Ácido β-hidróxi-β-metilbutírico (HMB), ou β-hidroxi β-metilbutirato, é um metabolito do aminoácido essencial leucina e é sintetizado no corpo humano. Desempenha atividade em síntese de proteínas e foi descoberto pelo Dr. Steven L. Nissen na Universidade Estadual de Iowa. É uma substância produzida naturalmente em humanos que é utilizada como suplemento alimentar e como ingrediente em certos alimentos medicinais que se destinam a promover a cicatrização de feridas e a fornecer suporte nutricional a pessoas com perda de massa muscular devido a cancro ou VIH. Em adultos saudáveis, a suplementação com HMB demonstrou aumentar os ganhos induzidos pelo exercício em tamanho muscular, força muscular e massa corporal magra, reduzir os danos do músculo esquelético causados ​​pelo exercício, melhorar o desempenho em exercícios aeróbicos e acelerar a recuperação do exercício.Revisões medicinais e meta-análises indicam que a suplementação de HMB também ajuda a preservar ou aumentar a massa corporal magra e a força muscular em indivíduos que sofrem de perda muscular relacionada com a idade. O HMB produz estes efeitos em parte estimulando a produção de proteínas e inibindo a quebra de proteínas no tecido muscular. Não foi encontrado nenhum efeito adverso no uso a longo prazo como suplemento alimentar em adultos.

Os efeitos do HMB no músculo esquelético humano foram descobertos pela primeira vez por Steven L. Nissen na Iowa State University em . O HMB não foi banido pela National Collegiate Athletic Association, World Anti-Doping Agency ou qualquer outra organização atlética nacional ou internacional de destaque. Em 2006, apenas cerca de 2% dos atletas universitários nos Estados Unidos utilizavam o HMB como suplemento alimentar. Em 2017, o HMB passou a ser amplamente utilizado como suplemento ergogénico entre os jovens atletas.

Tem sido usado em estudos científicos para supostamente aumentar a massa muscular (hipertrofia muscular) e diminuir a catabolia muscular. No entanto, Nissen mantém a patente original sobre o metabolito como um suplemento nutricional. Foi descoberto em porcos e pequenas quantidades podem também ser encontradas em toranjas, alfafa, e nos bagres. Como suplemento normalmente é vendido como um sal de cálcio.HMB em GNC

Pesquisa publicada no Journal of Applied Physiology (Revista de Fisiologia Aplicada) tem mostrado que HMB pode ter efeito em aumentar a massa muscular e força. Uma revisão na publicação Nutrition & Metabolism fornece uma análise profunda e objetiva das pesquisas sobre HMB. miniaturadaimagem|438x438px|Diagrama das cascatas de sinalização biomolecular anabólica envolvidas na síntese de proteínas musculares miofibrilares e na biogénese mitocondrial em resposta ao exercício físico e a aminoácidos específicos ou seus derivados (principalmente L-leucina e HMB).Brook MS, Wilkinson DJ, Phillips BE, Perez-Schindler J, Philp A, Smith K, et al. (Janeiro de 2016). "Skeletal muscle homeostasis and plasticity in youth and ageing: impact of nutrition and exercise". Acta Physiologica. 216 (1): 15–41. doi:10.1111/apha.12532. PMC 4843955. PMID 26010896. Os mecanismos subjacentes aos efeitos anabólicos da ingestão alimentar envolvem tanto a estimulação da MPS (Rennie et al. 1982) quanto a supressão da MPB (Wilkes et al. 2009). O potente aumento da MPS é impulsionado quase inteiramente pelos aminoácidos essenciais (EAAs) (Smith et al. 1992), com os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA: leucina, isoleucina e valina), em particular a leucina [e o(s) seu(s) metabolito(s), por exemplo, ácido β-hidroxi β-metilbutírico (HMB) (Van Koevering & Nissen 1992)] a desempenhar um papel central nestes efeitos (Wilkinson et al. 2013). Embora os mecanismos subjacentes às propriedades anabólicas únicas da leucina não estejam completamente definidos, trabalhos recentes em leveduras e células mamíferas cultivadas demonstraram que a leucil tRNA sintetase está a montante da ativação do até agora «sensor celular de AA», o alvo mecânico do complexo 1 da rapamicina (mTORC1) em resposta à leucina (Bonfils et al. 2012, Han et al. 2012). Isto foi reafirmado por experiências que demonstraram que, de todos os EAAs, a leucina é o EAA mais eficaz no aumento da atividade (ou seja, fosforilação) do mTORC1 (Atherton et al. 2010b) e dos seus substratos.

Farmacologia

Farmacodinâmica Vários componentes da cascata bioquímica que medeia o aumento induzido pelo HMB na síntese de proteínas do músculo esquelético humano foram identificados in vivo. Semelhante ao precursor metabólico do HMB, a L-leucina, o HMB demonstrou aumentar a síntese proteica no músculo esquelético humano através da fosforilação do mTOR e subsequente ativação do alvo mecânico do complexo 1 da rapamicina, o que leva à biossíntese proteica nos ribossomas celulares através da fosforilação dos alvos imediatos do mTORC1 (ou seja, a p70S6 quinase e a proteína repressora da tradução 4EBP1). A suplementação com HMB em várias espécies animais não humanas demonstrou aumentar a concentração sérica da hormona do crescimento e do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-1) através de um mecanismo desconhecido, promovendo, por sua vez, a síntese proteica através do aumento da fosforilação do mTOR. Com base em evidências clínicas limitadas em humanos, a suplementação com HMB parece aumentar a secreção da hormona do crescimento e do IGF-1 em resposta ao exercício de resistência.

Em 2016, a cascata de sinalização que medeia a redução induzida pelo HMB na degradação das proteínas musculares ainda não tinha sido identificada em seres humanos vivos, embora esteja bem estabelecido que ela atenua a proteólise em seres humanos in vivo. Ao contrário da L-leucina, o HMB atenua a degradação das proteínas musculares de forma independente da insulina em seres humanos. Acredita-se que o HMB reduza a degradação das proteínas musculares em seres humanos através da inibição das subunidades 19S e 20S do sistema ubiquitina-proteassoma no músculo esquelético e da inibição da apoptose dos núcleos do músculo esquelético através de mecanismos não identificados.

Com base em estudos em animais, o HMB parece ser metabolizado no músculo esquelético em colesterol, que pode então ser incorporado na membrana celular muscular, aumentando assim a integridade e a função da membrana. Os efeitos do HMB no metabolismo das proteínas musculares podem ajudar a estabilizar a estrutura das células musculares. Uma revisão sugeriu que a redução induzida pelo HMB observada na concentração plasmática de biomarcadores de danos musculares (ou seja, enzimas musculares como a creatina quinase e a lactato desidrogenase) em humanos após exercício intenso pode ser devida a uma melhoria mediada pelo colesterol na função da membrana celular muscular.

O HMB demonstrou estimular a proliferação, diferenciação e fusão de células mio-satélites humanas in vitro, o que potencialmente aumenta a capacidade regenerativa do músculo esquelético, aumentando a expressão proteica de certos fatores reguladores miogênicos (por exemplo, myoD e miogenina) e fatores de transcrição gênica (por exemplo, MEF2). A proliferação de células mio-satélites humanas induzida pelo HMB in vitro é mediada pela fosforilação das proteínas cinases ativadas por mitógenos ERK1 e ERK2. A diferenciação dos miossatélites humanos induzida pelo HMB e a fusão acelerada das células miossatélites no tecido muscular in vitro são mediadas pela fosforilação da Akt, uma proteína quinase específica da serina/treonina.

Notas

Notas de referências

Categoria:Biomoléculas Categoria:Suplementos alimentares Categoria:Metabólitos humanos Categoria:Fisiologia Categoria:Reabilitação Categoria:Doenças musculares