LEUCINA

Síntese protéica no músculo esquelético após exercício físico

Leucina e Regulação da Síntese Protéica Muscular

Atividades físicas de alta performance e a recuperação pós-exercício levam a mudanças significativas no metabolismo protéico e de aminoácidos no músculo esquelético. A principal dessas mudanças é um aumento no metabolismo do aminoácido de cadeia ramificada (BCAA) leucina.

Após sessões de exercício aeróbico, anaeróbico lático e exercício prolongado, os níveis séricos ou plasmáticos de leucina diminuem significativamente para respectivamente 22%, 6,5% e 30%, em média.

No músculo esquelético, há uma diminuição no nível de leucina e uma redução no estoque de glicogênio durante o exercício aeróbico exaustivo. Sendo assim, o consumo de BCAA (30 a 35% de leucina) antes ou durante os exercícios de endurance pode prevenir ou diminuir a taxa de degradação protéica e pode melhorar ambas as performances mental e física.

Estudos clínicos comprovaram:

Leucina regula a iniciação da tradução da síntese protéica no músculo esquelético após exercício .

De acordo com Norton et al., durante o exercício físico acontecem os seguintes eventos:

1. Diminui a síntese protéica;
2. Aumenta a degradação protéica;
3. Aumenta a estimulação da oxidação de BCAA.

Conclusão

ü  Após o exercício, a recuperação da síntese de proteína no músculo requer dieta protéica ou de BCAA a fim de aumentar os níveis teciduais de leucina.

ü  O efeito da leucina na mTOR é sinérgica com a insulina via caminho de sinalização fosfoinositol 3-quinase.

ü  Juntas, insulina e leucina permitem ao músculo esquelético coordenar a síntese de proteína fisiologicamente e através do consumo alimentar.

J Nutr. 2006 Feb;136(2):533S-537S. 

Ingestão de carboidrato, proteína e leucina livre na síntese protéica

Outro estudo, conduzido por Koopman et al. mostrou que o consumo de carboidrato, proteína e leucina livre 45 minutos após o exercício traz benefícios para o balanço corpóreo de proteínas para aqueles que praticam exercícios de resistência. De acordo com os pesquisadores, a co-ingestão de proteína e leucina estimula a síntese de proteína muscular e otimiza o balanço corpóreo total de proteínas comparada à ingestão de apenas carboidrato.

Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005 Apr;288(4):E645-53. Epub 2004 Nov 23. 

Leucina como um nutriente sinalizador direto na modulação da síntese protéica no tecido adiposo

Um estudo realizado pela University College of Medicine, Estados Unidos, mostrou que a leucina ativa o caminho de sinalização mTOR em adipócitos de ratos isolados. A ativação da mTOR resulta na fosforilação da proteína ribosomal S6 quinase (S6K1) e do fator de iniciação eucariótico 4E (4E-BP1), duas proteínas envolvidas na fase de iniciação da síntese protéica.

Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002 Sep;283(3):E503-13. 

Descrição

ü  Leucina é um aminoácido essencial, ou seja, não é sintetizado pelo organismo, devendo ser fornecido pelos alimentos.

ü  Leucina, isoleucina e valina, os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA), compreendem cerca de um terço das proteínas do músculo.

ü  Entre eles, a leucina tem sido a mais amplamente investigada, pois sua taxa de oxidação é maior quando comparada à isoleucina ou valina.

Propriedades

ü  A leucina estimula a síntese protéica no músculo e é estritamente associada com a liberação de precursores gliconeogênicos, tais como a alanina do músculo.

ü  Assume-se que o conteúdo de leucina na proteína varia entre 5 e 10%.

ü  Estudos mostram que este aminoácido é capaz de produzir uma completa recuperação do nível de glicogênio e da taxa fracional de síntese protéica no músculo esquelético após exercício físico.

Posologia: 50 mg/kg/dia.

Indicação

ü  Auxiliar na recuperação do músculo esquelético no pós-exercício físico;

ü  Anabolismo protéico;

ü  Aumento na performance mental e física;

ü  Aumento na resistência física;

Efeitos adversos: Não encontrado na literatura pesquisada.

Contra-indicações: Não encontrado na literatura pesquisada.

Interações medicamentosas: Não encontrado na literatura pesquisada.

Mecanismo de Ação

A estimulação da síntese proteica é associada com a ativação de fatores iniciação da tradução tais como 4E e 4G e a proteína ribossomal S6 sob controle regulatório da sinalização da insulina intracelular e concentração de leucina.

Após o exercício, a recuperação da síntese protéica muscular requer suplementação protéica ou de BCAA a fim de aumentar os níveis de leucina para que ocorra a ativação da proteína quinase mTOR (alvo da rapamicina em mamíferos) e como conseqüência, a fosforilação do complexo do fator 4. O efeito da leucina é potencializado com a insulina através da via de sinalização fosfoinositol 3-quinase.

A ativação da mTOR resulta na fosforilação da proteína ribosomal S6 quinase (S6K1) e do fator de iniciação eucariótico 4E (4E-BP1), duas proteínas envolvidas na fase de iniciação da síntese protéica.

Referências Bibliográficas

1.       Mero A. Leucine supplementation and intensive training. Sports Med. 1999 Jun;27(6):347-58.

2.       Tipton KD, Wolfe RR. Exercise, protein metabolism, and muscle growth. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2001 Mar;11(1):109-32.

3.       Tipton KD, Elliott TA, Cree MG, Wolf SE, Sanford AP, Wolfe RR. Ingestion of casein and whey proteins result in muscle anabolism after resistance exercise. Med Sci Sports Exerc. 2004 Dec;36(12):2073-81. 

4.       Norton LE, Layman DK. Leucine regulates translation initiation of protein synthesis in skeletal muscle after exercise. J Nutr. 2006 Feb;136(2):533S-537S. 

5.       Koopman R, Wagenmakers AJ, Manders RJ, Zorenc AH, Senden JM, Gorselink M, Keizer HA, van Loon LJ. Combined ingestion of protein and free leucine with carbohydrate increases postexercise muscle protein synthesis in vivo in male subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2005 Apr;288(4):E645-53. Epub 2004 Nov 23. 

6.       Lynch CJ, Patson BJ, Anthony J, Vaval A, Jefferson LS, Vary TC. Leucine is a direct-acting nutrient signal that regulates protein synthesis in adipose tissue. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002 Sep;283(3):E503-13. 

7. Dr. Efrain Olszewer. ABC da Medina Ortomolecular. 1ª Edição. 1997.
8. Anthony JC, Anthony TG, Layman DK.Leucine supplementation enhances skeletal muscle recovery in rats following exercise. J Nutr. 1999 Jun;129(6):1102-6.