La isoleucina ocupa una función especial en el metabolismo de las proteínas. El aminoácido esencial participa predominantemente en la construcción de nuevos tejidos y es muy eficaz para mejorar la biosíntesis de proteínas en los músculos y hígadoLa isoleucina juega un papel fundamental en:
- Deportes de fuerza y resistencia
- Estrés
- Enfermedades y dieta
Isoleucina como proveedor de energía en fuerza y resistencia, deportes La isoleucina entra en los hepatocitos (hígado células) después absorción a través del portal vena. Escindiendo amoníaco (NH3), la isoleucina se convierte en alfa-ceto ácidos. Alfa-ceto ácidos se puede utilizar para la producción de energía. Por otro lado, dado que la isoleucina es un aminoácido glucogénico y cetogénico, la alfa-ceto ácidos se puede utilizar como precursor para la síntesis de succinil-coenzima A así como acetil-coenzima A. El intermedio del ciclo del citrato succinil-CoA sirve como sustrato para la gluconeogénesis (nuevo glucosa formación) en hígado y músculos. Acetil-CoA es un producto de partida esencial de la lipo y cetogénesis (formación de ácidos grasos y cuerpos cetónicos). Glucosa al igual que ácidos grasos y los cuerpos cetónicos representan importantes proveedores de energía para el cuerpo, especialmente durante el esfuerzo físico. La eritrocitos (rojo sangre células) y la médula renal son completamente dependientes de glucosa Por energía. los cerebro sólo parcialmente, porque en el metabolismo por inanición puede obtener hasta el 80% de la energía de los cuerpos cetónicos. Cuando la glucosa y ácidos grasos se descomponen en los músculos, ATP (adenosina trifosfato), el portador de energía más importante de la célula. Cuando es fosfato los enlaces se escinden hidrolíticamente por enzimas CRISPR-Cas, Se forma ADP o AMP. La energía liberada en este proceso permite el trabajo químico, osmótico o mecánico, como el músculo. contracciones. Debido a su función esencial en la producción de energía, una deficiencia de isoleucina se asocia con debilidad muscular, apatía y fatiga, entre otros síntomas. Después de procesarse en el hígado, casi el 70% de todos aminoácidos entrando al sangre son BCAA. Los músculos los absorben rápidamente. En las primeras tres horas después de una comida rica en proteínas, isoleucina, leucinay la valina representan aproximadamente el 50-90% de la ingesta total de aminoácidos de los músculos. La isoleucina es extremadamente importante para la regeneración y el mantenimiento del tejido muscular. Los BCAA son un componente de aproximadamente el 35% de los componentes contráctiles. proteínas - actina y miosina - en el músculo. Isoleucina estimula la liberación de insulina de las células beta del páncreas (páncreas). Elevado insulina concentraciones en el sangre acelerar la captación de aminoácidos en los miocitos (células musculares). El aumento del transporte de aminoácidos a los miocitos conduce a los siguientes procesos:
- Aumento de la acumulación de proteínas en los músculos.
- Disminución rápida de la concentración de la hormona del estrés cortisol, que promueve la degradación muscular e inhibe la captación de aminoácidos en las células musculares.
- Mejor almacenamiento de glucógeno en los miocitos, mantenimiento del glucógeno muscular.
Finalmente, una ingesta de alimentos ricos en isoleucina, leucina y la valina da como resultado un crecimiento muscular óptimo y una recuperación máxima acelerada. Además de la isoleucina, la aminoácidos arginina y fenilalanina, leucina y la valina también exhiben insulina-Efectos estimulantes, siendo la leucina la más potente. Biotina, vitamina B5 (ácido pantoténico) y vitamina B6 (piridoxina) son esenciales para la descomposición y conversión de BCAA. Solo como resultado de un suministro suficiente de estos vitaminas ¿Puede la cadena ramificada aminoácidos ser metabolizado y utilizado de manera óptima. Varios estudios muestran que tanto resistencia, deportes y entrenamiento de fuerza requieren una mayor ingesta de proteínas. Para mantener un positivo nitrógeno equilibrar - correspondiente a la regeneración de tejidos - el requerimiento diario de proteínas es de entre 1.2 y 1.4 g por kg de peso corporal para resistencia, deportistas y 1.7-1.8 g por kg de peso corporal para fuerza Atletas. Durante deportes de resistencia, isoleucina, leucina y valina en particular se utilizan para la producción de energía. El suministro de energía de estos aminoácidos aumenta cuando las reservas de glucógeno en el hígado y los músculos se agotan cada vez más a medida que avanza la actividad deportiva. Fortalecimiento Los atletas también deben asegurarse de una alta ingesta de aminoácidos de cadena ramificada, especialmente antes del entrenamiento. De esta manera, el cuerpo no extrae sus propios BCAA de los músculos durante el esfuerzo físico y se evita el catabolismo de proteínas. También se recomienda el suministro de BCAA después del entrenamiento. La soleucina aumenta rápidamente los niveles de insulina después del final del ejercicio, detiene la degradación de proteínas causada por el ejercicio anterior e inicia el crecimiento muscular renovado. Además, los BCAA resultan en una mayor pérdida de grasa. Para aprovechar al máximo los BCAA en términos de desarrollo muscular, deben tomarse todos juntos y junto con otras proteínas. La ingesta aislada de isoleucina, leucina o valina puede interrumpir temporalmente la biosíntesis de proteínas para el desarrollo muscular. El consumo de BCAA solo debe considerarse de manera crítica, especialmente antes de entrenamiento de resistencia, debido a la oxidación bajo estrés y urea ataque. La descomposición de 1 gramo de BCAA produce aproximadamente 0.5 gramos de urea. Excesivo urea las concentraciones ejercen presión sobre el organismo. Por lo tanto, en relación con la ingesta de BCAA, es crucial una mayor ingesta de líquidos. Con la ayuda de mucho líquido, la urea se puede eliminar rápidamente a través de los riñones. Por último, durante el ejercicio de resistencia se debe sopesar una mayor ingesta de isoleucina, leucina o valina. Las mejoras en el rendimiento del atleta de resistencia solo ocurren cuando se utilizan BCAA durante entrenamiento de altitud o entrenar a altas temperaturas. Como resultado de una ingesta elevada de proteínas o estrés, altas cantidades de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) se producen como resultado de la degradación de las proteínas. Esto tiene un efecto neurotóxico en concentraciones más altas y puede resultar, por ejemplo, en encefalopatía hepática. Esto condición es potencialmente reversible cerebro disfunción que resulta de inadecuada desintoxicación función del hígado. Lo más importante es que la isoleucina y la leucina pueden aumentar la descomposición de sustancias tóxicas. amoníaco en los músculos, un beneficio significativo para el atleta. En el hígado arginina y la ornitina realizan esta tarea. Los estudios científicos han demostrado que administración de 10-20 gramos de BCAA bajo estrés puede retrasar mental fatiga. Sin embargo, todavía no hay evidencia de que los aminoácidos de cadena ramificada Lead para mejorar el rendimiento. Del mismo modo, no se ha demostrado una mejor adaptación al ejercicio.
Isoleucina en situaciones de ejercicio inducido por estrés
Durante un mayor estrés físico y de ejercicio, como lesiones, enfermedades y cirugías, el cuerpo descompone las proteínas a un ritmo mayor. El aumento de la ingesta de alimentos ricos en isoleucina puede contrarrestar esto. El catabolismo de las proteínas se detiene cuando la isoleucina eleva rápidamente los niveles de insulina, lo que promueve la absorción de aminoácidos en las células y estimula la acumulación de proteínas. El anabolismo de proteínas es importante para la formación de tejido corporal nuevo o para la curación de heridas y aumentar la resistencia a las infecciones. Finalmente, la isoleucina ayuda a regular el metabolismo y las defensas del organismo. De esta manera, se pueden respaldar importantes funciones musculares durante un aumento del estrés físico.
Isoleucina en enfermedades y dietas
Los pacientes con enfermedades agudas o convalecientes tienen una mayor necesidad de aminoácidos esenciales. Debido a una ingesta frecuentemente inadecuada de proteínas de alta calidad y una ingesta restringida de alimentos, se recomienda una mayor ingesta de isoleucina, leucina y valina en particular. Los BCAA pueden acelerar la convalecencia, la recuperación. Los beneficios específicos de la isoleucina se producen en las siguientes condiciones:
- Cirrosis del hígado
- Coma hepático
- Esquizofrenia
- Fenilcetonuria (PKU)
- Síndrome de distonas
El coma hepático es la forma más grave de encefalopatía hepática, etapa 4, una disfunción cerebral reversible resultante de una función de desintoxicación inadecuada del hígado. El daño a los nervios en el sistema nervioso central da como resultado, entre otras cosas, pérdida del conocimiento sin reacción a los estímulos de dolor (coma), extinción de los reflejos musculares y rigidez muscular con la postura de flexión y extensión. La hipofunción hepática conduce a un exceso de insulina, que proporciona un mayor transporte de aminoácidos, incluida la isoleucina, a los músculos. En consecuencia, se reduce la concentración de isoleucina en sangre. Dado que los BCAA y el aminoácido esencial triptófano utilizan el mismo sistema de transporte en la sangre, es decir Las mismas proteínas transportadoras, el triptófano puede ocupar muchos transportadores libres debido al bajo nivel de isoleucina en suero y ser transportado hacia la barrera hematoencefálica. L-triptófano compite con otros 5 aminoácidos en la barrera hematoencefálica por entrar en el fluido nutritivo de el cerebro, es decir, con los BCAA y los aminoácidos aromáticos fenilalanina y tirosina. Debido al exceso de triptófano en el cerebro, la fenilalanina, el precursor de las catecolaminas, como las hormonas del estrés epinefrina y norepinefrina, también se desplaza además de la tirosina y los BCAA. Finalmente, el triptófano puede cruzar la barrera hematoencefálica sin obstáculos. Debido al desplazamiento de la fenilalanina, la activación simpática en el cerebro está ausente, lo que limita la síntesis de catecolaminas en la médula suprarrenal. En el sistema nervioso central, el triptófano se convierte en serotonina, que funciona como una hormona tisular o neurotransmisor en el sistema nervioso central, el sistema nervioso intestinal, el sistema cardiovascular y la sangre. Los niveles elevados de triptófano eventualmente resultan en una mayor producción de serotonina. En casos de disfunción hepática, las cantidades excesivas de serotonina no se pueden descomponer, lo que a su vez conduce a una fatiga intensa e incluso a la pérdida del conocimiento. El aumento de la ingesta de isoleucina evita el aumento de la producción de serotonina a través del mecanismo de desplazamiento de triptófano tanto en la sangre como en la barrera hematoencefálica y la inhibición de la captación de triptófano en el líquido nutritivo del cerebro. De esta forma, la isoleucina contrarresta la aparición de coma hepático. Al reducir el nivel de tirosina en la sangre, los BCAA y la isoleucina se pueden usar en psiquiatría ortomolecular, por ejemplo en la esquizofrenia. La tirosina es el precursor de la dopamina, un neurotransmisor del sistema nervioso central del grupo de las catecolaminas. Una concentración excesivamente alta de dopamina en ciertas áreas del cerebro conduce a una hiperexcitabilidad del sistema nervioso central y se asocia con los síntomas de la esquizofrenia, como trastornos del yo, trastornos del pensamiento, delirio, inquietud motora, retraimiento social, empobrecimiento emocional y debilidad de la voluntad. La isoleucina, la leucina y la valina también pueden proporcionar beneficios específicos en el tratamiento de la fenilcetonuria (PKU). La PKU es un trastorno metabólico congénito en el que el aminoácido fenilalanina no se puede descomponer. En las personas afectadas, la fenilalanina se acumula en el organismo, lo que puede provocar daños en los nervios y, posteriormente, un trastorno grave del desarrollo mental con epilepsia, convulsiones que ocurren espontáneamente. Un nivel alto de isoleucina en suero disminuye la unión de la fenilalanina para transportar proteínas en la sangre y su concentración en la barrera hematoencefálica, lo que reduce la captación de fenilalanina en el cerebro. Por lo tanto, con la ayuda de BCAA, se puede normalizar una concentración de fenilalanina anormalmente alta tanto en la sangre como en el cerebro. Además, con la ayuda de los aminoácidos de cadena ramificada, existen ventajas para las personas con el llamado síndrome distónico (discinesia tarda). Este trastorno se caracteriza, entre otras cosas, por movimientos involuntarios de los músculos faciales, por ejemplo, espasmos salientes de la lengua, espasmos del esófago, reclinación espasmódica de la cabeza e hiperextensión del tronco y extremidades, tortícolis, así como Movimientos de torsión en el área del cuello y la cintura escapular mientras se mantiene la conciencia. Las personas conscientes de la dieta, que a menudo tienen un suministro inadecuado de proteínas o consumen principalmente alimentos bajos en isoleucina, tienen una mayor necesidad de BCAA. La ingesta de isoleucina, leucina y valina debería eventualmente incrementarse para que el cuerpo no recurra a sus propias reservas de proteínas, como las del hígado y los músculos, a largo plazo. La pérdida de proteínas en los músculos conduce a una disminución del tejido muscular metabólicamente activo. Cuanto más pierde masa muscular una persona que hace dieta, más disminuye la tasa metabólica basal y el cuerpo consume cada vez menos calorías. En última instancia, una dieta debe tener como objetivo preservar el tejido muscular o incluso aumentarlo mediante el ejercicio. Al mismo tiempo, debe reducirse el porcentaje de grasa corporal. Durante una dieta, los BCAA ayudan a prevenir la degradación de proteínas y, por lo tanto, una caída en la tasa metabólica basal, así como a aumentar la degradación de grasas. La defensa inmune se mantiene en gran medida. Un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Arizona sugiere que una dieta rica en aminoácidos de cadena ramificada puede aumentar la tasa metabólica basal en 90 kilocalorías diarias.
Isoleucina como componente básico para la síntesis de aminoácidos no esenciales
Las reacciones por las que se forman nuevos aminoácidos se denominan transaminaciones. En este proceso, el grupo amino (NH2) de un aminoácido, como la isoleucina, alaninao ácido aspártico, se transfiere a un alfa-cetoácido, generalmente alfa-cetoglutarato. El alfa-cetoglutarato es, por tanto, la molécula aceptora. Los productos de una reacción de transaminación son un alfa-cetoácido, como piruvato u oxalacetato, y el aminoácido no esencial ácido glutámico o glutamato, respectivamente. Para que se produzcan las transaminaciones, se enzimas CRISPR-Cas son necesarias - las llamadas transaminasas. Las dos transaminasas más importantes incluyen alanina aminotransferasa (ALAT), también conocida como glutamato piruvato transaminasa (GPT) y aspartato aminotransferasa (ASAT), también conocida como glutamato transaminasa oxalacetato (GOT). El primero cataliza la conversión de alanina y alfa-cetoglutarato para piruvato y glutamato. ASAT convierte el aspartato y el alfa-cetoglutarato en oxaloacetato y glutamato. La coenzima de todas las transaminasas es el piridoxal derivado de la vitamina B6. fosfato (PLP). PLP está débilmente ligado al enzimas CRISPR-Cas y es esencial para una actividad óptima de las transaminasas. Las reacciones de transaminación se localizan en el hígado y otros órganos. La transferencia de alfa-amino nitrógeno de isoleucina a un alfa-cetoácido por transaminasas con la formación de glutamato ocurre en el músculo. El glutamato se considera el "centro" del metabolismo del nitrógeno amino. Desempeña un papel clave en la formación, conversión y descomposición de aminoácidos. El glutamato es el sustrato de partida para la síntesis de prolina, ornitina y glutamina. Este último es un aminoácido esencial para el transporte de nitrógeno en la sangre, la biosíntesis de proteínas y la excreción de protones en la sangre. riñón en forma de NH4. Glutamato el principal excitador neurotransmisor en el centro sistema nervioso. Se une a receptores de glutamato específicos y, por lo tanto, puede controlar los canales iónicos. En particular, el glutamato aumenta la permeabilidad de calcio iones, un prerrequisito importante para el músculo contracciones. El glutamato se convierte en ácido gamma-aminobutírico (GABA) al escindir el grupo carboxilo: descarboxilación. GABA pertenece al biogénico aminas y es el inhibidor más importante neurotransmisor en la materia gris de la central sistema nervioso. Inhibe las neuronas en el cerebelo.
