Leucina 2019 - Cos'è la Leucina? Effetti, Proprietà, Dosi e Integratori

In questo articolo parliamo della Leucina, delle sue Funzioni e delle sue Proprietà di Stimolo sulla Massa Muscolare, analizzando Alimenti Apportatori, Vantaggi di un'Integrazione per Atleti e Anziani, Dosi, Modo d'Uso e Controindicazioni

Leucina 2019 - Cos'è la Leucina? Effetti, Proprietà, Dosi e Integratori

Che Cos'è

La leucina è un aminoacido essenziale, appartenente alla categoria degli aminoacidi ramificati (BCAA).

Le principali fonti alimentari di leucina sono il pollo, il pesce, la ricotta, le lenticchie ed altri legumi, il sesamo, le arachidi e in generale la frutta secca.

La leucina svolge funzioni molto importanti per il nostro organismo; partecipa infatti alla sintesi proteica, non solo come "mattone strutturale", ma anche come stimolatore e attivatore della stessa.

Proprio per questa sua capacità di stimolare la sintesi proteica, favorendo l'anabolismo muscolare, la leucina è divenuta molto popolare non solo come integratore alimentare (per gli sportivi, oltre che per gli anziani), ma anche come ingrediente attivo o agente fortificante di alimenti a fini medici-speciali, per l'infanzia e di formule per la nutrizione artificiale, enterale e parenterale.

All'interno degli integratori alimentari, la leucina è spesso associata a proteine o ad altri aminoacidi ramificati, poiché la combinazione di questi elementi ha dimostrato di amplificare gli effetti benefici del protocollo integrativo.

A Cosa Serve

Un'integrazione di leucina può essere utile per:

  • persone, soprattutto anziani, che avvertono senso di stanchezza e/o debolezza muscolare;
  • sportivi che desiderano aumentare la propria massa muscolare;
  • sportivi in sindrome da overtraining (sovrallenamento);
  • persone che desiderano accelerare il recupero dopo un intenso sforzo fisico;
  • persone con un aumentato fabbisogno proteico o che non assumono abbastanza proteine con la dieta;
  • persone che seguono diete ipocaloriche con finalità dimagranti; in tal senso, la leucina contribuirebbe a prevenire la perdita di massa muscolare (sostenendo il metabolismo basale) e a regolare l'assunzione di cibo (agendo sull'ipotalamo per stimolare il senso di sazietà).

Integratori di leucina + proteine o altri aminoacidi possono essere consigliati dal medico in caso di:

  • Periodi caratterizzati da un acuto senso di stanchezza, affaticamento o debolezza muscolare
  • Dieta insufficiente o poco equilibrata
  • Perdita dell'appetito
  • Periodi di convalescenza o riabilitazione
  • Per favorire un healthy aging negli anziani (che tendono ad avere una sintesi proteica muscolare compromessa, derivante da una minore sensibilità dei muscoli all'effetto anabolico della leucina)
  • Nella fase post-chirurgica, per accelerare il recupero
  • In pazienti sarcopenici, cachettici, allettati o in terapia corticosteroidea (che tende ad avere un effetto catabolico sulla massa muscolare).

NOTA: se la leucina sembra il più efficace (tra tutti gli aminoacidi) nello stimolare la sintesi proteica, la massima attività anticatabolica sarebbe invece da attribuire a un suo metabolita, noto come HMB (Beta-Metil-Butirrato).

Caratteristiche

La leucina è un amminoacido essenziale appartenente alla categoria degli aminoacidi ramificati (alla quale appartengono anche l'isoleucina e la valina). Tipico di questo gruppo è l'elevato tasso di ossidazione a livello del muscolo scheletrico, con la leucina che presenta il più alto tasso di consumo rispetto agli altri due.

In condizioni di severa deplezione glucidica, la leucina si comporta da aminoacido chetogenetico, mentre la valina è un aminoacido glucogenetico e l'isoleucina può essere indirizzata verso la neoglucogenesi o verso la chetogenesi.

La leucina ha dimostrato di stimolare la sintesi delle proteine muscolari e di attenuare il catabolismo delle stesse.
In merito a quest'ultimo punto, un suo metabolita chiamato HMB si è dimostrato un anticatabolico efficace nell'attenuare l'atrofia muscolare indotta dall'attività fisica prolungata, da certi ti di cancro, nella sepsi e nell'HIV.

Dei tre aminoacidi, la leucina si distingue anche per essere l'attivatore più potente di una proteina nota come mTOR.

mTor, Leucina e Insulina

Il principale meccanismo d'azione della leucina è l'attivazione del bersaglio della rapamicina (TOR) che viene indicato come mTOR nei mammiferi (in particolare, la leucina attiva mTORc1, che è uno dei due sottoinsiemi del complesso).

L'mTor è un fattore di trascrizione genica che attiva la sintesi di nuove proteine e con essa la crescita muscolare. Stimola infatti la riproduzione e l'anabolismo cellulare, la sintesi di enzimi, l'aumento della termogenesi e l'accumulo di glucosio sottoforma di glicogeno. Inoltre, diminuisce la sensazione di appetito agendo a livello ipotalamico.

Stimolato dagli aminoacidi, mTor si attiva quando i livelli energetici cellulari sono molto alti e per espletare al meglio la propria azione necessita di adeguati livelli di insulina.

L'insulina è infatti un potente ormone anabolico, in quanto stimola l'ingresso nelle cellule dei vari nutrienti necessari alla sintesi proteica.

Un pasto ad alto contenuto proteico, quindi, avrebbe da un lato un'azione permissiva sulla sintesi proteica (fornendo i substrati aminoacidici necessari) e dall'altro un'azione di stimolo diretto sui processi anabolici, grazie soprattutto all'azione della leucina e a quella insulino-stimolante delle proteine.

mTor, AMPK e Longevità

Esiste un equilibrio dinamico tra segnali anabolici (di sintesi proteica, stimolati da mTor) e segnali catabolici (di degradazione, stimolati da AMPK).

L'mTor agisce in maniera opposta a un altro fattore di trascrizione genica, chiamato AMPK (protein-chinasi attivata dall'adenosina monofosfato); quest'ultimo si attiva in risposta a bassi livelli energetici nella cellula, allo scopo di risparmiare energia ottimizzando l'efficienza metabolica e spegnendo il processo anabolico (che richiede molta energia per essere espletato).

L'AMPK viene attivato dalla restrizione calorica e da certi polifenoli (come il resveratrolo), e sembra agire positivamente sul gene SIRT-1, favorendo la longevità.

Viceversa, il forte stimolo anabolico indotto da mTor avrebbe effetti negativi a lungo termine, accelerando l'invecchiamento e favorendo la promozione tumorale (d'altronde, è comprensibile come il fatto di viaggiare "ad acceleratore costantemente premuto" porti a un maggior consumo di energia e ad un prematuro esaurimento delle risorse).

Studi su modelli cellulari testimoniano comunque come anche la leucina, di per sé, abbia un effetto stimolatorio su SIRT-1 e sulla conseguente biogenesi mitocondriale. Non sarebbe quindi l'elevato apporto proteico in sé, bensì il contesto alimentare iperproteico iperglucidico e iper-calorico in cui si inserisce, ad espletare (tramite stimolo di mTor e inibizione di AMPK e SIRT-1) un ruolo potenzialmente negativo sulla longevità.

Per concludere, sembra che l'azione costante di bilanciamento tra mTor e AMPK determini il tasso di rinnovamento dei tessuti e la rapidità dell'invecchiamento; in tal senso, potrebbero rivelarsi benefici dei giorni di iper-alimentazione ad alto tenore proteico (per godere dei benefici legati alla stimolazione di mTor) nel contesto di un regime dietetico comunque sobrio e moderato, caratterizzato da una lieve restrizione calorica di base.

Leucina e Invecchiamento

Man mano che si invecchia, la capacità di sintesi proteica si riduce; l'organismo, di fatto, diviene meno sensibile al segnale di attivazione della sintesi proteica indotto della leucina alimentare.

Questo fenomeno è detto di "resistenza anabolica" ed implica che, per ottenere una sensibilità muscolare (utile alla sintesi proteica) analoga a quella presente nel soggetto adulto, sia necessario un apporto di aminoacidi quantitativamente e qualitativamente (inteso come percentuale di leucina) maggiore.

Leucina e Insulina

In acuto, la leucina ha un effetto secretagogo nei confronti dell'insulina, per cui ne aumenta transitoriamente i livelli plasmatici. Ciò, come abbiamo visto, stimola ulteriormente la sintesi proteica indotta da questo aminoacido.

Successivamente, tale effetto si riduce, con un meccanismo a feedback negativo indotto dall'attivazione di mTor.

Alimenti Ricchi di Leucina

Segue l'elenco dei cibi più ricchi di leucina, secondo i dati forniti dal National Nutrient Database for Standard Reference.

Alimento Contenuto in Leucina (g/100g)
Concentrato di proteine di siero di latte, polvere secca 10,0-12,0
Concentrato di proteine della soia, polvere secca 7,5-8,5
Soia, semi maturi, arrostiti, salati 2,87
Semi di canapa , mondati 2,16
Manzo, crudo 1,76
Arachidi 1,67
Pesce, salmone, rosa, crudo 1,62
Germe di grano 1,57
Mandorle 1,49
Pollo, polli da carne o friggitrice, coscia, crudo 1,48
Uovo di gallina, tuorlo, crudo 1,40
Avena 1,28
Edamame (semi di soia, verdi, crudi) 0,93
Fagioli, pinto, cotti 0,78
Lenticchie , cotte 0,65
Ceci, cotti 0,63
Mais, giallo 0,35
Latte vaccino, intero, grasso di latte 3,25% 0,27
Riso, marrone, a grana media, cotto 0,19
Latte, umano, maturo, fluido 0,10

Modo d'uso

Il fabbisogno medio di leucina è stato stimato in 40mg/kg (circa 3 grammi per un individuo di 75kg).

Per quanto riguarda gli integratori alimentari, le dosi di leucina normalmente consigliate spaziano dai 2 ai 5 grammi giornalieri. Dosi superiori andrebbero assunte soltanto per brevi periodi e suddivise in più assunzioni giornaliere.

La leucina può essere assunta a digiuno o insieme a pasti (o meglio a integratori) ad alto contenuto proteico, per amplificare la risposta anabolica dello spuntino ed estendere la durata della sintesi proteica. In tal senso, se ne consigliano normalmente quantitativi pari al 5-10% dell'apporto proteico totale.

Prima o dopo l'Esercizio Fisico?

Se ne consiglia l'assunzione:

  • prima dello sforzo fisico, solo nel caso di attività di endurance di lunga durata (pratica finalizzata al risparmio di glicogeno muscolare);
  • dopo l'allenamento (entro 60 minuti dal termine dello stesso), per favorire il recupero e stimolare la sintesi proteica.

Leucina e BCAA

La ricerca scientifica sul ruolo biologico della leucina e sulla sua importanza nell'anabolismo proteico ha dato, come visto, un forte impulso alla sua diffusione negli integratori alimentari.

Prendendo come esempio gli integratori di aminoacidi ramificati, mentre per decenni il rapporto ottimale tra leucina e gli altri due BCAA si è attestato a valori di 2:1:1, sono stati recentemente introdotti sul mercato vari supplementi di BCAA con rapporti di 4:1:1 o anche 8:1:1.

Gli aminoacidi a catena ramificata (leucina, isoleucina e valina) rappresentano il 14-18% del totale degli amminoacidi presenti nei muscoli scheletrici.

Ad ogni modo, anche se la leucina sembrerebbe essere il più importante tra i 3 BCAA, è bene non trascurare totalmente gli altri due (valina ed isoleucina); questi ultimi svolgono infatti un ruolo importante come elementi di "costruzione" e possono essere fortemente consumati da un esercizio fisico prolungato, oltre a diminuire nelle diete sbilanciate contenenti elevate concentrazioni di leucina (Leucine Paradox).

Affinché la sintesi proteica stimolata dalla leucina possa avvenire, è quindi necessaria un'adeguata disponibilità anche degli altri BCAA e più in generale di tutti gli aminoacidi strutturali coinvolti nella sintesi proteica.

In altre parole, la crescita muscolare indotta dalla leucina non può verificarsi se gli altri BCAA e gli aminoacidi ordinari scendono al di sotto di un certo livello.

Avvertenze

  • Non superare la dose giornaliera di leucina consigliata dal medico o riportata in etichetta e/o nel foglio illustrativo del prodotto.
  • Tenere gli integratori a base di leucina lontano dalla vista e dalla portata dei bambini al di sotto dei tre anni.
  • Gli integratori di leucina non vanno intesi quali sostituti di una dieta variata, equilibrata e di un sano stile di vita.
  • Per ottimizzare lo stimolo anabolico indotto dalla leucina, è essenziale affiancare al piano integrativo un'idonea attività fisica;
  • L'assunzione di leucina in presenza di condizioni patologiche o situazioni particolari, o se si sta seguendo una terapia farmacologica, è consigliata soltanto sotto controllo del medico che, conoscendo approfonditamente il quadro clinico del paziente, saprà dare i migliori consigli.

Controindicazioni

I prodotti a base di leucina sono controindicati in caso di allergia (ipersensibilità) alla leucina o ad uno qualsiasi degli altri componenti del medicinale o dell'integratore.

La tossicità della leucina - osservata nella malattia delle urine a sciroppo d'acero scompensata - provoca delirio e compromissione neurologica e può essere pericolosa per la vita.

Effetti Collaterali

  • Non essendo metabolizzata dal fegato (al pari degli altri aminoacidi), la leucina è ben tollerata in termini di sovraccarico epatico e renale (necessari per l'allontanamento dei gruppi azotati); ciò nonostante, dosi di leucina particolarmente elevate (superiori 500 mg/kg/die) sono state associata a un aumento dei livelli di azotemia e ammoniemia (quindi a un pericoloso aumento dei livelli di azoto e ammoniaca nel sangue).
  • Un dosaggio eccessivo di leucina in singola dose potrebbe dare problemi di iperinsulinismo e di ridotta tolleranza a livello gastro-intestinale, con comparsa di borborigmi, dolori addominali e diarrea.

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