Eficacia de los aminoácidos como suplementos deportivos

Este artículo que os presentamos, lo hacemos en colaboración con Belevels.

La eficacia de los aminoácidos como suplementos deportivos populares ha desencadenado debates, dado que su impacto en el rendimiento atlético varía entre las disciplinas deportivas debido a la diversidad y heterogeneidad en los ensayos clínicos. Esta revisión evalúa el potencial ergogénico de los aminoácidos, mediante la valoración crítica de los resultados de ensayos clínicos de aminoácidos de cadena ramificada (BCAAs), arginina, glutamina, citrulina, β-alanina y taurina, realizados en deportistas de élite de diversos deportes terrestres y acuáticos.

Los BCAAs ya ha sido analizados en un artículo anterior, por lo que nos centraremos en el resto de los aminoácidos.

Aminoácidos en la nutrición deportiva y su modo de acción Los aminoácidos mejoran el rendimiento de varias maneras: impulsando la secreción de hormonas anabólicas, modificando el uso de combustibles durante el ejercicio, mejorando la recuperación post-ejercicio y previniendo la fatiga mental.

• L-citrulina

La L-citrulina es un aminoácido no esencial formado en el cuerpo, que no forma parte de ninguna proteína, pero es significativo ya que es el precursor de la L-arginina, que a su vez es precursor del óxido nítrico (Glenn, Gray, Jensen, Stone, & Vincenzo, 2016). En el ciclo de la urea, la citrulina es catabolizada por la arginasa para producir ornitina y urea, amortiguando y eliminando el amoníaco. Esto impulsa la utilización aeróbica del piruvato, inhibe la formación y acumulación de lactato (Breuillard, Cynober, & Moinard, 2015; Glenn et al., 2016). La ventaja de la L-citrulina sobre la L-arginina es que no sufre metabolismo hepático (Romero, Platt, Caldwell, & Caldwell, 2006), y por lo tanto, se transporta directamente a los riñones. Allí se convierte en L-arginina que actúa como sustrato para la óxido nítrico sintasa (NOS) que, a su vez, ayuda en la producción de óxido nítrico (NO), un potente vasodilatador. El NO incrementa el flujo sanguíneo e influye en la respiración mitocondrial. Restringe el uso de oxígeno al adherirse a la citocromo c-oxidasa presente en las mitocondrias, mejorando así la distribución de oxígeno a través de los músculos esqueléticos. Un aumento en el nivel de óxido nítrico trae cambios positivos como la mejora de la contractibilidad muscular, la captación de glucosa, el flujo sanguíneo y la reparación muscular (Bescós, Sureda, Tur, & Pons, 2012). La citrulina generalmente se combina con malato de aminoácido para mejorar aún más el rendimiento. Esto se debe a que el malato es uno de los intermediarios en el ciclo del TCA que induce la vía de oxidación e indirectamente aumenta la producción de ATP (Glenn et al., 2016). Por lo tanto, la citrulina y el malato han demostrado tener efectos sinérgicos que han resultado en un aumento de la perfusión del tejido muscular esquelético junto con su aumento de la producción de ATP para mejorar en última instancia el rendimiento deportivo y en el ejercicio (Gonzalez & Trexler, 2020). Los investigadores han formulado una combinación de BCAA, arginina y citrulina como suplementos de aminoácidos para jugadores de diferentes deportes (como fútbol, balonmano, baloncesto y natación) con la hipótesis de que mientras los BCAA competirán con el triptófano libre reduciendo la producción de serotonina, la arginina y la citrulina convertirán el amoníaco acumulado de la oxidación de BCAA en óxido nítrico, sirviendo como un vasodilatador y aumentando la respiración mitocondrial y la reparación muscular. Experimentos tanto en deportes terrestres (Yang, Wu, Chen, & Chang, 2017) como acuáticos (Hsueh, Wu, Tsai, Wu, & Chang, 2018) han respaldado esta hipótesis y demostrado una mejora en el rendimiento y alivio de la fatiga.

• β-alanina

Como ya hemos discutido en la sección anterior, con el aumento de la duración del ejercicio extenuante o de alta intensidad, se favorece la glicólisis anaeróbica, lo que lleva a la formación de ácido láctico. Este camino resulta en la acumulación de iones de hidrógeno (H+) y la caída del pH en los músculos (Culbertson, Kreider, Greenwood, & Cooke, 2010). El ejercicio supramáximo conduce a una caída abrupta en los niveles de ATP con una rápida acumulación de lactato sérico e iones H+, lo que eventualmente puede llevar a acidosis (Caruso et al., 2012). Para hacer frente a tales circunstancias, el cuerpo emplea mecanismos para eliminar este ácido láctico acumulado y los H+ usando agentes amortiguadores. Uno de estos agentes es un dipéptido naturalmente presente llamado carnosina. Está compuesto de β-alanil y L-histidina, sintetizado por la carnosina sintasa, y está presente en muchos tejidos, pero más abundantemente en los músculos esqueléticos (Boldyrev, Aldini, & Derave, 2013). El efecto ergogénico en esta molécula se produce por el pKa del anillo imidazol del histidina que es vital para amortiguar los H+ y así mantener el pH (Abe, Dobson, Hoeger, & Parkhouse, 1985). Aunque la carnosina es solo uno entre varios otros agentes amortiguadores, su ventaja sobre los demás es que no tiene un límite en cuanto a su concentración intramuscular (Caruso et al., 2012). Además, la carnosina también funciona como un intercambiador de Ca2+/H+ difusible en el sarcómero. La molécula es capaz de unirse tanto al Ca2+ como al H+. Durante períodos de ejercicios extenuantes, el aumento en la concentración de H+ asegura que se unan a la carnosina y, en consecuencia, el Ca2+ se acumula en el sarcómero, facilitando la formación de puentes cruzados que resulta en la producción de fuerza muscular (Swietach et al., 2013, 2014). En un intento por aumentar los niveles de carnosina en los músculos, estudios han indicado que aunque uno de sus constituyentes, la L-histidina, está presente en abundancia dentro del cuerpo humano, la β-alanina, en cambio, es un aminoácido no proteogénico que se produce endógenamente en el hígado solo en cantidades suficientes para producir una pequeña cantidad de carnosina en los músculos. La β-alanina tiene otras funciones en el cuerpo, más importante como neuromodulador o neurotransmisor (Trexler et al., 2015). En referencia a la síntesis de carnosina, se ha encontrado que la β-alanina es el aminoácido limitante de la velocidad (Stellingwerff, Decombaz, Harris, & Boesch, 2012). Esto explica cómo una dosis suplementaria de β-alanina puede ser beneficiosa para aumentar la síntesis de carnosina desde niveles normales para satisfacer una demanda aumentada en atletas y deportistas. Se llevaron a cabo investigaciones usando β-alanina y L-histidina por separado, y una combinación de β-alanina y L-histidina y se encontró que tanto la β-alanina como la combinación de β-alanina y L-histidina tienen un impacto en el aumento de los niveles de carnosina en los músculos. La suplementación de L-histidina por sí sola no dio el resultado esperado (VanDusseldorp et al., 2018).

• Taurina

Otro aminoácido que ha demostrado ser un auxiliar ergogénico y es popularmente utilizado en bebidas deportivas es el ácido 2-aminoetanosulfónico, o taurina. Es un aminoácido semiesencial que contiene azufre y está abundantemente presente en los tejidos mamíferos (Huxtable, 1992). Una de las funciones más importantes de la taurina, desde el punto de vista atlético, es su manejo del Ca2+ en el retículo sarcoplásmico para regular la función contractil de los músculos esqueléticos (Dutka, Lamboley, Murphy, & Lamb, 2014). La taurina es absorbida por los músculos cardíacos y esqueléticos a través del transportador de taurina (TauT) para facilitar el manejo del Ca2+, mejorando el rendimiento muscular (Ito et al., 2010). Al tener propiedades antioxidantes (De Carvalho et al., 2017), también se ha encontrado que ejerce efectos estabilizadores o amortiguadores en la matriz mitocondrial, resultando en una producción mejorada de ATP en las células musculares (Hansen, Andersen, Cornett, Gradinaru, & Grunnet, 2010). Se han asociado muchas otras funciones con la taurina, como la conjugación de ácidos biliares (Lourenço & Camilo, 2002), la regulación del volumen de fluido celular (Ae et al., 2002), aumento de la sensibilidad a la insulina (Vettorazzi et al., 2014), prevención del estrés oxidativo en atletas (De Carvalho et al., 2017), la capacidad de actuar como neuromodulador, activando isoformas del receptor gamma aminobutírico (GABA) extrasináptico en el tálamo, junto con la posibilidad de control sobre la termorregulación, como se ha encontrado en modelos animales (Jia et al., 2008), mejorando el gasto energético (Ren et al., 2015) y el metabolismo lipídico (Kim et al., 2016) y otras funciones antiinflamatorias (Barua, Liu, & Quinn, 2001; Lourenço & Camilo, 2002). El efecto de la taurina en la mejora del rendimiento de actividades de resistencia ha sido confirmado por la reducción en el tiempo de agotamiento en ratones TauT knockout, atribuyendo a su incapacidad para captar taurina debido a la modificación genética (Ito, Yoshikawa, Schaffer, & Azuma, 2014). Se ha observado que la suplementación oral y el aumento inducido en los niveles de taurina plasmática probablemente obstruyan la extrusión ordinaria de taurina muscular de las células esqueléticas durante períodos de hipo-osmolalidad causados durante el ejercicio, manteniendo así la biodisponibilidad de taurina intramuscular (Ae et al., 2002; Ishikura, Ra, & Ohmori, 2013). Aunque la taurina tiene un gran potencial ergogénico, la suplementación aislada de taurina ha sido poco estudiada y documentada.

• Glutamina

La glutamina es el aminoácido libre naturalmente formado más abundantemente disponible en el plasma y en los músculos esqueléticos (Antonio & Street, 1999). La función fisiológica de la glutamina incluye la homeostasis, el equilibrio ácido-base durante la acidosis, especialmente en el sistema inmunitario y el tracto gastrointestinal (Ahmadi, Rayyani, Bahreini, & Mansoori, 2019). Protege la barrera intestinal contra el shock séptico (Castell, 2003; De-Souza, 2005), aumentando el daño intestinal y la permeabilidad durante el estrés térmico, y actúa como una fuente alternativa de energía, resultado de la disminución en leucocitos y macrófagos ocurrida tras actividades físicas extenuantes (Petry, Cruzat, Heck, De Bittencourt, & Tirapegui, 2015). Además, la glutamina ayuda como vehículo en el transporte de nitrógeno para el amortiguamiento de amoníaco, utilizado en la proliferación celular, y es una fuente activa de combustible para la producción de ATP (DuBourdieu, 2021). La glutamina tiene un papel significativo en la gluconeogénesis, activando la glucógeno sintasa que llevará a la síntesis de glucosa, y en la anaplerosis del ciclo TCA. Estas funciones, junto con su papel en el transporte de amoníaco o atenuando el daño muscular, la han hecho un aminoácido anti-fatiga eficiente (Coqueiro, Rogero, & Tirapegui, 2019). La glutamina ya se utiliza en muchas bebidas deportivas como un suplemento adicional; sin embargo, su potencial ergogénico todavía está bajo investigación ya que no ha mostrado ninguna mejora significativa en la supresión de biomarcadores de fatiga en ensayos clínicos. Tampoco se ha documentado adecuadamente su papel en la mejora del rendimiento físico. Se ha observado que la glutamina da mejores resultados cuando se suplementa con alanina (L-alanil-L-glutamina) y en algunos casos con BCAA para obtener mejores resultados con un rendimiento más mejorado (Raizel et al., 2019). También se ha estudiado la suplementación de glutamina por resultados beneficiosos para actividades físicas realizadas bajo calor (Osborne, Stewart, Beagley, Borg, & Minett, 2019).

Resultados de ensayos clínicos sobre la suplementación con aminoácidos

Aunque el mercado está en auge con una variedad de suplementos de aminoácidos dirigidos a la industria deportiva, todavía es motivo de debate cuántos de estos suplementos tienen el respaldo de la literatura científica. Mientras que algunos de los aminoácidos han sido objeto de rigurosos ensayos humanos y animales, otros tienen sorprendentemente un número limitado de ensayos clínicos. Para esta revisión, hemos tomado en consideración ensayos clínicos humanos de los últimos años para varios tipos de deportes y diferentes suplementos de aminoácidos.

• Citrulina

Los ensayos clínicos en humanos sobre la administración de citrulina considerados en esta revisión mostraron una mejora en el rendimiento del tren superior e inferior, indujeron efectos anti-fatiga y redujeron el tiempo total tomado para completar la prueba del ergómetro de ciclo. Esto fue reportado por (Kiyici, Eroğlu, Kishali, & Burmaoglu, 2017; Suzuki, Morita, Kobayashi, & Kamimura, 2016), en el caso de balonmano, ciclismo y carrera, respectivamente. Las dosis administradas fueron alrededor de 2.4–3 g por día, durante 7, 8 días y cuatro semanas respectivamente. En el caso de la halterofilia, se obtuvieron resultados positivos pero con una dosis más alta de 8 g/día (Glenn et al., 2016). La misma dosis también mejoró la fuerza de agarre máxima y promedio y la potencia máxima y explosiva para la prueba de Wingate en el caso de las tenistas, sin embargo, la potencia vertical máxima y promedio no se vio afectada por la suplementación (Glenn et al., 2016). Dosis de 4, 8 y 12 g de citrulina no lograron mejorar la potencia aeróbica o anaeróbica, ni los niveles de lactato y urea en la sangre en el caso de los futbolistas (Farkhani, Javadikia, & Modaresi, 2019). La administración de 8 g de citrulina malato (2:1) no pudo influir en ningún cambio en la prueba de aptitud física especializada de judo en judocas (Cezar Biccas Viana et al., 2021). Informes recientes (Cezar Biccas Viana et al., 2021; Farkhani et al., 2019) también confirmaron que el malato de citrulina no mejoró la potencia aeróbica y anaeróbica como se esperaba. Sin embargo, un mejor resultado fue demostrado en el estudio de Kiyici y colegas, que la potencia aeróbica podría mejorar si la suplementación de citrulina se continuaba por un período más largo de tiempo, alrededor de 7 a 14 días en lugar de una suplementación aguda (Kiyici et al., 2017).

• Arginina

A partir de los ensayos clínicos en sujetos humanos después de la administración de arginina como suplemento, parece que los jugadores de fútbol mejoraron el rendimiento deportivo sin alterar significativamente el índice de masa corporal (IMC), la masa grasa corporal (BFM) y la masa corporal magra (LBM) (Pahlavani et al., 2017) y 6 g/día de suplementación con arginina en otro grupo de jugadores de fútbol no solo mejoró su rendimiento anaeróbico sino que también ayudó en la eliminación de grasa del cuerpo y en una reparación muscular más rápida después de una lesión (Mor, Atan, Agaoglu, & Ayyildiz, 2018). Una dosis menor de 0.15 g/kg/día de suplementación no mejoró la frecuencia cardíaca, la presión arterial y los parámetros del Test de Sprint Repetido (RSAT) (Birol, Kılınç, Deliceoğlu, & Keskin, 2019). Sin embargo, en el caso de los luchadores, la administración de 0.1 g/kg mejoró el Factor de Crecimiento Endotelial Vascular (VEGF) y la relación VEGF a Endostatina (Motahari Rad & Attarzadeh Hosseini, 2016), y 5 g/día de suplementación con arginina mejoró el rendimiento general y el metabolismo oxidativo en jugadores de waterpolo (Gambardella et al., 2021). La suplementación con arginina ha sido beneficiosa para mejorar el rendimiento anaeróbico y el metabolismo oxidativo; sin embargo, no influye significativamente en parámetros como la frecuencia cardíaca, la presión arterial y el rendimiento en RSAT.

• β-alanina

De todos los ensayos mencionados en esta revisión, la β-alanina fue el aminoácido más estudiado extensivamente. Se ha probado principalmente en deportistas de campo y acuáticos con resultados diversos. En el caso del remo, mejoró la acumulación de lactato, aunque no logró afectar positivamente el rendimiento de alta intensidad (Gharaat, Kashef, Eidi Abarghani, & Sheykhlouvand, 2020; Suszter, Ihász, Szakály, Nagy, Alföldi, Bálint, & Mák, 2020). Sin embargo, no aportó beneficios adicionales en comparación con el placebo utilizado. No obstante, el rendimiento en natación mejoró en el caso de los jugadores de waterpolo, y también se encontró un aumento en el umbral ventilatorio en los nadadores (Arjmandpanah Eilaki, Afzalpour, Bagheri, & Mosaferi Ziaaldini, 2018; Claus et al., 2017). La β-alanina dio resultados positivos para los ensayos en deportes de campo como balonmano y fútbol (Rosas et al., 2017, Shbib, Rashidlamir, & Hakak Dokht, 2021). La potencia se mejoró con éxito aunque la suplementación no logró reducir el índice de fatiga para el primero, y la resistencia, el sprint repetido y el rendimiento en saltos mejoraron significativamente en el caso de este último debido a la suplementación durante 6 semanas. Aunque, en otro estudio que incluía a jugadoras de fútbol suplementadas durante 3 semanas, no se pudo observar ningún factor distinguible significativo en la prueba de sprint anaeróbico repetido (RAST), Yo-Yo, y pruebas de sprint (Ribeiro et al., 2020). No se observaron resultados beneficiosos debido a la suplementación en baloncesto (Milioni et al., 2017) y jugadores de rugby (Smith, Harty, Stecker, & Kerksick, 2019). Por otro lado, los deportistas involucrados en deportes de combate como judo (de Andrade Kratz et al., 2017) y boxeo (Kim et al., 2018) se beneficiaron de la suplementación.

• Taurina

Según los ensayos clínicos, se administró una dosis de 15–40 mg / kg/día o 1–5 g/día de taurina durante un período promedio de 4–8 semanas a jugadores que participan en diferentes deportes acuáticos y terrestres. Entre ellos, solo la administración de 5 g de taurina a jugadores profesionales de squash se encontró que reducía la fatiga neuromuscular y la acumulación de lactato en sangre (Kowsari, Alsadat Moosavi, Rahimi, Faramarzi, Mehdizadeh Haghighi, & Mehdizadeh, 2018). Una dosis de 3 g de taurina mezclada con 400 g de leche con chocolate, suplementada durante 4 semanas, ayudó en la reducción del estrés oxidativo pero no pudo marcar mucha diferencia en el rendimiento anaeróbico de los triatletas (De Carvalho et al., 2017). Sin embargo, la misma cantidad de taurina, cuando se suplementó a triatletas durante 8 semanas, no pudo reparar el daño muscular (Galan et al., 2018). También se obtuvieron resultados insatisfactorios en el caso del ciclismo (Ward, Bridge, McNaughton, & Sparks, 2016), natación (Batitucci et al., 2018) y taekwondo (Samandari, Sanjideh, Faramarzi, Banitalebi, & Ghahfarrokhi, 2021).

A partir de los resultados de los ensayos clínicos, se puede inferir que, entre los diferentes aminoácidos estudiados como potenciales ayudas ergogénicas, los BCAA y la Arginina han sido los más efectivos en mejorar las habilidades motoras de los atletas. La relación de ensayos que informan un rendimiento positivo frente a un rendimiento negativo es de 80:20 en el caso de ambos, BCAA y Arginina. Esto establece la importancia de los BCAA, la citrulina y la arginina como ayudas ergogénicas. Por otro lado, los resultados de los ensayos de β-alanina muestran solo un 50% de ensayos con resultados positivos, un 43% con resultados negativos y un 7% de resultados contradictorios o mixtos.

Otra observación notable de la revisión de datos fue que la taurina ha dado mayormente resultados negativos (57 %), entre los estudios que se han realizado. Hubo solo un informe donde la Taurina mostró los mejores resultados en condiciones óptimas de 1-3 g/día administrados 2 horas antes del ejercicio en una dosis crónica de más de 7 días (Kurtz, VanDusseldorp, Doyle, & Otis, 2021).

Conclusión

Los estudios reportados y evaluados críticamente en esta revisión destacan el potencial de los aminoácidos como eficientes agentes anti-fatiga y potenciadores del rendimiento para deportistas. Considerando los datos actuales, parece que los BCAA, la citrulina y la arginina definitivamente muestran propiedades anti-fatiga y mejoran el rendimiento en los deportistas. Estudios metabolómicos más recientes y específicos han ayudado a identificar marcadores de metabolitos distintos asociados con atletas en diferentes niveles de rendimiento. Sin embargo, parece haber varias lagunas de investigación que necesitan ser cubiertas en el área de las ayudas ergogénicas en la nutrición deportiva. Las importantes percepciones derivadas de estos estudios incluidos en esta revisión subrayan, en primer lugar, que se requieren biomarcadores bien definidos para entender los fundamentos moleculares de las ayudas ergogénicas, ya que estos agentes, especialmente los aminoácidos, pueden desempeñar diferentes roles como potenciadores del rendimiento, en la reducción de la fatiga y en la disminución del dolor muscular. En segundo lugar, la necesidad de diseñar investigaciones específicas para el deporte para obtener datos concluyentes sobre la efectividad de diferentes combinaciones de aminoácidos. Se necesitan experimentos in situ o en el campo. En tercer lugar, podría ser más útil diseñar formulaciones precisas para satisfacer los requisitos de deportes específicos. Por ejemplo, algunas combinaciones de aminoácidos pueden ser más adecuadas para la resistencia a largo plazo y otras pueden ser adecuadas para ráfagas cortas de energía excesiva.

La investigación futura debería dirigirse hacia el desarrollo de ayudas ergogénicas personalizadas que apunten precisamente a los mecanismos de fatiga y las demandas energéticas únicas de cada deporte. En lugar de depender de suplementos genéricos, los atletas podrían beneficiarse significativamente de combinaciones de aminoácidos de “precisión” que se alineen con sus requerimientos metabólicos y de rendimiento específicos.

Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2024/06/1-s2.0-S0963996924003818-main-1.pdf

Referencia completa:

Duttagupta S, Krishna Roy N, Dey G. Efficacy of amino acids in sports nutrition- review of clinical evidences. Food Res Int. 2024 Jul;187:114311. doi: 10.1016/j.foodres.2024.114311.

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Artículo patrocinado por belevels