Os efeitos do soro de leite versus colágeno na MPS

O declínio relacionado à idade na massa e força muscular esquelética, denominado sarcopenia, está associado a uma série de estados de doenças metabólicas, incluindo, mas não limitado a, câncer, acidente vascular cerebral, doença microvascular, diabetes tipo 2, Parkinson e Alzheimer. Além disso, o declínio na massa muscular esquelética também é acompanhado por uma redução ainda mais acentuada na força muscular esquelética, conhecida como dinapenia, que é uma predisposição para incapacidade e quedas. A sarcopenia começa na 5ª década de vida e prossegue, pelo menos com base em estimativas derivadas da população, com uma perda de aproximadamente 0,8% ao ano, com perdas de força maiores e mais variáveis ​​em 2-5% ao ano após os 50 anos. Estratégias para compensar a perda de massa muscular com o envelhecimento são imperativas para a manutenção da qualidade de vida e capacidade de realizar atividades da vida diária em uma população idosa.

As perdas de massa muscular esquelética são sustentadas por um desequilíbrio entre as taxas de síntese de proteína muscular (MPS) e a quebra de proteína muscular (MPB). Em humanos saudáveis, sabe-se que a mudança na taxa de MPS em resposta à atividade contrátil e à alimentação proteica é o principal locus de controle da massa muscular humana. Com o envelhecimento, os níveis basais de MPS não mudam em comparação com adultos mais jovens, no entanto, a elevação na resposta de MPS após um estímulo anabólico, como exercícios de resistência ou ingestão de proteínas, é atenuada quando os participantes são expostos ao mesmo estímulo, denominado resistência anabólica. Por exemplo, adultos mais velhos requerem 3-6 vezes a quantidade de volume de exercício de resistência e uma dose de 0,4 g/kg em comparação com 0,24 g/kg de proteína de alta qualidade para estimular as taxas basais de síntese de proteína muscular.

A qualidade e a dose da proteína também são críticas quando se visa aumentos máximos no MPS. A importância da digestibilidade dos aminoácidos é crucial, pois as proteínas dietéticas não digeridas podem não ser absorvidas e excretadas em vez de serem absorvidas no intestino delgado ou contribuir para a massa magra. A Food and Agriculture Organization endossou o escore de aminoácidos indispensáveis ​​digestíveis (DIAAS) para avaliar a qualidade da proteína, pois é capaz de distinguir entre proteínas que foram anteriormente classificadas em um valor equivalente. Usando o DIAAS, as proteínas com as maiores pontuações de digestibilidade e qualidade são as duas principais proteínas do leite, caseína e soro de leite, que possuem pontuações de 1,18 e 1,09, respectivamente, enquanto os peptídeos de colágeno hidrolisado (derivados de ossos e tecidos cartilaginosos) possuem uma pontuação de 0, pois não possui o aminoácido triptofano. É importante ressaltar que a caseína e o soro de leite têm teores mais elevados de leucina do que os peptídeos de colágeno, incluindo mais de outros aminoácidos essenciais. Isso é particularmente importante, pois os dados de nosso próprio laboratório demonstraram que o aumento da concentração de leucina de uma bebida com baixo teor de proteína e macronutrientes resgata as taxas de MPS pós-prandial daquelas observadas com maior teor de proteína. Além disso, a leucina é um gatilho chave do alvo mecanístico do complexo rapamicina 1 (mTORC1), uma serina/treonina quinase de 280 kDa conhecida por ativar os principais fatores de iniciação da tradução envolvidos na MPS. Assim, doses de proteína de qualidade inferior, como colágeno hidrolisado, exigiriam, em teoria, uma dose maior para provocar uma resposta semelhante ao soro de leite ou à caseína.

O uso de colágeno hidrolisado como um suplemento para aumentar o anabolismo do músculo esquelético foi pouco examinado anteriormente na literatura, com a maioria dos estudos em humanos envolvendo o uso de suplementação de peptídeo de colágeno para melhorar tecidos contendo colágeno, como cabelo, pele e articulações cartilaginosas. Da literatura atual, descobriu-se que a suplementação com peptídeos de colágeno em combinação com exercícios de resistência tem efeitos notáveis ​​no acúmulo de massa magra em homens mais velhos, com uma diminuição notável concomitante na massa gorda em um período de treinamento de 12 semanas. Também foi encontrado para ter efeitos notáveis ​​no balanço de nitrogênio em mulheres mais velhas em comparação com a proteína de soro de leite, apesar de um conteúdo de leucina no colágeno que é 1/16 do encontrado no isolado de proteína de soro de leite. Se o potencial anabólico do colágeno hidrolisado for capaz de corresponder ao da proteína de soro de leite, ele pode fornecer um método importante, econômico e viável pelo qual os adultos mais velhos são capazes de atingir as recomendações de proteína sugeridas.

A ingestão de proteína após o exercício de resistência fornece um estímulo potente e aditivo sobre qualquer influência anabólica isoladamente. Foi demonstrado que uma sessão de exercícios de resistência sensibiliza o músculo aos efeitos da proteína. Nosso laboratório mostrou anteriormente que adultos mais velhos atingem o maior aumento no MPS após uma sessão de exercício de resistência ao consumir 40 g de proteína de soro de leite e que esse efeito foi maior do que consumir 40 g de proteína sem exercício. Será crucial para nossa compreensão das necessidades de proteína de adultos mais velhos determinar se o consumo de proteína de soro de leite e peptídeos de colágeno é realmente equivalente e pode ser usado para aumentar a resposta de síntese de proteína muscular após exercícios de resistência em adultos mais velhos.

Muitos estudos que avaliam mudanças agudas nas taxas de MPS em resposta à ingestão de proteínas o fazem infundindo um marcador de aminoácidos marcado e calculando a incorporação desse marcador no músculo esquelético durante um período de horas. Embora essa abordagem forneça informações importantes, especialmente quando combinada com medidas quantitativas de alterações na massa muscular, como uma ressonância magnética, a avaliação do MPS medido por infusão de traçador é limitada a ~ 5-6 h. Assim, desenvolvimentos recentes de técnicas analíticas permitiram o uso de uma metodologia de água deuterada que permite a avaliação de MPS com períodos de incorporação muito mais longos, ou seja, dias a semanas. De fato, esse método foi validado recentemente e seu uso está se tornando o interesse de muitos pesquisadores. No entanto, apenas alguns laboratórios demonstraram a capacidade de realizar essa medição com competência. Na verdade, realizamos recentemente dois estudos usando essa metodologia, e os valores de MPS que obtivemos são totalmente consistentes com os relatórios publicados. Propomos que o uso da metodologia de água deuterada em combinação com o uso de marcadores isotópicos estáveis ​​nos fornecerá medições de MPS tanto em uma situação aguda controlada quanto em uma situação de vida livre e seria um avanço substancial na determinação dos mecanismos subjacentes às proteínas ingestão e envelhecimento.