A ingestão de proteína é essencial para estimular ao máximo a síntese de proteína muscular, e o aminoácido leucina parece ter um efeito superior na síntese de proteína muscular em comparação com outros aminoácidos. Leucina, Isoleucina e Valina, os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), constituem cerca de um terço da proteína muscular. Destes, a leucina tem sido a mais investigada, porque sua taxa de oxidação é maior que a da isoleucina ou valina. A leucina também estimula a síntese protéica no músculo e está intimamente associada à liberação de precursores gliconeogênicos, como a alanina, do músculo.

A leucina e os aminoácidos essenciais parecem estimular a síntese proteica do músculo humano, principalmente através da ativação do alvo de camundongos da via de sinalização da rapamicina. Como as células musculares humanas sentem um aumento na leucina e / ou aminoácidos essenciais para ativar a sinalização do alvo de rapamicina em mamíferos é atualmente desconhecido. Trabalhos recentes, no entanto, sugerem que as quinases hVps34 e MAP43K podem estar envolvidas. A ingestão de aminoácidos enriquecidos em leucina, em combinação com o exercício resistido em alguns casos, pode ser uma intervenção útil para promover a sinalização mTOR e síntese protéica em um esforço para neutralizar uma variedade de condições de perda muscular (por exemplo, sarcopenia, caquexia, AIDS, inatividade / repouso no leito, sepse, insuficiência renal e trauma).

Muitas estudos levariam à proposta da hipótese do “gatilho” das leucinas que gira em torno do conceito de que a leucina é o aminoácido chave que desencadeia um aumento na MPS (Síntese Proteíca Muscular). Como tal, as proteínas que são mais ricas em leucina seriam mais eficazes do que proteínas com menor teor de leucina. Além disso, a rapidez da digestão e, portanto, o pico da leucinemia, seria uma consideração importante, uma vez que ditaria o fornecimento de leucina para desencadear a MPS. Este conceito destaca o fato de que o exercício geralmente aumenta a sensibilidade à leucina e, portanto, diminui o limiar de leucina, enquanto envelhecimento e inatividade aumentam o limiar e o músculo assume um estado de ‘ resistência anabólica ‘da MPS à hiperleucinemia e à hiperaminoacidemia em geral. Evidências levariam a uma diretriz declarando que, para atingir as taxas máximas de MPS, uma alta proteína contendo leucina que é rapidamente digerida, levando à leucemia rápida e à hiperaminoacidemia, deve ser consumida após o exercício.

Reduções significativas nos níveis plasmáticos ou séricos de leucina ocorrem após sessões de exercícios aeróbicos (11 a 33%), anaeróbicos (5 a 8%) e de força (30%). No músculo esquelético, há uma diminuição no nível de leucina e uma redução nos estoques de glicogênio durante o exercício aeróbico exaustivo. Os níveis séricos basais de leucina em jejum diminuem em 20% durante 5 semanas de treinamento de velocidade e força em atletas treinados em força, com uma ingestão diária de proteína de 1,26 g / kg de peso corporal. Presume-se que o teor de leucina da proteína varie entre 5 e 10%. Há sugestões de que a ingestão dietética atual recomendada de leucina seja aumentada de 14 mg / kg de peso corporal / dia para um mínimo de 45 mg / kg de peso corporal / dia em indivíduos sedentários, e mais para aqueles que participam de treinamento intensivo para otimizar as taxas de síntese de proteína de corpo inteiro. O consumo de BCAA (30 a 35% de leucina) antes ou durante o exercício de resistência pode prevenir ou diminuir a taxa líquida de degradação protéica, pode melhorar o desempenho mental e físico e pode ter um efeito poupador na degradação do glicogênio muscular e depleção dos estoques de glicogênio muscular. No entanto, a suplementação de leucina (200 mg / kg de peso corporal) 50 minutos antes do exercício de corrida anaeróbica não teve efeito sobre o desempenho. Durante 5 semanas de treinamento de força e velocidade, a suplementação de 50 mg / kg de peso corporal por dia, suplementada com uma ingestão diária de proteína de 1,26 g / kg de peso corporal / dia, pareceu prevenir a diminuição dos níveis séricos de leucina em atletas treinados. . De acordo com um estudo, a suplementação dietética do metabólito da leucina beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) 3 g / dia a humanos em exercício intensivo de resistência resultou num aumento da deposição de massa isenta de gordura e um aumento na força. A proteólise muscular também diminuiu com o HMB, acompanhada por níveis plasmáticos mais baixos de enzimas, indicando dano muscular e uma redução média de 50% nos níveis plasmáticos de aminoácidos essenciais. Além disso, a suplementação de BCAA (76% de leucina) em combinação com restrição moderada de energia mostrou induzir perdas significativas e preferenciais do tecido adiposo visceral e permitir a manutenção de um alto nível de desempenho. Deve-se ter cuidado ao interpretar o número limitado de estudos nessa área, pois, em muitos estudos, a leucina foi suplementada como parte de uma mistura de BCAAs. Consequentemente, mais pesquisas sobre os efeitos da suplementação com leucina são necessárias. Vários trabalhos sugerem estes efeitos com resultados bastantes positivos:

Em um estudo cruzado, duplo-cego, randomizado, 12 ciclistas do sexo masculino ingeriram um suplemento de leucina / proteína / CHO / gordura (LEUPRO) e o grupo controle um suplemento de gordura / CHO isocalórico, 1-3 horas após o exercício, durante um bloco de treinamento de 6 dias (intervalos intensos, recuperação, corrida repetida de sprint). A ingestão diária de proteína foi fixada em 1,9 g · kg (-1) · d (-1) (LEUPRO) e 1,5 g · kg (-1) · d (-1) (controle). Após o exercício, LEUPRO aumentou os níveis de BCAA no plasma indicando que ingerir ~ 10 g leucina por hora durante a recuperação excede a capacidade de metabolizar BCAA . Além disso, LEUPRO aumentou a oxidação de leucina e o equilíbrio de leucina foi positivo em relação ao controle. A suplementação de proteína leucina no período pós-exercício satura o metabolismo do BCAA e atenua o dano tecidual, mas os efeitos no desempenho subseqüente de endurance intenso podem ser inconseqüentes nas condições do balanço diário positivo de nitrogênio.

Em dois experimentos, os efeitos da suplementação dietética com o metabólito da leucina beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) foram estudados. No estudo 1, indivíduos (n = 41) foram randomizados entre três níveis de suplementação de HMB (0, 1,5 ou 3,0 g de HMB / dia) e dois níveis de proteína (normal, 117 g / dia ou alto, 175 g / dia) e peso levantado por 1,5 h 3 dias / semana por 3 semanas. No estudo 2, os indivíduos (n = 28) foram alimentados com 0 ou 3,0 g de HMB / dia e o peso foi levantado por 2-3 h 6 dias / semana por 7 semanas. No estudo 1, o HMB diminuiu significativamente o aumento da proteólise muscular induzido pelo exercício medido pela 3-metil-histidina na urina durante as primeiras 2 semanas de exercício (diminuição linear, P <0,04). A creatinofosfoquinase plasmática também diminuiu com a suplementação de HMB (semana 3, diminuição linear, P <0,05). O peso levantado foi aumentado pela suplementação de HMB quando comparado com os indivíduos não suplementados durante cada semana do estudo (aumento linear, P <0,02). No estudo 2, a massa livre de gordura foi significativamente aumentada em indivíduos suplementados com HMB em comparação com o grupo não suplementado em 2 e 4-6 semanas do estudo (P <0,05). Em conclusão, a suplementação com 1,5 ou 3 g de HMB / dia pode parcialmente prevenir a proteólise induzida pelo exercício e / ou dano muscular e resultar em maiores ganhos na função muscular associada ao treinamento de resistência.

Os efeitos da suplementação do metabólito da leucina beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) foram examinados em um estudo de treinamento de resistência. Trinta e nove homens e 36 mulheres entre as idades de 20-40 anos foram randomizados para um grupo placebo (P) suplementado ou HMB suplementado (3,0 g HMB / d) em duas coortes de gênero. Todos os indivíduos treinaram três vezes por semana durante 4 semanas. No grupo HMB, os níveis de creatina fosfoquinase plasmática tenderam a ser suprimidos em comparação com o grupo placebo após 4 semanas de treinamento resistido. Não houve diferenças significativas nos ganhos de força com base no status de treinamento prévio ou sexo com a suplementação de HMB. O grupo HMB teve um maior aumento na força da parte superior do corpo do que o grupo placebo. Os grupos de HMB aumentaram o peso livre de gordura em 1,4 +/- 0,2 kg e diminuíram o percentual de gordura em 1,1% +/- 0,2%, enquanto os grupos placebo aumentaram 0,9 +/- 0,2 kg e diminuíram o percentual de gordura em 0,5% +/- 0,2% (peso livre de gordura P = 0,08, porcentagem de gordura P = 0,08, HMB comparado ao placebo). Este estudo mostrou que, independentemente do sexo ou do status de treinamento, o HMB pode aumentar a força da parte superior do corpo e minimizar os danos musculares quando combinado com um programa de exercícios.

Em uma investigação propõe-se verificar se creatina (CR) e beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) atuam por mecanismos semelhantes ou diferentes para aumentar a massa corporal magra (LBM) e força, em seres humanos submetidos a treinamento progressivo de exercício de resistência. Neste estudo de 3 semanas, duplo-cego, os indivíduos (n = 40) foram randomizados para placebo (PL; n = 10), CR (20,0 g de CR / dias por 7 dias seguido por 10,0 g de CR / dias por 14 dias; n = 11), grupos de tratamento HMB (3,0 g de HMB / d; n = 9) ou CR-e-HMB (CR / HMB; n = 10). Os grupos CR, HMB e CR / HMB ganharam 0,92, 0,39 e 1,54 kg de LBM, respectivamente, sobre o grupo placebo, com um efeito significativo com suplementação de CR e uma tendência com suplementação de HMB . Estes efeitos foram aditivos porque não houve interação entre CR e HMB. Em todos os exercícios, a suplementação de HMB, CR e CR / HMB causou aumentos de força acumulada de 37,5, 39,1 e 51,9 kg, respectivamente, acima do grupo placebo. O aumento da creatinofosfoquinase sérica induzida pelo exercício foi acentuadamente suprimido com a suplementação de HMB. No entanto, a suplementação com CR antagonizou os efeitos do HMB sobre a creatinina fosfoquinase sérica. Urina nitrogênio ureico e uréia plasmática não foram afetados pela suplementação de RC, mas ambos diminuíram com a suplementação de HMB, sugerindo um efeito poupador de nitrogênio. Em resumo, CR e HMB podem aumentar LBM e força, e os efeitos são aditivos. demonstrando ser bastante interessante a sua utilização associada por parte dos esportistas e atletas. Embora não definitivos, esses resultados sugerem que a CR e o HMB atuam por mecanismos diferentes.

Este estudo comparou os efeitos anabólicos agudos da ingestão de 2 × 20 g de proteína de soro de leite nativa, WPC-80 ou proteína do leite após uma sessão de exercício resistido, onde se considera que o soro nativo tem maior teor de leucina e, portanto, um efeito anabólico potencialmente maior no músculo do que o soro regular ou whey protein concentrado (WPC-80). Neste estudo duplo-cego, participaram 24 homens e mulheres jovens treinados em resistência, randomizado, cruzado parcial e controlado. Os participantes receberam ou WPC-80 e soro nativo (= 10), ou leite (= 12). Os suplementos foram ingeridos imediatamente (20 g) e duas horas depois (20 g) de um exercício de baixa resistência corporal com carga pesada. O soro nativo aumentou as concentrações de leucina no sangue mais do que o WPC-80 e o leite (<0,05). A ingestão de soro nativo induziu uma maior fosforilação de p70S6K, 180 min após o exercício (= 0,03). As taxas de síntese de proteína muscular aumentaram 1-3 horas após o exercício com WPC-80 (0,119%) e 1-5 horas após o exercício com soro nativo (0,112%). Taxas de síntese de proteína muscular foram maiores 1-5 h após o exercício com soro nativo do que com leite (0,112% vs. 0,064, = 0,023). Portanto, apesar dos aumentos de maior magnitude nas concentrações de leucina no sangue com soro nativo, não foi superior ao WPC-80 quanto ao efeito sobre a síntese protéica muscular e a fosforilação de p70S6K, durante um período de 5 horas após o exercício. O soro nativo aumentou a fosforilação da p70S6K e as taxas de síntese de proteína muscular em maior grau do que o leite durante o período de 5 horas pós-exercício.

Este estudo com crianças saudáveis ​​e ativas determinou o efeito de doses crescentes de proteína ingerida no equilíbrio de leucina em todo o corpo pós-exercício. Trinta e cinco crianças (26 meninos, 9 meninas; faixa etária: 9-13 anos; média ponderal ± DP: 44,9 ± 10,6 kg) foram submetidas a uma dieta de adaptação de 5 dias (0,95 g de proteína/ kg) antes realizando 20 min de ciclismo 3 vezes com uma infusão constante, iniciada, com primer de leucina. Após o exercício, os participantes consumiram uma bebida isoenergética (140 kcal) contendo quantidades variáveis ​​de proteína de leite desnatado bovino e carboidratos (sacarose) (0, 5, 10 e 15 g de proteína composta por 35, 30, 25 e 20 g de carboidratos), respectivamente). Durante o período pós-exercício de 3 horas, a Leucina foi negativa apenas com a ingestão de carboidratos; no entanto, a co-ingestão de carboidratos e 5 g de proteína dietética de alta qualidade foi suficiente para promover um balanço positivo de proteínas pós-exercício em crianças saudáveis ​​e ativas. Além disso, a Leucina aumentou de uma maneira dependente da dose dentro da faixa de proteína estudada. Conclui-se então, que as crianças devem consumir uma fonte de proteína na dieta após a atividade física para melhorar o anabolismo de todo o corpo, sendo assim contribuindo para o desenvolvimento e crescimento desta faixa etária.

Comentário: o p70S6k estimula a iniciação da tradução e a elongação da síntese proteica.

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