Un acide aminé à chaîne latérale ramifiée est un acide aminé dont la chaîne latérale est un groupe aliphatique ramifié. Parmi les acides aminés protéinogènes, trois sont ramifiés : la leucine, l'isoleucine et la valine. Ils sont couramment désignés par l'abréviation BCAA, issue de l'anglais .
Ils présentent un certain intérêt en nutrition sportive, car ce sont les premiers acides aminés dégradés lors d'un effort musculaire. Cependant, les études sont partagées sur un éventuel bénéfice d'une supplémentation spécifique en BCAA. : ils permettraient de faciliter la récupération après un effort physique, mais n'auraient aucun effet sur la performance sportive.
Les BCAA sont des acides aminés essentiels ; ils représentent 35 % des acides aminés essentiels dans les protéines musculaires, et 40 % des acides aminés nécessaires dans l'alimentation des mammifères Harper, A. E., Miller, R. H. et Block, K. P. (1984), Branched-chain amino acid metabolism, Annu. Rev. Nutr. 4: 409–454..
Rôles Au-delà de leur rôle de bâtisseurs, les BCAA exercent une influence épigénétique : ils agissent comme des signaux qui dictent la lecture de notre code génétique pour optimiser la fabrication de nouvelles protéines musculaires et la récupérationNair KS, Short KR, Hormonal and signaling role of branched-chain amino acids, J Nutr, 2005; 135(suppl):1547S–1552S. Cette capacité à influencer les gènes explique pourquoi les BCAA sont étudiés non seulement pour le sport, mais aussi pour lutter contre la sarcopénie (perte musculaire liée à l'âge).
En modulant la méthylation, les BCAA peuvent "réveiller" certains gènes liés à la croissance musculaire et "rendormir" ceux liés à la dégradation ou à l'inflammation.
Cota et al. ont montré en 2006 que les BCAA, surtout la leucine, affectaient le mécanisme de l'enzyme mTOR Daniela Cota et al., Hypothalamic mTOR Signaling Regulates Food Intake (résumé), 12 mai 2006, sur sciencemag.org stimulant la synthèse des protéines musculaires et favorisant l'hypertrophie (croissance musculaire). La leucine limite aussi la dégradation protéique (anticatabolisme), surtout en déficit énergétique.
L'isoleucine facilite l'absorption du glucose dans les muscles, fournissant de l'énergie rapide pendant l'exercice. Elle aide à la régulation glycémique et à l'élimination des déchets métaboliques pour une meilleure récupération.
La valine soutient la réparation des tissus musculaires et réduit la fatigue centrale en limitant la production de sérotonine dans le cerveau. Elle maintient l'équilibre des BCAA pour une efficacité optimale en endurance et construction musculaire.
Des études sur les souris ont montré que les BCAA causaient une hyper-excitabilité cellulaire ressemblant à celle ordinairement observée chez des patients souffrant de sclérose latérale amyotrophique Marin Manuel, C. J. Heckman, Stronger is not always better: Could a bodybuilding dietary supplement lead to ALS?, sur sciencedirect.com. L'existence d'un lien de causalité n'a cependant pas été établie entre la prise de compléments alimentaires aux BCAA et l'apparition de symptômes de type SLA.
Dégradation vignette|600px|La dégradation de la leucine, la valine, l'isoleucine, et de la méthionine La dégradation des acides aminés ramifiés implique la production d'acides tricarboxyliquesNeinast MD, Jang C, Hui S et al. Quantitative analysis of the whole-body metabolic fate of branched-chain amino acids, Cell Metab, 2019;29:417–429. Elle implique le complexe 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase. Une déficience de ce complexe induit une accumulation des BCAA et de leurs sous-produits toxiques dans le sang et l'urine, une affection rare d'origine génétique que l'on appelle maladie du sirop d'érable.
Le complexe convertit les acides aminés ramifiés en dérivés de l'acyl-coenzyme A, qui après d'autres réactions sont convertis soit en acétyl-coenzyme A, soit en succinyl-coenzyme A, qui ensuite entre dans le cycle de Krebs. Les enzymes impliquées sont une transaminase et la 3-méthyl-2-oxobutanoate déshydrogénase.
En médecine
En cas d'hépatite C chronique associée à une résistance à l'insuline, une supplémentation en acides aminés ramifiés permet un meilleur contrôle de la glycémieTakeshita Y, Takamura T, Kita Y et al. Beneficial effect of branched-chain amino acid supplementation on glycemic control in chronic hepatitis C patients with insulin resistance: implications for type 2 diabetes.Metabolism, 2012;61:1388–1394. Ils sont parfois donnés dans d'autres maladies hépatiques avec un intérêt qui reste discutableMorgan MY. Branched chain amino acids in the management of chronic liver disease. Facts and fantasies'', J Hepatol, 1990;11:133-41.
Un défaut de catabolisme de ces acides aminés pourrait faciliter une insuffisance cardiaqueSun H, Olson KC, Gao C, Prosdocimo DA et al. Catabolic defect of branched-chain amino acids promotes heart failure, Circulation, 2016;133:2038–2049.
Références
Catégorie:Acide aminé