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Novamed

La importancia del HMB (hidroximetilbutirato) en el músculo

La importancia del HMB (hidroximetilbutirato) en el músculo

Lo que dice la FAO

Un punto a resaltar sobre el HMB es que la FAO lo considera un nutriente con función fisiológica, así:

“Por declaración de propiedades relativas a la función de los nutrientes se entiende una declaración de propiedades nutricionales 
que describe la función fisiológica del nutriente en el crecimiento, el desarrollo y las funciones normales del organismo.” (1)

Siendo que la función fisiológica se entiende como el efecto en el crecimiento, el desarrollo y las funciones normales del organismo, se comenta en torno a HMB (betahidroxi-betametil-butirato ó hidroximetilbutirato).

¿Qué es el HMB y qué hace?

  1. Es un nutriente con función fisiológica en el crecimiento, el desarrollo y las funciones normales del músculo esquelético.

El HMB es el metabolito de la leucina y es una molécula que estimula la síntesis de proteínas en el músculo y evita la proteólisis muscular.

Para entender mejor el efecto del HMB sobre el músculo, cabe recordar puntos relevantes sobre la fisiología muscular.

Generalidades de Fisiología muscular

Funciones del músculo esquelético 

Se extienden más allá del papel ampliamente reconocido de la locomoción, sirviendo como el tejido más grande del cuerpo para el almacenamiento y la utilización de glucosa y un sitio primario del metabolismo de los lípidos. El músculo también almacena aproximadamente 40% de los aminoácidos totales del cuerpo, que pueden actuar como fuente de combustible y sustrato para otros tejidos durante enfermedad o en ayunas, mediante la liberación de aminoácidos cetogénicos y glucogénicos (2).

Los efectos fisiológicos del HMB

Aumento de síntesis de proteína muscular,

Es importante el llamado complejo mTOR es la molécula donde convergen varias señales que regulan el recambio de proteínas del músculo; mTOR es el acrónimo para mammalian target of rapamycin, la diana para rapamicina en células de mamífero.

La familia de proteínas TOR controla el inicio de la transcripción del mRNA, la organización del citoesqueleto celular de actina, el tráfico de membrana, la formación de ribosomas y la regulación del crecimiento, proliferación y muerte celular; mTOR es una molécula grande  que  comprende  dos  complejos  proteínicos,  a  saber: mTORC1 y mTORC2. El complejo-1 del mTOR (mTORC1) es el que está directamente involucrado en el control de la síntesis de proteínas y produce  el  incremento  de  la  masa  muscular,  porque induce la síntesis de proteínas (3).

Igualmente,  el  complejo   mTORC1   regula   la   producción   de   nuevos ribosomas y mitocondrias, suprime la autofagia e induce la captación de nutrientes y la síntesis de lípidos. Se muestra esquemáticamente las relaciones entre mTOR y los complejos mTORC1 y mTORC2.

La trayectoria del HMB una vez ingerido, llega hasta el torrente circulatorio, de aquí cruza a través de la membrana celular de la célula muscular, se une posteriormente a la molécula de mTOR, y luego a través de otros mensajeros, al tener efecto sobre la síntesis de proteína muscular, ejerce igualmente el efecto fisiológico sobre la masa muscular.

 

Proteólisis muscular

Por   otra   parte,  la   pérdida   de   masa   muscular   inducida   por   inmovilización  o  por  falta  de  carga  física  ocurre  principalmente  a través de una degradación acelerada de proteínas miofibrilares a través de la llamada vía de ubiquitina-proteasoma (4).

La   ubiquitina (5)   es   una   molécula   de   8,6   kDa   que   se   une   covalentemente y marca las proteínas que van a ser destruídas, generalmente suelen ser proteínas oxidadas por radicales libres en las células; por su parte el proteasoma o proteosoma (6) llamado 26S es un complejo de proteasas, pesa alrededor de 2.1 MDa y es el único capaz de degradar las proteínas ubiquitinadas.

En el contexto de pérdida de masa muscular, cabe mencionar que no solamente están los sistemas de autofagia-lisosoma, sino también el sistema de ubiquitina-proteasoma.  Esta última vía es considerada la principal responsable por la degradación de proteína en la atrofia muscular y consta de: la ubiquitina, el proteosoma 26S y tres enzimas que se activan durante la atrofia muscular (7).

HMB atenúa la inducción de la proteólisis, incrementando la expresión genética del sistema de ubiquitina-proteasoma, reduciendo así la degradación de proteínas; También se ha demostrado que el HMB disminuye la expresión y la actividad del proteasoma durante estados catabólicos, atenuando así la degradación de proteínas del músculo esquelético a través del sistema ubiquitina-proteasoma. Todo lo anterior se traduce en una reducción de la degradación proteica en el músculo.

Aunado a esto, se ha demostrado que el HMB afecta las células satélite del músculo esquelético al incrementar Myo D (marcador de la proliferación celular) lo que promueve la miogénesis y a su vez disminuye la inflamación al reducir la actividad del Factor Nuclear Kappa B (NFkB), de las ubiquitin-quinasas MURF1, lo que disminuye la proteólisis (8).

 

Concentración efectiva de producto.

La AECOSAN ha propuesto una cantidad máxima diaria para el hidroximetilbutirato (HMB) en complementos alimenticios de 3 g (9).

Seguridad

Las pruebas toxicológicas indican que el nivel sin efecto adverso observado (NOAEL; la mayor dosis no asociada con signos tóxicos) para HMB en experimentos de ingestión oral en ratas es de 3.490 mg/kg para las ratas macho y 4.160 mg/kg para las ratas hembras. Esto supone un equivalente estimado en humanos de 558 mg/kg y 665 mg/kg, respectivamente. Suponiendo un peso corporal de 70 kg equivale a 39 g (hombres) y 46 g (mujeres). Otras pruebas de toxicología con cerdos muestran que dosis de aproximadamente 5 g/kg en cerdos de más de 4 días no lograron alterar ningún parámetro bioquímico o peso de los órganos (9).

 

Conclusiones sobre HMB en funcionamiento muscular

  1. El HMB es el metabolito del aminoácido ramificado leucina y es una molécula que estimula la síntesis de proteínas en el músculo y evita la proteólisis muscular.

  2. El HMB, que una vez ingerido llega al torrente circulatorio, de aquí cruza a través de la membrana celular de la célula muscular, se une posteriormente a la molécula de mTOR, y luego a través de otros mensajeros, al tener efecto sobre la síntesis de proteína muscular, ejerce igualmente el efecto fisiológico sobre la masa muscular.

  3. Aunado a esto, se ha demostrado que el HMB afecta las células satélite del músculo esquelético al incrementar Myo D (marcador de la proliferación celular) lo que promueve la miogénesis y a su vez disminuye la inflamación al reducir la actividad del Factor Nuclear Kappa B (NFkB), de las ubiquitin-quinasas MURF1, lo que disminuye la proteólisis.

  4. El Comité Científico de la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición (AECOSAN) propone una cantidad diaria de 3 gramos de HMB.

Referencias

  1. http://www.fao.org/3/w8612s/w8612s06.htm

  2. Deane, C. S., Wilkinson, D. J., Phillips, B. E., Smith, K., Etheridge, T., & Atherton, P. J. (2017). “Nutraceuticals” in relation to human skeletal muscle and exercise. Am Journal Physiol Endocrino Metabol, 312(4), E282–E299

  3. Manjarrez-Montes-de-Oca, Rafael, Torres-Vaca, Mateo, González-Gallego, Javier, & Alvear-Ordenes, Ildefonso. (2015). El ß-hidroxi-ß-metilbutirato (HMB) como suplemento nutricional (II): mecanismos de acción moleculares y celulares. Nutrición Hospitalaria, 31(2), 597-605. http://scielo.isciii.es/pdf/nh/v31n2/09revision08.pdf

  4. Sandri M. Protein breakdown in muscle wasting: role of autophagy-lysosome and ubiquitin-proteasome. Int J Biochem Cell Biol 2013; 45: 2121-2129. https://tinyurl.com/ybs6a4ra

  5. Ubiquitina: La ubiquitina es una pequeña proteína que aparece naturalmente en células eucariotas. Su principal función es la de marcar otras proteínas para su destrucción. Este proceso se conoce como proteólisis. Varias moléculas de ubiquitina se anclan a la proteína a eliminar y esta se mueve hacia el proteosoma, una estructura con forma de barril donde se lleva a cabo el proceso de la proteólisis. La ubiquitina está formada por 76 aminoácidos y tiene una masa molecular de aproximadamente 8,6 kDa. En: http://www.biorom.uma.es/contenido/UIB/Jmoldesarrollo/reg_exp/Reg_dna/Ubiquitina.html

  6. Proteasoma: Es un complejo multiproteico grande y muy conservado cuya función principal es la degradación enzimática de proteínas. En el interior de esta estructura en forma de barril se encuentran seis centros activos con actividad proteasa. En: http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/HMS/proteasoma.htm

  7. Ramírez C: Una visión desde la biología molecular a una deficiencia comúnmente encontrada en la práctica del fisioterapeuta: la atrofia muscular. Salud UIS 2012; 44 (3): 31-39 . En http://www.scielo.org.co/pdf/suis/v44n3/v44n3a05.pdf

  8. Salas-González, AP Sevilla-González ML. Suplementación con  hidroximetilbutirato y sus efectos terapéuticos para su uso en pacientes hospitalizados Nutr Clin Med 2018; XII (3): 140-148  http://www.aulamedica.es/nutricionclinicamedicina/pdf/5068.pdf

  9. Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Consumo, Seguridad Alimentaria y Nutrición (AECOSAN) sobre condiciones de uso de determinadas sustancias para ser empleadas en complementos alimenticios-4. Revista del comité científico nº 22. Número de referencia: AECOSAN-2015-008 Documento aprobado por la Sección de Seguridad Alimentaria y Nutrición del Comité Científico en su sesión plenaria de 18 de noviembre de 2015. Pp 39, 40  http://www.aecosan.msssi.gob.es/AECOSAN/docs/documentos/publicaciones/revistas_comite_cientifico/comite_cientifico_22.pdf

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