Proteólisis Durante el Ayuno y Estrategias para Minimizar la Pérdida Muscular
Respuesta Directa
El ayuno desencadena proteólisis muscular inevitable que comienza después de 24 horas cuando se agotan las reservas de glucógeno, pero esta pérdida puede minimizarse mediante ingesta proteica de 1.2-1.5 g/kg/día, evitando ayunos nocturnos prolongados (>12 horas), y manteniendo actividad física de baja intensidad.
Fases Metabólicas del Ayuno y Proteólisis
Ayuno Temprano (0-24 horas)
- La glucogenólisis hepática proporciona glucosa durante las primeras 8-12 horas sin requerir degradación proteica significativa 1
- El cerebro consume 100-120 g de glucosa diariamente y representa la mayor parte de la oxidación de glucosa en este período 1
- Los tejidos completamente dependientes de glucosa (glóbulos rojos, células inmunes, médula renal) obtienen ATP exclusivamente mediante glucólisis 1
Fase de Transición (24-72 horas)
- Después de 24 horas, la gluconeogénesis se convierte en la fuente principal de glucosa, utilizando aminoácidos del músculo (especialmente alanina y glutamina) y glicerol del tejido adiposo 2, 1
- La degradación de proteína muscular libera aminoácidos que se utilizan en riñón e hígado para promover gluconeogénesis 2
- Los niveles persistentemente bajos de insulina durante el ayuno prolongado aumentan la liberación de ácidos grasos de los adipocitos 1
- La oxidación hepática de ácidos grasos produce cuerpos cetónicos (β-hidroxibutirato y acetoacetato) que son utilizados por músculo esquelético, músculo cardíaco, hígado, riñón y tejido adiposo 1
Adaptación Cerebral
- Tanto los cuerpos cetónicos como el lactato pueden alimentar el cerebro de manera segura cuando la glucosa plasmática es baja, reemplazando progresivamente a la glucosa como fuente principal de energía cerebral 1
- Las concentraciones plasmáticas de cetonas fisiológicas son aproximadamente 0.3-4 mmol/L, distinguiéndose de la cetoacidosis patológica (>7-8 mmol/L) 1
Evidencia sobre Pérdida Muscular Durante el Ayuno
Magnitud de la Pérdida
- Un ayuno de 10 días disminuye el peso corporal en 7%, con tejido blando magro (LST) representando 60% de la pérdida de peso (-3.53 kg) 3
- La pérdida de LST se explica por: reducción de agua extracelular (44%), glucógeno muscular y hepático con agua asociada (14%), y tejido magro metabólicamente activo (42%) 3
- La 3-metil-histidina plasmática aumenta hasta el día 5 del ayuno y luego disminuye, sugiriendo que el ahorro de proteína puede seguir a la proteólisis temprana 3
Mecanismos Moleculares
- El ayuno requiere activación de NF-κB y la inhibición de AKT/mTOR por la proteína acetilasa GCN5 para producir atrofia muscular 4
- La acetilación de p65 de NF-κB en lisina 310 aumenta marcadamente en músculos tras privación de alimentos 4
- La inhibición de NF-κB o GCN5 previene la atrofia y mejora las actividades de AKT y mTOR 4
Rol de la Hormona de Crecimiento
- La hormona de crecimiento (GH) es un mediador principal de la conservación de proteína durante el ayuno 5
- La supresión de GH durante el ayuno conduce a un aumento del 50% en la excreción de nitrógeno ureico, junto con mayor liberación neta de fenilalanina 5
- GH—posiblemente mediante el mantenimiento de concentraciones circulantes de IGF-I libre—es un componente decisivo de la conservación de proteína durante el ayuno 5
- El mecanismo subyacente involucra una disminución en la degradación de proteína muscular 5
Estrategias Basadas en Evidencia para Minimizar Pérdida Muscular
1. Ingesta Proteica Adecuada
La ingesta proteica recomendada es 1.2-1.5 g/kg/día para prevenir pérdida de masa muscular y revertir la pérdida muscular en personas con sarcopenia 6
- En cirrosis alcohólica, el balance de nitrógeno se logró con ingestas de 0.8 g/kg/día, pero estudios confirmaron que pacientes cirróticos pueden utilizar hasta 1.8 g/kg/día de proteína 6
- Durante restricción calórica, los requerimientos de nitrógeno aumentan aproximadamente 25-30% en comparación con regímenes calóricos estándar 7, 8
- La ingesta proteica normal a alta no precipita encefalopatía hepática y puede incluso mejorar el estado mental 6
2. Evitar Ayunos Nocturnos Prolongados
En pacientes cirróticos, después de un ayuno nocturno, las reservas de glucógeno se agotan y las condiciones metabólicas son similares a la inanición prolongada en individuos sanos 9
- Se ha demostrado que un refrigerio nocturno tardío con carbohidratos o alimentación nocturna con suplementos nutricionales orales se asocia con metabolismo proteico mejorado en pacientes cirróticos 9
- Se recomienda evitar ayunar pacientes por más de 12 horas e instituir oportunamente la infusión de glucosa intravenosa a 2-3 g/kg/día 9
- La adopción de un desayuno que contenga proteínas y un refrigerio nocturno tardío para acortar el período de ayuno se recomiendan 6
3. Actividad Física Durante el Ayuno
- El conteo diario de pasos aumentó en 60% durante el período de ayuno en un estudio de 10 días 3
- La fuerza se mantuvo en músculos que no soportan peso y aumentó en músculos que soportan peso (+33%) durante el ayuno combinado con actividad física 3
- El ayuno combinado con actividad física no impacta negativamente la función muscular 3
- La actividad física puede mejorar los efectos beneficiosos de la terapia nutricional 10
4. Suplementación Específica
La suplementación con beta-hidroxi-beta-metilbutirato (HMB) en un ensayo controlado aleatorizado en voluntarios sanos sometidos a 10 días de reposo en cama resultó en una reducción significativa de la pérdida muscular 2
- HMB también se asoció con un aumento en la ganancia de masa muscular durante la fase de rehabilación de 8 semanas, tanto en masa magra total como en masa magra de piernas 2
- La fuerza muscular también pareció preservarse en este estudio 2
5. Consideraciones en Ayuno Intermitente
- El ayuno intermitente a corto plazo (10 días) no reduce las tasas de síntesis de proteína muscular (MPS) en comparación con restricción energética continua o una dieta balanceada en energía con ingesta proteica equivalente 11
- No hubo diferencias en las tasas diarias de MPS entre grupos (ayuno en días alternos: 1.18 ± 0.13, restricción energética continua: 1.13 ± 0.16, y control: 1.18 ± 0.18 %/día) 11
- La masa magra y grasa disminuyeron en magnitud similar entre grupos 11
Contexto Clínico Crítico
En Pacientes Quirúrgicos
- El ayuno preoperatorio se asocia con cambios metabólicos característicos que son paralelos a los asociados con inmovilización 2
- Después de solo un ayuno nocturno corto, el cuerpo permanece capaz de hacer frente a las demandas de glucosa mediante la degradación de glucógeno dentro del hígado 2
- El gasto energético en reposo (REE) aumenta después de la cirugía, con el grado determinado por la magnitud del insulto 2
En Pacientes Críticos
- La enfermedad crítica se asocia con proteólisis marcada y pérdida muscular (hasta 1 kg por día) que se asocia con debilidad adquirida en UCI 10
- En pacientes con trauma severo o sepsis, la pérdida de tejido magro ocurre a pesar del soporte nutricional agresivo 7, 8
- La administración de aminoácidos a 1.3-1.5 g/kg/día proporciona la preservación más efectiva de proteína corporal en pacientes traumatizados; dosis más altas no confieren beneficio adicional 7, 8
En Adultos Mayores
- Solo siete días de reposo en cama resultan en 1 kg de pérdida de masa muscular magra de piernas en adultos mayores 2
- La pérdida de masa muscular ocurre tanto en fibras musculares esqueléticas tipo I (contracción lenta) como tipo II (contracción rápida) 2
- Se requieren 12 semanas de entrenamiento de ejercicio de resistencia para una ganancia de 1.5 kg en masa muscular en adultos mayores 2
Advertencias Clínicas Importantes
- La provisión de glucosa parenteral durante el ayuno ejerce un efecto ahorrador de proteína al reducir la necesidad de degradación de proteína del músculo esquelético 1
- Una disminución rápida en la glucosa plasmática puede precipitar coma con daño neurológico potencialmente irreversible, aunque las cetonas pueden proporcionar una fuente de combustible alternativa 1
- El requerimiento basal de glucosa para un adulto se estima en aproximadamente 2 g·kg⁻¹·día⁻¹ 1
- Durante la pérdida de peso en adultos mayores obesos, la tasa de síntesis de proteína muscular basal no se ve afectada, pero la respuesta anabólica a la ingesta de comida mixta es mayor durante el balance energético negativo 12