O efeito da suplementação de leucina na síntese proteica muscular
Resumo
Introdução: Leucina, isoleucina e valina – aminoácidos de cadeia ramificada (AACR) – são componentes essenciais na dieta humana, representam um terço de toda nossa proteína muscular e, ultimamente, têm ganhado certa atenção pelas suas propriedades fisiológicas. Objetivo: através desta revisão de literatura, pretende-se reunir o maior número de estudos e outras revisões relevantes com humanos ou animais, que abordem os efeitos da suplementação de AACR, principalmente leucina no aumento da síntese protéica muscular. Revisão de literatura: Foram avaliados 10 estudos, sendo 6 deles com ratos e 4 com humanos. Os protocolos de intervenção variaram entre a presença ou não de atividade física e privação ou não de alimentação. Exemplo semelhante de diferenciação ocorre entre os estudos no que diz respeito aos protocolos de suplementação. Ao analisar os resultados, vimos que, em 100% dos estudos, a suplementação com leucina mostrou-se eficaz em aumentar a síntese protéica muscular. A leucina promove a síntese protéica via mecanismos envolvendo uma proteína quinase denominada alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) e esta estimula a síntese por meio de três proteínas chaves: a proteína quinase ribossomal S6 de 70 kDA (p70S6k); a proteína 1 ligante do fator de iniciação eucariótico 4E (4E-BP1); e o fator de iniciação eucariótico 4G (eIF4G). Conclusão: A suplementação de leucina estimula a síntese muscular protéica em ratos e em humanos, submetidos a uma atividade física ou não, podendo também prevenir a sarcopenia em idosos. Apesar de os resultados serem positivos, fazem-se necessários outros estudos e pesquisas que sejam capazes de averiguar de fato a ação da leucina separadamente de outros aminoácidos.
Referências
- Anthony, J.C.; Anthony, T.G.; Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. Signaling Pathways Involved in Translational Control of Protein Synthesis in Skeletal Muscle by Leucine. The Journal of nutrition. Vol. 131. Num. 3. 2001. p. 856S-860S.
- Anthony, J.C.; Anthony, T.G.; Kimball, S.R.; Vary, T.C.; Jefferson, L.S. Orally Administered Leucine Stimulates Protein Synthesis in Skeletal Muscle of Postabsorptive Rats in Association with Increased elF4F Formation. J Nutr. Vol. 130. 2000b. p. 139-145.
- Anthony, J.C.; Anthony, T.G.; Layman, D.K. Leucine Supplementation Enhances Skeletal Muscle Recovery in Rats Following Exercise. J Nutr. Vol. 129. Num. 6. 1999. p. 1102-1106.
- Anthony, J.C.; Lang, C.H.; Crozier, S.J.; Anthony, T.G.; MacLean, D.A.; Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. Contribution of Insulin to the Translational Control of Protein Synthesis in Skeletal Muscle by Leucine. Am J Physiol Endocrinol Metab. Vol. 282. Num. 5. May. 2002. p. E1092-101.
- Anthony, J.C.; Reiter, A.K.; Anthony, T.G.; Crozier, S.J.; Lang, C.H.; Maclean, D.A.; Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. Orallly Administered Leucine Enhances Protein Synthesis in Skeletal Muscle of Diabetic Rats in the Absence of Increases in 4E-BP1 or S6K1 Phosphorylation. Diabetes. Vol. 51. 2002a. p. 928-936.
- Anthony, J.C.; Yoshizawa, F.; Anthony, T.G., Vary, T.C.; Jefferson, L.S.; Kimball, S.R. Leucine Stimulates Translation Initiation in Skeletal Muscle of Postabsorptive Rats via a Rapamycin-sensitive Pathway. J Nutr. Vol. 100. 2000a. p. 2413- 2419.
- Bolster, D.R.; Jefferson, L.S.; Kimball, S.R. Regulation of protein synthesis associated with skeletal muscle hypertrophy by insulin-, amino acid- and exerciseinduced signalling. Proc. Nutr. Soc. Vol. 63. Num. 2. 2004. p. 351-356.
- Bolster, D.R.; Vary, T.C.; Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. Leucine Regulates Translation Initiation in Rat Skeletal Muscle via Enhanced eIF4G Phosphorylation. J Nutr. Num. 134. 2004. p. 1704–1710.
- Crozier, S.J.; Kimball, S.R.; Emmert, S.W.; Anthony, J.C.; Jefferson, L.S. Oral Leucine Administration Stimulates Protein Synthesis in Rat Skeletal Muscle. The Journal of nutrition. Vol. 135. Num. 3. 2005. p. 376-382
- Deldicque, L.; Theisen, D.; Francaux, M. Regulation of mTOR by amino acids and resistance exercise in skeletal muscle. Eur. J. Appl. Physiol. Vol. 94. Num. 1-2. 2005. p.1-10.
- Garlick, P.J. The Role of Leucine in the Regulation of Protein Metabolism. J Nutr. Num. 135. 2005. p. 1553S–1556S.
- Gautsch, T.A.; Anthony, J.C.; Kimball, S.R.; Paul, G.L.; Layman, D.K.; Jefferson, L.S. Availability of eIF4E regulates skeletal muscle protein synthesis during recovery from exercise. Am. J. Physiol - Cell Physiol. Num. 43. 1998. p. C406–C414.
- Katsanos, C.S.; Kobayashi, H.; Sheffield-Moore, M.; Aarsland, A.; Wolfe, R.R. A High Proportion of Leucine is Required for Optimal Stimulation of the Rate of Muscle Protein Synthesis by Essential Amino Acids in the Elderly. Am J Physiol Endocrinol Metab. Vol. 291. Num. 2. 2006. p. E381-E387.
- Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. New functions for amino acids: effects on gene transcription and translation. Am. J. Clin. Nutr., Vol. 83. Num. 2. 2006a. p. 500S-507S.
- Kimball, S.R.; Jefferson, L.S. Signaling pathways and molecular mechanisms through which branched-chain amino acids mediate translational control of protein synthesis. J. Nutr. Vol. 136. 2006b. p. 227S-231S.
- Koopman, R.; Wagenmakers, A.J.M.; Manders, R.J.F.; Zorenc, A.H.G.; Senden, J.M.G.; Gorselink, M.; Keizer, H.A.; Van Loon, L.J.C. Combined Ingestion of Protein and Free Leucine With Carbohydrate Increases Postexercise Muscle protein Synthesis in Vivo in Male Subjects. Am J Physiol Endocrinol Metab, April 1, 2005; Vol. 288. Num. 4. April 1, 2005. p. E645 - E653.
- Koopman, R.; Verdijk, L.; Manders, R.J.F.; Gijsen, A.P.; Gorselink, M.; Pijpers, E.; Wagenmakers, A.J.M.; Van Loon, L.J.C. Co-ingestion of Protein and Leucine Stimulates Muscle Protein Synthesis Rates to the Same Extent in Young and Elderly Lean Men. Am J Clin Nutr. Vol. 84. Num. 3. 2006. p. 623-632.
- Layman, D.K. Role of Leucine in Protein Metabolism During Exercise and Recovery. Can. J. Appl. Physiol. Vol. 27. Num. 6. 2002. p. 592-608.
- Maestá, N.; Cyrino, E.S.; Angeleli, A.Y.; Burini, R.C. Efeito da Oferta Dietética de Proteína Sobre o Ganho Muscular, Balanço Nitrogenado e Cinética da 15N-Glicina de Atletas em Treinamento de Musculação. Revista Brasileira de Medicina do Esporte. Vol. 14. 2008. p. 215-220.
- Mero, A. Leucine Supplementation and Intensive Training. Sports Med. Vol. 27. Num. 6. 1999. p. 347-358.
- Norton, L.E.; Layman, D.K. Leucine Regulates Translation Initiation of Protein Synthesis in Skeletal Muscle after Exercise. J. Nutr. Vol. 136. Num. 2. February 1, 2006. p. 533S-537S.
- Rieu I.; Balage M.; Sornet C.; Giraudet C.; Pujos E.; Grizard J.; Mosoni L.; Dardevet D. Leucine Supplementation Improves Muscle Protein Synthesis in Elderly Men Independently of Hyperaminoacidaemia. Journal of Physiology. Num. 575(Pt 1). 2006. p. 305-315.
- Rieu, I.; Balage, M.; Sornet, C.; Debras, E.; Ripes, S.; Rochon-Bonhomme, C.; Pouyet, C.; Grizard, J.; Dardevet, D. Increased Availability of Leucine with Leucine-rich Whey Proteins Improves Postprandial Muscle Protein Synthesis in Aging Rats. Nutrition. Vol. 23. 2007. p. 323- 331.
- Rogero, M.M.; Tirapegui, J. Aspectos Atuais Sobre Aminoácidos de Cadeia Ramificada e Exercício Físico. RBCF. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas. Vol. 44. 2008. p. 563-575.
- Shimomura, Y,; Murakami, T.; Nakai, N.; Nagasaki, M.; Harris, R.A. Exercise Promotes BCAA Catabolism: Effects of BCAA Supplementation on Skeletal Muscle During Exercise. J Nutr. Vol. 134. (Suppl). 2004. p. 1583S–1587S.
- Shimomura, Y.; Honda, T.; Shiraki, M.; Murakami, T.; Sato, J.; Kobayashi, H.; Mawatari, K.; Obayashi, M.; Harris, R.A. Branched-chain Amino Acid Catabolism in Exercise and Liver Disease. J. Nutr. Vol. 136. Num. 3. 2006. p.250S-253S.
- Zanchi, N.E.; Nicastro, H.; Lancha Jr. A.H. Potential antiproteolytic effects of Lleucine: observations of in vitro and in vivo studies. Nutrition Metabolism. Vol. 20. Num. 5. 2008. p. 1-7.
Autores que publicam neste periódico concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem ao periódico o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Creative Commons Attribution License BY-NC que permitindo o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria do trabalho e publicação inicial neste periódico.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada neste periódico (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial neste periódico.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
