las reservas totales de creatina y fosfocreatina del cuerpo humano se encuentran en el músculo esquelético (95%), mientras que el resto se distribuye en la sangre , el cerebro, los testículos y otros tejidos. [16] [17] La cantidad promedio de creatina total (creatina y fosfocreatina) almacenada en el cuerpo es de aproximadamente 120 mmol / kg de masa muscular seca. [18] Sin embargo, se cree que el límite superior de almacenamiento de creatina después de la suplementación y la intervención dietética es de alrededor de 160 mmol / kg. [18] Los estudios también han demostrado que 1 a 2% de la creatina intramuscular se degrada por día y una persona necesitaría consumir alrededor de 1 a 3 gramos de creatina por día para mantener el almacenamiento de creatina promedio (sin suplementar). [18] [19] [20] Para la mayoría de las personas, aproximadamente la mitad (1 g / día) de esta necesidad diaria se consume con una dieta omnívora, [21] [17] mientras que la cantidad restante se sintetiza en el hígado y los riñones.
Biosíntesis
La síntesis de creatina se produce principalmente en el hígado y los riñones . [2] [21] En promedio, se produce de forma endógena a una tasa estimada de aproximadamente 8,3 mmol o 1 gramo por día en adultos jóvenes. [21] [16]
La creatina no es un nutriente esencial [22] ya que se produce naturalmente en el cuerpo humano a partir de los aminoácidos glicina y arginina , con un requerimiento adicional de metionina para catalizar la transformación de guanidinoacetato en creatina. En el primer paso de la biosíntesis, estos dos aminoácidos se combinan mediante la enzima arginina: glicina amidinotransferasa (AGAT, EC: 2.1.4.1 ) para formar guanidinoacetato , que luego es metilado por guanidinoacetato N-metiltransferasa (GAMT, EC: 2.1.1.2 ), utilizando S-adenosil metionina como donante de metilo. Creatina en sí puede ser fosforilado por la quinasa de creatina a la forma de fosfocreatina , que se utiliza como una memoria intermedia de energía en los músculos esqueléticos y el cerebro. Una forma cíclica de creatina, llamada creatinina , existe en equilibrio con su tautómero y con la creatina.
Sistema de fosfocreatina
La creatina se transporta a través de la sangre y es captada por tejidos con altas demandas de energía, como el cerebro y el músculo esquelético, a través de un sistema de transporte activo. La concentración de ATP en el músculo esquelético suele ser de 2 a 5 mM, lo que daría lugar a una contracción muscular de sólo unos segundos. [23] En momentos de mayor demanda de energía, el sistema de fosfágeno (o ATP / PCr) resintetiza rápidamente el ATP del ADP con el uso de fosfocreatina (PCr) a través de una reacción reversible catalizada por la enzima creatina quinasa (CK). El grupo fosfato está unido a un centro NH de la creatina. En el músculo esquelético, las concentraciones de PCr pueden alcanzar 20 a 35 mM o más. Además, en la mayoría de los músculos, la capacidad de regeneración de ATP de la CK es muy alta y, por lo tanto, no es un factor limitante. Aunque las concentraciones celulares de ATP son pequeñas, los cambios son difíciles de detectar porque el ATP se repone de manera continua y eficiente a partir de los grandes grupos de PCr y CK. [23] Una representación propuesta ha sido ilustrada por Krieder et al. [24] La creatina tiene la capacidad de aumentar las reservas musculares de PCr, lo que potencialmente aumenta la capacidad del músculo para resintetizar el ATP del ADP para satisfacer las mayores demandas de energía. [25] [26] [27]
La suplementación con creatina parece aumentar la cantidad de mionúcleos que las células satélite ' donarán ' a las fibras musculares dañadas , lo que aumenta el potencial de crecimiento de esas fibras. Este aumento de mionúcleos probablemente se deba a la capacidad de la creatina para aumentar los niveles del factor de transcripción miogénico MRF4. [28]
Deficiencias genéticas
Las deficiencias genéticas en la vía biosintética de la creatina conducen a varios defectos neurológicos graves . [29] Clínicamente, hay tres trastornos distintos del metabolismo de la creatina. Las deficiencias en las dos enzimas de síntesis pueden causar deficiencia de L-arginina: glicina amidinotransferasa causada por variantes en GATM y deficiencia de guanidinoacetato metiltransferasa , causada por variantes en GAMT . Ambos defectos biosintéticos se heredan de forma autosómica recesiva. Un tercer defecto, el defecto del transportador de creatina , es causado por mutaciones en SLC6A8 y se hereda de manera ligada al cromosoma X. Esta condición está relacionada con el transporte de creatina al cerebro. [30]
Vegetarianos
Algunos estudios sugieren que la creatina muscular total es significativamente menor en vegetarianos que en no vegetarianos. [31] [32] [30] [17] Se ha postulado que este hallazgo se debe a que una dieta omnívora es la principal fuente de creatina. La investigación muestra que la suplementación es necesaria para elevar las concentraciones de creatina en los músculos lacto-ovo vegetarianos o veganos hasta niveles no vegetarianos. [31]
Farmacocinética
La mayor parte de la investigación hasta la fecha sobre la creatina se ha centrado predominantemente en las propiedades farmacológicas de la creatina, sin embargo, hay una falta de investigación sobre la farmacocinética de la creatina. Los estudios no han establecido parámetros farmacocinéticos para el uso clínico de la creatina, como el volumen de distribución, el aclaramiento, la biodisponibilidad, el tiempo medio de residencia, la tasa de absorción y la vida media. Debería establecerse un perfil farmacocinético claro antes de la dosificación clínica óptima. [33]
Dosificación
Fase de carga
La ingesta de monohidrato de creatina en forma de polvo suplementario mostró que una dosis de carga inicial de 5 gramos de creatina tomada cuatro veces al día en intervalos igualmente espaciados (total de 20 g / día) por día resultó en un rápido aumento (20%) en la creatina muscular total se almacena después de 6 días. [18] Alternativamente, también se ha sugerido una aproximación de 0,3 g / kg / día dividido en 4 intervalos espaciados iguales, ya que las necesidades de creatina pueden variar según el peso corporal. [24] [18] También se ha demostrado que tomar una dosis más baja de 3 gramos al día durante 28 días también puede aumentar el almacenamiento total de creatina muscular a la misma cantidad que la dosis de carga rápida de 20 g / día durante 6 días. [18] Sin embargo, una fase de carga de 28 días no permite que se obtengan los beneficios ergogénicos de la suplementación con creatina hasta que el músculo esté completamente saturado.
Se ha demostrado que complementar la creatina con carbohidratos o carbohidratos y proteínas aumenta la retención de creatina. [34] [15]
Esta elevación en el almacenamiento de creatina muscular se ha correlacionado con los beneficios ergogénicos discutidos en la sección de usos terapéuticos. Sin embargo, se están estudiando dosis más altas durante períodos de tiempo más prolongados para compensar las deficiencias de síntesis de creatina y mitigar las enfermedades. [35] [36] [30]
Fase de mantenimiento
Después de la fase de carga de 5 a 7 días, las reservas de creatina muscular están completamente saturadas y la suplementación solo necesita cubrir la cantidad de creatina descompuesta por día. Esta dosis de mantenimiento se informó originalmente en alrededor de 2-3 g / día (o 0.03 g / kg / día), [18] sin embargo, estudios recientes han sugerido una dosis de mantenimiento de 3-5 g / día para mantener la creatina muscular saturada. [15] [20] [37] [38]
Absorción
Las concentraciones endógenas de creatina sérica o plasmática en adultos sanos normalmente se encuentran en un rango de 2 a 12 mg / L. Una sola dosis oral de 5 gramos (5000 mg) en adultos sanos da como resultado un nivel máximo de creatina plasmática de aproximadamente 120 mg / L 1 a 2 horas después de la ingestión. La creatina tiene una vida media de eliminación bastante corta, con un promedio de poco menos de 3 horas, por lo que para mantener un nivel plasmático elevado sería necesario tomar pequeñas dosis orales cada 3 a 6 horas durante el día.
Autorización
Se ha demostrado que una vez que se detiene la suplementación con creatina, las reservas de creatina muscular vuelven a los valores iniciales en 4-6 semanas. [18] [40] [38]
Uso terapéutico
Los suplementos de creatina se comercializan en forma de éster etílico , gluconato , monohidrato y nitrato . [41]
Rendimiento del ejercicio
La creatina como suplemento para mejorar el rendimiento ha recibido el apoyo de la Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva , [42] y en la posición de la articulación se encuentra en el Colegio Americano de Medicina Deportiva, Academia de Nutrición y Dietética, Dietistas y en Canadá. [43]
El uso potencial de creatina puede aumentar la potencia máxima y el rendimiento en el trabajo repetitivo anaeróbico de alta intensidad (períodos de trabajo y descanso) entre un 5 y un 15%. [44] [45] [46] La creatina no tiene un efecto significativo sobre la resistencia aeróbica , aunque aumentará la potencia durante sesiones cortas de ejercicio aeróbico de alta intensidad. [47] [48]
Una encuesta de 21.000 atletas universitarios mostró que el 14% de los atletas toman suplementos de creatina para mejorar el rendimiento. [49] Los no deportistas informan que toman suplementos de creatina para mejorar la apariencia. [49]
Rendimiento cognitivo
Se informa que la creatina aumenta el rendimiento cognitivo, [50] especialmente en individuos con ingestas inadecuadas en su dieta y algunas fuentes [51] [52] afirman que es un suplemento nootrópico .
Salud preventiva
Un estudio clínico ha demostrado que la ingesta de creatina pura de alta calidad sola, o en combinación con el ejercicio, puede reducir y retrasar la atrofia muscular relacionada con la edad, al mejorar la masa corporal libre de grasa, la fuerza y la resistencia muscular, al mismo tiempo que mejora los huesos. densidad. [53]
Enfermedad muscular
Un metaanálisis encontró que el tratamiento con creatina aumentó la fuerza muscular en las distrofias musculares y potencialmente mejoró el rendimiento funcional. [54] El tratamiento con creatina no parece mejorar la fuerza muscular en personas que tienen miopatías metabólicas . [54] Las dosis altas de creatina provocan un aumento del dolor muscular y un deterioro en las actividades de la vida diaria cuando las personas que tienen la enfermedad de McArdle las toman . [54]
Según un estudio clínico centrado en personas con diversas distrofias musculares, el uso de una forma pura de monohidrato de creatina puede ser beneficioso en la rehabilitación después de lesiones e inmovilización. [55]
Enfermedades mitocondriales
enfermedad de Parkinson
El impacto de la creatina en la función mitocondrial ha llevado a investigar su eficacia y seguridad para ralentizar la enfermedad de Parkinson . A partir de 2014, la evidencia no proporcionó una base confiable para las decisiones de tratamiento, debido al riesgo de sesgo, los tamaños de muestra pequeños y la corta duración de los ensayos. [56]
enfermedad de Huntington
Se han completado varios estudios primarios [57] [58] [59], pero aún no se ha completado una revisión sistemática sobre la enfermedad de Huntington.
ALS
Es ineficaz como tratamiento para la esclerosis lateral amiotrófica . [60]
Efectos adversos
Los efectos secundarios incluyen : [61] [62]
- Aumento de peso debido a la retención adicional de agua en el músculo.
- Posibles calambres / distensiones / tirones musculares
- Malestar estomacal
- Diarrea
- Mareo
- Presión arterial alta debido al consumo adicional de agua.
Un efecto bien documentado de la suplementación con creatina es el aumento de peso dentro de la primera semana del programa de suplementos, probablemente atribuible a una mayor retención de agua debido al aumento de las concentraciones de creatina en los músculos. [63]
Una revisión sistemática de 2009 desacreditó las preocupaciones de que la suplementación con creatina podría afectar el estado de hidratación y la tolerancia al calor y provocar calambres musculares y diarrea. [64] [65]
Función renal
Una revisión sistemática de 2019 publicada por la National Kidney Foundation investigó si la suplementación con creatina tenía efectos adversos sobre la función renal. [66] Identificaron 15 estudios de 1997 a 2013 que analizaron los protocolos estándar de carga y mantenimiento de creatina de 4 a 20 g / día de creatina versus placebo. Utilizaron creatinina sérica, aclaramiento de creatinina y niveles séricos de urea como medida del daño renal. Mientras que, en general, la suplementación con creatina dio como resultado niveles de creatinina ligeramente elevados que se mantuvieron dentro de los límites normales, la suplementación no indujo daño renal (valor de p <0,001). Las poblaciones especiales incluidas en la revisión sistemática de 2019 incluyeron pacientes con diabetes tipo 2 [67] y mujeres posmenopáusicas, [68] culturistas, [69] atletas [70] y poblaciones entrenadas en resistencia. [71] [72] [73] El estudio también analizó 3 estudios de casos en los que hubo informes de que la creatina afectaba la función renal. [74] [75] [76]
En una declaración conjunta entre el Colegio Estadounidense de Medicina Deportiva, la Academia de Nutrición y Dietética y Dietistas de Canadá sobre estrategias de nutrición para mejorar el rendimiento, la creatina se incluyó en su lista de ayudas ergogénicas y no mencionan la función renal como una preocupación para su uso. [43]
La posición más reciente sobre la creatina de la Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva establece que la creatina es segura para tomar en poblaciones saludables, desde bebés hasta ancianos y atletas de alto rendimiento. También afirman que el uso a largo plazo (5 años) de creatina se ha considerado seguro. [24]
Es importante mencionar que los propios riñones, para una función fisiológica normal, necesitan fosfocreatina y creatina y, de hecho, los riñones expresan cantidades significativas de creatina quinasas (isoenzimas BB-CK y u-mtCK). [77] Al mismo tiempo, el primero de los dos pasos para la síntesis de creatina endógena tiene lugar en los propios riñones. Los pacientes con enfermedad renal y los que se someten a tratamiento de diálisis generalmente muestran niveles significativamente más bajos de creatina en sus órganos, ya que los riñones patológicos tienen tanto impedimento en la capacidad de síntesis de creatina como en la reabsorción de creatina de la orina en los túbulos distales. Además, los pacientes de diálisis pierden creatina debido al lavado por el tratamiento de diálisis en sí y, por lo tanto, sufren una depleción crónica de creatina. Esta situación se ve agravada por el hecho de que los pacientes en diálisis generalmente consumen menos carne y pescado, las fuentes alimenticias de creatina. Por lo tanto, para aliviar la depleción crónica de creatina en estos pacientes y permitir que los órganos repongan sus reservas de creatina, recientemente se propuso complementar a los pacientes en diálisis con creatina adicional, preferiblemente por administración intradialítica. Se espera que dicha suplementación con creatina en pacientes en diálisis mejore significativamente la salud y la calidad de los pacientes al mejorar la fuerza muscular, la coordinación del movimiento, la función cerebral y aliviar la depresión y la fatiga crónica que son comunes en estos pacientes. [78]
Seguridad
Contaminación
Una encuesta de 2011 de 33 suplementos disponibles comercialmente en Italia encontró que más del 50% de ellos excedían las recomendaciones de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria en al menos un contaminante. El más común de estos contaminantes fue la creatinina , un producto de degradación de la creatina que también produce el cuerpo. [79] La creatinina estaba presente en concentraciones más altas que las recomendaciones de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria en el 44% de las muestras. Aproximadamente el 15% de las muestras tenían niveles detectables de dihidro-1,3,5-triazina o una alta concentración de diciandiamida . La contaminación por metales pesados no resultó ser una preocupación, y solo se detectaron niveles menores de mercurio. Dos estudios revisados en 2007 no encontraron impurezas. [80]
Interacciones
La creatina tomada con medicamentos que pueden dañar el riñón puede aumentar el riesgo de daño renal: [81]
- Medicamentos antiinflamatorios no esteroides (AINE): algunos ejemplos son ibuprofeno (Motrin, Advil) y naproxeno (Aleve)
- Diuréticos (píldoras de agua): un ejemplo es la furosemida (Lasix)
- Cimetidina (Tagamet)
- Probenicida
Un estudio de los Institutos Nacionales de Salud sugiere que la cafeína interactúa con la creatina para aumentar la tasa de progresión de la enfermedad de Parkinson. [82]
Comida y cocina
Cuando la creatina se mezcla con proteína y azúcar a altas temperaturas (por encima de 148), la reacción resultante produce aminas heterocíclicas cancerígenas (HCA). [83] Esta reacción ocurre al asar o freír carne. [84] El contenido de creatina (como porcentaje de proteína cruda) se puede utilizar como indicador de la calidad de la carne. [85]
Consideraciones dietéticas
La creatina monohidrato es apta para vegetarianos y veganos, ya que las materias primas utilizadas para la elaboración del suplemento no tienen origen animal. [86]
Ver también
- Beta-Alanina
- Éster metílico de creatina
Referencias
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El proceso de síntesis de creatina se produce en dos pasos, catalizados por L-arginina: glicina amidinotransferasa (AGAT) y guanidinoacetato N-metiltransferasa (GAMT), que tienen lugar principalmente en riñón e hígado, respectivamente. Esta molécula desempeña una importante función tampón de energía / pH en los tejidos, y para garantizar el mantenimiento de su reserva corporal total, la creatina perdida debe ser reemplazada por la dieta o la síntesis de novo.
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La creatina se produce de forma endógena en una cantidad de aproximadamente 1 g / d. La síntesis ocurre predominantemente en el hígado, los riñones y, en menor medida, en el páncreas. El resto de la creatina disponible para el cuerpo se obtiene a través de la dieta en aproximadamente 1 g / d para una dieta omnívora. El 95% de las reservas de creatina del organismo se encuentran en el músculo esquelético y el 5% restante se distribuye en el cerebro, el hígado, los riñones y los testículos [1].
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El requerimiento diario de creatina de un hombre de 70 kg es de aproximadamente 2 g; hasta la mitad de esto puede obtenerse de una dieta omnívora típica, y el resto se sintetiza en el cuerpo ... Más del 90% de la creatina y fosfocreatina del cuerpo está presente en el músculo (Brosnan y Brosnan 2007), con algunos de los el resto se encuentra en el cerebro (Braissant et al. 2011). ... La creatina sintetizada en el hígado debe secretarse al torrente sanguíneo por un mecanismo desconocido (Da Silva et al. 2014a)
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enlaces externos
- Creatina unida a proteínas en el AP