La leucine, plus anabolique que le HMB

[Nutrimuscle-Conseils]

Effects of leucine and its metabolite β-hydroxy-β-methylbutyrate on human skeletal muscle protein metabolism
D. J. Wilkinson The Journal of Physiology, 591, 2911-2923.

• The branched-chain amino acid (BCAA) leucine acts as both a ‘trigger' for the initiation of protein synthesis, and as a substrate for newly synthesized protein.

• As a BCAA, leucine can be metabolized within skeletal muscle, leaving open the possibility that leucine metabolites might possess anabolic properties.

• One metabolite in particular, β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB), has shown positive effects on lean body mass and strength following exercise, and in disease-related muscle wasting, yet its impact on acute human muscle protein turnover is undefined.

• We report here that HMB stimulates muscle protein synthesis to a similar extent to leucine. HMB was also found to decrease muscle protein breakdown.

• Our observation that HMB enhances muscle protein anabolism may partly (or wholly) underlie its pre-defined anabolic/anti-catabolic supplemental efficacy in humans.

Abstract 
Maintenance of skeletal muscle mass is contingent upon the dynamic equilibrium (fasted losses–fed gains) in protein turnover. Of all nutrients, the single amino acid leucine (Leu) possesses the most marked anabolic characteristics in acting as a trigger element for the initiation of protein synthesis. While the mechanisms by which Leu is ‘sensed' have been the subject of great scrutiny, as a branched-chain amino acid, Leu can be catabolized within muscle, thus posing the possibility that metabolites of Leu could be involved in mediating the anabolic effect(s) of Leu. Our objective was to measure muscle protein anabolism in response to Leu and its metabolite HMB. Using [1,2-13C2]Leu and [2H5]phenylalanine tracers, and GC-MS/GC-C-IRMS we studied the effect of HMB or Leu alone on MPS (by tracer incorporation into myofibrils), and for HMB we also measured muscle proteolysis (by arteriovenous (A–V) dilution). Orally consumed 3.42 g free-acid (FA-HMB) HMB (providing 2.42 g of pure HMB) exhibited rapid bioavailability in plasma and muscle and, similarly to 3.42 g Leu, stimulated muscle protein synthesis (MPS; HMB +70% vs. Leu +110%). While HMB and Leu both increased anabolic signalling (mechanistic target of rapamycin; mTOR), this was more pronounced with Leu (i.e. p70S6K1 signalling ≤90 min vs. ≤30 min for HMB). HMB consumption also attenuated muscle protein breakdown (MPB; −57%) in an insulin-independent manner. We conclude that exogenous HMB induces acute muscle anabolism (increased MPS and reduced MPB) albeit perhaps via distinct, and/or additional mechanism(s) to Leu.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude :

Effets de la leucine et de son métabolite, le β-hydroxy-β-méthylbutyrate, sur le métabolisme des protéines dans le muscle squelettique humain.
DJ Wilkinson The Journal of Physiology, 591, 2911-2923.

• L’acide aminé à chaîne ramifiée (BCAA) leucine, agit à la fois comme un « déclencheur » dans l’initiation de la synthèse des protéines, et en tant que substrat dans le renouvellement de la synthèse protéique.
• Comme le BCAA, la leucine peut être métabolisée dans le muscle squelettique, ce qui peut laisser penser que les métabolites de la leucine pourraient posséder des propriétés anabolisantes.
• Un métabolite en particulier, le β-hydroxy-β-méthylbutyrate (HMB),, a montré des effets positifs sur la masse maigre et la force après l’effort, et sur l’atrophie musculaire dans les maladies liées, mais son impact sur le stock de protéines musculaires aigues chez l’homme n’est pas défini.
• Nous rapportons ici que le HMB stimule la synthèse des protéines musculaires dans un degré égal à la leucine. Le HMB peut également diminuer la dégradation des protéines musculaires.
• Nous avons observé que le HMB augmente l’anabolisme protéique musculaire et donc sous-tend son efficacité supplémentaire dans l’activité anabolisant / anti-catabolique chez les humains.

Résumé.
Le maintien de la masse musculaire squelettique est représentatif de l’équilibre dynamique (gain et perte à jeun) dans le renouvellement des protéines. De tous les nutriments, le seul acide aminé, la leucine, possède des caractéristiques anabolisantes les plus significatives en agissant comme un déclencheur dans la synthèse protéique. Bien que les mécanismes par lesquels la leucine est « perçue », ont fait l’objet d’un examen très approfondi. Comme un acide aminé ramifié, la leucine peut être catabolisée dans le muscle, posant ainsi la possibilité que les métabolites de la leucine pourraient être impliqués dans l’effet anabolisant de la leucine. Notre objectif était de mesurer l’anabolisme des protéines musculaires en réponse à la leucine et à ses métabolites (HMB). Nous avons utilisé [1,2-13C2] Leu et et les marqueurs [2H5] phénylalanine et GC-MS/GC-C-IRMS. Nous avons étudié les effets de la HMB ou de la leucine seule sur la MPS (par incorporation du traceur dans myofibrilles), et pour la HMB , nous avons aussi mesuré le degré de protéolyse musculaire par (artérioveineuse, dilution (A-V)). Oralement, 3.42g d’acide libre (FA-HMB) HMB (fournissant 2.42g de HMB pure) présentait une biodisponibilité rapide dans le plasma et dans les muscles, et même à un apport de 3.42g de leucine, la synthèse des protéines musculaire est stimulée (MPS; HMB +70% vs Leu 110%). Alors que la HMN et la leucine ont augmenté la signalisation de l’anabolisme (cible de la rapamycine mécaniste; mTOR), cela a été plus prononcée avec la leucine (c. p70S6K1 signalisation ≤ 90 min vs ≤ 30 min pour HMB). La consommation de HMN a atténuée la dégradation des protéines musculaires (MPB; -57%), de façon indépendante de l’insuline. Nous pouvons conclure que l’apport d’HLB exogène induit un anabolisme musculaire aiguë (il y a une augmentation de MPS et réduction de DPP), mais par un mécanisme distinct et/ou un mécanisme supplémentaire de la leucine.

[Nutrimuscle-Conseils]

La leucine est plus anabolique que le HMB et moins chère aussi