Gli appassionati di fitness apprezzano già dagli anni ’80 gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA) per il loro potere di aumentare la forza e le prestazioni.

Uno studio molto importante potrebbe ora dare una ragione anche agli entusiasti della longevità : in un modello animale, i BCAA hanno aumentato la durata della vita in parte attraverso la biogenesi mitocondriale, la crescita spontanea di nuovi mitocondri.

Ma prima vediamo cosa sono i BCAA e a cosa servono solitamente.

Per anni, gli appassionati di fitness hanno utilizzato gli aminoacidi a catena ramificata per aumentare la forza e le prestazioni muscolari. 1-3

Una nuova ricerca mostra perché gli appassionati della longevità potrebbero anche incorporarli nel loro regime nutrizionale.

Uno studio recentemente pubblicato sull’autorevole rivista clinica Cell Metabolism 4 rivela che gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA) hanno il potere di aumentare la durata della vita in parte inducendo la biogenesi mitocondriale , la generazione spontanea di nuovi mitocondri.

In questo articolo, i risultati di questo studio sono dettagliati. I BCAA possono integrare gli effetti sulla durata della vita sia della pirrolochinolina chinone (PQQ) che del resveratrolo. 5-7

Nello specifico, i BCAA possono innescare meccanismi cellulari che migliorano il numero e la funzione mitocondriale, aumentando allo stesso tempo l’espressione del gene pro-longevità che il resveratrolo prende di mira: la sirtuina-1! 1,6,7

Gli elementi costitutivi della vita e della longevità

Essendo il fondamento della vita e il motore che guida il metabolismo cellulare, gli aminoacidi sono gli elementi costitutivi di tutte le proteine.

I tre aminoacidi essenziali a catena ramificata sono leucina, isoleucina e valina. Insieme ad altri aminoacidi semplici, i BCAA comprendono le proteine ​​funzionali che costituiscono la base strutturale della fisiologia umana, dalla muscolatura scheletrica e cardiaca al vasto universo degli enzimi che sostengono la vita. Negli esseri umani, la cui massa muscolare totale rappresenta circa il 40% del peso corporeo, i BCAA costituiscono quasi un quinto di tutte le proteine ​​muscolari. 1

Nello studio fondamentale sul metabolismo cellulare, un team di scienziati è andato oltre gli effetti metabolici dei BCAA per esplorare il loro potenziale di aumentare la durata della vita. 4 Questo sforzo si basava su studi precedenti che indicavano che i BCAA leucina, isoleucina e valina prolungavano la vita nella specie di lievito Saccharomyces cerevisiae. 8

Il ricercatore capo Giuseppe D’Antona e il suo team hanno nutrito topi maschi con una dieta che includeva acqua potabile arricchita di BCAA. 4 I topi che assumevano BCAA hanno sperimentato un aumento del 12% della durata media della vita, da 774 giorni per i controlli non trattati a 869 giorni nel gruppo di trattamento. Poiché non vi era alcuna differenza significativa nell’assunzione di cibo, nel peso corporeo e nel contenuto di grasso corporeo tra gli animali trattati e quelli non trattati, gli autori hanno concluso che l’aumento della durata della vita osservato nel gruppo arricchito con BCAA non era una funzione della diminuzione del grasso corporeo ma piuttosto del gli stessi BCAA.

È stato inoltre scoperto che i topi che godevano di una maggiore longevità avevano alti livelli di SIRT1, 4 una forma di sirtuine nei mammiferi, un sottoinsieme di geni definitivamente collegato a una maggiore longevità in una vasta gamma di specie. 6,7,9

I topi trattati con BCAA hanno anche mostrato una sovraregolazione dei sistemi di difesa genetica che attenuano gli effetti dannosi di specifiche specie reattive dell’ossigeno (ROS) (4) associate all’invecchiamento cellulare e somatico (corporeo) in molti organismi, compresi i mammiferi.

I gruppi alimentati con BCAA hanno inoltre sperimentato una risposta dose-dipendente di nuova formazione mitocondriale 4 o biogenesi mitocondriale, misurata attraverso marcatori specifici della produzione energetica cellulare nelle cellule del muscolo cardiaco.

Vantaggi unici e sistemici

È stato dimostrato che l’esercizio migliora ulteriormente la funzione mitocondriale indotta dai BCAA. 4 Topi addestrati e nutriti con BCAA hanno mostrato maggiori quantità di mitocondri nel cuore e nel muscolo scheletrico quando tali tessuti sono stati esaminati al microscopio elettronico. I gruppi di trattamento con BCAA hanno anche mostrato punteggi di resistenza maggiori nei test sul tapis roulant e prestazioni migliori nei test di coordinazione motoria, osservati in misura ancora maggiore negli animali addestrati all’esercizio fisico. 1

Lo studio del dottor D’Antona ha incluso un secondo gruppo di topi portatori di una mutazione specifica. Questi topi mutanti mancano di un enzima chiave coinvolto nel rilassamento e nella regolazione dei vasi sanguigni chiamato ossido nitrico sintasi endoteliale o eNOS. 4

Senza eNOS, i topi muoiono prima e sviluppano malattie cardiovascolari e altre patologie legate all’età simili a quelle umane che soffrono di sindrome metabolica. 10 I topi privi dell’enzima eNOS non hanno sperimentato gli stessi benefici di una durata di vita più lunga, una migliore capacità di formare nuovi mitocondri, una maggiore espressione di SIRT1 o una maggiore difesa contro i ROS in risposta al trattamento con BCAA. 4

Ciò ha portato i ricercatori a concludere che l’attività sana di eNOS svolge anche un ruolo chiave nell’azione pro-longevità dei BCAA, nella biogenesi mitocondriale e nella riduzione dello stress ossidativo. 4

Una volta ingeriti, i BCAA alimentari vengono trasportati e metabolizzati da un gruppo di enzimi specifici. Ciò che rende i BCAA unici tra gli aminoacidi è che non vengono scomposti nel fegato. Invece, entrano nel flusso sanguigno e vengono assorbiti direttamente nel muscolo scheletrico. 11 Lì entrano nelle centrali cellulari conosciute come mitocondri, la fonte di oltre il 90% di tutta la produzione energetica del corpo umano. 1

È stato dimostrato che l’esercizio migliora ulteriormente la funzione mitocondriale indotta dai BCAA.

I BCAA esercitano una profonda influenza sui processi metabolici fondamentali per la sintesi proteica. Sembra che la leucina svolga un ruolo particolarmente importante anche nella formazione delle proteine ​​e nella regolazione del metabolismo proteico. 12

Studi sull’uomo che hanno esaminato queste azioni eccezionali nel flusso sanguigno e nei muscoli scheletrici sottolineano un ruolo dei BCAA nel recupero muscolare dalla fatica o dall’attività fisica intensa come l’allenamento della forza. 1,2

Una recensione del 2010 pubblicata sul Journal of International Society of Sports Nutrition citava il potere dei BCAA di rafforzare la costruzione delle proteine ​​muscolari e ritardare l’insorgenza dell’affaticamento come benefici chiave per gli individui che fanno attività fisica. 3 Il documento sottolineava anche la possibile efficacia dei BCAA come potenziatori delle prestazioni.

Oltre ai loro effetti pro-longevità e di generazione di mitocondri recentemente confermati, i BCAA si dimostrano promettenti nella lotta contro molteplici malattie mortali dell’invecchiamento.

COSA DEVI SAPERE: AMINOACIDI A CATENA RAMIFICATA E RESTRIZIONE CALORICA

Aminoacidi a catena ramificata e restrizione calorica. I tre aminoacidi a catena ramificata leucina, isoleucina e valina sono nutrienti essenziali che non possono essere prodotti dall’organismo e devono essere consumati con la dieta.

I BCAA non vengono metabolizzati dal fegato, ma entrano invece nel flusso sanguigno, dove vengono assorbiti direttamente dai muscoli e utilizzati per l’energia, la riparazione o la costruzione muscolare.

Studi su topi e forme di vita inferiori mostrano che i BCAA possono prolungare la longevità e possono condividere percorsi con mTOR. Un recente studio sui topi ha anche dimostrato che i BCAA possono fornire carburante o capacità di segnalazione per migliorare la proliferazione di nuovi mitocondri, una scoperta che promette un invecchiamento più sano.

La somministrazione di BCAA sembra anche rafforzare i meccanismi di difesa cellulare contro le molecole ossidanti dannose.

I BCAA si dimostrano promettenti anche nel supportare la sensibilità all’insulina, nel mantenere la massa muscolare con l’invecchiamento e nel supportare una sana funzione del sistema nervoso.

Gli studi sull’uomo rivelano effetti favorevoli dell’assunzione di aminoacidi essenziali, compresi i BCAA, sulla sensibilità all’insulina e sul controllo della glicemia, come dimostrato in uno studio su 34 soggetti diabetici anziani per un periodo di prova di oltre un anno. Una miscela di aminoacidi ricca di BCAA ha migliorato numerosi parametri del metabolismo dello zucchero nel sangue, inclusa l’emoglobina A1c, in questo gruppo di anziani con diabete scarsamente controllato. 13

Aminoacidi a catena ramificata e restrizione calorica

Le miscele di aminoacidi arricchite con BCAA si sono mostrate promettenti anche nel migliorare la condizione di deperimento muscolare nota come sarcopenia nei soggetti umani anziani, che hanno guadagnato massa muscolare durante il trattamento. 14 Questa scoperta ha importanti implicazioni per l’uso dei BCAA in altre condizioni caratterizzate da debilitazione e perdita muscolare.

Poiché i BCAA sono coinvolti nella formazione e nel mantenimento del glutammato e del neurotrasmettitore acido gamma-aminobutirrico (GABA) nel tessuto cerebrale, i ricercatori ritengono che possano svolgere un ruolo nel supportare il funzionamento sano del sistema nervoso. Studi su modelli animali hanno dimostrato che la somministrazione orale di BCAA può migliorare le conseguenze devastanti delle lesioni cerebrali traumatiche migliorando le prestazioni cognitive. 15

LA CHIAVE DELLA FUNZIONE BIOLOGICA: MTOR

La proteina regolatrice mTOR influenza non solo la crescita cellulare e la sintesi proteica, ma anche la sopravvivenza cellulare. mTOR agisce come un sensore di energia e nutrienti che riceve input dal corpo riguardo allo stato nutrizionale cellulare e ai livelli di energia e ormoni, inclusa l’insulina. Rilevando la disponibilità di energia, compreso l’apporto calorico, l’attività mTOR aiuta a regolare il consumo calorico inducendo le sensazioni di fame (sazietà) e sazietà, in parte attraverso l’interazione mTOR con l’ormone leptina, che a volte è chiamato ormone anoressico per la sua azione di controllo della fame. attività. 16

Studi su ratti a cui è stata somministrata leucina BCAA al loro sistema nervoso centrale hanno mostrato aumenti della segnalazione mTOR in una regione del cervello nota come ipotalamo, che a sua volta era associata a una ridotta assunzione di cibo. 17,18 L’ipotalamo agisce per abbinare l’energia o l’assunzione di cibo con la produzione di energia, regola la sete e la fame e bilancia le funzioni vitali, tra cui la temperatura corporea, i cicli sonno-veglia e la sensazione di fatica. È stato ipotizzato che i disturbi della segnalazione mTOR contribuiscano alle sindromi da eccesso di cibo associate all’obesità. 18,19

La scoperta che circa la metà dei tumori umani coinvolge una segnalazione mTOR aberrante ha spinto i ricercatori oncologici a prendere di mira questo percorso specifico nello sviluppo di nuovi trattamenti contro il cancro. L’interesse in quest’area ha portato a una seconda generazione di terapie anti-mTOR ora in fase di studio in oltre 200 studi clinici sull’uomo. 20,21

Riepilogo

Gli aminoacidi a catena ramificata leucina, isoleucina e valina sono essenziali per la nutrizione umana. Mentre i BCAA sono stati studiati e applicati con successo per ottimizzare lo sviluppo muscolare e le prestazioni atletiche, un nuovo studio rivela che possono prolungare la vita e combattere i danni cellulari che promuovono l’età, forse attraverso la capacità dei BCAA di favorire la proliferazione mitocondriale.

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ALTRI VANTAGGI DEGLI AMINOACIDI A CATENA RAMIFICATA

Gli amminoacidi a catena ramificata dimostrano potenziali benefici per un’ampia gamma di applicazioni.

Obesità. Un maggiore apporto alimentare di BCAA è associato a una diminuzione della prevalenza di sovrappeso o obesità. 22 L’integrazione con l’aminoacido a catena ramificata leucina mostra il potenziale per preservare la massa magra dei tessuti negli individui che seguono una dieta ipocalorica per perdere peso. 23 Gli scienziati ritengono che la leucina inneschi una risposta post-pasto che protegge i muscoli metabolicamente attivi e allo stesso tempo aumenta la perdita di grasso corporeo. 24

Sindrome metabolica. Una dieta ricca di proteine ​​e moderata di carboidrati è efficace nella gestione della sindrome metabolica e del diabete di tipo 2 e nel favorire la perdita di peso. 25 La leucina può svolgere un ruolo chiave nell’efficacia di una dieta ricca di proteine ​​modulando la segnalazione dell’insulina e l’utilizzo del glucosio da parte del muscolo scheletrico.

Malattia del fegato. È stato riportato che i BCAA migliorano la sopravvivenza libera da eventi (esente da insufficienza epatica, rottura di varici esofagee o gastriche, sviluppo di cancro al fegato e morte) e la qualità della vita nelle persone con cirrosi epatica. 26 La ricerca mostra che i BCAA hanno migliorato la resistenza all’insulina che accompagna la malattia epatica virale cronica in un gruppo di pazienti di sesso maschile. 27

Cachessia tumorale. La perdita di massa corporea magra (cachessia) diminuisce le prestazioni fisiche e la qualità della vita nei pazienti affetti da cancro. In un modello animale di cachessia tumorale, la combinazione di una dieta ricca di proteine ​​arricchita di leucina più olio di pesce ha ridotto la perdita di tessuto, migliorato le prestazioni muscolari e normalizzato l’attività quotidiana. 28 Gli scienziati ritengono che i BCAA possano rivelarsi utili in numerose condizioni associate alla rottura dei tessuti, tra cui stress postoperatorio, traumi e ustioni. 29

Dolore muscolare. Il consumo di BCAA prima dell’esercizio riduceva il dolore muscolare 2 e 3 giorni dopo l’allenamento, rispetto agli individui che non consumavano BCAA.

È stato anche segnalato che 30 BCAA riducono la sensazione di affaticamento durante un allenamento intenso. L’assunzione di BCAA durante l’allenamento ha ridotto l’aumento dei marcatori ematici di danno muscolare e infiammazione che altrimenti si verificano con un esercizio fisico intenso. 31

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Bibliografia: 

1. Harper AE, Miller RH, Block KP. Branched chain amino acid metabolism. Annu Rev Nutr. 1984; 4:409-54.

2. Sharp CP, Pearson DR. Amino acid supplements and recovery from high-intensity resistance training. J Strength Cond Res. 2010 Apr;24(4):1125-30.

3. Kreider RB et al. ISSN exercise & sport nutrition review: research & recommendations. J Int Soc Sports Nutr. 2010 Feb 2;7:7.

4. D’Antona G, Ragni M, Cardile A, et al. Branched chain amino acid supplementation promotes survival and supports cardiac and skeletal muscle mitochondrial biogenesis in middle-aged mice. Cell Metab. 2010 Oct 6;12(4):362-72.

5. Chowanadisai W, Bauerly KA, Tchaparian E, Wong A, Cortopassi GA, Rucker RB. Pyrroloquinoline quinone stimulates mitochondrial biogenesis through cAMP response element-binding protein phosphorylation and increased PGC-1alpha expression. J Biol Chem. 2010 Jan 1;285(1):142-52.

6. Kelly G. A review of the sirtuin system, its clinical implications, and the potential role of dietary activators like resveratrol: part 1. Altern Med Rev. 2010 Sep;15(3):245-63.

7. Kelly GS. A review of the sirtuin system, its clinical implications, and the potential role of dietary activators like resveratrol: part 2. Altern Med Rev. 2010 Dec;15(4):313-28.

8. Alvers AL, Fishwick LK, Wood MS, Hu D, Chung HS, Dunn WA Jr, Aris JP. Autophagy and amino acid homeostasis are required for chronological longevity in Saccharomyces cerevisiae. Aging Cell. 2009 Aug;8(4):353-69.

9. Canto C, Auwerx J. Caloric restriction, SIRT1 and longevity. Trends Endocrinol Metab. 2009 Sep;20(7):325-31.

10. Cook S, Hugli O, Egli M, et al. Clustering of cardiovascular risk factors mimicking the human metabolic syndrome X in eNOS null mice. Swiss Med Wkly. 2003 Jun 28;133(25-26):360-3.

11. Shimomura Y, Yamamoto Y, Bajotto G, et al. Nutraceutical effects of branched chain amino acids on skeletal muscle. J Nutr. 2006 Feb;136(2):529S-532S.

12. Mero A. Leucine supplementation and intensive training. Sports Med. 1999 Jun;27(6):347-58.

13. Solerte SB, Fioravanti M, Locatelli E, et al. Improvement of blood glucose control and insulin sensitivity during a long-term (60 weeks) randomized study with amino acid dietary supplements in elderly subjects with type 2 diabetes mellitus. Am J Cardiol. 2008 Jun 2;101(11A):82E-88E.

14. Solerte SB, Gazzaruso C, Bonacasa R, et al. Nutritional supplements with oral amino acid mixtures increases whole-body lean mass and insulin sensitivity in elderly subjects with sarcopenia. Am J Cardiol. 2008 Jun 2;101(11A):69E-77E.

15. Cole JT, Mitala CM, Kundu S, Verma A, Elkind JA, Nissim I, Cohen AS. Dietary branched chain amino acids ameliorate injury-induced cognitive impairment. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 5;107(1):366-71.

16. Potier M, Darcel N, Tome D. Protein, amino acids and the control of food intake. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009 Jan;12(1):54-8.

17. Woods SC, Seeley RJ, Cota D. Regulation of food intake through hypothalamic signaling networks involving mTOR. Annu Rev Nutr. 2008;28:295-311.

18. Cota D, Proulx K, Smith KA, Kozma SC, Thomas G, Woods SC, Seeley RJ. Hypothalamic mTOR signaling regulates food intake. Science. 2006 May 12;312(5775):927-30.

19. Cota D. Mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signaling in energy balance and obesity. Physiol Behav. 2009 Jul 14;97(5):520-4.

20. Zhang YJ, Duan Y, Zheng XF. Targeting the mTOR kinase domain: the second generation of mTOR inhibitors. Drug Discov Today. 2011 Feb 16.

21. Available at: www.clinicaltrials.gov. Accessed February 26, 2011.

22. Qin LQ, Xun P, Bujnowski D, et al. Higher branched chain amino acid intake is associated with a lower prevalence of being overweight or obese in middle-aged East Asian and Western adults. J Nutr. 2011 Feb;141(2):249-54.

23. Jitomir J, Willoughby DS. Leucine for retention of lean mass on a hypocaloric diet. J Med Food. 2008 Dec;11(4):606-9.

24. Devkota S, Layman DK. Protein metabolic roles in treatment of obesity. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010 Jul;13(4):403-7.

25. Layman DK, Walker DA. Potential importance of leucine in treatment of obesity and the metabolic syndrome. J Nutr. 2006 Jan;136(1 Suppl):319S-23S.

26. Moriwaki H, Shiraki M, Fukushima H, et al. Long-term outcome of branched chain amino acid treatment in patients with liver cirrhosis. Hepatol Res. 2008 Nov;38(s1The 6 Japan Society of Hepatology Single Topic Conference: Liver Failure: Recent Progress and Pathogenesis to Management. 28-29 September 2007, Iwate, Japan):S102-S106.

27. Kawaguchi T, Nagao Y, Matsuoka H, Ide T, Sata M. Branched chain amino acid-enriched supplementation improves insulin resistance in patients with chronic liver disease. Int J Mol Med. 2008 Jul;22(1):105-12.

28. van Norren K, Kegler D, Argilés JM, et al. Dietary supplementation with a specific combination of high protein, leucine, and fish oil improves muscle function and daily activity in tumour-bearing cachectic mice. Br J Cancer. 2009 Mar 10;100(5):713-22.

29. Sax HC, Talamini MA, Fischer JE. Clinical use of branched chain amino acids in liver disease, sepsis, trauma, and burns. Arch Surg. 1986 Mar;121(3):358-66.

30. Shimomura Y, Inaguma A, Watanabe S, et al. Branched chain amino acid supplementation before squat exercise and delayed-onset muscle soreness. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2010 Jun;20(3):236-44.

31. Matsumoto K, Koba T, Hamada K, Sakurai M, Higuchi T, Miyata H. Branched chain amino acid supplementation attenuates muscle soreness, muscle damage and inflammation during an intensive training program. J Sports Med Phys Fitness. 2009 Dec;49(4):424-31.