Los efectos del suero frente al colágeno en MPS

La disminución relacionada con la edad en la masa y la fuerza del músculo esquelético, denominada sarcopenia, está asociada con una serie de estados de enfermedades metabólicas que incluyen, entre otros, cáncer, accidente cerebrovascular, enfermedad microvascular, diabetes tipo 2, Parkinson y Alzheimer. Además, la disminución de la masa del músculo esquelético también se acompaña de una reducción aún más abrupta de la fuerza del músculo esquelético, conocida como dinapenia, que es una predisposición a la discapacidad y las caídas. La sarcopenia comienza en la quinta década de la vida y continúa, al menos según las estimaciones derivadas de la población, con una pérdida anual de ~0,8 %, siendo las pérdidas de fuerza mayores y más variables del 2 al 5 % después de los 50 años. Las estrategias para compensar la pérdida de masa muscular con el envejecimiento son imprescindibles para el mantenimiento de la calidad de vida y la capacidad para realizar actividades de la vida diaria en una población de mayor edad.

Las pérdidas de masa muscular esquelética se sustentan en un desequilibrio entre las tasas de síntesis de proteínas musculares (MPS) y la degradación de proteínas musculares (MPB). En seres humanos sanos se sabe que el cambio en la tasa de MPS en respuesta a la actividad contráctil y la alimentación con proteínas es el principal lugar de control de la masa muscular humana. Con el envejecimiento, los niveles basales de MPS no cambian en comparación con los adultos más jóvenes; sin embargo, la elevación de la respuesta de MPS después de un estímulo anabólico, como el ejercicio de resistencia o la ingesta de proteínas, disminuye cuando los participantes están expuestos al mismo estímulo, denominado resistencia anabólica. Por ejemplo, los adultos mayores requieren de 3 a 6 veces la cantidad de volumen de ejercicio de resistencia y una dosis de proteína de alta calidad de 0,4 g/kg en comparación con 0,24 g/kg para estimular las tasas basales de síntesis de proteína muscular.

La calidad y la dosis de la proteína también son fundamentales cuando se busca aumentar al máximo la MPS. La importancia de la digestibilidad de los aminoácidos es crucial ya que las proteínas dietéticas no digeridas pueden no ser absorbidas y excretadas en lugar de ser absorbidas en el intestino delgado o contribuir a la masa magra. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación ha respaldado la puntuación de aminoácidos indispensables digestibles (DIAAS) para evaluar la calidad de las proteínas, ya que es capaz de distinguir entre proteínas que se clasificaron previamente con un valor equivalente. Usando el DIAAS, las proteínas con los puntajes más altos de digestibilidad y calidad son las dos principales proteínas de la leche, la caseína y el suero, que tienen puntajes de 1.18 y 1.09, respectivamente, mientras que los péptidos de colágeno hidrolizados (derivados de huesos y tejidos cartilaginosos) tienen un puntaje de 0. Carece del aminoácido triptófano. Es importante destacar que la caseína y el suero de leche tienen un contenido más alto de leucina que los péptidos de colágeno, incluida una mayor cantidad de otros aminoácidos esenciales. Esto es particularmente importante ya que los datos de nuestro propio laboratorio han demostrado que el aumento de la concentración de leucina de una bebida de macronutrientes mixtos baja en proteínas rescata las tasas de MPS posprandial a aquellas observadas con un mayor contenido de proteínas. Además, la leucina es un desencadenante clave del objetivo mecánico del complejo de rapamicina 1 (mTORC1), una serina/treonina quinasa de 280 kDa conocida por activar factores clave de iniciación de la traducción implicados en MPS. Por lo tanto, las dosis de proteína de menor calidad, como el colágeno hidrolizado, en teoría requerirían una dosis mayor para provocar una respuesta similar al suero o la caseína.

El uso de colágeno hidrolizado como suplemento para mejorar el anabolismo del músculo esquelético apenas se ha examinado en la literatura previa, y la mayoría de los estudios en humanos involucran el uso de suplementos de péptidos de colágeno para mejorar los tejidos que contienen colágeno, como el cabello, la piel y las articulaciones cartilaginosas. De la literatura actual, se encontró que la suplementación con péptidos de colágeno en combinación con ejercicio de fuerza tiene efectos notables en la acumulación de masa magra en hombres mayores con una disminución notable concomitante en la masa grasa dentro de un período de entrenamiento de 12 semanas. También se encontró que tiene efectos notables sobre el balance de nitrógeno en mujeres mayores en comparación con la proteína de suero de leche a pesar de que el contenido de leucina en el colágeno es 1/16 del que se encuentra en el aislado de proteína de suero de leche. Si el potencial anabólico del colágeno hidrolizado es capaz de igualar el de la proteína de suero, puede proporcionar un método importante, rentable y factible mediante el cual los adultos mayores puedan lograr las recomendaciones de proteína sugeridas.

La ingesta de proteínas después del ejercicio de resistencia proporciona un estímulo potente y aditivo sobre la influencia anabólica por sí sola. Se ha demostrado que una serie de ejercicios de resistencia sensibiliza el músculo a los efectos de la proteína. Nuestro laboratorio ha demostrado previamente que los adultos mayores logran el mayor aumento en MPS luego de una serie de ejercicios de resistencia cuando consumen 40 g de proteína de suero y que este efecto fue mayor que consumir 40 g de proteína sin ejercicio. Será crucial para nuestra comprensión de las necesidades proteicas de los adultos mayores determinar si el consumo de proteína de suero y péptidos de colágeno es realmente equivalente y se puede utilizar para aumentar la respuesta sintética de proteína muscular después del ejercicio de resistencia en adultos mayores.

Muchos estudios que evalúan los cambios agudos en las tasas de MPS en respuesta a la ingesta de proteínas lo hacen infundiendo un trazador de aminoácidos marcado y calculando la incorporación de ese trazador en el músculo esquelético durante un período de horas. Si bien este enfoque proporciona información importante, especialmente cuando se combina con medidas cuantitativas de los cambios en la masa muscular, como una resonancia magnética, la evaluación de la MPS medida con la infusión de trazador se limita a ~ 5-6 h. Por lo tanto, los desarrollos recientes de técnicas analíticas han permitido el uso de una metodología de agua deuterada que permite la evaluación de MPS con períodos de incorporación mucho más largos, es decir, de días a semanas. De hecho, este método ha sido validado recientemente y su uso se está convirtiendo en el interés de muchos investigadores. Sin embargo, solo unos pocos laboratorios han demostrado la capacidad de realizar esta medición de manera competente. De hecho, recientemente realizamos dos estudios utilizando esta metodología, y los valores de MPS que obtuvimos son totalmente consistentes con los informes publicados. Proponemos que el uso de la metodología de agua deuterada en combinación con el uso de trazadores de isótopos estables nos proporcionará mediciones de MPS tanto en una situación aguda controlada como en una situación de vida libre y sería un avance sustancial en la determinación de los mecanismos que sustentan las proteínas. ingestión y envejecimiento.