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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2020.tde-14042021-161045
Document
Author
Full name
Marcelo de Carvalho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Otoch, Jose Pinhata (President)
Gonçalves, Daniela Caetano
Maximiano, Linda Ferreira
Seelaender, Marilia Cerqueira Leite
Title in Portuguese
Efeito da suplementação com leucina na alteração da força, massa e função muscular em voluntários idosos
Keywords in Portuguese
Envelhecimento
Leucina
Músculo.
Sarcopenia
Abstract in Portuguese
O envelhecimento é um processo no qual há várias alterações físicas, incluindo perda progressiva da força muscular e da massa magra corporal, que se reduz de cerca de 50% do peso corporal no adulto jovem até 25% no idoso de 75 anos, levando à diminuição da qualidade de vida e da capacidade funcional do indivíduo. Quando ocorre perda de força muscular e velocidade de marcha, concomitantes à perda de massa muscular, pode-se considerar que o indivíduo se torna sarcopênico. A presença deste quadro está associada ao maior risco de quedas e fraturas, inabilidade de executar atividades diárias, contribuindo para comprometimento da qualidade de vida, da autonomia e necessidade de cuidados de terceiros, bem como associação às doenças cardiovasculares, doença pulmonar obstrutiva crônica e alterações cognitivas, além maior risco de morte. Entre as diferentes abordagens com intuito de minimizar os sintomas decorrentes da sarcopenia, a suplementação com o aminoácido leucina resulta em atenuação da perda proteica, aumento da síntese, redução do catabolismo e consequente incremento de proteínas a musculatura, constituindo potencial ferramenta no tratamento do quadro. A suplementação com doses diárias de 3,0 g de leucina, por período de três meses, mostrou-se eficaz na atenuação da perda de massa magra, melhora da força, bem como da qualidade de vida dos idosos em comparação ao grupo placebo em trabalhos da literatura. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da suplementação de leucina e mistura de aminoácidos essenciais sobre força (avaliada pela apreensão palmar), massa (avaliada por aparelho de bioimpedância, densitometria óssea ou circunferência de panturrilha) e função muscular (avaliada pela velocidade de marcha em 4 metros) em voluntários idosos. Também foi realizada a verificação do diagnóstico nutricional, avaliação dietética e avaliação do estado proteico, obtido pelo cálculo do balanço nitrogenado (relação entre a ingestão diária de proteína e excreção), pré e pós período de suplementação de 28 dias. Os voluntários estudados foram sarcopênicos ou não, idosos (acima de 60 anos), de ambos os sexos, suplementados com duas tomadas diárias de 3 g de leucina (6 g diários), aminoácidos essenciais (com menor dose de leucina, 2 g diários) ou mistura de aminoácidos não essenciais (placebo). O grupo leucina apresentou diferença significante do índice de massa muscular obtido pelo aparelho de bioimpedância quando comparado com o grupo de mistura de aminoácidos essenciais, tanto na pré quanto na pós-suplementação (p<0,05) e quando comparado ao grupo placebo somente na pós-suplementação (p<0,05). O grupo leucina também apresentou diferença significante do índice de massa muscular obtido pelo aparelho de densitometria óssea quando comparado com o grupo de mistura de aminoácidos essenciais, tanto na pré quanto na pós-suplementação (p<0,05) e o grupo de mistura de aminoácidos essenciais apresentou diferença significante quando comparado ao grupo placebo somente na pós-suplementação (p<0,05). Não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos leucina e placebo (p>0,05). Nos grupos leucina e placebo foram detectadas diferenças significantes entre pós e pré-suplementação (p<0,05). Independente do grupo, houve diferença significante da velocidade de marcha entre pós e pré-suplementação (p=0,002). O grupo leucina apresentou maior variação de BN quando comparado aos grupos de mistura de aminoácidos essenciais e placebo (p<0,05). A suplementação com leucina e mistura de aminoácidos essenciais com menor dose de leucina falharam em promover alterações na pós-suplementação da força de apreensão palmar e velocidade de marcha em relação ao grupo placebo, porém o grupo leucina promoveu na pós-suplementação uma diferença estatisticamente significante no índice de massa muscular, quando avaliada pela bioimpedância, em relação aos demais grupos, fazendo pensar que mesmo não sendo o método de escolha na avaliação deste parâmetro, a leucina na dose e tempo de administração estudados pode exercer efeito anabólico. Este resultado é corroborado pelo fato de mais de 90% dos voluntários apresentarem ingestão proteica menor que 1,5 g/kg/dia, não apresentarem diferença significativa entre a variação da ingestão calórico proteica pós-suplementação e mesmo assim ter sido detectada variação estatisticamente significante do balanço nitrogenado do grupo leucina em relação aos demais grupos, na pós-suplementação.
Title in English
Effect of leucine supplementation on changes in muscular strength, mass and gait speed in elderly volunteers
Keywords in English
Aging
Leucine
Muscle.
Sarcopenia
Abstract in English
Aging is a process with several physical changes, including progressive loss of muscle strength and lean body mass. Fat free mass is reduced from about 50% of body weight in young adults to 25% at the age of 75 years old, leading to a decrease of quality of life and functional capacity. When there is loss of muscle strength and gait speed, concomitant with the loss of muscle mass, the individual becomes sarcopenic. The presence of this condition is associated with a greater risk of falls and fractures, inability to perform daily activities, contributing to impaired quality of life, autonomy and the need for third-part care. Sarcopenia is also associated with cardiovascular diseases, chronic obstructive pulmonary disease and cognitive disorders, in addition to a higher risk of death. Among the different approaches in order to minimize the symptoms resulting from sarcopenia, supplementation with the amino acid leucine results in attenuation of protein loss, increase synthesis, reduction of catabolism and consequent increase of proteins in the muscles, constituting a potential tool in the treatment of the condition. Supplementation with daily doses of 3.0 g of leucine, for a period of three months, was effective in mitigating the loss of lean mass, improving strength, as well as the quality of life of the elderly, compared to the placebo group in studies of literature. Our aim was to evaluate the effect of leucine supplementation and of a mixture of essential amino acids on strength (assessed by palmar pressure strenght), mass (assessed by bioimpedance, bone densitometry or calf circumference) and muscle function (assessed by gait speed in 4 meters) in elderly volunteers. The assessment of nutritional status, dietary assessment and protein status, which was obtained by calculating the nitrogen balance (relationship between daily protein intake and excretion), before and after the 28-day supplementation period, was also carried out. The volunteers studied were sarcopenic or not, elderly (over 60 years old), of both sexes, supplemented with two daily doses of 3 g of leucine (6 g daily), essential amino acids (with a lower dose of leucine, 2 g daily) or mixture of non-essential amino acids (placebo). The leucine group showed a significant difference in the muscle mass index obtained by the bioimpedance device when compared with the essential amino acid mixture group, both in the pre and post supplementation (p <0.05) and when compared to the placebo group only post supplementation (p <0.05). The leucine group also showed a significant difference in the muscle mass index obtained by densitometry, when compared to the essential amino acid mixture group, both in the pre and post supplementation (p <0.05); the essential amino acid mixture group showed a significant difference when compared to the placebo group only post-supplementation (p <0.05); there was no statistically significant difference between the leucine and placebo groups (p> 0.05) and in the leucine and placebo groups, significant differences were detected between post and pre-supplementation (p <0.05). Regardless of the group, there was a significant difference in gait speed between post and pre supplementation (p = 0.002). The leucine group showed greater variation in BN when compared to the other groups (p <0.05). In conclusion, the supplementation with leucine and with the mixture of essential amino acids with a lower dose of leucine failed to promote changes in the palmar strenght and gait speed in relation to the placebo group. However, leucine promoted a statistically significant difference in the index of muscle mass, when evaluated by bioimpedance, in relation to the other groups. This result is corroborated by the fact that dispite more than 90% of the volunteers had a protein intake lower than 1.5 g/kg/day, and does not present a significant difference between the variation in protein caloric intake after supplementation, a statistically significant variation was detected in the nitrogen balance of the leucine group in relation to the other groups, after supplementation. Therefore, it is possible that a longer time of supplementation could also affect the other studied parameters.
 
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MarcelodeCarvalho.pdf (1.67 Mbytes)
Publishing Date
2021-04-14
 
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