Questo tratto è strettamente correlato al tuo tratto relativo alla scomposizione dei BCAA, con le tue Approfondimenti e Azioni maggiormente incentrate sull'impatto dei BCAA sulla crescita muscolare.

Si invitano i lettori a consultare gli articoli dedicati all'analisi del BCAA e alla relazione tra BCAA e insulina per ulteriori informazioni di base.

Cosa sono i BCAA?

BCAA è l'acronimo di aminoacidi a catena ramificata. È il nome collettivo con cui si indicano tre particolari aminoacidi (i mattoni delle proteine):

• Leucina
• Isoleucina
• valina

Questi aminoacidi svolgono un ruolo importante nella sintesi di nuove proteine muscolari, nell'apporto energetico ai muscoli e nel controllo del metabolismo del glucosio.

Grazie a queste proprietà, i BCAA sono un integratore pre-allenamento molto diffuso, utilizzato per stimolare la sintesi proteica muscolare e favorire la crescita muscolare, ridurre l'indolenzimento muscolare dopo l'allenamento e aiutare a prevenire l'affaticamento durante l'esercizio fisico.

Oltre a essere presenti in vari integratori e proteine in polvere, i BCAA si trovano anche in diversi alimenti, tra cui: carne rossa, pollame, uova, latticini, frutta secca, lenticchie e fagioli.

I BCAA sono aminoacidi essenziali. Ciò significa che devono essere assunti attraverso l'alimentazione, poiché il nostro organismo non è in grado di sintetizzarli autonomamente.

PUNTI CHIAVE

• Il termine BCAA si riferisce a tre aminoacidi essenziali: leucina, isoleucina e valina.
• I BCAA svolgono un ruolo importante nella crescita muscolare, nella produzione di energia e nel metabolismo del glucosio.
• Tra le fonti di BCAA figurano la carne, i latticini, le uova e gli integratori per l'allenamento (ad esempio, integratori pre-allenamento e proteine in polvere).

In che modo i BCAA influiscono sulla crescita muscolare?

È stato dimostrato che i BCAA favoriscono il processo di sintesi proteica muscolare, ovvero la formazione di nuove proteine muscolari contrattili e non contrattili a partire dagli aminoacidi.

Come illustrato nell'articolo dedicato al tratto dell'ipertrofia muscolare, per aumentare la forza e la massa muscolare, la velocità con cui si sintetizzano nuove proteine muscolari (ovvero il tasso di sintesi proteica muscolare) deve essere superiore alla velocità con cui si degradano o si degradano le proteine muscolari (ovvero il tasso di degradazione proteica muscolare).

Pertanto, stimolando la sintesi proteica muscolare, i BCAA possono favorire la crescita muscolare. In linea con quanto sopra, uno studio olandese ha rilevato che il tasso di sintesi delle proteine miofibrillari (le miofibrille sono componenti delle fibre muscolari) è aumentato in modo significativo nelle prime due ore successive all’assunzione di 6 g di BCAA.

In particolare, si ritiene che la leucina favorisca la sintesi proteica muscolare stimolando una via di segnalazione nota come via mTOR. Abbiamo già parlato della via mTOR nell ’articolo dedicato al tratto «Ipertrofia muscolare (mTOR)».

Per ricapitolare, la via di segnalazione mTOR funge da sensore dell’ambiente interno ed esterno delle cellule, attivando la sintesi proteica quando le condizioni lo consentono. Una delle condizioni appropriate per la sintesi proteica è una buona disponibilità di aminoacidi, i mattoni delle proteine. Quando i livelli tissutali di BCAA (in particolare, la leucina) aumentano in concomitanza con lo stress meccanico sui muscoli, ciò stimola la via mTOR, determinando la sintesi proteica e, se mantenuta nel tempo, un aumento della massa muscolare.

Fonte: Torre-Villalvazo, I., Alemán-Escondrillas, G., Valle-Ríos, R., & Noriega, L. G. (2019). L'apporto proteico e l'integrazione di aminoacidi regolano il recupero e le prestazioni fisiche attraverso la modulazione di mTOR, AMPK, FGF21 e del sistema immunitario. Nutrition research, 72, 1-17.

Oltre a stimolare la sintesi proteica muscolare, è stato dimostrato che i BCAA riducono la degradazione delle proteine muscolari. Ad esempio, studi condotti su soggetti umani hanno riportato una riduzione della degradazione delle proteine muscolari in seguito a un’infusione endovenosa di leucina.  

Nonostante i loro effetti anabolici e la loro capacità di favorire la crescita muscolare, tuttavia, livelli elevati o eccessivi di BCAA nel sangue possono in realtà ostacolare la sintesi proteica muscolare e l'aumento della massa muscolare.

PUNTI CHIAVE

• I BCAA possono stimolare la sintesi proteica muscolare, il che può portare a un aumento della forza e della massa muscolare.
• I BCAA, in particolare la leucina, stimolano la via mTOR che regola la sintesi proteica.
• I BCAA possono inoltre ridurre la degradazione delle proteine muscolari, il che può portare a un aumento della forza e della massa muscolare.
• Livelli circolanti eccessivamente elevati di BCAA possono compromettere l'aumento della massa muscolare.

Perché livelli elevati di BCAA ostacolano la crescita muscolare?

Livelli elevati di BCAA presenti nell'organismo possono rendere diversi tessuti, compresi quelli muscolari, meno sensibili all'insulina. Una ridotta sensibilità all'insulina può, a sua volta, compromettere la crescita muscolare.

In condizioni normali, l'insulina, oltre a regolare il metabolismo dei grassi e del glucosio, agisce come ormone anabolico stimolando la sintesi proteica muscolare. L'insulina esercita i propri effetti nell'organismo legandosi a un recettore specifico presente sulla superficie di diverse cellule: il recettore dell'insulina.

Quando l'insulina si lega al recettore dell'insulina, attiva una via di segnalazione nota come via PI3K/AKT, che interagisce con la via mTOR per stimolare la sintesi proteica muscolare.

Fonte: Makanae, Y., & Fujita, S. (2015). Il ruolo dell'esercizio fisico e dell'alimentazione nella prevenzione della sarcopenia. Journal of nutritional science and vitaminology, 61(Supplemento), S125-S127.

Quando i livelli di BCAA nel sangue sono elevati, tuttavia, ciò può causare una stimolazione eccessiva della via mTOR e anche un'inibizione delle vie di segnalazione del recettore dell'insulina. Di conseguenza, i tessuti dell'organismo (comprese le cellule muscolari) diventano meno sensibili o “resistenti” agli effetti dell'insulina.

Fonte: Yoon, M. S. (2016). Il ruolo emergente degli aminoacidi a catena ramificata nell'insulino-resistenza e nel metabolismo. Nutrients, 8(7), 405.

L'insulino-resistenza causata da livelli elevati di BCAA rende quindi il tessuto muscolare meno sensibile agli effetti anabolici dell'insulina, con conseguente riduzione della sintesi proteica muscolare. Questo effetto è più marcato nelle persone che praticano poca o nessuna attività fisica, poiché l'esercizio fisico (in particolare quello di resistenza) è anch'esso un potente attivatore della via mTOR e della sintesi proteica muscolare.

Fonte: Melnik, B. C., Schmitz, G., John, S. M., Carrera-Bastos, P., Lindeberg, S., & Cordain, L. (2013). Gli effetti metabolici dell'assunzione di proteine del latte dipendono in larga misura dallo stato metabolico e dall'attività fisica preesistenti. Nutrition & metabolism, 10(1), 1-6.

Livelli elevati di BCAA in circolo possono inoltre alterare il metabolismo dei grassi nei muscoli, causando un accumulo di lipidi all'interno del muscolo scheletrico. Ciò può peggiorare la sensibilità all'insulina e compromettere la crescita muscolare.

Un altro processo che risente negativamente di livelli elevati di BCAA è l'autofagia. L'autofagia è il processo attraverso il quale le cellule “ripuliscono” e rimuovono i componenti o gli organelli danneggiati (ad esempio i mitocondri) e le proteine mal ripiegate. Ciò consente alle cellule di rigenerarsi e di sintetizzare nuovi componenti.

È stato dimostrato che, all'interno dei tessuti muscolari, l'autofagia è importante per preservare la massa muscolare e mantenere l'integrità delle fibre muscolari. In particolare, si ritiene che l'autofagia svolga un ruolo fondamentale negli adattamenti muscolari all'esercizio di resistenza, come ad esempio il rinnovamento dei mitocondri.

I BCAA, tuttavia, possono inibire l'autofagia, in parte attraverso la via di segnalazione mTOR. Inibendo l'autofagia e il rinnovamento dei componenti cellulari fondamentali nelle fibre muscolari, livelli elevati di BCAA in circolo possono compromettere la crescita muscolare e gli adattamenti all'allenamento.

PUNTI CHIAVE

• L'insulina è un ormone che stimola la crescita muscolare.
• Livelli elevati di BCAA possono ridurre la sensibilità all'insulina, compromettendo così la crescita muscolare.
• Livelli elevati di BCAA possono favorire l'accumulo di grasso nel muscolo scheletrico.
• Livelli elevati di BCAA possono interferire con l'autofagia, il processo attraverso il quale le cellule muscolari degradano i componenti danneggiati e sintetizzano nuove proteine.

In che modo i geni e i fattori legati allo stile di vita influenzano i livelli ematici di BCAA?

Come spiegato nell'articolo dedicato alla metabolizzazione dei BCAA, alcune varianti del gene APOA2 possono influire sull'efficacia con cui vengono metabolizzati i BCAA, il che, a sua volta, può influire sui livelli circolanti di BCAA.

Più precisamente, è stato dimostrato che le persone con genotipo CC (SNP rs5082) del gene APOA2 interrompono la produzione degli enzimi che degradano i BCAA in risposta a un elevato apporto (superiore a 22 g al giorno) di grassi saturi. Ciò, a sua volta, può determinare un aumento dei livelli circolanti di BCAA, che può compromettere la crescita muscolare.  

Di conseguenza, le persone con genotipo CC che desiderano ottimizzare la crescita muscolare potrebbero dover evitare sia un elevato apporto di grassi saturi sia quello di BCAA. Ciò potrebbe essere particolarmente rilevante per chi segue una dieta chetogenica (che è ricca sia di grassi saturi che di BCAA) o per chi assume integratori a base di BCAA.

Oltre alle varianti del gene APOA2, anche il sovrappeso, l'obesità e un eccesso di grasso viscerale possono compromettere la degradazione dei BCAA, determinando livelli elevati di BCAA in circolo e risultati subottimali nella costruzione muscolare.

PUNTI CHIAVE

• Alcune varianti del gene APOA2 (ad esempio rs5082) aumentano i livelli circolanti di BCAA, in particolare in risposta a un elevato apporto di grassi saturi.
• Le persone con genotipo CC del gene APOA2 potrebbero dover moderare l'assunzione di BCAA e grassi saturi per ottimizzare la crescita muscolare.
• Un eccesso di grasso viscerale può anche causare un aumento dei livelli circolanti di BCAA e compromettere la crescita muscolare.

Il metabolismo dei BCAA e la capacità di sviluppo muscolare

L'analisi relativa ai BCAA e alla crescita muscolare prende in considerazione sia le varianti del gene APOA2 sia i dati del questionario sullo stile di vita (tra cui BMI, composizione corporea, circonferenza della vita e livelli di glicemia a digiuno).

Verrai inserito in una delle tre categorie seguenti:

• Riduzione dovuta a fattori genetici: sei portatore di varianti genetiche associate a una ridotta degradazione/metabolismo dei BCAA, comprese quelle che inibiscono la degradazione dei BCAA quando si assumono elevate quantità di grassi saturi. Ciò può compromettere la crescita muscolare, specialmente in caso di elevato apporto alimentare di grassi saturi e BCAA.

• Riduzione dovuta allo stile di vita: non presenti varianti genetiche associate a una ridotta degradazione/metabolismo dei BCAA, ma i dati del questionario sullo stile di vita indicano che sei in sovrappeso, obeso e/o hai una scarsa funzionalità insulinica (tutte condizioni associate a una ridotta degradazione dei BCAA). Ciò può compromettere la crescita muscolare, specialmente in presenza di un elevato apporto alimentare di grassi saturi e BCAA.

• Metabolismo nella media: non presenti varianti genetiche né fattori legati allo stile di vita associati a una ridotta degradazione/metabolizzazione dei BCAA. È meno probabile che il tuo potenziale di sviluppo muscolare sia influenzato negativamente da un maggiore apporto alimentare di grassi saturi e BCAA.

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