¿Puede un Power Booster también ser un refuerzo de longevidad?

Can a Power Booster Also Be a Longevity Booster

Durante años, los entusiastas del fitness han utilizado aminoácidos de cadena ramificada para aumentar la fuerza y el rendimiento muscular.1-3

Una nueva investigación muestra por qué los entusiastas de la longevidad también pueden incorporarlos en su régimen nutricional.

Un estudio publicado recientemente en la respetada revista clínica Cell Metabolism4 revela que los aminoácidos de cadena ramificada (BCAA) tienen el poder de aumentar la esperanza de vida en parte al inducir la biogénesis mitocondrial, la generación espontánea de nuevas mitocondrias.

En este artículo se detallan los resultados de este estudio. Los BCAA pueden complementar los efectos a lo largo de la vida tanto de la pirroloquinolina quinona (PQQ) como del resveratrol.5-7

Específicamente, los BCAA pueden desencadenar mecanismos celulares que mejoran el número y la función mitocondrial al mismo tiempo que regulan al alza la expresión del gen de prolongevidad al que se dirige el resveratrol: ¡sirtuina-1!1,6,7

Los componentes básicos de la vida y la longevidad

The Building Blocks of Life and Longevity

Como la base de la vida y los motores que impulsan el metabolismo celular, los aminoácidos son los componentes básicos de todas las proteínas.

Los tres aminoácidos esenciales de cadena ramificada son leucina, isoleucina y valina. Junto con otros aminoácidos simples, los BCAA comprenden las proteínas funcionales que forman la base estructural de la fisiología humana, desde la musculatura esquelética y cardíaca hasta el vasto universo de las enzimas que sustentan la vida. En los seres humanos, cuya masa muscular total representa aproximadamente el 40 % del peso corporal, los BCAA constituyen casi una quinta parte de todas las proteínas musculares.1

En el histórico estudio Cell Metabolism, un equipo de científicos fue más allá de los efectos metabólicos de los BCAA para explorar su potencial para aumentar la esperanza de vida.4 Este esfuerzo se basó en estudios previos que indicaban que los BCAA leucina, isoleucina y valina prolongaban la vida en las especies de levadura. Saccharomyces cerevisiae.8

El investigador principal Giuseppe D'Antona y su equipo alimentaron a ratones macho con una dieta que incluía agua potable enriquecida con BCAA.4 Los ratones que ingirieron BCAA experimentaron un aumento del 12 % en la mediana de vida, de 774 días para los controles sin tratar a 869 días en el grupo de tratamiento. Debido a que no hubo una diferencia significativa en la ingesta de alimentos, el peso corporal y el contenido de grasa corporal entre los animales tratados y no tratados, los autores concluyeron que el aumento de la esperanza de vida observado en la cohorte enriquecida con BCAA no fue una función de la disminución de la grasa corporal, sino más bien de la Los propios BCAA.

Además, se descubrió que los ratones que disfrutaban de una mayor longevidad tenían altos niveles de SIRT1,4 una forma de sirtuinas de mamíferos, un subconjunto de genes vinculado de manera concluyente con una mayor longevidad en una variedad de especies.6,7,9

The Building Blocks of Life and Longevity

Los ratones tratados con BCAA también exhibieron una regulación positiva de los sistemas de defensa genética que amortiguan los efectos perjudiciales de especies reactivas de oxígeno específicas (ROS)4 asociadas con el envejecimiento celular y somático (cuerpo) en muchos organismos, incluidos los mamíferos.

Los grupos alimentados con BCAA experimentaron además una respuesta dependiente de la dosis de nueva formación mitocondrial4 o biogénesis mitocondrial, medida a través de marcadores específicos de producción de energía celular en las células del músculo cardíaco.

Se demostró que el ejercicio mejora aún más la función mitocondrial inducida por los BCAA.4 Los ratones alimentados con BCAA entrenados exhibieron mayores cantidades de mitocondrias en el corazón y el músculo esquelético cuando esos tejidos fueron examinados por microscopía electrónica. Los grupos de tratamiento con BCAA también mostraron mayores puntajes de resistencia en las pruebas de cinta rodante y un mejor rendimiento en las pruebas de coordinación motora, visto en un grado aún mayor en animales entrenados en ejercicio.1

El estudio del Dr. D'Antona incluyó un segundo grupo de ratones que portan una mutación específica. Estos ratones mutantes carecen de una enzima clave involucrada en la relajación y regulación de los vasos sanguíneos llamada óxido nítrico sintasa endotelial o eNOS.4 Sin eNOS, los ratones mueren antes y desarrollan enfermedades cardiovasculares y otras patologías relacionadas con la edad similares a las de los humanos que padecen síndrome metabólico.10 Ratones carentes la enzima eNOS no experimentó los mismos beneficios de una vida más larga, una mejor capacidad para formar nuevas mitocondrias, una mayor expresión de SIRT1 o una mejor defensa contra ROS en respuesta al tratamiento con BCAA.4

Esto llevó a los investigadores a concluir que la actividad saludable de eNOS también juega un papel clave en la acción de prolongación de los BCAA, la biogénesis mitocondrial y la reducción del estrés oxidativo.4

Beneficios sistémicos únicos

Unique, Systemic Benefits

Una vez ingeridos, los BCAA de la dieta son transportados y metabolizados por un grupo de enzimas específicas. Lo que hace que los BCAA sean únicos entre los aminoácidos es que no se descomponen en el hígado. En su lugar, ingresan al torrente sanguíneo y se absorben directamente en el músculo esquelético.11 Allí ingresan a las centrales eléctricas celulares conocidas como mitocondrias, la fuente de más del 90 % de toda la producción energética del cuerpo humano.1

Se demostró que el ejercicio mejora aún más la función mitocondrial inducida por los BCAA.

Los BCAA ejercen una profunda influencia sobre los procesos metabólicos centrales para la síntesis de proteínas. La leucina también parece desempeñar un papel particularmente importante en la formación de proteínas y la regulación del metabolismo de las proteínas.12 Los estudios en humanos que han examinado estas acciones excepcionales en el torrente sanguíneo y el músculo esquelético apuntan a un papel de los BCAA en la recuperación muscular de la fatiga o la actividad física intensa, como como entrenamiento de fuerza.1,2 Una revisión de 2010 publicada en el Journal of the International Society of Sports Nutrition citó el poder de los BCAA para reforzar la construcción de proteínas musculares y retrasar la aparición de la fatiga como beneficios clave para las personas que hacen ejercicio.3 El artículo también señaló la posible eficacia de los BCAA como potenciadores del rendimiento.

Además de sus efectos de prolongevidad y generación de mitocondrias recientemente confirmados, los BCAA se muestran prometedores en la lucha contra las múltiples enfermedades mortales del envejecimiento.

LO QUE NECESITA SABER: AMINOÁCIDOS DE CADENA RAMIFICADA Y RESTRICCIÓN DE CALORÍAS

Los tres aminoácidos de cadena ramificada leucina, isoleucina y valina son nutrientes esenciales que el cuerpo no puede producir y deben consumirse en la dieta.
Los BCAA no son metabolizados por el hígado, sino que ingresan al torrente sanguíneo, donde son absorbidos directamente por el músculo y se utilizan para la energía, reparación o construcción muscular.
Los estudios en ratones y formas de vida inferiores muestran que los BCAA pueden prolongar la longevidad y pueden compartir vías con mTOR. Un estudio reciente en ratones también mostró que los BCAA pueden proporcionar combustible o capacidad de señalización para mejorar la proliferación de nuevas mitocondrias, un hallazgo que promete un envejecimiento más saludable.
La administración de BCAA también parece reforzar los mecanismos de defensa celular contra las moléculas oxidantes dañinas.
Los BCAA también son prometedores para respaldar la sensibilidad a la insulina, mantener la masa muscular con el envejecimiento y respaldar la función saludable del sistema nervioso.

Los ensayos en humanos revelan efectos favorables de la ingestión de aminoácidos esenciales, incluidos los BCAA, sobre la sensibilidad a la insulina y el control de la glucosa en sangre, como se demostró en un estudio de 34 sujetos diabéticos de edad avanzada durante un período de prueba de más de un año. Una mezcla de aminoácidos rica en BCAA mejoró numerosos parámetros del metabolismo del azúcar en la sangre, incluida la hemoglobina A1c, en este grupo de adultos mayores con diabetes mal controlada.13

Las mezclas de aminoácidos enriquecidas con BCAA también se han mostrado prometedoras para mejorar la atrofia muscular conocida como sarcopenia en sujetos humanos de edad avanzada, que ganaron masa muscular durante el tratamiento.14 Este hallazgo tiene implicaciones importantes para el uso de BCAA en otras condiciones caracterizadas por debilitamiento y pérdida.

Dado que los BCAA están involucrados en la formación y el mantenimiento del glutamato y el neurotransmisor ácido gamma-aminobutírico (GABA) en el tejido cerebral, los investigadores creen que pueden desempeñar un papel en el apoyo a la función saludable del sistema nervioso. Los estudios en modelos animales han demostrado que la administración oral de BCAA puede mejorar las devastadoras consecuencias de la lesión cerebral traumática al mejorar el rendimiento cognitivo.15

LO QUE NECESITA SABER: LA CLAVE DE LA FUNCIÓN BIOLÓGICA: MTOR

WHAT YOU NEED TO KNOW: THE KEY TO BIOLOGICAL FUNCTION: MTOR TLa proteína reguladora mTOR influye no solo en el crecimiento celular y la síntesis de proteínas, sino también en la supervivencia celular. mTOR actúa como un sensor de energía y nutrientes que recibe información del cuerpo sobre el estado nutricional celular y los niveles de energía y hormonas, incluida la insulina. Al detectar la disponibilidad de energía, incluida la ingesta calórica, la actividad de mTOR ayuda a controlar el consumo calórico al inducir las sensaciones de hambre (saciedad) y saciedad, en parte a través de la interacción de mTOR con la hormona leptina, que a veces se denomina hormona anoréxica por su capacidad para frenar el hambre. actividad.16

Los estudios en ratas a las que se les administró la leucina BCAA a sus sistemas nerviosos centrales mostraron aumentos en la señalización de mTOR en una región del cerebro conocida como hipotálamo, que a su vez se asoció con una menor ingesta de alimentos.17,18 El hipotálamo actúa para igualar la energía o la ingesta de alimentos con la producción de energía, regula la sed y el hambre y equilibra las funciones vitales, incluida la temperatura corporal, los ciclos de sueño y vigilia y la sensación de fatiga. Se ha planteado la hipótesis de que los trastornos de la señalización de mTOR contribuyen a los síndromes de sobrealimentación asociados con la obesidad.18,19

El hallazgo de que aproximadamente la mitad de los cánceres humanos involucran una señalización mTOR aberrante ha llevado a los investigadores del cáncer a enfocarse en esta vía específica en el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer. El interés en esta área ha llevado a una segunda generación de terapias anti-mTOR que ahora se están estudiando en más de 200 ensayos clínicos en humanos.20,21

Resumen

Los aminoácidos de cadena ramificada leucina, isoleucina y valina son esenciales para la nutrición humana. Si bien los BCAA se han estudiado y aplicado con éxito para optimizar el desarrollo muscular y el rendimiento deportivo, un nuevo estudio revela que pueden prolongar la vida y combatir las lesiones celulares que promueven la edad, quizás a través de las capacidades de los BCAA para fomentar la proliferación mitocondrial.

LO QUE NECESITA SABER: OTROS BENEFICIOS DE LOS AMINOÁCIDOS DE CADENA RAMIFICADA

Los aminoácidos de cadena ramificada demuestran beneficios potenciales para una amplia gama de aplicaciones.

Obesidad. Una mayor ingesta dietética de BCAA se asocia con una menor prevalencia de sobrepeso u obesidad.22 La suplementación con el aminoácido de cadena ramificada leucina muestra potencial para preservar la masa de tejido magro en personas que consumen una dieta baja en calorías para perder peso.23 Los científicos creen que la leucina desencadena una respuesta después de las comidas que protege el músculo metabólicamente activo al mismo tiempo que aumenta la pérdida de grasa corporal.24
Síndrome metabólico. Una dieta rica en proteínas y moderada en carbohidratos es eficaz para controlar el síndrome metabólico y la diabetes tipo 2 y para promover la pérdida de peso.25 La leucina puede desempeñar un papel clave en la eficacia de una dieta rica en proteínas al modular la señalización de la insulina y el uso de glucosa por parte del esqueleto. músculo.
Enfermedad del higado. Se ha informado que los BCAA mejoran la supervivencia libre de eventos (sin insuficiencia hepática, ruptura de várices esofágicas o gástricas, desarrollo de cáncer de hígado y muerte) y la calidad de vida en personas con cirrosis hepática.26 La investigación muestra que los BCAA mejoran la resistencia a la insulina acompañando a la enfermedad hepática viral crónica en un grupo de pacientes masculinos.27
Caquexia cancerosa. La pérdida de masa corporal magra (caquexia) disminuye el rendimiento físico y la calidad de vida de los pacientes con cáncer. En un modelo animal de caquexia por cáncer, la combinación de una dieta alta en proteínas enriquecida con leucina más aceite de pescado redujo la pérdida de tejido, mejoró el rendimiento muscular y normalizó la actividad diaria. estrés postoperatorio, trauma y quemaduras.29
Dolor muscular. El consumo de BCAA antes del ejercicio redujo el dolor muscular 2 y 3 días después de un entrenamiento, en comparación con las personas que no consumieron BCAA.30 También se ha informado que los BCAA reducen la sensación de fatiga durante un entrenamiento intenso. La ingesta de BCAA durante el entrenamiento redujo el aumento de los marcadores sanguíneos de daño muscular e inflamación que, de otro modo, se producen con el ejercicio extenuante.31

+ Referencias

Harper AE, Miller RH, Block KP. Branched chain amino acid metabolism. Annu Rev Nutr. 1984; 4:409-54.
Sharp CP, Pearson DR. Amino acid supplements and recovery from high-intensity resistance training. J Strength Cond Res. 2010 Apr;24(4):1125-30.
Kreider RB et al. ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations. J Int Soc Sports Nutr. 2010 Feb 2;7:7.
D’Antona G, Ragni M, Cardile A, et al. Branched chain amino acid supplementation promotes survival and supports cardiac and skeletal muscle mitochondrial biogenesis in middle-aged mice. Cell Metab. 2010 Oct 6;12(4):362-72.
Chowanadisai W, Bauerly KA, Tchaparian E, Wong A, Cortopassi GA, Rucker RB. Pyrroloquinoline quinone stimulates mitochondrial biogenesis through cAMP response element-binding protein phosphorylation and increased PGC-1alpha expression. J Biol Chem. 2010 Jan 1;285(1):142-52.
Kelly G. A review of the sirtuin system, its clinical implications, and the potential role of dietary activators like resveratrol: part 1. Altern Med Rev. 2010 Sep;15(3):245-63.
Kelly GS. A review of the sirtuin system, its clinical implications, and the potential role of dietary activators like resveratrol: part 2. Altern Med Rev. 2010 Dec;15(4):313-28.
Alvers AL, Fishwick LK, Wood MS, Hu D, Chung HS, Dunn WA Jr, Aris JP. Autophagy and amino acid homeostasis are required for chronological longevity in Saccharomyces cerevisiae. Aging Cell. 2009 Aug;8(4):353-69.
Canto C, Auwerx J. Caloric restriction, SIRT1 and longevity. Trends Endocrinol Metab. 2009 Sep;20(7):325-31.
Cook S, Hugli O, Egli M, et al. Clustering of cardiovascular risk factors mimicking the human metabolic syndrome X in eNOS null mice. Swiss Med Wkly. 2003 Jun 28;133(25-26):360-3.
Shimomura Y, Yamamoto Y, Bajotto G, et al. Nutraceutical effects of branched chain amino acids on skeletal muscle. J Nutr. 2006 Feb;136(2):529S-532S.
Mero A. Leucine supplementation and intensive training. Sports Med. 1999 Jun;27(6):347-58.
Solerte SB, Fioravanti M, Locatelli E, et al. Improvement of blood glucose control and insulin sensitivity during a long-term (60 weeks) randomized study with amino acid dietary supplements in elderly subjects with type 2 diabetes mellitus. Am J Cardiol. 2008 Jun 2;101(11A):82E-88E.
Solerte SB, Gazzaruso C, Bonacasa R, et al. Nutritional supplements with oral amino acid mixtures increases whole-body lean mass and insulin sensitivity in elderly subjects with sarcopenia. Am J Cardiol. 2008 Jun 2;101(11A):69E-77E.
Cole JT, Mitala CM, Kundu S, Verma A, Elkind JA, Nissim I, Cohen AS. Dietary branched chain amino acids ameliorate injury-induced cognitive impairment. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 5;107(1):366-71.
Potier M, Darcel N, Tome D. Protein, amino acids and the control of food intake. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009 Jan;12(1):54-8.
Woods SC, Seeley RJ, Cota D. Regulation of food intake through hypothalamic signaling networks involving mTOR. Annu Rev Nutr. 2008;28:295-311.
Cota D, Proulx K, Smith KA, Kozma SC, Thomas G, Woods SC, Seeley RJ. Hypothalamic mTOR signaling regulates food intake. Science. 2006 May 12;312(5775):927-30.
Cota D. Mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signaling in energy balance and obesity. Physiol Behav. 2009 Jul 14;97(5):520-4.
Zhang YJ, Duan Y, Zheng XF. Targeting the mTOR kinase domain: the second generation of mTOR inhibitors. Drug Discov Today. 2011 Feb 16.
Available at: www.clinicaltrials.gov. Accessed February 26, 2011.
Qin LQ, Xun P, Bujnowski D, et al. Higher branched chain amino acid intake is associated with a lower prevalence of being overweight or obese in middle-aged East Asian and Western adults. J Nutr. 2011 Feb;141(2):249-54.
Jitomir J, Willoughby DS. Leucine for retention of lean mass on a hypocaloric diet. J Med Food. 2008 Dec;11(4):606-9.
Devkota S, Layman DK. Protein metabolic roles in treatment of obesity. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010 Jul;13(4):403-7.
Layman DK, Walker DA. Potential importance of leucine in treatment of obesity and the metabolic syndrome. J Nutr. 2006 Jan;136(1 Suppl):319S-23S.
Moriwaki H, Shiraki M, Fukushima H, et al. Long-term outcome of branched chain amino acid treatment in patients with liver cirrhosis. Hepatol Res. 2008 Nov;38(s1The 6 Japan Society of Hepatology Single Topic Conference: Liver Failure: Recent Progress and Pathogenesis to Management. 28-29 September 2007, Iwate, Japan):S102-S106.
Kawaguchi T, Nagao Y, Matsuoka H, Ide T, Sata M. Branched chain amino acid-enriched supplementation improves insulin resistance in patients with chronic liver disease. Int J Mol Med. 2008 Jul;22(1):105-12.
van Norren K, Kegler D, Argilés JM, et al. Dietary supplementation with a specific combination of high protein, leucine, and fish oil improves muscle function and daily activity in tumour-bearing cachectic mice. Br J Cancer. 2009 Mar 10;100(5):713-22.
Sax HC, Talamini MA, Fischer JE. Clinical use of branched chain amino acids in liver disease, sepsis, trauma, and burns. Arch Surg. 1986 Mar;121(3):358-66.
Shimomura Y, Inaguma A, Watanabe S, et al. Branched chain amino acid supplementation before squat exercise and delayed-onset muscle soreness. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Jun;20(3):236-44.
Matsumoto K, Koba T, Hamada K, Sakurai M, Higuchi T, Miyata H. Branched chain amino acid supplementation attenuates muscle soreness, muscle damage and inflammation during an intensive training program. J Sports Med Phys Fitness. 2009 Dec;49(4):424-31.