Introducción
Los AACR (BCAA en inglés) leucina, valina e isoleucina, son 3 de los 9 aminoácidos esenciales (AAE) que el organismo no puede sintetizar.[1]
Los AACR representan ∼ 15–25% de las proteínas de alimentos como la leche (26%), huevos (22%) o maíz (21%), considerados alimentos particularmente ricos en AACR.[2] La Organización Mundial de Salud (OMS) establece 85 mg/kg/día como requerimientos diarios de AACR (leucina:39 mg /kg-1 /d-1; isoleucina mg /kg-1/d-1: 20; valina: 26 mg /kg-1 /d-1) para la población adulta sana.[3]
Para estimar la ingesta de proteínas necesaria para maximizar la síntesis de proteínas en todo el cuerpo e identificar el requerimiento diario de proteínas, se utiliza un método que evalúa la oxidación de aminoácidos (IAAO). [4] Trabajos realizados con esta metodología sugieren que los requerimientos de AACR podrían ser mayores para la población de deportistas.[5] – [6]
Se han realizado muchas afirmaciones respecto a los AACR:
- Constituyen un combustible durante el ejercicio
- Permiten ahorrar glucógeno
- Incrementan la síntesis de proteínas luego del ejercicio
- Pueden reducir el catabolismo proteico neto en el músculo durante el ejercicio
- Reducen el daño muscular
- Reducen la fatiga a nivel del sistema nervioso central
Varias de estas afirmaciones no pudieron ser corroboradas en deportistas porque su evidencia científica fue débil o inexistente.
Fuente de Combustible y Ahorro de Glucógeno
Los estudios detallados con trazadores muestran que la oxidación (utilización) de los AACR se incrementa de 2 a 3 veces durante el ejercicio, mientras que la oxidación de los hidratos de carbono (HC) y grasas se puede incrementar de 10 a 20 veces, por lo que la contribución energética de los AACR es mínima respecto a los hidratos de carbono y las grasas.[7] Cabe destacar que el incremento de la oxidación de AACR se limita cuando existe disponibilidad de hidratos de carbono (HC) durante el ejercicio.
Los estudios han demostrado claramente que la ingestión de AACR no tiene ningún efecto ahorrador de glucógeno muscular. De este modo los AACR no juegan un rol importante como combustible durante el ejercicio, y desde este punto de vista, la suplementación con AACR durante el ejercicio es innecesaria.
Síntesis de Proteínas
La popularidad de los suplementos de AACR se basa en gran medida en la idea de que pueden estimular las tasas de síntesis de proteínas musculares (SPM) y suprimir las tasas de degradación de proteínas musculares (DPM), cuya combinación promueve una respuesta anabólica neta en el músculo esquelético.
Los AACR, en particular la leucina, juegan un papel crucial como señalizador de los mTOR1 (objetivos de la rapamicina en mamíferos), proteínas clave en la regulación de la síntesis proteica muscular. Activados por la leucina los mTORC1 promueven la síntesis de proteínas al aumentar la traducción de ARNm en proteínas. Esto significa que después del ejercicio o en respuesta a una ingesta adecuada de proteínas se sintetizan más proteínas musculares y se incorporan en las fibras musculares, lo que facilita el crecimiento y la reparación muscular.
En adultos jóvenes, la ingesta de proteínas estimula las tasas de SPM en una manera dependiente de la dosis hasta ~20 g (~10 g EAA – ~2-3 g leucina) después del ejercicio de fuerza.[8]
Es importante destacar que una mezcla completa de todos los AAE parece estimular la señalización de inicio de la traducción en el músculo esquelético de manera más efectiva que los AACR solos o aislados.[9] El estímulo sobre la SPM en la recuperación con AACR podría ser un 50% menor que con una proteína completa. [10]
Catabolismo Proteico y Daño Muscular
Ningún estudio sobre suplementación con AACR ha demostrado una mejora del balance nitrogenado (ingestión de nitrógeno menos excreción en el sudor y la orina) durante o después del ejercicio. Por lo tanto, la evidencia científica que apoya las afirmaciones comerciales que indican que la ingestión oral de AACR posee efectos anticatabólicos durante y después del ejercicio o que los AACR pueden acelerar la reparación del daño muscular después del ejercicio, es limitada.
Un estudio realizado en sujetos desentrenados mostró un cierto efecto de la suplementación aguda o crónica de AACR sobre los marcadores de daño muscular en la sangre después de ejercicios de ciclismo de larga duración, reducción del dolor muscular, pero no mejoras en la función muscular. [11]
Hipótesis de la Fatiga Central
La hipótesis de la fatiga central fue propuesta en 1987 como un mecanismo que contribuye significativamenteal desarrollo de la fatiga durante el ejercicio prolongado (característico de los deportes de resistencia). Esta hipótesis predice que durante el ejercicio, cuando los ácidos grasos son movilizados desde el tejido adiposo, su tasa o velocidad de movilización es mayor a su tasa de captación por parte del tejido muscular, por lo que su concentración aumenta en la sangre. Los ácidos grasos y el triptófano se unen en la sangre al mismo transportador, la albúmina. Por lo tanto, si la concentración de ácidos grasos en la sangre, se incrementa, habrá una mayor cantidad de triptófano libre. La hipótesis de la fatiga central plantea que el incremento de la relación triptófano libre/AACR resulta en un incremento del transporte de triptófano a través de la barrera hematoencefálica, ya que todos estos AA compiten por el mismo transportador para entrar al cerebro. Una vez en el cerebro, el triptófano favorecería la síntesis de serotonina, un neurotransmisor que desencadenaría la fatiga central.
Esto llevó a plantear que la ingestión de AACR durante el ejercicio podría disminuir la fatiga central evitando que la relación triptófano libre/AACR aumente.
El efecto de la ingestión de AACR sobre el rendimiento fue investigado por primera vez en 1991, en 193 corredores de sexo masculino en la maratón de Estocolmo. Los sujetos se dividieron en un grupo experimental que recibía AACR y agua, y otro grupo que recibía un placebo (agua saborizada sin AACR). No se observaron diferencias en el tiempo del maratón de los dos grupos. Sin embargo, cuando el grupo fue dividido en corredores rápidos y lentos, se observó una pequeña reducción significativa en el tiempo del maratón para los corredores lentos que utilizaron AACR.
Los estudios que se realizaron en el futuro con diferentes diseños y tratamientos de ejercicio y diferentes formas de administración de AACR (infusión, oral, y con y sin HC) no hallaron ningún efecto sobre el rendimiento a través de la utilización de AACR durante el ejercicio.
Conclusiones
Las conclusiones del siguiente artículo respecto a la efectividad de la suplementación con AACR son las siguientes:
- Los AACR no juegan un rol importante como combustible durante el ejercicio, y desde este punto de vista, la suplementación con AACR durante el ejercicio no es necesaria.
- La evidencia científica que apoya las afirmaciones comerciales que indican que la ingestión oral de AACR posee efectos anticatabólicos durante y después del ejercicio o que los AACR pueden acelerar la reparación del daño muscular después del ejercicio, es limitada.
- Es improbable que la ingestión aislada de AACR, esto es, sin ser acompañados por los otros AAE, sea efectiva.
- Los estudios que se realizaron con diferentes diseños y tratamientos de ejercicio y diferentes formas de administración de AACR (infusión, oral, y con y sin HC) no hallaron ningún efecto sobre el rendimiento a través de la utilización de AACR durante el ejercicio.
- La suplementación con AACR estaría limitada a la disminución del dolor muscular en sujetos desentrenados.
Autor
Marcia Onzari
Profesora titular cátedra Nutrición Deportiva UBA
Lic. en Nutrición
Autora de «Fundamentos de Nutricion en el Deporte», Ed. El Ateneo, 2021.
Referencias
1 Kaspy MS, Hannaian SJ, Bell ZW, Churchward-Venne TA. The effects of branched-chain amino acids on muscle protein synthesis, muscle protein breakdown and associated molecular signalling responses in humans: an update. Nutrition Research Reviews. Published online:1-14, 2023
[2] Gorissen SH & Phillips SM Branched-chain amino acids (leucine, isoleucine, and valine) and skeletal muscle. In Nutrition and Skeletal Muscle, pp. 283–298 [S Walrand, editor]. Amsterdam, Holland: Elsevier 2019
[3] World Health Organization Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition . Joint WHO/FAO Expert Consultation. WHO Technical Report Series no. 935. Geneva: WHO, 2007
[4] Kato H, Suzuki K, Bannai M, Moore DR. Branched-Chain Amino Acids Are the Primary Limiting Amino Acids in the Diets of Endurance-Trained Men after a Bout of Prolonged Exercise. J Nutr. 2018 Jun 1;148(6):925-931. doi: 10.1093/jn/nxy048. Erratum in: J Nutr. Oct 1;148(10):1698, 2018
[5] Wooding DJ, Packer JE, Kato H, et al. Increased protein requirements in female athletes after variable-intensity exercise. Med Sci Sports Exerc 49, 2297–2304, 2017
[6] Kato H, Suzuki K, Bannai M, et al. Protein requirements are elevated in endurance athletes after exercise as determined by the indicator amino acid oxidation method. PLoS One 1., 2016
[7] Neinast M, Murashige D & Arany Z Branched chain amino acids. Annu Rev Physiol 81, 139–164, 2019
[8] Witard OC, Jackman SR, Breen L, et al. Myofibrillar muscle protein synthesis rates subsequent to a meal in response to increasing doses of whey protein at rest and after resistance exercise. Am J Clin Nutr 99, 86–95. 2014
[9] Moberg M, Apr ́o W, Ekblom B, et al. Activation of mTORC1 by leucine is potentiated by branched-chain
amino acids and even more so by essential amino acids following resistance exercise. Am J Physiol Cell Physiol 310, C874–C884,2016
[10] Witard, O. Garthe, I. Philips, S. Dietary Protein for Training Adaptation and Body Composition Manipulation in Track and Field Athletes” International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism . 2018
[11] Jackman SR, Witard OC, Jeukendrup AE, Tipton KD. La ingestión de aminoácidos de cadena ramificada puede mejorar el dolor provocado por el ejercicio excéntrico. Med Sci Sports Exerc. 42(5):962-70, 2010.
