Proteínas vs. aminoácidos: cinética enzimática

Las células del tejido muscular operan a través de enzimas envueltas en la síntesis proteica (aminoacil-ARNt-sintetasa). Para activar la expresión de la síntesis de proteínas en las células musculares, es necesario que les lleguen aminoácidos para poder construir las miofibrillas que conforman el músculo mediante el mecanismo conocido como hipertrofia. Este mecanismo se activa ante determinados estímulos (mecánicos, hormonales, metabólicos…). Sin embargo, las enzimas implicadas en la síntesis proteica tienen un bajo KM, operando a una velocidad baja, mientras que las enzimas oxidativas del hígado operan a una velocidad mucho más alta. Es decir, las enzimas musculares implicadas en la síntesis proteica se saturan rápidamente  siendo incapaces de utilizar más aminoácidos, mientras las enzimas del hígado están disponibles para la reacción enzimática oxidativa (convertir los aminoácidos en energía para ser usada o almacenada mediante reacciones de desaminación y transaminación).

Proteínas vs. aminoácidosEsto plantea varios problemas. Primero, la concentración de aminoácidos suele estar habitualmente más alta que la velocidad máxima de las enzimas musculares del ARNt, por lo que a nivel basal, la disponibilidad de aminoácidos no es un factor limitante de primer orden para la síntesis proteica. Segundo, tomar un suplemento de aminoácidos con un mismo nivel peptídico puede producir una inhibición competitiva en el sistema de transporte y en las enzimas musculares, aumentando la tasa de oxidación por el hígado respecto a proteínas de distintos tamaños. Esto además se ve limitado anteriormente por otro paso necesario: el transporte a través del intestino. No es eficiente por lo tanto tomar un solo tipo de proteína que se metabolice a partir de un único sistema de transporte. Tampoco es eficiente tomar proteína preentreno, aminoácidos intraentreno y proteína postentreno debido a la saturación de las enzimas musculares. A medio plazo, debido al carácter altamente homeostático del organismo, es posible que los transportadores se regulen a la baja con la presencia sostenida de aminoácidos, al igual que sucede con los transportadores GLUT de la glucosa.

Los aminoácidos son por lo tanto más rápidamente oxidados debido a la saturación enzimática que producen, y posiblemente menos eficaces para la síntesis proteica que las proteínas completas. La cantidad enorme de proteína que toman algunos deportistas es utilizada por lo tanto en gran parte como energía y no para la síntesis proteica. A largo plazo, esto puede suponer un estrés innecesario para el hígado y el riñón.

Esta hipótesis es apoyada por estudios que muestran que tomar distintos tipos de proteína es más eficaz en términos de síntesis proteica que tomar aminoácidos o algún tipo exclusivo de proteína deportiva como la proteína de suero de leche. Dos posibles mecanismos son: una mayor capacidad de síntesis proteica por mecanismos dependientes e independientes de mTOR/SK6, y una expresión de la síntesis proteica de mayor duración [1,2]. Otro factor adicional que explica la variabilidad en la expresión de la síntesis es el efecto de las distintas fracciones proteicas sobre las hormonas (insulina, IGF-1, testosterona, etc.).

Artículo del segundo estudio referenciado: Proteína de suero y caseína más eficaces que proteína de suero, BCAAs y glutamina

Artículo original: Muscleblog (Alfonso Bordallo)

 Referencias

  1. Paul T. Reidy, Dillon K. Walker, Jared M. Dickinson, David M. Gundermann, Micah J. Drummond, Kyle L. Timmerman, Christopher S. Fry, Michael S. Borack, Mark B. Cope, Ratna Mukherjea, Kristofer Jennings, Elena Volpi  and Blake B. Rasmussen. Protein Blend Ingestion Following Resistance Exercise Promotes Human Muscle Protein Synthesis. J Nutr. Apr 2013; 143(4): 410–416. (PubMed)
  2. Kerksick CM, Rasmussen CJ, Lancaster SL, Magu B, Smith P, Melton C, Greenwood M, Almada AL, Earnest CP, Kreider RB. The effects of protein and amino acid supplementation on performance and training adaptations during ten weeks of resistance training. J Strength Cond Res. 2006 Aug;20(3):643-53.

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