Cómo Leucina se sintetiza

leucina es uno de los tres aminoácidos de cadena ramificada, con valina e isoleucina siendo los otros dos. Para mantener un balance positivo de nitrógeno en los adultos es esencial. Sin embargo, leucina puede sintetizarse a partir del ceto ácidos a-ketoisovalera a, a-isopropilmalato, y szlig; - isopropylmala a, o a-cetoisocaproato (KIC). El catabolismo de los resultados de aminoácidos en la producción de dióxido de carbono a lo largo de la siguiente vía: a-cetoisocaproato - > isovaleril-CoA, - > y szlig; -methylcrotonyl-CoA, - > y szlig; -methylglutoconyl-CoA, - > y szlig; hidroxi- y szlig; -methylglutaryl-CoA, - > acetoacetato o acetil-CoA. El catabolismo de la leucina puede tener lugar en el hígado, riñón, músculo, el corazón y el tejido adiposo. Debido al aumento en el catabolismo de la leucina que se produce en el músculo esquelético durante el ejercicio, estudios han relacionado los efectos de la suplementación de leucina en el rendimiento. Este revisará los efectos de la suplementación de leucina en la síntesis de proteínas y la degradación de proteínas.

Los estudios en animales

La leucina se ha demostrado que afecta el metabolismo de aminoácidos y proteínas. Con los estudios in vitro que indican un potencial de leucina para estimular la síntesis de proteínas a través de una variedad de mecanismos, los científicos han examinado los efectos de las diferentes estrategias de alimentación sobre el metabolismo de la leucina, y los efectos de la alimentación de leucina en la síntesis de proteínas y el equilibrio de nitrógeno. Después de 3 días de ayuno en ovejas, las concentraciones arteriales leucina aumentan, la rotación de leucina en el músculo disminuye, el uso hepática se mantuvo sin cambios, la oxidación de leucina aumenta, y la síntesis de proteínas disminuyó. El ayuno promovido catabolismo del músculo esquelético para proporcionar precursores para la síntesis de proteínas hepáticas.

Como leucina en la dieta se incrementa progresivamente, la velocidad de oxidación de leucina se mantiene baja hasta que la concentración de sangre leucina excede la cantidad necesaria para la tasa máxima de aumento de peso. Las concentraciones plasmáticas de leucina en ratas eran bajas cuando los niveles dietéticos de leucina eran bajos y aumentaron al aumentar el contenido de leucina en la dieta. Cuando leucina es administrado a ratas por vía enteral, efectos de primer paso extraen 27% 0.103 Sólo el 3% de esta cantidad fue utilizada por el hígado para sintetizar nuevas proteínas, mientras que el resto se cree que representa el uso de primer paso de la leucina en la síntesis de proteína intestinal y otras vías metabólicas en el lecho esplácnico. Con leucina por vía enteral administró a los perros, 31,4% se utilizó para la síntesis de proteínas, 27,9% fue desaminada, 6,0% se oxidó por la región esplácnica, y 4,8% se oxidó por el hígado. leucina administra a través de la infusión de corderos criados niveles de leucina plasmática hasta 15 veces por encima de la línea de base. Concentraciones de aminoácidos en plasma se redujeron, pero las tasas de síntesis de proteínas en los músculos esqueléticos y el cuerpo entero no cambiaron.

La adición de glucosa o sacarosa puede cambiar la cinética de metabolismo de la leucina. Los cerdos alimentados con glucosa presentaban una absorción de extremidad posterior de la leucina que era tres veces mayor que los cerdos alimentados con sacarosa. La síntesis de proteínas preprandial fue mayor en el grupo de sacarosa mientras que la síntesis de proteínas postprandial fue mayor en el grupo glucosetreated.

Estas observaciones indican que la fuente de carbohidratos de la dieta puede influir en los aspectos tanto pre y postprandiales de metabolismo de la leucina. El trabajo adicional en esta área examinó los efectos de la leucina en la insulina, utilizando las células de los islotes de ratas con insuficiencia renal crónica. En esta condición existe la secreción de insulina deteriorada. La secreción de insulina en respuesta a la leucina fue significativamente menor en células de los islotes aislados. La liberación de insulina mejoró cuando las ratas fueron sometidos a paratiroidectomía o tratamiento con verapamilo. Bloques Verapamilo la acción de la hormona paratiroidea (PTH) en los islotes. Los altos niveles de PTH induce un estado secundario de la secreción de insulina inducida por leucina-deteriorado La vía implica la activación defectuosa leucina anormal de glutamato deshidrogenasa, el uso restringido a-cetoglutarato, y una reducción en la velocidad de reacción máxima de glutaminasa. Las interrelaciones de la leucina, la insulina y la PTH requieren más estudios para determinar si la síntesis de proteínas y la producción de insulina se ven afectados.

Estudios Humanos

Los efectos de la leucina durante condiciones de ayuno también se han estudiado en humanos. Cada sujeto se sometió a tres ayunos de 14 días, separadas 34 mm /día de leucina infundido en día 1-7 y tercera de control rápido en el que no se proporcionaron infusiones. El nitrógeno de la urea urinaria (UUN) excreción diaria fue similar para los tratamientos de control y leucina, KIC, mientras que la infusión redujo significativamente nitrógeno ureico en orina (UUN) excreción diaria. En este estudio, infusiones CCI disminuyeron desgaste de nitrógeno durante la inanición, mientras que la leucina, estudiado bajo condiciones idénticas, no lo hicieron. En el estudio en pacientes de cirugía abdominal, KIC y leucina se infundieron a 70 mmol /día. KIC fue encontrado para disminuir el desperdicio de nitrógeno, mientras que en las mismas condiciones leucina no lo hizo.

Mendall et al. pacientes administrados con distrofia muscular de Duchenne (DMD) un placebo o leucina oral en una dosis de 0,2 g /kg /día en un estudio aleatorizado, doble y tímida; ciego, controlado. Aunque hubo algunas mejoras transitorias más de 1 mes, después de 1 año, leucina no logró producir una respuesta terapéutica. La investigación sobre los efectos de la leucina en pacientes cirróticos indica que se puede aumentar la oxidación sin afectar a la síntesis de proteínas in vivo.

A diferencia de los estudios anteriores, se encontró que las infusiones de cualquiera de leucina o de leucina más glucosa para disminuir la proteólisis muscular Ambos leucina e infusiones de glucosa disminuyeron los aminoácidos aromáticos y los aminoácidos básicos en el músculo. Insulina estimulada por glucosa, que disminuyó las concentraciones de aminoácidos plasmáticos esencial. Este efecto se ve aumentada por la leucina. niveles de aminoácidos inferiores también fueron encontrados en los atletas de pista administrados 50 mg /kg /día de leucina durante 10 semanas en un estudio cruzado controlado con placebo, doble ciego aleatorizado. concentraciones de leucina habían disminuido significativamente en el grupo placebo durante los primeros 5- semanas, pero no durante la segunda semana 5. Concentraciones de leucina no cambiaron en el grupo de tratamiento. El conjunto total de aminoácidos en suero disminuyó significativamente en todos los sujetos durante el período de entrenamiento de 10 semanas. De todos los aminoácidos, glutamina disminuyó más. La síntesis de proteínas neto no se midió; Por lo tanto, es difícil de interpretar los resultados. El hecho de que la leucina y otros aminoácidos fueron más bajos durante la condición de tratamiento puede ser indicativo de un aumento de la síntesis de proteínas o la oxidación. Tenga en cuenta que estos sujetos estaban ingiriendo 1,26 g /kg /día de proteínas. Los efectos de la leucina se produjeron durante un estado metabólico en el que la ingesta de proteínas fue mayor que la dosis diaria recomendada.

Seguridad y toxicidad

Las infusiones de grandes cantidades de leucina en ratas no causan un desequilibrio en los aminoácidos de plasma, incluso en condiciones catabólicas graves. Además, la carga oral de una niña de 15 meses de edad con acidemia propiónica no produjo cetoacidosis. Las infusiones y carga oral de leucina parecen ser bien tolerado. Casos tóxicos de leucina son raros en la literatura y la sobrecarga de la leucina en ratas jóvenes no produjo cambios significativos en el crecimiento, consumo de alimentos, y hematológica y capacidad de respuesta inmune cuando la dieta básica era equilibrada. De mayor preocupación es la falta de leucina, que puede disminuir el balance de nitrógeno y disminuir la actividad antitumoral Hotel  .;