El músculo juega un rol crítico en la función física, el rendimiento atlético y la salud metabólica. Este es reconocido como un regulador crucial en el metabolismo de todo el cuerpo y por esto es un determinante directo que influye en la calidad de vida de las personas, ya que mediante este se puede tener funcionalidad y realizar las actividades básicas del día a día.
Una baja masa muscular se asocia con una mortalidad incrementada en adultos sanos y con comorbilidades. La regulación de la masa muscular está influenciada por ciertas variables que pueden categorizarse en variables internas y externas del sistema.
Una de las más importantes es el entrenamiento de fuerza, ya que esta es la variable no farmacológica externa más potente para incrementar la masa muscular esquelética.
La sobrecarga mecánica y la estimulación anabólica son muy importantes para incrementar el tamaño de la masa y fibras musculares.
En un nivel molecular, la hipertrofia de la masa muscular inducida por el ejercicio de fuerza ocurre a causa de la acumulación de proteínas celulares dentro de fibras musculares preexistentes.
Uno de los jugadores más reconocidos en controlar la masa muscular es la molécula diana de rapamicina o mTOR. Esta es una proteína-cinasa que aumenta la síntesis de proteínas; estructuralmente, es una proteína grande que consiste en 2,549 aminoácidos.
Además, la mTOR ayuda a controlar varios procesos celulares, como la multiplicación, crecimiento, supervivencia, diferenciación y autofagia de las células, un proceso que permite preservar la energía celular y adaptarse a los diferentes cambios para sobrevivir. También detecta diversas señales ambientales y cambios intracelulares incluidos la disponibilidad de nutrientes y el estado energético.
A esta proteína se le denominó mTOR porque es inhibida de forma selectiva por el antibiótico rapamicina, que en consecuencia se ha convertido en una herramienta muy potente en la investigación de las funciones de mTOR. La primera vez que se identificó la activación de mTOR en respuesta al entrenamiento de fuerza fue en un experimento realizado en ratas. En este estudio los investigadores demostraron que la cantidad de hipertrofia muscular tras seis semanas de entrenamiento era directamente proporcional al grado de fosforilación de la quinasa S6K1, una célula diana, es decir, una célula objetivo de mTOR. Después de muchos otros estudios, se mostró que mTOR es necesaria para que se produzca el crecimiento muscular.
Tras el ejercicio de fuerza el mTOR regula la traducción y elongación de las proteínas. La traducción se inicia a través de la fosforilación de las proteínas reguladoras y permite al ribosoma unirse con el ARNm e iniciar la traducción. La señalización mTORC1 también regula el movimiento del ribosoma a lo largo del ARNm, llamado elongación de la traducción. El resultado final es la síntesis de una cadena peptídica basada en el patrón contenido en el ARNm. Cuando esta síntesis de proteínas es crónicamente superior a la degradación, resultando en
un balance neto positivo (como cuando se realiza ejercicio de fuerza bien diseñado y planificado en personas sanas en estado postprandial), se produce la hipertrofia de las fibras musculares.
Existen dos complejos diferentes de mTOR, los cuales son mTORC1 y mTORC2.
.El complejo de rapamicina mTORC1 integra varias señales intra y extracelulares incluyendo factores de crecimiento, disponibilidad de aminoácidos, estado de energía intracelular y los niveles de oxígeno. Por otro lado, el mTORC2 regula la supervivencia y el metabolismo celular.
Algunos otros factores que estimulan el mTOR son los nutrientes como la leucina y factores de crecimiento como la insulina, estos se convierten en señales intracelulares y posteriormente detectadas por mTORC1.
¿Cuánta y qué tipo de proteína se debe consumir para promover la hipertrofia muscular?
De acuerdo a la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva (ISSN) se recomiendan 1.4-2 g/kg para la ganancia de masa muscular o approx. 20-40 g de proteína en cada comida o plato fuerte (considerando que son 3 en el día).
La calidad de la proteína consumida también es importante, y esto depende de los aminoácidos que la componen. El aminoácido que ha mostrado ser más importante en estimular el mTOR es la leucina, esta está contenida en alimentos principalmente de origen animal como la leche, el atún, el pollo, carnes rojas y huevos. Una recomendación práctica son 3g de leucina en cada comida fuerte (considerando que son 3 en el día).
La leucina es el aminoácido proteinogénico más común con importantes funciones metabólicas. Este aminoácido junto con los otros aminoácidos ramificados (BCAA por sus siglas en inglés), isoleucina y valina, constituyen el 40% de los aminoácidos esenciales libres en el plasma sanguíneo.
La leucina está disponible para el músculo esquelético donde funciona como señal de nutrientes, se utiliza para la síntesis de proteínas y sirve como combustible metabólico y/o donador de nitrógeno para la síntesis de glutamina y alanina. La leucina no se limita a actuar como sustrato para la síntesis de proteínas. Es en realidad, un regulador bien descrito del recambio de proteínas que estimula la síntesis de proteínas e inhibe la degradación de proteínas.
Muchos estudios sobre suplementación con leucina vincularon la leucina con el control del peso corporal, el gasto energético de todo el cuerpo, y/o recuperación post-ejercicio de la proteína muscular.
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