Ácido beta-hidroxi-beta-metilbutírico

Ácido β-hidróxi β-metilbutírico[1]
Nomes
Nome IUPAC Ácido 3-hidróxi-3-metilbutírico
Outros nomes Ácido β-hidroxi-isovalérico
Ácido 3-hidroxi-isovalérico
HMB
Ácido beta-hidroxi-beta-metilbutírico
Identificadores
Número CAS 625-08-1
PubChem 69362
ChemSpider 62571
SMILES
 
  • O=C(O)CC(O)(C)C
InChI
 
  • InChI=1/C5H10O3/c1-5(2,8)3-4(6)7/h8H,3H2,1-2H3,(H,6,7)
    Key:AXFYFNCPONWUHW-UHFFFAOYAC
Ácido beta-hidroxi-beta-metilbutírico
Propriedades
Fórmula química C5H10O3
Massa molar 118,131 g/mol
Densidade 0.,938 g/mL
Ponto de fusão −80 °C, 193 K, -112 °F
Ponto de ebulição 88 °C a 1 mmHg
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão.
Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

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.[sources 1] 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.[sources 2]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.[note 1][6][7][12] O HMB produz estes efeitos em parte estimulando a produção de proteínas e inibindo a quebra de proteínas no tecido muscular.[6][8][13] Não foi encontrado nenhum efeito adverso no uso a longo prazo como suplemento alimentar em adultos.[14][15][16]

Os efeitos do HMB no músculo esquelético humano foram descobertos pela primeira vez por Steven L. Nissen na Iowa State University em meados da década de 1990.[3][17] Desde 2018 O HMB não foi banido pela National Collegiate Athletic Association, World Anti-Doping Agency ou qualquer outra organização atlética nacional ou internacional de destaque.[18][19][20] Em 2006, apenas cerca de 2% dos atletas universitários nos Estados Unidos utilizavam o HMB como suplemento alimentar.[9][21] Em 2017, o HMB passou a ser amplamente utilizado como suplemento ergogénico entre os jovens atletas.[22]

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.[23]

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.[24] Uma revisão na publicação Nutrition & Metabolism fornece uma análise profunda e objetiva das pesquisas sobre HMB.[25]

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).[26]
Abbreviations and representations
  • PLD: Fosfolipase D
  • PA: Ácido fosfatídico
  • mTOR: alvo mecanicista da rapamicina
  • AMP: Adenosina monofosfato
  • ATP: Trifosfato de adenosina
  • AMPK: Proteína quinase ativada por AMP
  • PGC‐1α: PGC-1α [en]
  • S6K1: P70-S6 quinase 1
  • 4EBP1: Proteína de ligação ao fator de iniciação da tradução eucariótica 4E-1
  • eIF4E: Fator de iniciação da tradução eucariótica 4E
  • RPS6: Proteína ribossómica S6
  • eEF2: fator de elongação eucariótico 2
  • RE: Musculação; EE: endurance exercise [en]
  • Myo: Miofibrilha; Mito: Mitocôndria
  • AA: Aminoácido
  • HMB: Ácido β-hidroxi β-metilbutírico
  • ↑ representa ativação
  • Τ representa inibição

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.[27][28] 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 mTORC1 [en] 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).[28][29][30] 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.[31][32] 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.[27]

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.[33][28] Ao contrário da L-leucina, o HMB atenua a degradação das proteínas musculares de forma independente da insulina em seres humanos.[28] 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.[28][30][31]

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.[34] Os efeitos do HMB no metabolismo das proteínas musculares podem ajudar a estabilizar a estrutura das células musculares.[35] 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.[35]

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).[36][37] 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.[35][36][37] 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.[35][36][37]

Notas

  1. ↑ A meta-análise descobriu que o aumento médio da massa muscular devido à suplementação de HMB em adultos mais velhos foi de 0,35 quilogramas (0,77 lb).[6] O intervalo de confiança de 95% para o aumento estimado da massa muscular devido à suplementação de HMB é de 0,11–0,59 quilogramas (0,24–1,30 lb).[6]
    Os sete ensaios clínicos randomizados que foram incluídos na meta-análise continham um total de 147 adultos mais velhos nos grupos de tratamento e controlo de HMB e 140 adultos mais velhos nos grupos de controlo.[6] Os sete ensaios tiveram durações de 2 a 11 meses e a duração média dos estudos, ponderada pelo tamanho da amostra, foi de aproximadamente 6 meses.[6]

Notas de referências

Referências

  1. ↑ β-Hydroxyisovaleric acid em Sigma-Aldrich (em inglês)
  2. 1 2 Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (fevereiro de 2013). «International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)». Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1). PMC 3568064Acessível livremente. PMID 23374455. doi:10.1186/1550-2783-10-6Acessível livremente. A [Sociedade Internacional de Nutrição Desportiva] concluiu o seguinte. 1. O HMB pode ser utilizado para melhorar a recuperação atenuando os danos musculares esqueléticos induzidos pelo exercício em populações treinadas e não treinadas. 4.º Foi demonstrado que trinta e oito mg·kg·BM−1 diários de HMB aumentam a hipertrofia, a força e a potência do músculo esquelético em populações treinadas e não treinadas quando é utilizada a prescrição de exercício apropriada. 8. Os mecanismos de ação do HMB incluem uma inibição e um aumento da proteólise e da síntese proteica, respetivamente. 9. O consumo crónico de HMB é seguro tanto em populações jovens como em idosas.
  3. 1 2 Linn J (13 de maio de 2013). «Proteins in Human Health and Performance». Iowa State University. Consultado em 31 de julho de 2016. Arquivado do original em 27 de agosto de 2016. O Dr. Nissen e o seu colaborador, Dr. Naji N. Abumrad, Professor e Chefe do Departamento de Cirurgia da Universidade de Vanderbilt, descobriram o beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) e os seus efeitos benéficos na saúde e no desempenho humano. O HMB é atualmente comercializado a nível nacional pela Abbott Laboratories como Revigor™, um componente do Ensure® Muscle Health, e Juven®, uma bebida nutricional clinicamente comprovada que promove a recuperação após lesões ou cirurgias.
  4. ↑ Khamsi R (maio de 2013). «Rethinking the formula». Nature Medicine. 19 (5): 525–529. PMID 23652097. doi:10.1038/nm0513-525Acessível livremente. As questões sobre o que define um alimento medicinal provavelmente crescerão à medida que o mercado cresce — e este mercado estende-se agora muito para além da PKU e de outros distúrbios metabólicos hereditários. O Juven da Abbott Nutrition fornece nutrientes a pessoas com VIH ou SIDA que estão a enfrentar uma perda excessiva de peso devido à doença.
  5. ↑ «JUVEN Added to Abbott Laboratories' Nutritional Product Line for People With Cancer, HIV/AIDS and Wounds/Pressure Ulcers». PR Newswire. Abbott Laboratories. 12 de março de 2004. Consultado em 11 de dezembro de 2016. Arquivado do original em 20 de dezembro de 2016
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Wu H, Xia Y, Jiang J, Du H, Guo X, Liu X, Li C, Huang G, Niu K (setembro de 2015). «Efeito da suplementação de beta-hidroxi-beta-metilbutirato na perda muscular em idosos: uma revisão sistemática e meta-análise». Archives of Gerontology and Geriatrics. 61 (2): 168–175. PMID 26169182. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020. No geral, esta meta-análise indica que o HMB pode prevenir a perda de massa magra nos idosos. No entanto, os efeitos do HMB na força muscular e na função física parecem variar nas diferentes populações. São necessários estudos clínicos adicionais bem delineados para confirmar a eficácia do HMB na prevenção da perda de força muscular e de função física. Os mecanismos subjacentes ao papel do HMB na regeneração muscular também foram explorados: os resultados indicaram que o HMB aumenta a síntese proteica através da regulação positiva das vias de sinalização anabólica e atenua a proteólise através da regulação negativa das vias de sinalização catabólica (Wilkinson et al., 2013).
  7. 1 2 Holeček M (agosto de 2017). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation and skeletal muscle in healthy and muscle-wasting conditions». Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 8 (4): 529–541. PMC 5566641Acessível livremente. PMID 28493406. doi:10.1002/jcsm.12208 zero width space character character in |citation= at position 516 (ajuda)
  8. 1 2 Silva VR, Belozo FL, Micheletti TO, Conrado M, Stout JR, Pimentel GD, Gonzalez AM (setembro de 2017). «β-hydroxy-β-methylbutyrate free acid supplementation may improve recovery and muscle adaptations after resistance training: a systematic review» (PDF). Nutrition Research. 45: 1–9. PMID 29037326. doi:10.1016/j.nutres.2017.07.008. hdl:11449/170023Acessível livremente. Os mecanismos de ação do HMB são geralmente considerados como relacionados com o seu efeito tanto na síntese proteica muscular como na degradação proteica muscular (Figura 1) [2, 3]. O HMB parece estimular a síntese proteica muscular através de uma regulação positiva do complexo 1 alvo mamífero/mecanístico da rapamicina (mTORC1), uma cascata de sinalização envolvida na coordenação do início da tradução da síntese proteica muscular [2, 4]. Além disso, o HMB pode ter efeitos antagónicos na via ubiquitina-proteossoma, um sistema que degrada proteínas intracelulares [5, 6]. As evidências sugerem também que o HMB promove a proliferação miogénica, diferenciação e fusão celular [7]. A administração exógena de HMB-FA demonstrou aumentar a sinalização anabólica intramuscular, estimular a síntese proteica muscular e atenuar a degradação proteica muscular em humanos [2].
  9. 1 2 Momaya A, Fawal M, Estes R (abril de 2015). «Performance-enhancing substances in sports: a review of the literature». Sports Medicine. 45 (4): 517–531. PMID 25663250. doi:10.1007/s40279-015-0308-9. Atualmente, o HMB está disponível como suplemento sem receita médica. O medicamento não é testado nem proibido por nenhuma organização desportiva. Wilson et al. [91] demonstraram que, quando homens não treinados em resistência receberam HMB antes do exercício, o aumento dos níveis de lactato desidrogenase (LDH) foi reduzido, e o HMB tendeu a diminuir a dor. Knitter et al. [92] demonstraram uma diminuição da LDH e da creatina fosfoquinase (CPK), um subproduto da degradação muscular, pelo HMB após uma corrida prolongada. A utilidade do HMB parece ser afetada pelo momento da ingestão antes dos treinos e pela dosagem [97]. Além disso, o consumo crónico de HMB parece seguro [97]. Não foi relatado qualquer efeito adverso grave do consumo de HMB.
  10. ↑ Luckose F, Pandey MC, Radhakrishna K (2015). «Effects of amino acid derivatives on physical, mental, and physiological activities». Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 55 (13): 1793–1807. PMID 24279396. doi:10.1080/10408398.2012.708368. O HMB, um derivado da leucina, previne os danos musculares e aumenta a força muscular, reduzindo a proteólise induzida pelo exercício nos músculos, além de ajudar no aumento da massa corporal magra. O HMB é convertido em HMB-CoA, que é depois utilizado para a síntese de colesterol nas células musculares (Nissen e Abumrad, 1997). O colesterol é necessário para o crescimento, reparação e estabilização das membranas celulares durante o exercício (Chen, 1984). Os estudos de meta-análise e os estudos individuais conduzidos apoiam a utilização do HMB como um auxílio eficaz para aumentar a força e a composição corporal e prevenir os danos musculares durante o treino de resistência.
  11. ↑ Rahimi MH, Mohammadi H, Eshaghi H, Askari G, Miraghajani M (2018). «Efeitos da suplementação de beta-hidroxi-beta-metilbutirato na recuperação após lesão muscular induzida pelo exercício: uma revisão sistemática e meta-análise». Journal of the American College of Nutrition. 37 (7): 640–649. PMID 29676656. doi:10.1080/07315724.2018.1451789. As evidências atuais revelaram um efeito dependente do tempo do HMB na redução dos níveis séricos de LDH e CK em adultos. O HMB pode, portanto, ser visto como um agente prioritário de recuperação de danos musculares em intervenções.
  12. ↑ Rossi AP, D'Introno A, Rubele S, Caliari C, Gattazzo S, Zoico E, Mazzali G, Fantin F, Zamboni M (outubro de 2017). «The Potential of β-Hydroxy-β-Methylbutyrate as a New Strategy for the Management of Sarcopenia and Sarcopenic Obesity». Drugs & Aging. 34 (11): 833–840. PMID 29086232. doi:10.1007/s40266-017-0496-0. Ensaios clínicos realizados em idosos confirmam que o HMB pode atenuar a progressão da sarcopenia nos idosos. A suplementação com HMB resulta num aumento da massa muscular esquelética e da força nos idosos, sendo o seu efeito ainda maior quando combinado com exercício físico.
  13. ↑ Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, Crossland H, Williams J, Loughna P, Churchward-Venne TA, Breen L, Phillips SM, Etheridge T, Rathmacher JA, Smith K, Szewczyk NJ, Atherton PJ (junho de 2013). «Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism». The Journal of Physiology. 591 (11): 2911–2923. PMC 3690694Acessível livremente. PMID 23551944. doi:10.1113/jphysiol.2013.253203. A estimulação do MPS através da sinalização de mTORc1 após exposição ao HMB está de acordo com estudos pré-clínicos (Eley et al. 2008).... Além disso, houve uma clara divergência na amplitude da fosforilação para 4EBP1 (em Thr37/46 e Ser65/Thr70) e p70S6K (Thr389) em resposta a Leu e HMB, sendo que este último apresentou uma fosforilação mais pronunciada e sustentada.... No entanto, como a resposta global do MPS foi semelhante, esta distinção de sinalização celular não se traduziu em efeitos anabólicos estatisticamente distinguíveis na nossa medida de desfecho primário do MPS.... Curiosamente, embora o HMB fornecido oralmente não tenha produzido um aumento da insulina plasmática, causou uma depressão no MPB (−57%). Normalmente, as reduções pós-prandiais da MPB (de ~50%) são atribuídas aos efeitos poupadores de azoto da insulina, uma vez que a fixação da insulina em concentrações pós-absortivas (5 μU ml) enquanto a infusão contínua de AAs (18 g h) não suprimiu a MPB (Greenhaff et al., 2008), razão pela qual optámos por não medir a MPB no grupo Leu, devido a uma hiperinsulinemia antecipada (Fig. 3C). Assim, o HMB reduz a MPB de forma semelhante, mas independente, à insulina. Estas descobertas estão em linha com os relatos dos efeitos anticatabólicos do HMB suprimindo a MPB em modelos pré-clínicos, através da atenuação da proteólise mediada por proteossoma em resposta ao LPS (Eley et al., 2008).
  14. ↑ Brioche T, Pagano AF, Py G, Chopard A (agosto de 2016). «Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention» (PDF). Molecular Aspects of Medicine. 50: 56–87. PMID 27106402. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006. Concluindo, o tratamento com HMB parece ser claramente uma estratégia segura e potente contra a sarcopenia e, de um modo mais geral, contra a atrofia muscular, uma vez que melhora a massa muscular, a força muscular e o desempenho físico. Parece que o HMB é capaz de atuar em três dos quatro principais mecanismos envolvidos no descondicionamento muscular (renovação proteica, apoptose e processo regenerativo), enquanto se supõe que afeta fortemente o quarto (dinâmica e funções mitocondriais). Além disso, o HMB é barato (~30–50 dólares americanos por mês, na dose de 3 g por dia) e pode prevenir a osteopenia (Bruckbauer e Zemel, 2013; Tatara, 2009; Tatara et al., 2007, 2008, 2012) e diminuir os riscos cardiovasculares (Nissen et al., 2000). Por todas estas razões, o HMB deve ser utilizado rotineiramente em condições de perda muscular, especialmente nos idosos. 3 g de CaHMB tomados três vezes por dia (1 g de cada vez) é a posologia ideal, que permite a biodisponibilidade contínua do HMB no organismo (Wilson et al., 2013)
  15. ↑ Molfino A, Gioia G, Rossi Fanelli F, Muscaritoli M (dezembro de 2013). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials». Amino Acids. 45 (6): 1273–1292. PMID 24057808. doi:10.1007/s00726-013-1592-zAcessível livremente. hdl:11573/524784. Normalmente, um indivíduo metaboliza 60 g de L-LEU para obter 3 g de HMB, mas uma pessoa de 70 kg produz 0,2–0,4 g de HMB por dia, dependendo da dose de LEU na dieta (Van Koevering e Nissen, 1992).... A dose habitual de 3 g/dia pode ser recomendada de rotina para manter ou melhorar a massa e a função muscular na saúde e na doença. O perfil de segurança do HMB é inequívoco.... Estes resultados mostram que o HMB/ARG/GLN pode ser utilizado com segurança para tratar a perda de massa muscular relacionada com a SIDA e o cancro.
  16. ↑ Borack MS, Volpi E (dezembro de 2016). «Efficacy and Safety of Leucine Supplementation in the Elderly». The Journal of Nutrition. 146 (12): 2625S–2629S. PMC 5118760Acessível livremente. PMID 27934654. doi:10.3945/jn.116.230771. Um estudo testou a segurança do HMB para uso a longo prazo em ratos. Fuller et al. (50) realizaram um estudo de 91 dias com a utilização de ratos Sprague-Dawley que testaram a segurança do ácido livre β-hidroxi-β-metilbutírico (HMBFA). Esta nova forma de HMB resulta em concentrações séricas de HMB mais elevadas do que o CaHMB. Neste estudo, os ratos receberam uma intervenção de HMBFA de 0%, 0,8%, 1,6% ou 4% da dieta por peso corporal. A dose mais elevada é o equivalente a ~400 mg ⋅ kg−1⋅ d−1⋅ para o ser humano. Não foi observado nenhum advento adverso para qualquer grupo de tratamento. Da mesma forma, as análises de sangue e urina estavam dentro do intervalo normal em todos os grupos, sem diferenças entre os grupos. Os autores concluíram que o HMBFA era seguro para consumo num modelo de rato. Não foram relatados efeitos secundários graves com a suplementação de leucina, EAA ou HMB; e os riscos para a saúde associados a estes suplementos são poucos e previsíveis.
  17. ↑ Fitzgerald M (maio de 2014). Diet Cults: The Surprising Fallacy at the Core of Nutrition Fads and a Guide to Healthy Eating for the Rest of Us. [S.l.]: Pegasus Books. p. 148. ISBN 978-1-60598-595-4. Consultado em 31 de julho de 2016. O HMB foi descoberto em meados da década de 1990 por Steve Nissen, investigador da Universidade Estadual de Iowa
  18. ↑ Rippe JM (março de 2013). Lifestyle Medicine 2nd ed. [S.l.]: CRC Press. p. 724. ISBN 978-1-4398-4544-8. Consultado em 15 de agosto de 2016. Cópia arquivada em 22 de março de 2018
  19. ↑ «Prohibited List (January 2018)» (PDF). World Anti-Doping Agency. Consultado em 17 de dezembro de 2017. Cópia arquivada (PDF) em 22 de outubro de 2017
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  22. ↑ Cruz-Jentoft AJ (2018). «Beta-hydroxy-beta-methyl butyrate (HMB): From experimental data to clinical evidence in sarcopenia». Current Protein & Peptide Science. 18 (7): 668–672. PMID 28554316. doi:10.2174/1389203718666170529105026. O HMB é amplamente utilizado como suplemento ergogénico por jovens atletas. Este estudo mostra que, em idosos saudáveis, a suplementação com HMB pode preservar a massa muscular durante 10 dias de repouso no leito. Estes resultados são encorajadores, mas precisam de ser confirmados por outros grupos.
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  25. ↑ Wilson GJ, Wilson JM, Manninen AH. (2008). «Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) on exercise performance and body composition across varying levels of age, sex, and training experience: A review.». Nutrition & Metabolism. 5. 1 páginas. PMID 18173841. doi:10.1186/1743-7075-5-1
  26. ↑ 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.
  27. 1 2 Silva VR, Belozo FL, Micheletti TO, Conrado M, Stout JR, Pimentel GD, Gonzalez AM (setembro 2017). «β-hydroxy-β-methylbutyrate free acid supplementation may improve recovery and muscle adaptations after resistance training: a systematic review» (PDF). Nutrition Research. 45: 1–9. PMID 29037326. doi:10.1016/j.nutres.2017.07.008. hdl:11449/170023Acessível livremente. HMB's mechanisms of action are generally considered to relate to its effect on both muscle protein synthesis and muscle protein breakdown (Figure 1) [2, 3]. HMB appears to stimulate muscle protein synthesis through an up-regulation of the mammalian/mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1), a signaling cascade involved in coordination of translation initiation of muscle protein synthesis [2, 4]. Additionally, HMB may have antagonistic effects on the ubiquitin–proteasome pathway, a system that degrades intracellular proteins [5, 6]. Evidence also suggests that HMB promotes myogenic proliferation, differentiation, and cell fusion [7]. ... Exogenous HMB-FA administration has shown to increase intramuscular anabolic signaling, stimulate muscle protein synthesis, and attenuate muscle protein breakdown in humans [2].
  28. 1 2 3 4 5 Wilkinson DJ, Hossain T, Hill DS, Phillips BE, Crossland H, Williams J, Loughna P, Churchward-Venne TA, Breen L, Phillips SM, Etheridge T, Rathmacher JA, Smith K, Szewczyk NJ, Atherton PJ (junho 2013). «Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism». The Journal of Physiology. 591 (11): 2911–2923. PMC 3690694Acessível livremente. PMID 23551944. doi:10.1113/jphysiol.2013.253203. The stimulation of MPS through mTORc1-signalling following HMB exposure is in agreement with pre-clinical studies (Eley et al. 2008). ... Furthermore, there was clear divergence in the amplitude of phosphorylation for 4EBP1 (at Thr37/46 and Ser65/Thr70) and p70S6K (Thr389) in response to both Leu and HMB, with the latter showing more pronounced and sustained phosphorylation. ... Nonetheless, as the overall MPS response was similar, this cellular signalling distinction did not translate into statistically distinguishable anabolic effects in our primary outcome measure of MPS. ... Interestingly, although orally supplied HMB produced no increase in plasma insulin, it caused a depression in MPB (−57%). Normally, postprandial decreases in MPB (of ~50%) are attributed to the nitrogen-sparing effects of insulin since clamping insulin at post-absorptive concentrations (5 μU ml−1) while continuously infusing AAs (18 g h−1) did not suppress MPB (Greenhaff et al. 2008), which is why we chose not to measure MPB in the Leu group, due to an anticipated hyperinsulinaemia (Fig. 3C). Thus, HMB reduces MPB in a fashion similar to, but independent of, insulin. These findings are in-line with reports of the anti-catabolic effects of HMB suppressing MPB in pre-clinical models, via attenuating proteasomal-mediated proteolysis in response to LPS (Eley et al. 2008).
  29. ↑ Brook MS, Wilkinson DJ, Phillips BE, Perez-Schindler J, Philp A, Smith K, Atherton PJ (janeiro 2016). «Skeletal muscle homeostasis and plasticity in youth and ageing: impact of nutrition and exercise». Acta Physiologica. 216 (1): 15–41. PMC 4843955Acessível livremente. PMID 26010896. doi:10.1111/apha.12532. The mechanisms underlying the anabolic effects of food intake involve both the stimulation of MPS (Rennie et al. 1982) and suppression of MPB (Wilkes et al. 2009). The potent increase in MPS is driven almost entirely by essential amino acids (EAAs) (Smith et al. 1992), with the branched chain AA (BCAA: leucine, isoleucine and valine), in particular leucine [and its metabolite(s), e.g. β‐hydroxy β‐methylbutyric acid (HMB) (Van Koevering & Nissen 1992)] being central to these effects (Wilkinson et al. 2013). Although the mechanisms underlying the unique anabolic properties of leucine are incompletely defined, recent work in yeast and cultured mammalians cells has demonstrated that leucyl tRNA synthetase is upstream of activating the hitherto 'cellular AA sensor', the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) in response to leucine (Bonfils et al. 2012, Han et al. 2012). This was reaffirmed by experiments showing that of all the EAAs, leucine is the most effective EAA in increasing the activity (i.e. phosphorylation) of mTORC1 (Atherton et al. 2010b) and its substrates.
  30. 1 2 Brioche T, Pagano AF, Py G, Chopard A (agosto 2016). «Muscle wasting and aging: Experimental models, fatty infiltrations, and prevention» (PDF). Molecular Aspects of Medicine. 50: 56–87. PMID 27106402. doi:10.1016/j.mam.2016.04.006. In conclusion, HMB treatment clearly appears to be a safe potent strategy against sarcopenia, and more generally against muscle wasting, because HMB improves muscle mass, muscle strength, and physical performance. It seems that HMB is able to act on three of the four major mechanisms involved in muscle deconditioning (protein turnover, apoptosis, and the regenerative process), whereas it is hypothesized to strongly affect the fourth (mitochondrial dynamics and functions). Moreover, HMB is inexpensive (~30– 50 US dollars per month at 3 g per day) and may prevent osteopenia (Bruckbauer and Zemel, 2013; Tatara, 2009; Tatara et al., 2007, 2008, 2012) and decrease cardiovascular risks (Nissen et al., 2000). For all these reasons, HMB should be routinely used in muscle-wasting conditions especially in aged people. ... 3 g of CaHMB taken three times a day (1 g each time) is the optimal posology, which allows for continual bioavailability of HMB in the body (Wilson et al., 2013)
  31. ↑ Szcześniak KA, Ostaszewski P, Fuller JC, Ciecierska A, Sadkowski T (junho 2015). «Dietary supplementation of β-hydroxy-β-methylbutyrate in animals – a review». Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 99 (3): 405–417. PMID 25099672. doi:10.1111/jpn.12234Acessível livremente. Cholesterol is a major component of the cell membrane, and sarcolemma is the one that relies mainly on de novo synthesis of cholesterol. This is important under stressful conditions when muscle cells may lack the capacity to produce adequate amounts of the cholesterol that is essential to proper functioning of cell membranes. Many biochemical studies have shown that HMB may be a precursor of cholesterol synthesis (Bachhawat et al., 1955; Bloch et al., 1954; Coon et al., 1955; Adamson and Greenberg, 1955; Gey et al., 1957). According to pertinent literature, HMB carbon is incorporated into cholesterol. Therefore, increased intramuscular HMB concentrations may provide readily available substrate for the cholesterol synthesis that is needed to form and stabilize the sarcolemma. ... It is known that HMB supplementation decreases post-exercise levels of enzymes, indicating muscle damage, such as creatinine phosphokinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH), which suggests an enhancement of the muscle cell membrane function. This was shown in numerous studies in humans undergoing both resistance and endurance training (Wilson et al., 2013) ... In theory, HMB use as a precursor to cholesterol could aid in stabilizing muscle cell membranes; however, this has not been confirmed by research studies. The effect of HMB on protein metabolism may in fact help stabilize muscle structure more than any effect HMB may have on cholesterol metabolism in the cell.
  32. ↑ Wu H, Xia Y, Jiang J, Du H, Guo X, Liu X, Li C, Huang G, Niu K (setembro 2015). «Effect of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on muscle loss in older adults: a systematic review and meta-analysis». Archives of Gerontology and Geriatrics. 61 (2): 168–175. PMID 26169182. doi:10.1016/j.archger.2015.06.020. Overall, this meta-analysis indicates that HMB can prevent lean body mass loss in older adults. But the effects of HMB on muscle strength and physical function appears to vary in different populations. Additional well-designed clinical studies are necessary to confirm the effectiveness of HMB in the prevention of loss of muscle strength and physical function. ... Mechanisms underlying the role of HMB in muscle regeneration have also been explored: results indicated that HMB enhances protein synthesis via upregulation of anabolic signaling pathways and attenuate proteolysis via downregulation of catabolic signaling pathways (Wilkinson et al., 2013).
  33. ↑ Rahman A, Wilund K, Fitschen PJ, Jeejeebhoy K, Agarwala R, Drover JW, Mourtzakis M (julho 2014). «Elderly persons with ICU-acquired weakness: the potential role for β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) supplementation?». Journal of Parenteral and Enteral Nutrition. 38 (5): 567–575. PMID 24072740. doi:10.1177/0148607113502545Acessível livremente. More than 20 publications in humans have demonstrated benefit with HMB supplementation associated with increased lean body mass without fat gain, improved markers of muscle strength, and decreased onset of muscle soreness with training and reduced markers of muscle damage. ... One proposed cellular mechanism for HMB is principally through stabilization of the cholesterol membrane in muscle cells. HMB is metabolized to β-hydroxy-β-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) in the cytosol of muscle cells, which in turn is converted to cholesterol. ... Muscle produces its own cholesterol to maintain the integrity of the cell membrane, typically from HMG-CoA, because it cannot supply its cholesterol needs via absorption from the circulation.
  34. 1 2 3 4 Szcześniak KA, Ostaszewski P, Fuller JC, Ciecierska A, Sadkowski T (junho 2015). «Dietary supplementation of β-hydroxy-β-methylbutyrate in animals – a review». Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 99 (3): 405–417. PMID 25099672. doi:10.1111/jpn.12234Acessível livremente. Cholesterol is a major component of the cell membrane, and sarcolemma is the one that relies mainly on de novo synthesis of cholesterol. This is important under stressful conditions when muscle cells may lack the capacity to produce adequate amounts of the cholesterol that is essential to proper functioning of cell membranes. Many biochemical studies have shown that HMB may be a precursor of cholesterol synthesis (Bachhawat et al., 1955; Bloch et al., 1954; Coon et al., 1955; Adamson and Greenberg, 1955; Gey et al., 1957). According to pertinent literature, HMB carbon is incorporated into cholesterol. Therefore, increased intramuscular HMB concentrations may provide readily available substrate for the cholesterol synthesis that is needed to form and stabilize the sarcolemma. ... It is known that HMB supplementation decreases post-exercise levels of enzymes, indicating muscle damage, such as creatinine phosphokinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH), which suggests an enhancement of the muscle cell membrane function. This was shown in numerous studies in humans undergoing both resistance and endurance training (Wilson et al., 2013) ... In theory, HMB use as a precursor to cholesterol could aid in stabilizing muscle cell membranes; however, this has not been confirmed by research studies. The effect of HMB on protein metabolism may in fact help stabilize muscle structure more than any effect HMB may have on cholesterol metabolism in the cell.
  35. 1 2 3 Molfino A, Gioia G, Rossi Fanelli F, Muscaritoli M (dezembro 2013). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation in health and disease: a systematic review of randomized trials». Amino Acids. 45 (6): 1273–1292. PMID 24057808. doi:10.1007/s00726-013-1592-zAcessível livremente. hdl:11573/524784. Normally, an individual metabolizes 60 g of L-LEU to obtain 3 g of HMB but a 70 kg person produces 0.2–0.4 g of HMB per day, depending on the dose of LEU in the diet (Van Koevering and Nissen 1992). ... The usual dose of 3 g/day may be routinely recommended to maintain or improve muscle mass and function in health and disease. The safety profile of HMB is unequivocal. ... These results show that HMB/ARG/GLN can be safely used to treat AIDS- and cancer-related muscle wasting
  36. 1 2 3 Kornasio R, Riederer I, Butler-Browne G, Mouly V, Uni Z, Halevy O (maio 2009). «Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) stimulates myogenic cell proliferation, differentiation and survival via the MAPK/ERK and PI3K/Akt pathways». primary source. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 1793 (5): 755–763. PMID 19211028. doi:10.1016/j.bbamcr.2008.12.017
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