Nutrição para os músculos e suplementos alimentares

Os aminoácidos são componentes da proteína e de materiais de moléculas bioativas que realizam diversas atividades no corpo. As funções que eles realizam estão estritamente associadas às suas características e propriedades químicas e biológicas^{1, 11}. Para tanto, são bastante utilizados como fonte alimentar terapêutico, pois auxiliam no processo nutricional, sensorial e regulador^1,3. Por isso, a leucina e outros componentes do BCAA (valina e isoleucina) têm ganhado destaque na reabilitação de algumas doenças metabolicas^3,7, como também em atividades esportivas^1,2.

É sabido que algumas patologias podem ser prevenidas, ajustadas ou sanadas com a terapêutica alimentar^2,7. Com isto, a partir do momento em que há uma desnutrição ou uma lesão, seja por doenças, por acidente ou por uma atividade física extenuada, o organismo não irá desempenhar adequadamente suas funções e, no caso do músculo, poderá ser atrofiado ou lesionado². O corpo humano é constituído de 40% de músculo⁸, que têm a capacidade de armazenar energia na forma de proteínas (aminoácidos), exibindo plasticidade, força e resistência¹. Dessa forma, cada vez mais pesquisas vêm sendo desenvolvidas, com intuito de investigar a eficácia de aminoácidos como a Leucina e os outros componentes do BCAA, sobre lesões e outras patologias que estão associadas a disfunção bioquímica do organismo ^1,10.

A leucina e os outros componentes do BCAA, são aminoácidos de cadeia ramificada, que fazem parte do grupo de aminoácidos considerados essenciais¹. Cada aminoácido, apresenta um perfil estrutural específico e, portanto, propriedades específicas¹¹, que lhe confere um valor terapêutico auxiliando na reabilitação de doenças^1,2,3. A leucina tem sido apontada por estudiosos como fator de importância nos processos terapêuticos, pois atua no organismo em processos anabólicos e catabólicos³. A leucina é responsável por ativar a rapamicina (mTORC1), o qual desempenha tarefas como a síntese de proteínas^1,3,6, além de atuar na biogênese mitocondrial. Estudos apontam que o uso da leucina tem auxiliado na regulação a resistência à insulina e, por consequência, doenças como diabetes e obesidade⁷.

A valina também contribui para a resistência de insulina e ainda tem participação nos controles de doenças cardiometabólicas. Todo esse processo ocorre através do seu catabolismo, com formação do BAIBA, que tem como função regular diversas vias de sinalização do sistema imunológico. De acordo com algumas pesquisas, a BAIBA pode auxiliar na prevenção de aterosclerose¹.Ademais, observa-se que o uso desses aminoácidos, com suas inúmeras funções bioquímicas no nosso corpo, podem ser uma ótima via terapêutica para auxiliar na patogêneses^3,6,7,8,11, podendo ser também um meio nutricional importante para atletas que são vulneráveis a lesões e necessitam aumentar a massa muscular, força e resistência, para as competições. Portanto, a ingestão de aminoácidos pode modular a degradação e síntese de proteínas musculares³.  Além disso, pode também ser utilizado para diminuir a atrofia muscular relacionada à desnutrição, desuso e envelhecimento².

Aspectos Bioquímicos da leucina e outros compostos do BCAA

Os impactos ocasionados por determinadas patologias levam a alterações bioquímicas no nosso corpo, da mesma forma que os longos períodos de recuperação de uma lesão muscular^{2,3, 5}. O desuso, principalmente muscular, induz uma atrofia que, segundo Gannon e colaboradores (2015)³, pode atingir 0,5% dos músculos – por dia – acompanhado por um declínio de 50% na MPS. A inatividade muscular devido à falta de movimentação pode, também, ser responsável por uma inflamação sistêmica, que contribui com redução na ativação de vias responsáveis pela homeostase do órgão^2,3,6, somando-se à perda de massa e força muscular⁸, que são os pilares do atleta². Os BCAA, quando metabolizados, são usados como fonte de energia para o músculo esquelético e, além disso, atuam como precursores da síntese de proteínas6 no tecido muscular. De acordo com ZDZIEBLIK e colaboradores (2015)¹², o BCAA é substrato chave para síntese de proteína. Somando-se a isso, esses compostos também desempenham o papel de proteção, inibindo a inflamação e consequente o catabolismo, que levaria e atrofia muscular^2,3. Portanto, o uso de suplementos à base BCAA tem crescido e tido bons resultados na performance de atletas¹⁵. A leucina tem sido alvo de grande interesse em estudos terapêuticos, pois ela é um dos aminoácidos responsáveis pela ativação do complexo Rapimicina (mTORC1) quinase, que tem como função a síntese de proteínas^1,3. Ela regula a tradução de proteínas por fosforilação da proteína ribossomal S6 quinase 1 (S6K1), que é um componente essencial da síntese de proteínas^3,6. Além disso, ela também fosforila 4EBP, que se dissocia a eIF4E, que também contribui para a produção de proteínas^1,3,6,9. Esse aminoácido (Leucina) apresenta uma capacidade única em estimular atividades tanto anabólicas quanto catabólicas³. O consumo de leucina tem sido identificado como fonte de peroxissomo proliferador-ativador receptor gama coativador-1 expressão de alfa (PGC1α) do músculo esquelético. O PGC1α é importante coativador para a formação de fibras musculares (ou seja, formação de fibras de contração lenta)², como também é regulador da biogênese mitocondrial1,5. Em relação à contribuição muscular, o PGC1α estimula a expressão de fatores de transcrição, Bmal1 e RevErb, que são responsáveis por regular o ritmo circadiano, que são importantes para o metabolismo muscular³.

Além do mais, o PGC-1α promove situínas SIRT 1 e expressão SIRT3, dos quais são responsáveis pela coordenação do aumento de atividade de reguladores do metabolismo celular (AMPK)3,6. Todos atuam, conforme já mencionado, na regulação energética e na biogênese mitocondrial através da indução de fatores nucleares (NRF1 / 2)^3,7. Outro fator importante do papel da leucina é a sua contribuição para o aumento da fosforilação de FOXO1 e diminuição nos níveis nucleares, resultando na regulação negativa relacionado à atrofia muscular. Pois, a supressão da via FOXO1 por HMB (metabólito da leucina)⁸ ou da leucina também demostrou prevenir a atrofia muscular¹. No que diz respeito a Valina, outro aminoácido componente do BCAA, quando catabolizada, produz um metabólito denominado BAIBA, que melhora a resistência à insulina e inflamação no músculo esquelético, através da redução do fator de necrose tumoral¹.

Dessa forma, observa-se que estratégias alimentares são fundamentais para adquirir a homeostase do corpo⁷, pois cada nutriente desempenha uma determinada função, que dependerá da quantidade, frequência, tipo e qualidade da proteína que será usada para a reabilitação⁴.

Leucina e BCAA:  aplicações científicas

Conforme as propriedades químicas e biológicas dos aminoácidos, observa-se um número de estudos que buscam avaliar a eficácia e atuação da leucina e os outros componentes do BCAA ^2,3,5,10. Em relatos obtidos de experiências com ratos, observou-se que a administração de alimentos ricos em BCAA ativou o mTOR e suprimiu a atrofia muscular⁹; já em estudos com humanos, observou-se que a ingestão de um suplemento rico em leucina para idosos melhorou a massa, a força muscular e a velocidade^3,4,5.

Hays e colaboradores (2009)¹⁴ reforçam a proposta de que o BCAA, são benéficos na redução do dano muscular e na recuperação¹⁴. Reule e pesquisadores (2017), afirmam que BCAA administrados antes e depois dos exercícios potencializam a redução do dano muscular, além de contribuir com a recuperação de homens lesionados. Já Nosaka e contribuidores (2006)¹³ pontuam que a suplementação, contendo mais de 60% de BCAA, demonstram ter eficácia na redução desse dano e na dor quando consumidos imediatamente.

Todos os aspectos supracitados reforçam a ideia de que suplementos alimentares que contenham uma mistura de amino ácidos essenciais devem ter uma proporção elevada de Leucina, a fim de reverter a diminuição da síntese de proteínas^5,7,10. Além do mais, Yoshimura e colaboradores (2019)¹⁰, nos chama atenção de que o catabolismo insuficiente do BCAA no músculo esquelético pode contribuir também com a obesidade e diabetes, pois este regula a biogênese mitocondrial e resistência a insulina.

Em relação às lesões esportivas, a incidência, a prevalência e os tipos de lesões são variados quanto ao sexo e a idade, em cada caso é necessário a avaliação de risco quanto ao nível de desnutrição. Vale lembrar que as lesões esportivas, e suas consequências, são barreiras importantes para a participação e a melhora da performance esportiva^2,3.

Portanto, entende-se a necessidade de uma maior compreensão sobre os mecanismos celulares que regulam síntese de proteína muscular, de forma a elaborarmos melhores estratégias nutricionais para incluir uma ingestão de aminoácidos essenciais enriquecidos com leucina², no intuito de promover ao máximo a síntese de proteína muscular, crescimento, e resistência, para atletas² e melhores condições clinicas para pacientes^5,10 com fatores de risco para perda muscular como:  envelhecimento, câncer, inatividade física / repouso no leito.

Peptídeos de colágenos bioativos: características e propriedades físico-químicas.

A ação dos peptídeos de colágeno depende de algumas propriedades e características como: estrutura, sequência de aminoácido, peso molecular e hidrofobicidade. Eles são organizados em cadeias com mais de um aminoácido que possui propriedades físico-químicas diferentes, mas que interligados apresentam um efeito sinergético que atuam na reparação do tecido lesionado²⁵.

Há diferentes tipos de aminoácidos e sequências dentro da cadeia polipeptídica, que dão à estas funções antimicrobiana, antioxidante, anti-flamatória e imunológica^17,25. É importante mencionar que as características e funções citadas são observadas em diferentes tipos de matrizes, tanto de animais como de vegetais.

Em relação ao peso molecular e a hidrofobicidade, peptídeos de menor peso molecular e hidrofóbicos têm sido um objeto de interesse por parte dos pesquisadores²³.  Segundo Aguilar-Toallá e colaboradores (2019), compostos com essas características apresentam mais acesso pelas membranas biológicas e os de menor peso molecular, são bastante utilizados como antioxidante²⁶.

O colágeno bioativo hidrolisado pode ser degradado com clivamentos direcionados e, quando consumidos, estes peptídeos específicos atuam em determinados tecidos e lesões ^24,15. Portanto, o consumo de peptídeos bioativos, que são multifuncionais, tem tido maior preferência em vez do consumo de compostos de reatividade simples, uma vez que fornece uma gama de proteção e reparação total ou parcial, devido a sua ação bioquímica no tecido²⁴.

Ação bioquímica dos peptídeos bioativos de colágeno e Evidências Científicas

Os peptídeos de colágenos bioativos, quando absorvidos pelo organismo, atuam na síntese de colágeno e ativam moléculas sinalizadoras que são responsáveis por processos anabólicos em diversos tecidos. E, de acordo com o Skov et al (2019), peptídeos enzimaticamente hidrolisados são absorvidos e biodisponibilidade em menor tempo no organismo¹⁵, principalmente prolina e glicina, que são aminoácidos mais abundantes e que contribuem para o aumento da produção de elastina por fibroblastos. Jendrick e colaboradores (2019), relataram que peptídeos contendo glicina e hidroxi-glicina apresentavam uma forte propriedade de sinalização e demonstraram induzir a diferenciação de mioblastos, assim como aumento do miotubo, por ativar a via de sinalização mTOR¹⁸. O mTOR apresenta um papel importante para vias de diferenciação, crescimento e apoptose celular. Apesar da sua complexidade, é sabido que ele pode ser ativado por alguns aminoácidos e, dentre eles, a glicina, que é um dos principais constituintes dos peptídeos de colágeno. Além disso, ela tem um alto potencial inflamatório¹⁸.

Os peptídeos de colágeno atuam em células e no sistema imune, reduzindo metaloproteína e fator de necrose, que são responsáveis pela degeneração das células do colágeno.  Barati e contribuidores (2020), reforçam a importância de estudos sobre avaliação dos mecanismos imunomodulatórios dos peptídeos de colágenos na terapêutica de recuperação da área lesionada.

Dentro de uma mesma linha, Achek e contribuidores (2020) ressaltam o papel desses peptídeos e sobre a sua atuação ao TRL. De acordo com eles, os peptídeos de colágenos modulam as ações do TLR, que são responsáveis pela patogênese de doenças autoimunes. Alguns estudiosos ressaltam como o TLR4 e TLR3 têm sido responsáveis pelo desenvolvimento e progressão de doenças como Artrite e Osteoartrite, e doenças como Alzheimer e Parkison^25.

Os peptídeos de colágeno atuam de forma a repor o papel do colágeno no sequestro de fator de crescimento e na regulação para criar um movimento benéfico celular, elas ajudam a promover adesão, proliferação e diferenciação²⁹ Pesquisadores relataram um estudo com peptídeos que continham C14, após a ingestão desse composto observaram a sua presença na pele, na cartilagem, nos ossos e nos músculos, em um período de 14 dias após ingestão única^21,22.

A partir de algumas observações sobre a reparação dos tecidos musculares através da terapia com os peptídeos, o seu uso tem se tornado promissor para atletas^18,20, uma vez que esses peptídeos são específicos, atuando como antioxidantes e auxiliando na reparação de radicais livres; atuam como anti-inflamatórios, reduzindo a produção de citocinas e interleucinas como IL-.6. Eles também melhoram a remodelação, acelerando as funções agudas de recuperação após exercício extenuante^20,21.

Clifford e pesquisadores (2019)²⁰, relatam que o uso de peptídeos de colágeno, por nove dias, pode acelerar a função de recuperação muscular e atenuar a dor extenuante do exercício físico. Jendricke e colaboradores (2019)²⁸, incitam que os peptídeos de colágeno aumentam de forma positiva o treino de resistência com o aumento de massa livre e que a prática do exercício físico, associado ao uso de peptídeos de colágeno, angaria bons resultados.

Segundo a avaliação de Oertzen-Hagemann e contribuidores (2019)²⁷, após 12 semanas de treinamento resistido em combinação com suplementação de colágeno comparado com placebo, encontrou-se massa magra e massa livre de gordura significativamente mais altos e um aumento na força do grupo que fez uso do colágeno em comparação com o placebo. Além de apresentar um impacto positivo na composição corporal, como também no aumento da força de preensão manual em comparação ao grupo sem suplementação a peptídeo de colágeno²⁷. A linha de pesquisa apresentada por Oertzen-Hagemann et al (2019), já havia sido investigada anteriormente por Zdzieblik et al (2015)¹⁶, de que um regime resistido em combinação com a suplementação de peptídeos de colágeno havia melhorado significativamente a composição corporal na porcentagem de massa livre de gordura e força muscular, comparado ao placebo.  Em suma, vários estudos indicam que a ingestão de colágeno alivia as dores musculares e articulações^17,18,20. Vale lembrar que 10% do músculo esquelético é composto por colágeno²⁰. Ademais, pesquisas ainda limitadas, ressaltam que além da atividade física²¹, para quem é atleta, os peptídeos de colágeno também realizam o seu papel com redutor de adipócitos²⁰, o que nos faz pensar que mais pesquisas possam estar voltadas para avaliar os benefícios do consumo dos peptídeos de colágeno em diversas situações patológicas e meios de reabilitação e principalmente prevenção.

Existem diversos suplementos no mercado, como o Extima, uma suplementação alimentar composta por peptídeos bioativos do colágeno, BCAA, magnésio e vitamina C, nutrientes essenciais em qualquer fase da vida.

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