La β-alanina es uno de los suplementos deportivos más populares utilizados por los atletas de fuerza / potencia en la actualidad. La popularidad de la β-alanina deriva en su capacidad amortiguadora a nivel intracelular como agente tampón en el músculo esquelético, con el consecuente retraso de la fatiga durante el ejercicio de alta intensidad.
Este suplemento se trata de un aminoácido no proteico que no parece tener ningún potencial ergogénico por sí solo. Aunque una vez ingerido, se combina con la histidina en una reacción catalizada por la enzima carnosina sintasa, donde el pKa del anillo de imidazol del residuo de histidina permite actuar como un tampón de pH intracelular altamente efectivo dentro del músculo esquelético y otros órganos.
Encontrándose abundantemente en tejidos excitables, como el músculo esquelético, el corazón y en algunas regiones del cerebro, aunque las concentraciones más altas en humanos se encuentran en el músculo (con mayor prevalencia en las fibras tipo II).
Bagchi, D., Nair, S., & Sen, C. K. (Eds.). (2018). Nutrition and enhanced sports performance: muscle building, endurance, and strength. Academic Press.
La beta alanina es producida endógenamente en el hígado a partir de la degradación del uracilo junto una síntesis alternativa en el intestino y el riñón. Aunque los investigadores sugieren que la síntesis endógena es bastante baja incluso añadiendo la ingesta de origen dietético (mayor prevalencia en alimentos de origen animal, necesitando cantidades poco prácticas para el día a día).
Por lo que si buscamos ciertos beneficios quizás la suplementación con beta alanina sea el único modo o la forma más fácil de elevar los niveles de carnosina. Ya que la beta alanina es considerada como el paso limitante en la velocidad de síntesis de esta. Así el objetivo de su suplementación es aumentar el contenido de carnosina en el músculo esquelético, lo que mejora la capacidad de amortiguación intracelular y otras funciones de las que hablaremos desde el prisma del ámbito clínico donde queda mucho que investigar…
Se han atribuido varias funciones fisiológicas la carnosina en el músculo esquelético, incluyendo actividad antioxidante y protección contra la glucosilación proteica y carbonilación. Las propiedades antioxidantes de la carnosina se han demostrado a través de su capacidad para eliminar especies reactivas de oxígeno (ROS). Esta capacidad como antioxidante se debe principalmente a su componente de histidina, mientras que la β-alanina ha demostrado ser ineficaz como antioxidante en sí mismo.
El ejercicio de alta intensidad provoca una significativa respuesta al estrés oxidativo, causando inflamación y daño muscular. Siendo la atenuación del estrés oxidativo beneficiosa para la recuperación posterior. Sin embargo, la carnosina como antioxidante in vivo se ha limitado a modelos animales, donde se ha demostrado tener diferentes funciones fisiológicas, Por lo tanto, la eficacia de la carnosina como antioxidante en humanos queda bastante por explorar e investigar.
Estudios in vitro con fibras musculares humanas y animales también han atribuido otras funciones para la carnosina, incluida la sensibilización al calcio, regulación transitoria de este (es decir, aumento de la liberación del calcio y recaptación por el retículo sarcoplásmico) y mejora de la excitación-contracción muscular.
Sin embargo, un reciente estudio en humanos no apoyó la hipótesis de aumento de carnosina para aumentar el calcio, su sensibilidad y liberación, pero sí apoyó el hallazgo de que la carnosina pueda mejorar la recaptación de calcio. Claramente, todavía se requieren más estudios que investiguen estos problemas para aclarar los roles fisiológicos de la carnosina. A pesar de algunas controversias, una función indiscutible de carnosina es la regulación como tampón intracelular ya que su cadena lateral (es decir, la del anillo de imidazol) tiene un pKa de 6.83, lo que hace que la carnosina sea un tampón fisicoquímico obligatorio.
También como dato de interés, se ha demostrado que la carnosina actúa como agente quelante de iones como el cobre y la acumulación excesiva de zinc que puede conducir a la peroxidación de lípidos y daño celular. Además, ha demostrado actuar como un agente protector ante la formación de productos finales de lipoxidación y glicosilación avanzada, retrasando el proceso de envejecimiento y posible prevención de diversas enfermedades.
Otra de las novedades en los estudios de estos últimos años, es el uso de suplementación de beta alanina y su papel importante como antioxidante en el cerebro. Uno de los estudios iniciales que examinaron la suplementación con β-alanina y la función cerebral fue realizado por Murakami y Furuse (2010) donde enriquecieron la alimentación con β-alanina durante aproximadamente 5 semanas a ratones y observaron un aumento significativo en el contenido de carnosina en la corteza cerebral y el hipotálamo. Estos aumentos se asociaron con un aumento en el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) ejerciendo un efecto de neuroprotección y una disminución en la concentracion de ácido 5-hidroxiindoleacético, un metabolito de la serotonina, a pesar de la exposición de los roedores a condiciones estresantes (compuestos ansiolíticos).
El mecanismo asociado con la elevada carnosina cerebral y el mantenimiento de la expresión de BDNF en el hipocampo no se conoce bien, pero probablemente esté relacionado con el papel de la carnosina como protector neural a través de su acción como antioxidante. Se ha sugerido que el estrés oxidativo y la inflamación en el cerebro son parte de las secuelas de los eventos fisiológicos que contribuyen al trastorno de estrés postraumático, pero también pueden contribuir a la neurodegeneración cognitiva y asociada a la lesión cerebral traumática leve (mTBI).
Un estudio reciente de Hoffman et al. (2017) investigaron el beneficio de la suplementación con β-alanina en las respuestas cognitivas y de comportamiento relacionadas con el mTBI. Además, también se examinaron los efectos de la ingestión de β-alanina en la expresión de la proteína inflamatoria, neurotrofina y tau en el hipocampo.
Los resultados del estudio indicaron que 30 días de ingesta de β-alanina en ratas fueron efectivos para reducir la incidencia de fenotipo similar a mTBI, donde también parecían tener una respuesta inflamatoria reducida (una atenuación de la proteína ácida fibrilar glial) y una mayor expresión de BDNF en regiones específicas del hipocampo en comparación con ratas expuestas al trauma y alimentadas con una dieta normal. Los resultados de este estudio proporcionaron evidencia inicial de que 30 días de suplementación con β-alanina pueden aumentar la resistencia a las respuestas similares a mTBI en animales expuestos y pueden brindar apoyo adicional para un posible papel antioxidante de los niveles elevados de carnosina.
BIBLIOGRAFÍA
- Bagchi, D., Nair, S., & Sen, C. K. (Eds.). (2018). Nutrition and enhanced sports performance: muscle building, endurance, and strength. Academic Press.
- Hoffman, J. R., Zuckerman, A., Ram, O., Sadot, O., Stout, J. R., Ostfeld, I., et al. (2017). Behavioral and inflammatory response in animals exposed to a low-pressure blast wave and supplemented with β-alanine. Amino Acids, 49, 871–886.
- Hoffman, J. R., Varanoske, A., & Stout, J. R. (2018). Effects of β-alanine supplementation on carnosine elevation and physiological performance. In Advances in food and nutrition research (Vol. 84, pp. 183-206). Academic Press.
- Trexler, E. T., Smith-Ryan, A. E., Stout, J. R., Hoffman, J. R., Wilborn, C. D., Sale, C., et al. (2015). International society of sports nutrition position stand: Beta-alanine. Journal of the International Society of Sports Nutrition, 12, 30.
- Murakami, T., & Furuse, M. (2010). The impact of taurine-and beta-alanine-supplemented diets on behavioral and neurochemical parameters in mice: Antidepressant versus anxiolytic-like effects. Amino Acids, 39, 427–434.
AUTOR
Marcos Rueda Córdoba
- Graduado en Nutrición humana y Dietética (UGR) y Máster Oficial en nutrición en la actividad física y deporte (UCAM). Antropometrista ISAK I, Creador de contenido y cursos especializados en nutrición deportiva a través de plataformas online y presencial. Docente en Grupo San Valero (Universidad San Jorge, Zaragoza)
- Consulta de Nutrición presencial en Granada y online
