ECCEO 2011: Alimentación, actividad física y síntesis de las proteínas musculares durante el envejecimiento
La ciudad española de Valencia fue la sede del último European Congress on Osteoporosis & Osteoarthritis, en marzo. En la reunión se abordó la relación entre nutrición, ejercicio y síntesis de las proteínas musculares durante el envejecimiento.
La plasticidad musculoesquelética es un aspecto importante al momento de evaluar la función muscular. El músculo tiene una enorme capacidad para adaptarse, sin embargo es importante destacar que la respuesta fenotípica al condicionamiento físico varía de una persona a otra.
El desacondicionamiento físico produce un gran impacto sobre el tamaño y el funcionamiento de los músculos. Esto se puede observar en pacientes inmovilizados y en quienes presentan enfermedades tales como EPOC, diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares y sarcopenia. En todos estos casos la pérdida de masa y función muscular se debe principalmente a la falta de actividad física.
A medida que la persona envejece se observa una pérdida de masa muscular de aproximadamente 30% y un aumento de la masa de tejido no muscular o de grasa de alrededor de 20%. La modificación de la relación músculo:grasa aumenta la probabilidad de desarrollar enfermedades tales como diabetes y contribuye a la pérdida de fuerza y función muscular durante la vejez.
Las biopsias de tejido muscular de pacientes con sarcopenia indican que existe una atrofia de las fibras tipo II, las que disminuyen en tamaño y se agrupan.
Datos más recientes provenientes de estudios realizados con células madre derivadas de músculos indican que la cantidad de fibras tipo I no cambia con la edad, mientras que la cantidad de fibras tipo II disminuye significativamente. No obstante, no se sabe si esto se debe específicamente a la atrofia muscular; esto es algo que aún se debe estudiar. (1)
Estos cambios observados en todo el organismo contribuyen sin duda a la pérdida de fuerza muscular. La pérdida de fuerza muscular, a su vez, conlleva la pérdida de capacidad funcional, un alto riesgo de desarrollar una enfermedad metabólica y una disminución en la calidad de vida.
Cabe preguntarse, entonces, ¿qué regula la conservación de la salud muscular? La síntesis fraccional de las proteínas musculares es de 1% a 2% al día, lo que significa que durante aproximadamente tres meses una persona habrá recambiado completamente su contenido proteico muscular. Es un proceso continuo donde con una cantidad pequeña de aminoácidos (130 g) es posible mantener un recambio de 7000 g de proteína muscular; de modo que se sintetiza y se degrada aproximadamente 70 g al día. De este modo entonces es posible mantener un balance proteico muscular y en esto el aporte de aminoácidos juega un rol esencial.
El consumo de alimentos, a través de los aminoácidos esenciales que aporta la dieta, estimula las vías anabólicas musculares. Durante la noche disminuye la síntesis proteica y se pierde tejido muscular; después de cada comida la síntesis proteica aumenta, la degradación proteica disminuye, obteniendo de este modo un balance proteico muscular.
La leucina ha demostrado ser el aminoácido que produce el mayor efecto anabólico, no obstante, esto no significa que los otros aminoácidos no sean necesarios.
En condiciones de enfermedad o con la edad se produce una resistencia anabólica, es decir, el organismo se vuelve menos sensible a los efectos anabólicos de los alimentos. Se ha visto que, en contraste con sujetos jóvenes, las personas de edad avanzada presentan una respuesta anabólica significativamente disminuida al ser expuestos a distintos aminoácidos. (2)
La resistencia anabólica en los pacientes ancianos podría tener distintos orígenes. Por una parte, está el metabolismo proteico y la absorción de aminoácidos. De hecho, se estima que hasta un 50% de lo que consumimos no alcanza la circulación plasmática. Adicionalmente, podría deberse a la disponibilidad de aminoácidos en suero, lo que a su vez afectaría la respuesta hormonal postprandial y la perfusión muscular postprandial, lo cual impide que los aminoácidos alcancen el músculo. Por lo tanto, podría haber alteraciones en distintos niveles.
Independiente del nivel en el que esté la alteración, se sabe que es posible modularla. En un estudio donde se midió la respuesta anabólica a caseína (CAS), comparándola a la respuesta obtenida con el hidrolizado de esta proteína, se observó que la hidrolización de la proteína permite una mayor liberación de aminoácidos a la circulación y a una mayor velocidad.
En otro estudio se constató que la proteína del suero de la leche (whey) tiene una mayor respuesta anabólica postprandial que el hidrolizado de caseína, a pesar de que ambos son absorbidos prácticamente a la misma velocidad. Es posible que esto se deba a que la composición de aminoácidos es distinta en ambas proteínas; por ejemplo, el contenido de leucina es mucho más elevado en whey que en la caseína. (3)
Otro estímulo importante de la respuesta anabólica es la contracción muscular. Al contraer el músculo en forma local se estimula la síntesis proteica muscular. Además, el tipo de ejercicio puede estimular la síntesis de proteínas musculares específicas, por ejemplo, la realización de ejercicios aeróbicos tiende a aumentar la síntesis de proteínas mitocondriales, mientras que la realización de ejercicios anaeróbicos aumenta la síntesis de proteínas miofibrilares.
Es importante destacar que de la misma manera que los ancianos pueden presentar resistencia anabólica a los alimentos, se observa que éstos también pueden presentar resistencia anabólica al ejercicio.
El ejercicio y la nutrición son aspectos que se complementan, de modo que es importante evaluarlos conjuntamente en lugar de hacerlo uno a la vez. Si se evaluaran los efectos de la actividad física en sujetos en estado de ayunas, se observaría un balance proteico muscular inactivo, porque el ejercicio no sólo estimula la síntesis, sino también la degradación de proteínas y cuando no se dispone de alimentos es posible que se obtenga un balance proteico muscular optimizado, pero no positivo.
Se sabe que, en contraste con los sujetos sedentarios, quienes realizan ejercicios presentan una mayor síntesis proteica. Sin embargo, se ha constatado que quienes realizan ejercicios en un estado postprandial presentan una síntesis postprandial aún mayor y se mantiene durante un período más prolongado. Es por este motivo que se afirma que la nutrición en conjunto con el ejercicio puede estimular el reacondicionamiento muscular.
La rama especializada de nutrición deportiva ha demostrado que la ingesta de carbohidratos después del ejercicio mejora el balance neto de fenilalanina. Los carbohidratos tienen la capacidad de mejorar el balance proteico muscular mediante la insulina, la cual inhibe la degradación de proteínas inducida por el ejercicio. No obstante, para obtener un balance proteico muscular positivo es esencial la ingesta de aminoácidos esenciales. Se puede decir entonces que la ingesta de carbohidratos post-ejercicio permite inhibir la degradación de proteínas, mientras que la ingesta de proteínas o aminácidos post-ejercicio no sólo inhibe la degradación de proteínas, sino que además estimula la síntesis proteica de células musculares y de este modo obtener un balance proteico muscular positivo.
Se estima que lo aprendido en la nutrición deportiva debe aplicarse al tratamiento de pacientes ancianos y enfermos, porque lo que se obtiene con los deportistas es exactamente lo que se quiere lograr en la práctica clínica.
En un estudio reciente realizado en jóvenes y ancianos se administró 20 g de proteína y luego de 45 minutos de ejercicio se pudo observar que la expresión de aminoácidos que alcanzó el músculo fue 25% mayor que la cantidad de aminoácidos ingeridos inicialmente. De modo que al realizar ejercicios luego del consumo de alimentos es posible ase¬gurar un mayor aprovechamiento de los nutrientes ingeridos. (4)
Existen muchas formas de poder modular la síntesis proteica muscular post-ejercicio. Esto se puede lograr mediante la modificación de la cantidad de proteína ingerida y el tipo de proteína ingerido. Además, se puede ingerir simultáneamente carbohidratos, agregar compuestos nutricionales como la vitamina D y también se puede modificar la hora de ingesta de proteína de acuerdo al régimen de ejercicios.
El mecanismo de síntesis proteica muscular se conserva durante toda la vida. De modo que, mediante el ejercicio, es posible modular el balance proteico muscular, optimizando tanto la masa y la fuerza muscular, mejorando la capacidad de resistencia aeróbica y la capacidad funcional.
Se recomienda ingerir alimentos que proporcionen 20-25 g de proteína de alta calidad, con los cuales se puede obtener una síntesis proteica muscular positiva post-ejercicio –el whey y la caseína son buenas fuentes de proteína–. Es importante recordar que una buena nutrición es esencial para obtener una respuesta óptima del ejercicio.
Referencias:
1- Verdijk LB et al. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2007 Jan;292(1):E151-7. Epub 2006 Aug 22.
2- Cuthbertson D et al. FASEB J. 2005 Mar;19(3):422-4. Epub 2004 Dec 13.
3- Pennings B et al. Am J Clin Nutr. 2011 May;93(5):997-1005. Epub 2011 Mar 2.
4- Pennings B et al. Am J Clin Nutr. 2011 Feb;93(2):322-31. Epub 2010 Nov 17.
