کراتین در خارجی‌ترین لایه پوست یعنی اپیدرم قرار دارد. دو نوع کراتین تایپ 1 و تایپ 2 وجود دارد که از نوع آلفاکراتین هستند. نوع بتاکراتین درساختار پر، فلس خزندگان و شاخ وجود دارد. کراتین‌ها پروتیین‌های بسیار قوی هستند، زیرا در اسیدهای رقیق، محلول‌های قلیایی، حلال ها یا آب حل نمی شود. همچنین هیچ یک از مواد شیمیایی موجود در بدن روی کراتین تاثیر نمی گذارد. بنابراین، بسیاری بر این باورند که کراتینه درمانی برای مو، ناخن و پوست آنها مفید است.
کراتین برای مو
از آنجایی که پروتیین ساختاری مو کراتین است عده زیادی بر این باورند که خوردن مکمل‌های کراتین می‌تواند به رشد و سلامت موها کمک کند. اما مطالعات زیادی که بتواند این ادعا را ثابت کند انجام نشده است. در مطالعه‌ای نشان داده شده است که تجویز خوراکی روزانه 1000 میلی‌گرم در طول 3 ماه از یک کراتین طبیعی هیدرولیز شده، Kera-Diet®، مرتبط با عناصر کمیاب و ویتامین‌های خاص برای بهبود وضعیت مو و ناخن مؤثر است.
همچنین برخی از مطالعات به نقش این پروتیین‌ها به عنوان تنظیم کننده چرخه مو اشاره می‌کنند. این پروتیین‌های رشته‌ای به سنتز پروتیین و رشد سلولهای اپیتلیالی کمک می‌کنند. برخی مطالعات آزمایشگاهی روی موش نشان دهنده نقش داشتن این پروتیین‌ها در رنگدانه‌های پوستی است به صورتی که با رنگدانه‌های ملانین در سلولهای کراتینوسیت در ازتباط هستند. همچنین مطالعات دیگر نقش کراتین را در تنظیم سیگنال‌های پیش از آپوپتوز (مرگ برنامه ریزی شده سلول) نشان می‌دهد.
همچنین برخی مطالعات نشان می‌دهد استفاده از شامپوها و ماسک‌های حاوی کراتین هیدرولیز شده به سالم و براق به نظر رسیدن موها کمک می‌کنند. همچنین برخی درمان‌های حرارتی کراتین که در سالن‌های زیبایی انجام می‌شود می‌تواند به ظاهر موها کمک کند اما اینگونه درمان‌ها به خاطر وجود مواد شیمیایی و بخارهایی که متصاعد می‌کنن می تواند خطراتی به همراه داشته باشند.
مهندسی بافت
روند کنونی در استفاده از مواد سبز در تمام زمینه‌های زندگی بشر، دانشمندان را به جستجوی پلیمرهای جدیدی سوق می‌دهد که جایگزین پلیمرهای مبتنی بر پتروشیمی شوند، پایدار باشند، اما از نظر استحکام، کشش و مقاومت در برابر سایش پایین‌تر نباشند. کلاژن و کراتین یکی از این جایگزین ها هستند. علاوه بر خواص بیوشیمیایی و فیزیکی آنها، در دسترس بودن و هزینه پایین موادی که این پروتئین ها از آن به دست می آیند – ضایعات دامپروری و آبزی پروری، نیز مهم است. پروتئین های رشته‌ای را می توان از محصولات جانبی کشاورزی با استفاده از روش های مختلفی مانند هیدرولیز شیمیایی، حرارتی و آنزیمی، انفجار بخار استخراج کرد. هر یک از این رویکردها دارای مزایا و معایبی هستند و پروتئین هایی با ویژگی های خاصی ارائه می کنند که نیازهای مختلف اقتصادی را برآورده می کند. به عنوان مثال، کلاژن و کراتین به دلیل خواصی مانند تخلخل، استحکام و زیست سازگاری بالا کاربرد وسیعی در پزشکی دارند.
توسعه مواد مناسب برای کشت سلول های انسانی و کاشت در بدن یک مشکل حاد مهندسی بافت مدرن با هدف پیشرفت پزشکی بازساختی است. در حال حاضر داربست های زیادی از مواد مختلف بیولوژیکی و مصنوعی پیشنهاد شده است که آنها نیازهای اساسی مهندسی بافت را برآورده می کنند.
اتصال و رشد سلولی، زیست سازگاری و عدم وجود واکنش های التهابی و دیستروفی بافت را تضمین می‌کنند. همچنین، مواد کلاژن با موفقیت توسط بافت‌های خود بدن جایگزین می‌شوند. بیومواد (اسفنج، فیلم، هیدروژل) برای مهندسی بافت یا مواد برای جراحی استفاده می شود. برای حل مشکل استحکام ناکافی ماتریس‌ها می توان از داربست های هیبریدی که کامپوزیت های کلاژن و پلیمرهای مصنوعی یا طبیعی هستند استفاده کرد. به عنوان مثال، در مهندسی بافت استخوان، داربست های هیبریدی مبتنی بر کلاژن/کیتوسان، کلاژن/پلی کاپرولاکتون، کلاژن/فیبروئین ابریشم ، کلاژن/هیدروکسی آپاتیت. بیومواد کلاژن همچنین در مهندسی بافت پوست، غضروف و بافت های عروقی استفاده می شود. تخلخل، خاصیت تورم، زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و ویژگی های مکانیکی نیز امکان استفاده از مواد کراتینه را برای پزشکی بازساختی احیا می کند. مانند کلاژن، کراتین را می توان در زمینه های مختلف مهندسی بافت استفاده کرد.
درمان زخم و سوختگی
اختلال در ترمیم زخم یک مشکل عمده پزشکی است. برای حل آن، محققان در سراسر جهان توجه خود را به استفاده از محصولات مهندسی بافت برای کمک به بازسازی پوست در زخم‌های حاد و مزمن معطوف کرده‌اند. یکی از اهداف اولیه مهندسی بافت و پزشکی بازساختی، ایجاد یک سیستم ماتریکسی یا داربستی است که ساختار و عملکرد بافت را تقلید کند. بیومواد کراتین به دست آمده از پشم و مو، موضوع تحقیقات فعال در زمینه بازسازی بافت برای بیش از یک دهه بوده است. مشتقات کراتین، که می توانند محلول یا نامحلول باشند، به عنوان پانسمان زخم مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا کراتین ها به طور پویا تنظیم می شوند و در ترمیم زخم پوست مورد نیاز هستند. زیست سازگاری بافت، زیست تخریب پذیری، دوام مکانیکی و فراوانی طبیعی تنها تعدادی از خواص بیومواد کراتین است که آنها را به مواد پانسمان زخم عالی برای درمان زخم های حاد و مزمن تبدیل می کند. چندین مطالعه تجربی و پیش بالینی اثرات مفید پانسمان زخم مبتنی بر کراتین را در بهبود سریعتر زخم توصیف کردند.
پلیمرها باید محیطی مرطوب داشته باشند، ظرفیت جذب و تبادل گاز داشته باشند، زیست سازگار باشند و سنتز پروتئین پوست و تکثیر و مهاجرت سلولی را تحریک کنند. اسفنج های کلاژن شکل نامحلولی از پروتئین هستند که از لیوفیلیزاسیون کلاژن خام بدست می آیند، تخلخل اسفنج ها به سرعت انجماد و مقدار کلاژن خشک بستگی دارد. توانایی اسفنج های کلاژن در جذب مایعات و همچنین خاصیت چسبندگی بالا به آنها اجازه می دهد تا از بستر زخم در برابر خشک شدن، ضربه های مکانیکی و عفونت های باکتریایی محافظت کنند. اسفنج های کلاژن را می توان با الاستین، گلیکوزآمینوگلیکان یا فیبرونکتین غنی کرد تا خاصیت ارتجاعی افزایش یابد. اسفنج های کلاژن همچنین می توانند به عنوان سیستم انتقال دارو، با خیس کردن آنها با محلول های آنتی بیوتیک، یا با اتصال آنها با آنتی اکسیدان ها استفاده شوند. مواد کراتینه همچنین می‌توانند برای درمان سوختگی‌ها و زخم‌های ناشی از دیابت استفاده شوند. توانایی کراتین در تحریک بیان انواع کلاژن نوع 4 و 7، تکثیر و مهاجرت فیبروبلاست‌ها و کراتینوسیت‌ها، همراه با امکان اشباع مواد پروتئینی با مواد دارویی و ضد میکروبی، نشان‌دهنده نوید استفاده از کراتین برای زیست‌پزشکی است. همچنین نشان داده شده است که احتمالاً ایجاد هیدروژل های کراتین تزریقی است که در محل تشکیل می شوند و شکل زخم را تکرار می کنند کیفیت درمان را افزایش می دهد.
علاوه بر هیدروژل‌ها و اسفنج‌های کراتین، نانوذرات کراتین موی انسان نوترکیب که غیرسمی هستند، در درمان زخم‌ها مؤثر هستند. همچنین گزارش هایی از مزایای استفاده از هیدروژل های کراتین در اپیدرمولیز بولوزا وجود دارد، اما هیچ تایید دقیقی وجود ندارد. بهبود خواص هیدروژل‌ها و اسفنج‌های کراتین (افزایش پایداری، گسترش زمان انتشار دارو و غیره) نه تنها با تغییر شرایط آماده‌سازی، بلکه با سنتز مواد کامپوزیتی مانند کراتین/آلژینات و کراتین/کیتوسان امکان‌پذیر است. ژل‌ها و نانوذرات کراتین نیز خواص هموستاتیکی را نشان می‌دهند و زمان خونریزی و از دست دادن خون را در مدل‌های قطع دم و سوراخ‌کردن کبد در موش‌ها کاهش می‌دهند.
چنگ و همکاران امکان ساخت هیدروژل کراتین خوراکی برای درمان زخم معده را نشان دادند. ژل با ویسکوزیته بالا خونریزی را کاهش داد، سدی در برابر شیره معده و داربست برای بازسازی بافت در سطح زخم ایجاد کرد.
پزشکی زیبایی
کلاژن به طور گسترده در زیبایی و پزشکی زیبایی استفاده می شود. به دلیل توانایی کلاژن در تشکیل فیلم، از آن برای حفظ رطوبت پوست، خاصیت ارتجاعی و جلوگیری از چین و چروک در اشکال مختلف – ماسک، ژل، کرم استفاده می شود و همچنین می تواند به صورت تزریقی به عنوان پرکننده های زیر جلدی استفاده شود. ژل های کراتین را می توان به عنوان جایگزینی برای اسید هیالورونیک نیز در نظر گرفت و می تواند به عنوان پرکننده برای جوانسازی پوست استفاده شود. روش دیگر برای اعمال کراتین استخراج شده، بازیابی ساختار موهای آسیب دیده به دلیل اتصال پلیمر اصلاح شده توسط فعال سازی گروه های تیول با کراتین موی طبیعی است.
کاربردهای دیگر در صنایع غذایی، کلاژن هم به شکل بومی خود، به عنوان یک افزودنی غذایی و هم در قالب بیومواد کلاژن استفاده می شود. جالب ترین مثال بیوفیلم های خوراکی برای بسته بندی مواد غذایی مانند سوسیس و کالباس است.
کراتین در ورزشکاران
کراتین ها پروتئین های ساختاری و غنی از تیول هستند که اسید آمینه مطلوب آنها پتانسیل استفاده به عنوان منبع پروتئین و کمک به تولید انرژی برای ورزشکاران استقامتی را برای افزایش قابلیت هضم نشان می دهد. در مطالعه‌ای مصرف کراتین محلول (0.8 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز) در 4 هفته توسط 15 مرد تمرین شده استقامتی در مقایسه با پروتئین کازئین (CAS) اثرات مطلوبی بر ترکیب بدن، متغیرهای خونی و قلبی تنفسی و عملکرد دوچرخه سواری انجام شد. یک تست ورزشی برای اندازه گیری مصرف اکسیژن در طول تمرین دوچرخه سواری زیر حداکثر و حداکثر در شروع و پایان هر مداخله تکمیل شد. اندازه گیری های آنتروپومتریک و خون قبل و بعد از هر دوره مداخله انجام شد. یافته‌ها حاکی از این بود که توده کل بدن و درصد چربی بدن تغییر معنی داری نداشت. تغییرات در پارامترهای خون، مصرف اکسیژن یا عملکرد ورزشی ارتباطی نداشت. این داده‌ها نشان می‌دهند که KER به عنوان یک کمک ارگوژنیک برای ورزشکاران استقامتی مفید نیست، اما ممکن است مکمل پروتئینی مناسب برای به حداکثر رساندن افزایش حجم در بدن لاغر باشد.
مطالعه‌ای با هدف ارزیابی اثربخشی تزریق ژل کراتین اتولوگ و فیبروبلاست برای چروک‌های گردن به عنوان پرکننده بافت نرم در سال 2017 انجام شده است. در مجموع 30 داوطلب درمان اتولوگ کراتین و فیبروبلاست را برای چین و چروک گردن دریافت کردند و 5 نفر از آنها درمان اسید هیالورونیک (HA) را به عنوان گروه شاهد دریافت کردند که نتایج تحقیقات نشان داد چین و چروک های گردن به طور مشهودی بهبود یافت و هیچ عارضه شدیدی پس از درمان گزارش نشد. بنابراین کراتین اتولوگ و فیبروبلاست به عنوان پرکننده بافت نرم یک گزینه درمانی مؤثر برای جوانسازی گردن با اثربخشی طولانی‌مدت برای معکوس کردن روند پیری پوست است.