HMB estimula a síntese de proteínas musculares e diminui a degradação da proteína muscular

HMB estimula a síntese de proteínas musculares e diminui a degradação da proteína muscular 

SARCOPENIA

A sarcopenia, que está presente em aproximadamente 5% a 10% das pessoas com mais de 65 anos de idade, está associada a fraqueza, quedas e uma diminuição da capacidade de responder a doenças ou lesões.1 A perda de massa muscular esquelética e a fraqueza muscular são comuns em uma variedade de condições clínicas, podendo se acentuar durante um período de desuso, repouso prolongado na cama ou pela diminuição da ingestão de alimentos. São frequentemente associadas a um comprometimento da função física.2,3 A perda de massa muscular devida ao envelhecimento “saudável” é um fator influente na função, deficiência, perda de independência e início de doenças cardiovasculares e doenças metabólicas e um risco aumentado de mortalidade. As intervenções que podem melhorar, ou mesmo prevenir, a perda de massa muscular e melhorar a função física são uma prioridade clínica chave.4 A manutenção da massa muscular é, portanto, vital para manter a saúde e o bem-estar ao longo da vida. Uma característica marcante da sarcopenia em idosos é a diminuição da capacidade de sintetizar proteína muscular em resposta a sinais anabólicos, como ingestão de alimentos e exercícios de fortalecimento. Essa resistência anabólica do músculo aos nutrientes é provavelmente devida ao estresse oxidativo e à inflamação de baixo grau.2 Em várias condições catabólicas, ocorre um importante processo patogênico que degrada as proteínas intracelulares, envolvendo a ativação do sistema ubiquitina-proteassoma por várias vias, incluindo citocinas, espécies reativas de oxigênio e ciclo-oxigenases.5 Há relatos demonstrando que músculos compostos em sua maioria por fibras brancas são mais sensíveis a estímulos catabólicos, principalmente à sepse, quando comparados a músculos com alto teor de fibras vermelhas.2,6,7 Também com o avançar da idade,  ocorre uma atrofia preferencial das fibras brancas.2,8 A massa muscular é mantida por um equilíbrio entre a síntese e o catabolismo de proteínas musculares. Ambos, exercício e carga de aminoácidos, podem melhorar o equilíbrio de proteína e, em consequência, melhorar a força muscular.3

INTERVENÇÕES NUTRICIONAIS

A proteólise do músculo esquelético é aumentada em estados catabólicos, como jejum, imobilização, envelhecimento e doença.9 As intervenções nutricionais são uma estratégia comumente usada para melhorar a recuperação pós-exercício, aumentar a composição corporal e melhorar o desempenho. Foi sugerido que a suplementação com o metabólito da leucina, hidroximetilbutirato (HMB), acelera a capacidade regenerativa do músculo esquelético após exercícios de alta intensidade e atenua os marcadores de dano ao músculo esquelético.10 Os períodos pós-absortivos são dominados por balanço proteico negativo, no qual a degradação da proteína muscular (MPB – muscle protein breakdown) excede a síntese de proteína muscular (MPS – muscle protein synthesis), que só pode ser revertida pela ingestão de alimentos. A ingestão nutricional adequada é crucial para a manutenção da massa muscular esquelética.11 Três aminoácidos essenciais de cadeia ramificada (BCAA) – leucina, valina e isoleucina – compartilham vias metabólicas semelhantes e são fundamentais nesse processo.

É sabido há aproximadamente 25 anos que os aminoácidos essenciais (EAAs) são os nutrientes primários que direcionam aumentos na MPS após a alimentação, com a leucina atuando como um “sinal” anabólico e sendo a chave para esse efeito. De todos os EAAs, a leucina inicia as maiores respostas “anabólicas”, pela via mTORc1.11

HMB

O HMB é produzido naturalmente em animais e humanos a partir da leucina.12 Porém, alguns autores propõem que, em situações de estresse, tanto animais quanto humanos não sintetizam quantidades de HMB necessárias para suprir a demanda tecidual.13 Uma dose de 3 g de HMB por dia é recomendada para manter ou melhorar a massa e a função muscular. Essa dose corresponde à ingestão de aproximadamente 60 g de leucina.2 

Foi demonstrado que o HMB estimula a síntese de proteínas no músculo esquelético.14 Isso ocorreria por meio da estimulação de mTOR, uma proteína quinase responsiva a estímulos mecânicos, hormonais e nutricionais. O alvo da rapamicina em mamíferos tem um papel central no controle do crescimento celular, principalmente pelo controle da eficiência da tradução do RNAm.15 (Figura 1)

O turnover da proteína do músculo esquelético é o resultado da síntese da proteína do músculo esquelético e da degradação da proteína do músculo esquelético. O HMB demonstrou afetar tanto a síntese de proteínas quanto as vias de degradação no músculo esquelético.16

Quando a síntese de proteínas excede a degradação, ocorre uma síntese líquida de proteínas do músculo esquelético. No entanto, quando a degradação excede a síntese proteica, ocorre uma quebra total da proteína do músculo esquelético. A proteólise do músculo esquelético é aumentada em estados catabólicos como jejum, imobilização, envelhecimento e doença. Foi demonstrado que o HMB diminui a degradação da proteína do músculo esquelético tanto in vitro como in vivo.16,17

Além dos efeitos diretos na síntese de proteínas, o HMB demonstrou afetar as células satélites no músculo esquelético. Houve um aumento significativo no número de células, sugerindo uma ação direta do HMB sobre a proliferação e diferenciação de mioblastos.16,17

O sistema ubiquitina-proteassoma é um sistema proteolítico que degrada as proteínas intracelulares. A atividade dessa via é significativamente aumentada em condições de catabolismo muscular esquelético exacerbado. Portanto, a inibição desse sistema poderia explicar a atenuação das perdas de proteínas do músculo esquelético observadas durante o tratamento com HMB. De fato, foi demonstrado que o HMB diminui a expressão e a atividade do proteassoma durante os estados catabólicos, atenuando, assim, a degradação da proteína do músculo esquelético.16,17 (Figura 2)

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