β-hidroxi ß-metilbutírico [nota 1] ( HMB ), también conocido como su base conjugada , β-hidroxi β-metilbutirato , es una producida naturalmente sustancia en los seres humanos que se utiliza como un suplemento dietético y como un ingrediente en cierta médica alimentos destinados a promover la cicatrización de heridas y proporcionar apoyo nutricional a personas con atrofia muscular debido al cáncer o al VIH / SIDA . [fuentes 1] En adultos sanos, se ha demostrado que la suplementación con HMB aumenta las ganancias musculares inducidas por el ejercicioel tamaño, la fuerza muscular y la masa corporal magra , reducen el daño del músculo esquelético causado por el ejercicio, mejoran el rendimiento del ejercicio aeróbico y aceleran la recuperación del ejercicio. [fuentes 2] Las revisiones médicas y los metanálisis indican que la suplementación con HMB también ayuda a preservar o aumentar la masa corporal magra y la fuerza muscular en personas que experimentan pérdida de masa muscular relacionada con la edad . [nota 2] [11] [12] [13] El HMB produce estos efectos en parte estimulando la producción de proteínas e inhibiendo la degradación de proteínas en el tejido muscular. [11] [14] [15] No se han encontrado efectos adversos por el uso prolongado como suplemento dietético en adultos. [16] [17] [18]
Datos clinicos | |
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Otros nombres | Forma de ácido conjugado: ácido β-hidroxiisovalérico Ácido 3-hidroxiisovalérico Forma de base conjugada : hidroximetilbutirato |
Vías de administración | Por vía oral [1] o nasogástrica [2] |
Código ATC |
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Estatus legal | |
Estatus legal |
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Datos farmacocinéticos | |
Metabolitos | HMB-CoA , HMG-CoA , mevalonato , colesterol , acetil-CoA , acetoacetato , β-hidroxibutirato |
Inicio de acción | HMB-FA : 30 a 60 minutos [1] HMB-Ca : 1 a 2 horas [1] |
Vida media de eliminación | HMB-FA : 3 horas [1] HMB-Ca : 2,5 horas [1] |
Excreción | Renal (10 a 40% excretado) [1] [3] |
Identificadores | |
Nombre IUPAC
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Número CAS |
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PubChem CID |
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ChemSpider |
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UNII |
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KEGG |
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CHEBI |
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Tablero CompTox ( EPA ) |
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Tarjeta de información ECHA | 100.128.078 |
Datos químicos y físicos | |
Fórmula | C 5 H 10 O 3 |
Masa molar | 118,132 g · mol −1 |
Modelo 3D ( JSmol ) |
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Densidad | ~ 1,1 g / cm 3 a 20 ° C [4] |
Punto de fusion | −80 ° C (−112 ° F) (vidrio) [5] |
Punto de ebullición | 128 ° C (262 ° F) a 7 mmHg [4] [6] |
Sonrisas
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InChI
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(verificar) |
El HMB se vende como suplemento dietético a un costo de aproximadamente 30 a 50 dólares estadounidenses al mes cuando se ingieren 3 gramos al día. [16] [19] [20] HMB también está contenida en varios productos nutricionales, incluyendo ciertas formulaciones de Asegurar , Juven , y Myoplex . [8] [21] El HMB también está presente en cantidades insignificantes en ciertos alimentos, como alfalfa , espárragos , aguacates , coliflor , pomelo y bagre . [22] [23]
Los efectos del HMB en el músculo esquelético humano fueron descubiertos por primera vez por Steven L. Nissen en la Universidad Estatal de Iowa a mediados de la década de 1990 . [8] [24] A partir de 2018, el [actualizar]HMB no ha sido prohibido por la Asociación Nacional de Atletismo Colegiado , la Agencia Mundial Antidopaje o cualquier otra organización atlética nacional o internacional destacada. [25] [26] [27] En 2006, solo alrededor del 2% de los estudiantes atletas universitarios en los Estados Unidos usaban HMB como suplemento dietético. [19] [28] A partir de 2017, el HMB ha encontrado un uso generalizado como suplemento ergogénico entre los atletas jóvenes. [29]
Usos
Formas disponibles
HMB se vende como un over-the-counter suplemento dietético en el ácido libre forma, ácido β-metilbutírico β-hidroxi (HMB-FA), y como un monohidratada calcio sal de la base conjugada , calcio β-hidroxi β-metilbutirato monohidrato (HMB-Ca, CaHMB). [19] [20] Dado que solo una pequeña fracción del precursor metabólico del HMB, la L- leucina , se metaboliza en HMB, las concentraciones farmacológicamente activas del compuesto en el plasma sanguíneo y el músculo solo se pueden lograr complementando el HMB directamente. [1] [30] [31] Un adulto sano produce aproximadamente 0.3 gramos por día, mientras que el HMB suplementario generalmente se toma en dosis de 3 a 6 gramos por día. [17] El HMB se vende a un costo de entre 30 y 50 dólares estadounidenses por mes cuando se toma en dosis de 3 gramos por día. [16] El HMB también se encuentra en varios productos nutricionales y alimentos médicos comercializados por Abbott Laboratories (por ejemplo, ciertas formulaciones de Asegure , Juven y Myoplex ), [8] [21] y está presente en cantidades insignificantes en ciertos alimentos, como alfalfa , espárragos , aguacates , coliflor , pomelo y bagre . [22] [23]
Médico
El HMB suplementario se ha utilizado en ensayos clínicos como tratamiento para preservar la masa corporal magra en condiciones de desgaste muscular, en particular sarcopenia , y se ha estudiado en ensayos clínicos como terapia complementaria junto con ejercicios de resistencia . [11] [16] [30] Según dos revisiones médicas y un metanálisis de siete ensayos controlados aleatorios , la suplementación con HMB puede preservar o aumentar la masa muscular magra y la fuerza muscular en adultos mayores sarcopénicos . [nota 2] [11] [12] [13] El HMB no parece afectar significativamente la masa grasa en los adultos mayores. [11] [12] La evidencia clínica preliminar sugiere que la suplementación con HMB también puede prevenir la atrofia muscular durante el reposo en cama . [11] [29] Un creciente cuerpo de evidencia apoya la eficacia del HMB en el apoyo nutricional para reducir, o incluso revertir, la pérdida de masa muscular , función muscular y fuerza muscular que ocurre en estados de enfermedad hipercatabólica como la caquexia por cáncer ; [16] [30] [32] en consecuencia, los autores de dos revisiones de 2016 de la evidencia clínica recomendaron que la prevención y el tratamiento de la sarcopenia y la atrofia muscular en general incluye la suplementación con HMB, ejercicio de resistencia regular y el consumo de un alto contenido de proteínas dieta . [16] [30]
Los ensayos clínicos que utilizaron HMB para el tratamiento de la atrofia muscular han implicado la administración de 3 gramos de HMB por día en diferentes regímenes de dosificación. [16] Según una revisión, un régimen de dosificación óptimo es administrarlo en una dosis de 1 gramo, tres veces al día, ya que esto asegura concentraciones plasmáticas elevadas de HMB a lo largo del día; [16] sin embargo, a junio de 2016[actualizar]todavía se está investigando el mejor régimen de dosificación para las condiciones de atrofia muscular. [30]
Algunos productos de marca que contienen HMB (es decir, ciertas formulaciones de Secure y Juven) son alimentos médicos que están destinados a proporcionar apoyo nutricional bajo el cuidado de un médico en personas con atrofia muscular debido al VIH / SIDA o cáncer , para promover cicatrización de heridas después de una cirugía o lesión, o cuando lo recomiende un profesional médico. [fuentes 3] Juven, un producto nutricional que contiene 3 gramos de HMB-Ca , 14 gramos de L -arginina y 14 gramos de L -glutamina por dos porciones, [2] ha demostrado mejorar la masa corporal magra durante ensayos clínicos en personas con SIDA y cáncer, pero no con caquexia reumatoide . [17] [33] [34] Se requieren más investigaciones que involucren el tratamiento de la caquexia por cáncer con Juven durante un período de varios meses para determinar adecuadamente la eficacia del tratamiento. [17] [33]
Mejorando el desempeño
Con un programa de ejercicio apropiado, se ha demostrado que la suplementación dietética con 3 gramos de HMB por día aumenta las ganancias inducidas por el ejercicio en tamaño muscular, fuerza y potencia muscular, y masa corporal magra, reduce el daño del músculo esquelético inducido por el ejercicio, [nota 3] y acelerar la recuperación del ejercicio de alta intensidad. [fuentes 2] Basado en una investigación clínica limitada, la suplementación con HMB también puede mejorar el rendimiento del ejercicio aeróbico y aumentar las ganancias en la aptitud aeróbica cuando se combina con el entrenamiento en intervalos de alta intensidad . [12] [14] Estos efectos del HMB son más pronunciados en individuos y atletas desentrenados que realizan ejercicios aeróbicos o de resistencia de alta intensidad. [1] [12] [14] En poblaciones entrenadas con sobrecarga, los efectos del HMB sobre la fuerza muscular y la masa corporal magra son limitados. [37] El HMB afecta el tamaño, la fuerza, la masa, la potencia y la recuperación de los músculos en parte al estimular la síntesis de proteínas musculares miofibrilares e inhibir la degradación de las proteínas musculares a través de varios mecanismos, incluida la activación del objetivo mecanicista del complejo de rapamicina 1 (mTORC1) y la inhibición del proteasoma proteólisis mediada por los músculos esqueléticos. [14] [15]
La eficacia de la suplementación con HMB para reducir el daño del músculo esquelético por el ejercicio prolongado o de alta intensidad se ve afectada por el tiempo de uso en relación con el ejercicio. [1] [36] La mayor reducción en el daño del músculo esquelético a partir de una única sesión de ejercicio se ha demostrado que se producen cuando HMB-Ca se ingiere 1-2 horas antes del ejercicio o HMB-FA se ingiere 30-60 minutos antes del ejercicio . [1]
En 2006, solo alrededor del 2% de los estudiantes atletas universitarios en los Estados Unidos usaban HMB como suplemento dietético. [19] [28] A partir de 2017, el HMB ha encontrado un uso generalizado como suplemento ergogénico entre los atletas. [29] A partir de 2018,[actualizar]El HMB no ha sido prohibido por la Asociación Nacional de Atletismo Colegiado , la Agencia Mundial Antidopaje ni ninguna otra organización atlética nacional o internacional destacada. [25] [26] [27]
Efectos secundarios
El perfil de seguridad del HMB en humanos adultos se basa en la evidencia de ensayos clínicos en humanos y estudios en animales . [16] [18] En los seres humanos, no se han reportado efectos adversos en adultos jóvenes o adultos mayores cuando el HMB se toma en dosis de 3 gramos por día hasta por un año. [16] [17] [18] Los estudios en adultos jóvenes que tomaron 6 gramos de HMB por día durante un máximo de 2 meses tampoco informaron efectos adversos. [17] [18] Los estudios con HMB suplementario en ratas jóvenes en crecimiento y ganado no han informado efectos adversos basados en la química clínica o características observables; [1] [23] para los seres humanos menores de 18 años, existen datos limitados sobre la seguridad del HMB suplementario. [1] La dosis equivalente humana de HMB para el nivel sin efectos adversos observados (NOAEL) que se identificó en un modelo de rata es de aproximadamente 0,4 g / kg de peso corporal por día. [nota 4] [18] [23]
Dos estudios en animales han examinado los efectos de la suplementación con HMB en cerdas gestantes sobre la descendencia y no informaron efectos adversos sobre el feto. [23] No se han realizado pruebas clínicas con HMB suplementario en mujeres embarazadas, [38] y Metabolic Technologies, Inc. , la compañía que otorga licencias para incluir HMB en suplementos dietéticos, recomienda a las mujeres embarazadas y lactantes que no tomen HMB , debido a la falta de estudios de seguridad. [38]
Farmacología
Farmacodinamia
Se han identificado in vivo varios componentes de la cascada de señalización que media el aumento inducido por HMB en la síntesis de proteínas del músculo esquelético humano . [14] [15] Al igual que el precursor metabólico del HMB , la L- leucina , se ha demostrado que el HMB aumenta la síntesis de proteínas en el músculo esquelético humano mediante la fosforilación del objetivo mecanicista de la rapamicina (mTOR) y la activación posterior de mTORC1 , que conduce a la biosíntesis de proteínas. en los ribosomas celulares mediante la fosforilación de los objetivos inmediatos de mTORC1 (es decir, la quinasa p70S6 y la proteína represora de la traducción 4EBP1 ). [nota 5] [15] [39] [41] Se ha demostrado que la suplementación con HMB en varias especies animales no humanas aumenta la concentración sérica de la hormona del crecimiento y el factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1) a través de un mecanismo desconocido , a su vez, promueve la síntesis de proteínas a través del aumento de la fosforilación de mTOR. [1] [16] [23] Basado en evidencia clínica limitada en humanos, el HMB suplementario parece aumentar la secreción de hormona del crecimiento e IGF-1 en respuesta al ejercicio de fuerza. [14]
En mayo de 2016[actualizar], la cascada de señalización que media la reducción inducida por HMB en la degradación de proteínas musculares no se ha identificado en seres humanos vivos, aunque está bien establecido que atenúa la proteólisis en seres humanos in vivo . [11] [15] A diferencia de la L- leucina , el HMB atenúa la degradación de las proteínas musculares de una manera independiente de la insulina en los seres humanos. [nota 6] [15] Se cree que el HMB reduce la degradación de las proteínas musculares en humanos al inhibir las subunidades 19S y 20S del sistema ubiquitina-proteasoma en el músculo esquelético y al inhibir la apoptosis de los núcleos del músculo esquelético a través de mecanismos no identificados. [15] [16] [41]
Según estudios en animales, el HMB parece metabolizarse dentro del músculo esquelético en colesterol , que luego puede incorporarse a la membrana de la célula muscular , mejorando así la integridad y función de la membrana. [34] [35] Los efectos del HMB sobre el metabolismo de las proteínas musculares pueden ayudar a estabilizar la estructura de las células musculares. [23] Una revisión sugirió que la reducción observada inducida por el HMB en la concentración plasmática de biomarcadores de daño muscular (es decir, enzimas musculares como la creatina quinasa y la lactato deshidrogenasa ) en humanos después de un ejercicio intenso puede deberse a una mejoría muscular mediada por el colesterol. función de la membrana celular. [nota 3] [23]
Se ha demostrado que el HMB estimula la proliferación , diferenciación y fusión de células miosatélites humanas in vitro , lo que potencialmente aumenta la capacidad regenerativa del músculo esquelético, al aumentar la expresión proteica de ciertos factores reguladores miogénicos (p. Ej., MioD y miogenina ) y la transcripción de genes. factores (por ejemplo, MEF2 ). [1] [17] [42] La proliferación de células miosatélites humanas inducida por HMB in vitro está mediada por la fosforilación de las proteínas quinasas activadas por mitógenos ERK1 y ERK2 . [17] [23] [42] La diferenciación de miosatélites humanos inducida por HMB y la fusión acelerada de células de miosatélites en tejido muscular in vitro está mediada por la fosforilación de Akt , una proteína quinasa específica de serina / treonina . [17] [23] [42]
Farmacocinética
Las formas de ácido libre ( HMB-FA ) y sal de calcio monohidratado ( HMB-Ca ) del HMB tienen una farmacocinética diferente . [1] [20] El HMB-FA se absorbe más fácilmente en el torrente sanguíneo y tiene una vida media de eliminación más prolongada (3 horas) en comparación con el HMB-Ca (2,5 horas). [1] [20] La captación y utilización tisular de HMB-FA es entre un 25% y un 40% más alta que la de HMB-Ca. [1] [20] La fracción de una dosis ingerida que se excreta en la orina no difiere entre las dos formas. [1]
Después de la ingestión, el HMB-Ca se convierte en β-hidroxi β-metilbutirato después de la disociación del resto de calcio en el intestino. [1] Cuando se ingiere la forma de dosificación de HMB-Ca , la magnitud y el momento en el que se produce la concentración plasmática máxima de HMB depende de la dosis y la ingesta simultánea de alimentos. [1] Las dosis más altas de HMB-Ca aumentan la tasa de absorción , lo que da como resultado un nivel máximo de HMB en plasma ( C max ) que es desproporcionadamente mayor de lo esperado de una relación lineal dosis-respuesta y que ocurre antes en comparación con dosis más bajas. [nota 7] [1] El consumo de HMB-Ca con sustancias azucaradas ralentiza la tasa de absorción de HMB, lo que da como resultado un nivel máximo de HMB en plasma más bajo que se produce más tarde. [nota 7] [1]
El HMB se elimina a través de los riñones y aproximadamente del 10 al 40% de la dosis ingerida se excreta inalterada en la orina. [1] [3] El 60-90% restante de la dosis se retiene en los tejidos o se excreta como metabolitos del HMB. [1] [3] La fracción de una dosis determinada de HMB que se excreta sin cambios en la orina aumenta con la dosis. [nota 8] [1]
Metabolismo
Biosíntesis y metabolismo del β-hidroxi β-metilbutirato en humanos |
El metabolismo del HMB es catalizado por una enzima no caracterizada que lo convierte en β-hidroxi β-metilbutiril-CoA ( HMB-CoA ). [43] [45] La HMB-CoA es metabolizada por enoil-CoA hidratasa u otra enzima no caracterizada, produciendo β-metilcrotonil-CoA ( MC-CoA ) o hidroximetilglutaril-CoA ( HMG-CoA ) respectivamente. [3] [45] La MC-CoA es luego convertida por la enzima metilcrotonil-CoA carboxilasa en metilglutaconil-CoA ( MG-CoA ), que posteriormente se convierte en HMG-CoA por la metilglutaconil-CoA hidratasa . [3] [45] [46] HMG-CoA luego se escinde en acetil-CoA y acetoacetato por la HMG-CoA liasa o se usa en la producción de colesterol a través de la vía del mevalonato . [3] [45]
Biosíntesis
El HMB se sintetiza en el cuerpo humano a través del metabolismo de la L- leucina , un aminoácido de cadena ramificada . [45] En individuos sanos, aproximadamente el 60% de la L- leucina en la dieta se metaboliza después de varias horas, y aproximadamente el 5% ( rango de 2 a 10% ) de la L- leucina en la dieta se convierte en HMB. [3] [16] [45]
La gran mayoría del metabolismo de la L- leucina es catalizada inicialmente por la enzima aminotransferasa de aminoácidos de cadena ramificada , que produce α-cetoisocaproato (α-KIC). [3] [45] La α-KIC es principalmente metabolizada por la enzima mitocondrial de cadena ramificada α-cetoácido deshidrogenasa , que la convierte en isovaleril-CoA . [3] [45] La isovaleril-CoA se metaboliza posteriormente por la isovaleril-CoA deshidrogenasa y se convierte en MC-CoA , que se utiliza en la síntesis de acetil-CoA y otros compuestos. [45] Durante la deficiencia de biotina , el HMB se puede sintetizar a partir de MC-CoA mediante enoil-CoA hidratasa y una enzima tioesterasa desconocida , [43] [44] [47] que convierte MC-CoA en HMB-CoA y HMB-CoA en HMB respectivamente. [44] Una cantidad relativamente pequeña de α-KIC es metabolizada en el hígado por la enzima citosólica 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenasa (KIC dioxigenasa), que convierte α-KIC en HMB. [3] [45] [48] En individuos sanos, esta vía menor, que involucra la conversión de L -leucina en α-KIC y luego HMB, es la ruta predominante de síntesis de HMB. [3] [45]
Química
El ácido β-hidroxi β-metilbutírico es un β-hidroxiácido monocarboxílico y un producto natural con la fórmula molecular C 5 H 10 O 3 . [49] [50] A temperatura ambiente, el ácido β-hidroxi β-metilbutírico puro se presenta como un líquido transparente, de incoloro a amarillo claro, soluble en agua. [6] [51] [52] El ácido β-hidroxi β-metilbutírico es un ácido débil con un p K a de 4,4. [5] Su índice de refracción () es 1,42. [5]
Estructura química
El ácido β-hidroxi β-metilbutírico es un miembro de la familia de compuestos orgánicos del ácido carboxílico . [49] Es un análogo estructural del ácido butírico con un grupo funcional hidroxilo y un sustituyente metilo ubicado en su carbono beta . [49] [53] Por extensión, otros análogos estructurales incluyen β-hidroxibutírico ácido y β-metilbutírico ácido . [49] [53]
Síntesis
Se han desarrollado una variedad de rutas sintéticas para el ácido β- hidroxi β-metilbutírico . Las primeras síntesis químicas reportadas se acercaron al HMB por oxidación de precursores de alqueno , diol vecinal y alcohol :
- en 1877, los químicos rusos Michael y Alexander Zaytsev informaron de la preparación de HMB por oxidación de 2-metilpent-4-en-2-ol con ácido crómico (H 2 CrO 4 ); [54]
- en 1880 y 1889, Schirokoff y Reformatsky (respectivamente) informaron que la escisión oxidativa del diol vecinal 4-metilpentano-1,2,4-triol con permanganato de potasio acidificado (KMnO 4 ) produce HMB [55] [56] - este resultado está más relacionado con la primera síntesis, ya que el KMnO 4 diluido en frío oxida los alquenos a cis- dioles vecinales que el KMnO 4 ácido caliente se oxida más a compuestos que contienen carbonilo, y el intermedio de diol no se obtiene cuando se utilizan condiciones ácidas calientes para la oxidación de alquenos . [57] En otras palabras, el 4-metilpentano-1,2,4-triol racémico es un derivado de 2-metilpent-4-en-2-ol y el ácido β-hidroxi β-metilbutírico es un derivado de ambos; y,
- en 1892, Kondakow informó sobre la preparación de HMB por oxidación con permanganato de 3-metilbutano-1,3-diol. [58]
Dependiendo de las condiciones experimentales, la cicloadición de acetona y cetena produce β-isovalerolactona o 4,4-dimetiloxetan-2-ona, [59] [60] ambos hidrolizados en condiciones básicas para producir la base conjugada de HMB. La reacción de haloformo proporciona otra vía al HMB que implica la halogenación exhaustiva de la región de metil-cetona del alcohol de diacetona con hipobromito de sodio o hipoclorito de sodio ; [5] [61] [62] El alcohol de diacetona se obtiene fácilmente a partir de la condensación aldólica de la acetona. [61] Un enfoque organometálico del HMB implica la carboxilación de alcohol terc- butílico con monóxido de carbono y reactivo de Fenton ( peróxido de hidrógeno y hierro ferroso ). [5] [63] Alternativamente, el HMB se puede preparar mediante la oxidación microbiana del ácido β-metilbutírico por el hongo Galactomyces reessii . [64]
Detección en fluidos corporales
Biofluido | Grupo de edad | Concentración | Fuentes | ||
---|---|---|---|---|---|
Significar | Distancia | Unidades | |||
Plasma sanguíneo | Adultos (18+) | 4.0 | 0-10,0 | μM | [49] |
LCR | Adultos (18+) | 4.0 | 2.0–6.0 | μM | [49] |
Sarcoplasma | Adultos (21-23) | 7.0 | 4.0-10.0 | μM | [15] |
La leche materna | Adultos (18+) | - | 42-164 | μg / L | [sesenta y cinco] |
Orina | Adultos (18+) | - | 3,2–25,0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
Orina | Niños (1 a 18) | - | 0–68 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
La concentración de HMB producido naturalmente se ha medido en varios fluidos corporales humanos utilizando métodos de espectroscopia de resonancia magnética nuclear , cromatografía líquida-espectrometría de masas y cromatografía de gases-espectrometría de masas . [65] [49] En el plasma sanguíneo y el líquido cefalorraquídeo (LCR) de adultos sanos, la concentración molar promedio de HMB se midió en 4.0 micromolar (μM). [49] La concentración promedio de HMB en el líquido intramuscular de hombres sanos de 21 a 23 años de edad se midió en 7.0 μM. [15] En la orina de individuos sanos de cualquier edad, la concentración urinaria excretada de HMB se midió en un rango de 0 a 68 micromoles por milimole (μmol / mmol) de creatinina . [49] En la leche materna de mujeres lactantes sanas, el HMB y la L- leucina se han medido en rangos de 42 a 164 μg / L y de 2,1 a 88,5 mg / L. [65] En comparación, el HMB se ha detectado y medido en la leche de vacas sanas a una concentración de <20 a 29 μg / L. [66] Esta concentración es demasiado baja para ser una fuente dietética adecuada de HMB para obtener concentraciones farmacológicamente activas del compuesto en el plasma sanguíneo. [66]
En un estudio en el que los participantes consumieron 2,42 gramos de HMB-FA puro en ayunas, la concentración plasmática media de HMB aumentó de un nivel basal de 5,1 μM a 408 μM después de 30 minutos. [15] A los 150 minutos después de la ingestión, la concentración plasmática promedio de HMB entre los participantes fue de 275 μM. [15]
Se han observado concentraciones anormales de HMB en orina y plasma sanguíneo en varios estados de enfermedad en los que puede servir como un biomarcador de diagnóstico , particularmente en el caso de trastornos metabólicos . [49] La siguiente tabla enumera algunos de estos trastornos junto con las concentraciones de HMB asociadas detectadas en la orina o el plasma sanguíneo. [49]
Condición médica | Biofluido | Grupo de edad | Concentración | Fuentes | ||
---|---|---|---|---|---|---|
Significar | Distancia | Unidades | ||||
Deficiencia de biotinidasa † | Sangre | Adultos (18+) | 9.5 | 0-19,0 | μM | [49] |
Deficiencia de biotinidasa † | Sangre | Niños (1 a 13) | 88,0 | 10.0–166.0 | μM | [49] |
Deficiencia de biotinidasa † | Orina | Niños (1 a 13) | 275.0 | 50,0–500,0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
Aciduria 3-metilglutacónica (Tipo I) † | Orina | Niños (1 a 13) | 200,0 | 150,0–250,0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
Esofagitis eosinofílica | Orina | Niños (1 a 13) | 247,4 | 0–699,4 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
La enfermedad por reflujo gastroesofágico | Orina | Niños (1 a 13) | 119,8 | 5.5–234.0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
Deficiencia de HMG-CoA liasa † | Orina | Niños (1 a 13) | 2030.0 | 60,0–4000,0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
Deficiencia de MC-CoA carboxilasa † | Orina | Niños (1 a 13) | 30350.0 | 1700,0–59000,0 | μmol / mmol de creatinina | [49] |
A † indica que la afección médica es un trastorno metabólico . |
Historia
La primera síntesis química informada de HMB fue publicada en 1877 por los químicos rusos Michael y Alexander Zaytsev . [54] El HMB fue aislado de la corteza de Erythrophleum couminga (un árbol de Madagascar) en 1941 por Leopold Ružička . [67] El primer aislamiento informado de HMB como metabolito humano fue realizado por Tanaka y colaboradores en 1968 de un paciente con acidemia isovalérica . [68] [69]
Los efectos del HMB en el músculo esquelético humano fueron descubiertos por primera vez por Steven L. Nissen en la Universidad Estatal de Iowa a mediados de la década de 1990 . [8] [24] Nissen fundó una empresa llamada Metabolic Technologies, Inc. (MTI) en el momento de su descubrimiento, que más tarde adquirió seis patentes relacionadas con HMB que la empresa ha utilizado para otorgar licencias sobre el derecho a fabricar e incorporar HMB en alimentos. suplementos. [24] [70] [71] Cuando estuvo disponible comercialmente por primera vez a fines de la década de 1990, el HMB se comercializó únicamente como un suplemento de ejercicio para ayudar a los atletas y culturistas a desarrollar músculo. [70] MTI desarrolló posteriormente dos productos que contienen HMB, Juven y Revigor, sobre los que Abbott Nutrition obtuvo los derechos de mercado en 2003 y 2008 respectivamente. [8] [70] Desde entonces, Abbott ha comercializado Juven como alimento médico y la marca Revigor de HMB como ingrediente activo en productos alimenticios para atletas (por ejemplo, ciertas formulaciones de Myoplex) y otros alimentos médicos (por ejemplo, ciertas formulaciones de Garantizar). [8] [21] [70]
Ver también
- Ácido 3-aminoisobutírico
Notas
- ^ Sinónimos y variantes de escritura incluyen: beta -hidroxi beta -methylbutyric ácido , 3-hidroxi-3-metilbutanoico ácido ( IUPAC nombre), 3-hidroxiisovalérico ácido , y beta -hydroxyisovaleric ácido . [7]
- ^ a b El metanálisis encontró que el aumento promedio en la masa muscular debido a la suplementación con HMB en los adultos mayores fue de 0,35 kilogramos (0,77 libras). [11] El intervalo de confianza del 95% para el aumento estimado en la masa muscular debido a la suplementación con HMB es de 0,11 a 0,59 kilogramos (0,24 a 1,30 libras). [11]
Los siete ensayos controlados aleatorios que se incluyeron en el metanálisis contenían un total de 147 adultos mayores en los grupos de tratamiento con HMB y 140 adultos mayores en los grupos de control . [11] Los siete ensayos tuvieron una duración de 2 a 11 meses y la duración promedio de los estudios, ponderada por el tamaño de la muestra , fue de aproximadamente 6 meses. [11] - ^ Un b El efecto de HMB en el daño del músculo esquelético se ha evaluado en estudios en humanos usando cuatro diferentes biomarcadores de daño muscular o la descomposición de proteínas: suero de creatina quinasa , suero lactato deshidrogenasa , urinario nitrógeno de urea , y urinario 3-metilhistidina . [1] [19] [35] Cuando la intensidad y el volumen del ejercicio son suficientes para causar daño al músculo esquelético, como durante una carrera de larga distancia o una sobrecarga progresiva , se ha demostrado que la suplementación con HMB atenúa el aumento de estos biomarcadores en un 20-60% . [1] [19] [36]
- ^ El NOAEL se estableció en base a un estudio de 3 meses en el que participaron varios grupos de ratas Sprague-Dawley a las que se les administraron diferentes dosis diarias de HMB-FA . [18] [23] No se observaron efectos adversos en ningún grupo que recibió HMB, por lo que la dosis diaria más alta de HMB que se administró en este estudio se identificó como NOAEL. [18] [23]
- ^ Dosis aproximadamente iguales de HMB-FA puro(2,42 gramos) y L- leucina (3,42 gramos) no producen efectos anabólicos estadísticamente distinguibles, medidos por la síntesis fraccionada de proteínas miofibrilares , en el músculo esquelético de seres humanos vivos. [15] [40] A los 150 minutos después de la ingestión, estas dosis de HMB-FA y L- leucina aumentaron la síntesis de proteínas musculares en ~ 70% y ~ 110% respectivamente en un estudio. [15] [40]
- ^ A los 150 minutos después de la ingestión, una dosis de 2,42 gramos de HMB-FA puroredujo la degradación de proteínas del músculo esquelético en seres humanos vivos en un 57% en un estudio. [15] [40] El efecto de la L- leucina sobre la degradación de las proteínas musculares depende por completo de la secreción de insulina y, en consecuencia, no se midió en el mismo estudio. [15] En comparación, la reducción dependiente de la insulina en la degradación de las proteínas musculares después de una comida completa que contiene L- leucina y carbohidratos es de ~ 50% en promedio. [15]
- ^ a b En un estudio, la ingestión de una dosis de 1 gramo de HMB-Ca por voluntarios sanos produjo un nivel máximo de HMB en plasma de 120 μM 2 horas después de la ingestión, mientras que la ingestión de una dosis de 3 gramos de HMB-Ca produjo un nivel máximo de plasma Nivel de HMB de 487 μM 1 hora después de la ingestión. [1] El
consumo de 3 gramos de HMB-Ca con 75 gramos de glucosa dio como resultado un nivel máximo de HMB en plasma más bajo de 352 µM que se produjo más tarde, 2 horas después de la ingestión. [1] - ^ En un estudio, la ingestión de una dosis de 1 gramo y 3 gramos de HMB resultó en la excreción de 14% y 28% de la dosis como HMB en la orina, respectivamente. [1]
- ^ Esta reacción es catalizada por unaenzima tioesterasa desconocida. [43] [44]
Notas de referencia
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Referencias
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La [Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva] ha concluido lo siguiente. 1. El HMB se puede utilizar para mejorar la recuperación atenuando el daño del músculo esquelético inducido por el ejercicio en poblaciones entrenadas y no entrenadas. ... 4. Se ha demostrado que treinta y ocho mg · kg · BM -1 al día de HMB mejoran la hipertrofia, la fuerza y la potencia del músculo esquelético en poblaciones no entrenadas y entrenadas cuando se utiliza la prescripción de ejercicio adecuada. ... 8. Los mecanismos de acción del HMB incluyen la inhibición y el aumento de la proteólisis y la síntesis de proteínas, respectivamente. 9. El consumo crónico de HMB es seguro tanto en la población joven como en la anciana.
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• Usar bajo supervisión médica.
• Proteína HMB + para la salud muscular.
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• Administrar por vía oral o en forma modular mediante sonda de alimentación ...
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Punto de ebullición experimental: ... 128 ° C / 7 mm ...
Solubilidad experimental:
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Nombres químicos: ácido beta-hidroxiisovalérico; Ácido 3-hidroxi-3-metilbutanoico; ... ácido 3-hidroxiisovalérico; Ácido 3-hidroxi-3-metilbutírico
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El Dr. Nissen y su colaborador, el Dr. Naji N. Abumrad, profesor y presidente del Departamento de Cirugía de la Universidad de Vanderbilt, descubrieron el beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) y sus efectos beneficiosos sobre la salud y el rendimiento humanos. Actualmente, Abbott Laboratories comercializa el HMB a nivel nacional como Revigor ™, que es un componente de Garantizar® Muscle Health, y Juven®, que es una bebida nutricional que se ha demostrado clínicamente que promueve la curación después de una lesión o cirugía.
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Las preguntas sobre qué define un alimento médico probablemente crecerán a medida que lo haga el mercado, y ese mercado ahora se extiende mucho más allá de la PKU y otros trastornos metabólicos hereditarios. ... Juven de Abbott Nutrition proporciona nutrientes a las personas con VIH o SIDA que experimentan una pérdida de peso excesiva debido a una enfermedad
- ^ a b "JUVEN agregado a la línea de productos nutricionales de Abbott Laboratories para personas con cáncer, VIH / SIDA y heridas / úlceras por presión" . PR Newswire . Laboratorios Abbott. 12 de marzo de 2004. Archivado desde el original el 20 de diciembre de 2016 . Consultado el 11 de diciembre de 2016 .
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En general, este metanálisis indica que el HMB puede prevenir la pérdida de masa corporal magra en adultos mayores. Pero los efectos del HMB sobre la fuerza muscular y la función física parecen variar en diferentes poblaciones. Se necesitan estudios clínicos adicionales bien diseñados para confirmar la eficacia del HMB en la prevención de la pérdida de fuerza muscular y función física. ... También se han explorado los mecanismos subyacentes al papel del HMB en la regeneración muscular: los resultados indicaron que el HMB mejora la síntesis de proteínas mediante la regulación al alza de las vías de señalización anabólica y atenúa la proteólisis mediante la regulación a la baja de las vías de señalización catabólica (Wilkinson et al., 2013).
- ^ a b c d e f Holeček M (agosto de 2017). "Suplementación de beta-hidroxi-beta-metilbutirato y músculo esquelético en condiciones saludables y de desgaste muscular" . Revista de caquexia, sarcopenia y músculo . 8 (4): 529–541. doi : 10.1002 / jcsm.12208 . PMC 5566641 . PMID 28493406 .
Los informes resumidos aquí indican que HMB proporciona una serie de beneficios a los sujetos involucrados en deportes de fuerza-potencia y resistencia. Los efectos sobre la masa muscular y la fuerza, particularmente durante el entrenamiento de resistencia, probablemente estén relacionados con la supresión de la proteólisis y un efecto positivo sobre la síntesis de proteínas. Sus beneficios en el rendimiento aeróbico probablemente estén más asociados con una mejor biogénesis mitocondrial y oxidación de grasas. Los efectos favorables sobre la recuperación del daño inducido por el ejercicio pueden estar relacionados con el papel del HMB como precursor del colesterol, que modula la fluidez de la membrana y afecta los canales iónicos y la excitabilidad de la membrana. ... Los estudios han demostrado que el HMB puede prevenir el desarrollo de sarcopenia en sujetos de edad avanzada y que la acción óptima del HMB sobre el crecimiento y la fuerza muscular se produce cuando se combina con el ejercicio.
- ^ a b Rossi AP, D'Introno A, Rubele S, Caliari C, Gattazzo S, Zoico E, Mazzali G, Fantin F, Zamboni M (octubre de 2017). "El potencial del β-hidroxi-β-metilbutirato como una nueva estrategia para el tratamiento de la sarcopenia y la obesidad sarcopénica". Drogas y envejecimiento . 34 (11): 833–840. doi : 10.1007 / s40266-017-0496-0 . PMID 29086232 . S2CID 4284897 .
Los ensayos clínicos realizados en adultos mayores confirman que el HMB puede atenuar la progresión de la sarcopenia en sujetos de edad avanzada. La suplementación con HMB da como resultado un aumento de la masa y la fuerza del músculo esquelético en los ancianos y su efecto es aún mayor cuando se combina con el ejercicio físico.
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En general, se considera que los mecanismos de acción del HMB se relacionan con su efecto tanto en la síntesis de proteínas musculares como en la degradación de las proteínas musculares (Figura 1) [2, 3]. HMB parece estimular la síntesis de proteínas musculares a través de una regulación positiva de la diana de mamíferos / mecanicista del complejo de rapamicina 1 (mTORC1), una cascada de señalización implicada en la coordinación del inicio de la traducción de la síntesis de proteínas musculares [2, 4]. Además, el HMB puede tener efectos antagónicos sobre la vía ubiquitina-proteasoma, un sistema que degrada las proteínas intracelulares [5, 6]. La evidencia también sugiere que el HMB promueve la proliferación, diferenciación y fusión celular miogénica [7]. ... Se ha demostrado que la administración exógena de HMB-FA aumenta la señalización anabólica intramuscular, estimula la síntesis de proteínas musculares y atenúa la degradación de las proteínas musculares en humanos [2].
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La estimulación de MPS a través de la señalización de mTORc1 después de la exposición al HMB está de acuerdo con los estudios preclínicos (Eley et al. 2008). ... Además, hubo una clara divergencia en la amplitud de la fosforilación para 4EBP1 (en Thr37 / 46 y Ser65 / Thr70) y p70S6K (Thr389) en respuesta tanto a Leu como a HMB, y este último mostró una fosforilación más pronunciada y sostenida. ... No obstante, como la respuesta general de MPS fue similar, esta distinción de señalización celular no se tradujo en efectos anabólicos estadísticamente distinguibles en nuestra medida de resultado primaria de MPS. ... Curiosamente, aunque el HMB administrado por vía oral no produjo un aumento de la insulina plasmática, causó una depresión en el MPB (-57%). Normalmente, las disminuciones posprandiales de MPB (de ~ 50%) se atribuyen a los efectos ahorradores de nitrógeno de la insulina, ya que el pinzamiento de la insulina en concentraciones posabsorbentes (5 μU ml −1 ) mientras que la infusión continua de AA (18 g h −1 ) no suprimió MPB (Greenhaff et al. 2008), por lo que optamos por no medir MPB en el grupo Leu, debido a una hiperinsulinemia anticipada (Fig. 3C). Por lo tanto, HMB reduce la MPB de una manera similar, pero independiente de, la insulina. Estos hallazgos están en línea con los informes de los efectos anticatabólicos del HMB que suprime el MPB en modelos preclínicos, mediante la atenuación de la proteólisis mediada por proteasoma en respuesta al LPS (Eley et al. 2008).
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En conclusión, el tratamiento con HMB claramente parece ser una estrategia potente y segura contra la sarcopenia y, más en general, contra el desgaste muscular, porque el HMB mejora la masa muscular, la fuerza muscular y el rendimiento físico. Parece que el HMB es capaz de actuar sobre tres de los cuatro mecanismos principales implicados en el desacondicionamiento muscular (renovación de proteínas, apoptosis y proceso regenerativo), mientras que se hipotetiza que afecta fuertemente al cuarto (dinámica y funciones mitocondriales). Además, el HMB es económico (~ 30-50 dólares estadounidenses por mes a 3 g por día) y puede prevenir la osteopenia (Bruckbauer y Zemel, 2013; Tatara, 2009; Tatara et al., 2007, 2008, 2012) y disminuir los riesgos cardiovasculares. (Nissen y col., 2000). Por todas estas razones, el HMB debe usarse de manera rutinaria en condiciones de desgaste muscular, especialmente en personas de edad avanzada. ... 3 g de CaHMB tomados tres veces al día (1 g cada vez) es la posología óptima, que permite la biodisponibilidad continua de HMB en el cuerpo (Wilson et al., 2013)
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Normalmente, un individuo metaboliza 60 g de L-LEU para obtener 3 g de HMB, pero una persona de 70 kg produce entre 0,2 y 0,4 g de HMB por día, dependiendo de la dosis de LEU en la dieta (Van Koevering y Nissen 1992). ... La dosis habitual de 3 g / día puede recomendarse de forma rutinaria para mantener o mejorar la masa muscular y la función en la salud y la enfermedad. El perfil de seguridad de HMB es inequívoco. ... Estos resultados muestran que HMB / ARG / GLN se puede utilizar de forma segura para tratar la atrofia muscular relacionada con el sida y el cáncer
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Un estudio probó la seguridad del HMB para su uso a largo plazo en ratas. Fuller y col. (50) realizaron un estudio de 91 días con el uso de ratas Sprague-Dawley que probó la seguridad del ácido libre β-hidroxi-β-metilbutírico (HMBFA). Esta nueva forma de HMB da como resultado concentraciones séricas de HMB más altas que las de CaHMB. En este estudio, a las ratas se les administró una intervención de HMBFA de 0%, 0,8%, 1,6% o 4% de la dieta por peso corporal. La dosis más alta es el equivalente de ~ 400 mg ⋅ kg −1 ⋅ d −1 para humanos. No se observaron acontecimientos adversos para ningún grupo de tratamiento. De manera similar, los análisis de sangre y orina estuvieron dentro del rango normal en todos los grupos, sin diferencias entre los grupos. Los autores concluyeron que el HMBFA era seguro para el consumo en un modelo de rata. ... No se han informado efectos secundarios graves con la suplementación con leucina, EAA o HMB; y los riesgos para la salud asociados con estos suplementos son pocos y predecibles.
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Actualmente, HMB está disponible como un suplemento de venta libre. La droga no ha sido probada ni prohibida por ninguna organización deportiva. ... Wilson et al. [91] demostraron que cuando los hombres sin entrenamiento de resistencia recibieron HMB antes del ejercicio, el aumento de los niveles de lactato deshidrogenasa (LDH) se redujo y el HMB tendió a disminuir el dolor. Knitter y col. [92] mostró una disminución en la LDH y la creatina fosfocinasa (CPK), un subproducto de la degradación muscular, por HMB después de una carrera prolongada. ... La utilidad del HMB parece verse afectada por el momento de la ingesta antes de los entrenamientos y la dosis [97]. Además, el consumo crónico de HMB parece seguro [97]. ... No se han informado efectos adversos graves por el consumo de HMB.
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Recientemente, la forma de ácido libre de HMB (HMB-FA) se ha vuelto comercialmente disponible en forma de cápsula (gelcap). El estudio actual se realizó para comparar la biodisponibilidad de HMB utilizando las dos formas de cápsulas disponibles comercialmente de HMB-FA y Ca-HMB. ... En conclusión, el HMB-FA en forma de cápsula mejora la tasa de aclaramiento y la disponibilidad de HMB en comparación con el Ca-HMB en forma de cápsula.
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El colesterol es un componente importante de la membrana celular y el sarcolema es el que se basa principalmente en la síntesis de novo de colesterol. Esto es importante en condiciones de estrés cuando las células musculares pueden carecer de la capacidad para producir cantidades adecuadas del colesterol que es esencial para el funcionamiento adecuado de las membranas celulares. Muchos estudios bioquímicos han demostrado que el HMB puede ser un precursor de la síntesis de colesterol (Bachhawat et al., 1955; Bloch et al., 1954; Coon et al., 1955; Adamson y Greenberg, 1955; Gey et al., 1957). Según la literatura pertinente, el carbono HMB se incorpora al colesterol. Por lo tanto, el aumento de las concentraciones de HMB intramuscular puede proporcionar un sustrato fácilmente disponible para la síntesis de colesterol que se necesita para formar y estabilizar el sarcolema. ... Se sabe que la suplementación con HMB disminuye los niveles de enzimas después del ejercicio, lo que indica daño muscular, como la creatinina fosfocinasa (CK) y la lactato deshidrogenasa (LDH), lo que sugiere una mejora de la función de la membrana de las células musculares. Esto se demostró en numerosos estudios en humanos sometidos a entrenamiento de resistencia y resistencia (Wilson et al., 2013) ... En teoría, el uso de HMB como precursor del colesterol podría ayudar a estabilizar las membranas de las células musculares; sin embargo, esto no ha sido confirmado por estudios de investigación. De hecho, el efecto del HMB sobre el metabolismo de las proteínas puede ayudar a estabilizar la estructura muscular más que cualquier efecto que el HMB pueda tener sobre el metabolismo del colesterol en la célula.
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El HMB se usa ampliamente como suplemento ergogénico por los atletas jóvenes. ... Este estudio muestra que en adultos mayores sanos, la suplementación con HMB puede preservar la masa muscular durante 10 días de reposo en cama. Estos resultados son alentadores, pero deben ser confirmados por otros grupos.
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Los estudios sugieren que la proteína y la leucina de la dieta o su metabolito β-hidroxi β-metilbutirato (HMB) pueden mejorar la función muscular y, a su vez, mejorar el rendimiento funcional. ... Estos han identificado al metabolito de la leucina β-hidroxi β-metilbutirato (HMB) como un potente estimulador de la síntesis de proteínas, así como un inhibidor de la degradación de proteínas en el caso extremo de caquexia. ... Un creciente cuerpo de evidencia sugiere que el HMB puede ayudar a ralentizar, o incluso revertir, la pérdida muscular experimentada en la sarcopenia y mejorar las medidas de fuerza muscular. ... Sin embargo, la leucina en la dieta no proporciona una gran cantidad de HMB: solo una pequeña porción, tan poco como el 5%, de la leucina catabolizada se metaboliza en HMB. ... Por lo tanto, aunque la leucina en la dieta por sí misma puede conducir a una modesta estimulación de la síntesis de proteínas al producir una pequeña cantidad de HMB, la ingestión directa de HMB afecta de manera más potente dicha señalización, lo que resulta en una acumulación demostrable de masa muscular. ... De hecho, una gran cantidad de estudios han encontrado que la suplementación de HMB en la dieta puede revertir parte de la pérdida muscular observada en la sarcopenia y en la enfermedad hipercatabólica. ... El tratamiento general de la atrofia muscular debe incluir suplementos dietéticos con HMB, aunque todavía se está investigando la dosis óptima para cada condición. ...
Figura 4: Tratamientos para la sarcopenia. Actualmente se recomienda que los pacientes con riesgo de sarcopenia o que la padecen consuman una dieta rica en proteínas, realicen ejercicios de resistencia y tomen suplementos del metabolito de la leucina HMB. - ^ Landi F, Calvani R, Tosato M, Martone AM, Ortolani E, Savera G, D'Angelo E, Sisto A, Marzetti E (mayo de 2016). "Ingesta de proteínas y salud muscular en la vejez: de la plausibilidad biológica a la evidencia clínica" . Nutrientes . 8 (5): 295. doi : 10.3390 / nu8050295 . PMC 4882708 . PMID 27187465 .
El HMB es un metabolito activo de la leucina que activa la vía de señalización de mTOR en el músculo. Después de su absorción, la leucina dietética se convierte en α-cetoisocaproato (KIC), que se metaboliza posteriormente en isovaleril-CoA o HMB. En condiciones normales, la mayor parte de KIC se convierte en isovaleril-CoA, mientras que solo aproximadamente el 5% de la leucina se metaboliza a HMB. Esto implica que, para alcanzar niveles farmacológicos de HMB, este compuesto debe administrarse directamente, en lugar de aumentar la dosis de leucina. ... HMB ejerce sus efectos a través de mecanismos protectores, anticatabólicos e influye directamente en la síntesis de proteínas. También se ha demostrado que el HMB estabiliza la membrana de las células musculares, modula la degradación de proteínas y regula al alza la síntesis de proteínas [68].
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Hay una serie de productos nutricionales en el mercado que se promocionan para mejorar el rendimiento deportivo. El HMB parece ser el más prometedor y tiene aplicaciones clínicas para mejorar la masa muscular y la función. Se justifica la investigación continua utilizando este nutracéutico para prevenir y / o mejorar la desnutrición en el contexto de la atrofia muscular.
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Al observar estudios con proteínas y otros suplementos dietéticos, la combinación de HMB, arginina y glutamina mostró resultados interesantes ... En un estudio, 32 pacientes ganaron un promedio de aproximadamente 2 kg de peso corporal. [21] Este estudio fue uno de los tres estudios que confirmaron los efectos positivos de esta combinación en una variedad de diagnósticos / afecciones, como pacientes con VIH / SIDA y adultos sanos. [40] Otro estudio, en una base de muestra mucho más grande de alrededor de 470 pacientes con cáncer, no encontró diferencias significativas con respecto a la LBM después de 8 semanas, sin embargo, una fuerte tendencia en la dirección de un aumento en la LBM según lo medido tanto por bioimpedancia como por mediciones de pliegues cutáneos. . [22] En resumen, el efecto de la combinación de HMB, arginina y glutamina sobre el aumento de peso debe investigarse en estudios adicionales en pacientes con cáncer que investiguen períodos de tiempo de varios meses.
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Más de 20 publicaciones en humanos han demostrado un beneficio con la suplementación con HMB asociado con un aumento de la masa corporal magra sin aumento de grasa, mejores marcadores de fuerza muscular y menor aparición de dolor muscular con el entrenamiento y una reducción de los marcadores de daño muscular. ... Un mecanismo celular propuesto para el HMB es principalmente a través de la estabilización de la membrana del colesterol en las células musculares. El HMB se metaboliza a β-hidroxi-β-metilglutaril-coenzima A (HMG-CoA) en el citosol de las células musculares, que a su vez se convierte en colesterol. ... El músculo produce su propio colesterol para mantener la integridad de la membrana celular, generalmente a partir de HMG-CoA, porque no puede suplir sus necesidades de colesterol a través de la absorción de la circulación.
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HMB, un derivado de la leucina, previene el daño muscular y aumenta la fuerza muscular al reducir la proteólisis inducida por el ejercicio en los músculos y también ayuda a aumentar la masa corporal magra. ... HMB se convierte en HMB-CoA que luego se utiliza para la síntesis de colesterol en las células musculares (Nissen y Abumrad, 1997). El colesterol es necesario para el crecimiento, reparación y estabilización de las membranas celulares durante el ejercicio (Chen, 1984). ... Los estudios de metaanálisis y los estudios individuales realizados respaldan el uso de HMB como una ayuda eficaz para aumentar la fuerza corporal, la composición corporal y para prevenir el daño muscular durante el entrenamiento de resistencia.
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Los mecanismos subyacentes a los efectos anabólicos de la ingesta de alimentos implican tanto la estimulación de MPS (Rennie et al. 1982) como la supresión de MPB (Wilkes et al. 2009). El potente aumento de MPS es impulsado casi en su totalidad por los aminoácidos esenciales (EAA) (Smith et al. 1992), con la cadena ramificada AA (BCAA: leucina, isoleucina y valina), en particular leucina [y su (s) metabolito (s), por ejemplo, el ácido β ‐ hidroxi β ‐ metilbutírico (HMB) (Van Koevering y Nissen 1992)] es fundamental para estos efectos (Wilkinson et al. 2013). Aunque los mecanismos que subyacen a las propiedades anabólicas únicas de la leucina no están completamente definidos, un trabajo reciente en levaduras y células de mamíferos cultivadas ha demostrado que la leucil tRNA sintetasa está antes de la activación del hasta ahora 'sensor celular AA', el objetivo mecanicista del complejo de rapamicina 1 (mTORC1) en respuesta a la leucina (Bonfils et al. 2012, Han et al. 2012). Esto se reafirmó mediante experimentos que muestran que de todos los EAA, la leucina es el EAA más eficaz para aumentar la actividad (es decir, la fosforilación) de mTORC1 (Atherton et al. 2010b) y sus sustratos.
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La actividad reducida de MCC altera la catálisis de un paso esencial en el catabolismo mitocondrial de la leucina BCAA. El deterioro metabólico desvía la metilcrotonil CoA a 3-hidroxiisovaleril CoA en una reacción catalizada por enoil-CoA hidratasa (22, 23). La acumulación de 3-hidroxiisovaleril CoA puede inhibir la respiración celular, ya sea directamente o mediante efectos sobre las proporciones de acil CoA: CoA libre si no se produce un mayor metabolismo y desintoxicación de 3-hidroxiisovaleril CoA (22). La transferencia a carnitina por 4 carnitina acil-CoA transferasas distribuidas en compartimentos subcelulares probablemente sirva como un importante reservorio de restos acilo (39-41). Es probable que la 3-hidroxiisovaleril CoA sea desintoxicada por la carnitina acetiltransferasa que produce 3HIA-carnitina, que se transporta a través de la membrana mitocondrial interna (y, por lo tanto, sale de manera efectiva de las mitocondrias) a través de la carnitina-acilcarnitina translocasa (39). Se cree que la 3HIA-carnitina se desacila directamente por una hidrolasa a 3HIA o se somete a un segundo intercambio de CoA para formar nuevamente 3-hidroxiisovaleril CoA seguido de la liberación de 3HIA y CoA libre por una tioesterasa.
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Combustible energético: con el tiempo, la mayoría de los leu se descomponen, proporcionando aproximadamente 6,0 kcal / g. Aproximadamente el 60% del Leu ingerido se oxida en unas pocas horas ... Cetogénesis: una proporción significativa (40% de una dosis ingerida) se convierte en acetil-CoA y, por lo tanto, contribuye a la síntesis de cetonas, esteroides, ácidos grasos y otros compuestos
Figura 8.57: Metabolismo de la L- leucina Archivado el 22 de marzo de 2018 en la Wayback Machine. - ^ "Metabolismo de la leucina" . BRENDA . Technische Universität Braunschweig. Archivado desde el original el 17 de agosto de 2016 . Consultado el 12 de agosto de 2016 .
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A marzo de 2018,[actualizar]Las patentes concedidas incluyen: US8815280 , US9259430 , US9539224 , US9707241 y US9770424 .
enlaces externos
- Ácido beta-hidroxiisovalérico en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .