AMINOÁCIDOS DE CADENA RAMIFICADA
Y SU METABOLISMO EN EL CRECIMIENTO
MUSCULAR: MECANISMOS BIOQUÍMICOS Y
EVIDENCIA SOBRE LA SÍNTESIS PROTEICA
MUSCULAR
BRANCHED-CHAIN AMINO ACIDS AND THEIR METABOLISM IN
MUSCLE GROWTH: BIOCHEMICAL MECHANISMS AND EVIDENCE
ON MUSCLE PROTEIN SYNTHESIS
Luis Ernesto Martínez Castillo
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Mexico
Ximena Lopez Garcia
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Mexico
José Alberto Ariza Ortega
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Mexico
Nelly del Socorro Cruz Cansino
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Mexico
pág. 6146
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v10i5.26454
Aminoácidos de Cadena Ramificada y su Metabolismo en el Crecimiento
Muscular: Mecanismos Bioquímicos y Evidencia sobre la Síntesis Proteica
Muscular
Luis Ernesto Martínez Castillo1
torrenth96@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-2566-812X
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Mexico
Ximena Lopez Garcia
ximenanik@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-3617-0818
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Mexico
José Alberto Ariza Ortega
jose_ariza@uaeh.edu.mx
https://orcid.org/0000-0002-2163-4593
Universidad autónoma del estado de Hidalgo
Mexico
Nelly del Socorro Cruz Cansino
ncruz@uaeh.edu.mx
https://orcid.org/0000-0002-6771-3684
Universidad autónoma del estado de Hidalgo
Mexico
RESUMEN
Objetivo: Analizar la evidencia científica sobre el metabolismo de los aminoácidos de cadena
ramificada (BCAA), leucina, isoleucina y valina, y los mecanismos bioquímicos mediante los cuales
participan en la regulación de la síntesis proteica y el crecimiento del músculo esquelético.
Metodología: Se realizó una revisión narrativa con búsqueda estructurada en PubMed/MEDLINE,
priorizando revisiones recientes, ensayos clínicos y estudios metabólicos en humanos. Se analizaron
absorción, transporte y catabolismo de BCAA; señalización leucina-mTORC1; síntesis proteica
muscular (MPS); y efectos agudos y crónicos de la suplementación. Resultados: La ingestión de 5.6 g
de BCAA después del ejercicio incrementó aproximadamente 300% las concentraciones plasmáticas
de leucina e isoleucina y 144% las de valina, y aumentó 22% la MPS miofibrilar frente al placebo. Una
bebida con 6.25 g de proteína enriquecida hasta proporcionar 5 g de leucina mantuvo un incremento
aproximado de 220% de MPS durante el periodo posprandial tardío. En adultos mayores, 10 g de
aminoácidos esenciales con 3.5 g de leucina mantuvieron aproximadamente 90% elevada la MPS hasta
24 h después del ejercicio. Sin embargo, intervenciones prolongadas no demuestran consistentemente
que la suplementación con leucina produzca hipertrofia muscular. Conclusión: La leucina constituye el
principal BCAA señalizador de mTORC1, pero la síntesis proteica sostenida requiere todos los
aminoácidos esenciales y se potencia mediante ejercicio de resistencia. Los BCAA aislados no
sustituyen una fuente proteica completa.
Palabras clave: aminoácidos esenciales, crecimiento muscular, leucina, mtorc1, síntesis proteica
muscular
1
Autor principal
Correspondencia: torrenth96@gmail.com
pág. 6147
Branched-Chain Amino Acids and Their Metabolism in Muscle Growth:
Biochemical Mechanisms and Evidence on Muscle Protein Synthesis
ABSTRACT
Objective: To analyze scientific evidence on branched-chain amino acid (BCAA) metabolism—leucine,
isoleucine, and valine—and the biochemical mechanisms through which these amino acids participate
in the regulation of skeletal muscle protein synthesis and growth. Methodology: A narrative review
with a structured PubMed/MEDLINE search was conducted, prioritizing recent reviews, clinical trials,
and human metabolic studies. BCAA absorption, transport and catabolism, leucine-mTORC1 signaling,
muscle protein synthesis (MPS), and acute and chronic supplementation effects were analyzed. Results:
Ingestion of 5.6 g BCAA following resistance exercise increased plasma leucine and isoleucine
concentrations by approximately 300% and valine by 144%, while increasing myofibrillar MPS by 22%
compared with placebo. A beverage containing 6.25 g protein enriched to provide 5 g leucine
maintained an approximately 220% increase in late postprandial MPS. In older adults, 10 g essential
amino acids containing 3.5 g leucine maintained MPS approximately 90% above baseline up to 24 h
after resistance exercise. However, longer-term interventions do not consistently demonstrate that
leucine supplementation results in muscle hypertrophy. Conclusion: Leucine is the principal BCAA
nutrient signal regulating mTORC1; however, sustained muscle protein synthesis requires the complete
set of essential amino acids and is enhanced by resistance exercise. Isolated BCAA cannot replace
complete dietary protein.
Keywords: essential amino acids, leucine, mTORC1, muscle growth, muscle protein synthesis
Artículo recibido 20 setiembre 2026
Aceptado para publicación: 25 octubre 2026
pág. 6148
INTRODUCCIÓN
El músculo esquelético constituye uno de los principales tejidos metabólicos del organismo y participa
en la locomoción, metabolismo de glucosa y lípidos, utilización de aminoácidos y regulación de la
homeostasis energética. Su masa depende del equilibrio dinámico entre la síntesis proteica muscular
(muscle protein synthesis, MPS) y la degradación proteica. Cuando la síntesis supera repetidamente a
la degradación se favorece un balance proteico neto positivo que, asociado con estímulos mecánicos
como el ejercicio de resistencia, puede contribuir a la hipertrofia muscular (Kaspy et al., 2024).
Entre los factores nutricionales que regulan este equilibrio destacan los aminoácidos esenciales
(essential amino acids, EAA). Los aminoácidos de cadena ramificada (branched-chain amino acids,
BCAA), leucina, isoleucina y valina, constituyen tres de los nueve EAA y representan
aproximadamente 20% de los aminoácidos incorporados a las proteínas. Además de su función
estructural, participan en metabolismo energético, transferencia de nitrógeno y señalización celular
(Kaspy et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
Los BCAA presentan características metabólicas particulares debido a que su catabolismo inicial ocurre
de manera importante en tejidos extrahepáticos. Después de la digestión y absorción intestinal, leucina,
isoleucina y valina alcanzan la circulación sistémica y son captadas por tejidos periféricos. El músculo
esquelético desempeña un papel especialmente importante debido a su masa y a la expresión de enzimas
responsables del metabolismo de BCAA (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
La entrada y distribución celular de los BCAA dependen de sistemas transportadores de aminoácidos
neutros. Una vez en el miocito, pueden incorporarse directamente a nuevas proteínas o ser
metabolizados. La primera reacción catabólica es una transaminación reversible catalizada
principalmente por la aminotransferasa mitocondrial de aminoácidos de cadena ramificada (BCAT2),
que transfiere el grupo amino hacia α-cetoglutarato y genera glutamato y los correspondientes α-
cetoácidos de cadena ramificada (BCKA) (Choi et al., 2024).
Posteriormente, los BCKA son sometidos a una descarboxilación oxidativa irreversible catalizada por
el complejo deshidrogenasa de α-cetoácidos de cadena ramificada (BCKDH). Esta reacción constituye
un punto regulador fundamental del catabolismo de BCAA. Los productos generados se incorporan a
diferentes rutas metabólicas: leucina produce acetil-CoA y acetoacetato; valina genera intermediarios
pág. 6149
que conducen a succinil-CoA; e isoleucina puede producir tanto acetil-CoA como succinil-CoA. En
consecuencia, leucina es exclusivamente cetogénica, valina glucogénica e isoleucina posee
características glucogénicas y cetogénicas (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
El músculo esquelético constituye un sitio cuantitativamente importante para el metabolismo corporal
de BCAA. Su elevada actividad de transaminación favorece además la producción de glutamato, alanina
y glutamina, relacionando el metabolismo de estos aminoácidos con el transporte interorgánico de
nitrógeno. Durante el ejercicio aumenta la demanda energética y puede incrementarse el flujo oxidativo
de BCAA mediante regulación de BCKDH, evidenciando que estos aminoácidos no actúan
exclusivamente como componentes estructurales de las proteínas (Mansoori et al., 2025).
Entre los tres BCAA, la leucina posee la mayor capacidad para actuar como señal nutricional
relacionada con el anabolismo muscular. El aumento de leucina intracelular favorece mecanismos
sensores de nutrientes que convergen sobre el complejo 1 de la diana mecanística de rapamicina
(mechanistic target of rapamycin complex 1, mTORC1), uno de los principales reguladores de
crecimiento celular y síntesis proteica (Kaspy et al., 2024).
La disponibilidad de leucina es detectada mediante mecanismos en los que participan Sestrin2, GATOR
y las GTPasas Rag. La activación de estas últimas favorece el reclutamiento de mTORC1 hacia la
superficie lisosomal, donde señales nutricionales pueden integrarse con señales hormonales y
mecánicas. Una vez activado, mTORC1 regula proteínas relacionadas con el inicio de la traducción,
particularmente p70S6K1 y 4E-BP1, aumentando la capacidad biosintética del músculo (Kaspy et al.,
2024).
Este mecanismo sustenta el concepto de “leucine trigger”, según el cual el incremento posprandial de
leucina constituye una señal relevante para iniciar la respuesta anabólica. Sin embargo, activar la
maquinaria de traducción no equivale a proporcionar todos los componentes necesarios para construir
nuevas proteínas. La síntesis sostenida requiere disponibilidad de los nueve EAA; por ello, una elevada
concentración de leucina puede intensificar la señal anabólica, pero no sustituye la disponibilidad de
los restantes aminoácidos indispensables (Kaspy et al., 2024).
La evidencia experimental humana apoya esta diferencia. Jackman et al. (2017) demostraron que 5.6 g
de BCAA después del ejercicio de resistencia incrementaron las concentraciones plasmáticas de leucina
pág. 6150
e isoleucina aproximadamente 300% y las de valina 144%. Simultáneamente, la MPS miofibrilar
aumentó 22% frente al placebo. Por tanto, los BCAA aislados pueden estimular agudamente MPS,
aunque la magnitud de la respuesta es limitada respecto de la gran elevación de aminoácidos circulantes
(Jackman et al., 2017; Kaspy et al., 2024).
Churchward-Venne et al. (2014) demostraron que el contexto proteico modifica esta respuesta. Una
bebida con 6.25 g de proteína enriquecida hasta proporcionar 5 g de leucina mantuvo una elevación
aproximada de 220% de MPS durante el periodo posprandial tardío, mientras que 25 g de proteína de
suero que aportaban aproximadamente 3 g de leucina produjeron una respuesta cercana a 267%. La
diferencia entre estos resultados y los obtenidos con BCAA aislados respalda la importancia de
proporcionar simultáneamente leucina y los demás EAA necesarios para la síntesis proteica.
La interacción entre leucina y ejercicio adquiere especial relevancia durante el envejecimiento.
Dickinson et al. (2014) observaron que 10 g de EAA con 3.5 g de leucina después de ejercicio de
resistencia mantuvieron aproximadamente 90% elevada la MPS a las 24 h, mientras que una mezcla
con 1.85 g de leucina no sostuvo la misma respuesta. Estos resultados son compatibles con la resistencia
anabólica asociada con la edad y sugieren que una mayor disponibilidad de leucina puede prolongar la
respuesta cuando los demás EAA están presentes.
No obstante, las respuestas agudas no deben interpretarse automáticamente como hipertrofia. Murphy
et al. (2021) observaron que 24 semanas de suplementación dos veces al día con 10 g de proteína y 3 g
de leucina en adultos mayores con baja masa y/o fuerza muscular no incrementaron significativamente
la masa magra apendicular ni la MPS integrada frente al control. Estos resultados muestran que activar
transitoriamente la señalización anabólica representa solamente uno de los factores necesarios para
modificar la masa muscular.
La evidencia de 2026 refuerza esta interpretación. Chung et al. (2026) estudiaron los efectos de una
suplementación hiperproteica rica en leucina en adultos mayores con sarcopenia, mientras otros ensayos
recientes han analizado EAA enriquecidos con leucina asociados con diferentes modalidades de
ejercicio. En conjunto, estos estudios muestran que los efectos sobre composición corporal y función
muscular dependen del estado nutricional, ejercicio, edad, duración de la intervención y aporte total de
proteína, y no exclusivamente de la cantidad aislada de leucina.
pág. 6151
Además, la ausencia de actividad muscular modifica profundamente la respuesta. Estudios recientes de
inmovilización muestran que aumentar la disponibilidad de leucina no necesariamente evita la
reducción de la síntesis proteica muscular producida por desuso. Este resultado enfatiza que el estímulo
mecánico constituye una señal fisiológica independiente que no puede ser sustituida completamente por
una señal nutricional.
Finalmente, una elevación aguda de BCAA después de consumir proteína debe distinguirse de las
concentraciones crónicamente elevadas observadas en determinadas enfermedades metabólicas. La
acumulación persistente de BCAA, BCKA y metabolitos como 3-hidroxiisobutirato se ha relacionado
con resistencia a la insulina, lipotoxicidad y alteraciones del metabolismo energético en obesidad y
diabetes tipo 2. Por tanto, una mayor concentración circulante de BCAA no puede interpretarse
universalmente como beneficiosa (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025). Por lo anterior, el objetivo
de la presente revisión fue analizar el metabolismo de los aminoácidos de cadena ramificada desde su
absorción intestinal hasta su utilización en el músculo esquelético, así como evaluar los mecanismos
bioquímicos y la evidencia cuantitativa que relacionan leucina, isoleucina y valina con la activación de
mTORC1, la síntesis proteica muscular y el crecimiento muscular.
METODOLOGÍA
Diseño de la revisión
Se realizó una revisión narrativa con estrategia de búsqueda estructurada orientada a identificar
evidencia científica relacionada con el metabolismo de BCAA y su participación en la regulación de la
síntesis y crecimiento del músculo esquelético.
Debido a la heterogeneidad existente entre poblaciones, cantidades de aminoácidos administradas,
duración de las intervenciones, protocolos de ejercicio y técnicas utilizadas para cuantificar MPS y
composición corporal, se realizó una síntesis narrativa y comparativa y no un metaanálisis.
Estrategia de búsqueda
La búsqueda bibliográfica se realizó principalmente en PubMed/MEDLINE. Se utilizaron los términos
branched-chain amino acids, BCAA, leucine, isoleucine, valine, skeletal muscle, muscle protein
synthesis, muscle growth, muscle hypertrophy, mTORC1, BCAT2, BCKDH, essential amino acids,
resistance exercise, resistance training, sarcopenia y anabolic resistance.
pág. 6152
Se utilizaron combinaciones mediante operadores booleanos equivalentes a: (“branched-chain amino
acids” OR BCAA OR leucine) AND (“muscle protein synthesis” OR “skeletal muscle” OR
hypertrophy), así como (leucine OR BCAA) AND (mTORC1 OR “resistance exercise” OR sarcopenia).
Se priorizaron estudios recientes y revisiones actualizadas. Se conservaron publicaciones
experimentales anteriores cuando constituían la fuente original de valores cuantitativos de dosis,
concentraciones plasmáticas o MPS que continuaban siendo utilizados para interpretar la evidencia
actual.
Criterios de selección
Se incluyeron ensayos clínicos y estudios metabólicos realizados en humanos adultos que evaluaran
BCAA, leucina, EAA enriquecidos con leucina o proteínas enriquecidas con leucina y que determinaran
MPS, señalización relacionada con mTORC1, masa muscular, fuerza o composición corporal.
También se incluyeron revisiones recientes que permitieran interpretar los mecanismos bioquímicos de
absorción, transporte, transaminación, oxidación y señalización de los BCAA.
Se excluyeron estudios sin relación directa con metabolismo muscular, investigaciones sin información
suficiente sobre la intervención nutricional y trabajos que no permitieran diferenciar el efecto de BCAA
o leucina. Los estudios celulares o animales se consideraron únicamente cuando fueron necesarios para
complementar mecanismos moleculares no evaluables directamente en humanos.
Extracción y análisis de información
Se extrajeron las características de la población, cantidad y composición del suplemento, dosis de
leucina o BCAA, realización de ejercicio, duración de la intervención, concentraciones plasmáticas
cuando estaban disponibles, MPS, señalización molecular y cambios de masa muscular.
Se distinguió entre dosis ingerida, concentración plasmática, activación molecular, MPS y crecimiento
muscular. Esta diferenciación permitió evitar la interpretación de una mayor leucinemia o fosforilación
de mTORC1 como equivalente directo a hipertrofia.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Metabolismo muscular de los BCAA
Después de la absorción intestinal, los BCAA alcanzan la circulación sistémica y son transportados
hacia el músculo esquelético.
pág. 6153
Una vez dentro del miocito pueden incorporarse a nuevas proteínas o ser sometidos a transaminación
mediante BCAT2. Esta enzima produce los correspondientes BCKA y glutamato mediante transferencia
del grupo amino al α-cetoglutarato (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
Posteriormente, BCKDH cataliza la descarboxilación oxidativa irreversible de los BCKA. Esta reacción
constituye un punto regulador del flujo metabólico de los BCAA. Los productos derivados de leucina,
isoleucina y valina pueden contribuir a la formación de acetil-CoA, acetoacetato y/o succinil-CoA,
conectando su catabolismo con el metabolismo energético mitocondrial (Choi et al., 2024; Mansoori et
al., 2025). Simultáneamente, la leucina intracelular actúa como señal de disponibilidad de aminoácidos
y favorece la activación de mTORC1. La coexistencia de estos dos destinos demuestra que los BCAA
pueden actuar tanto como sustratos metabólicos como reguladores de la respuesta anabólica (Kaspy et
al., 2024).
Dosis de BCAA/leucina y respuesta muscular
A continuación en la Tabla 1 se presentan los resultados del efecto de los BCAA en la síntesis proteica
y el crecimiento muscular.
Tabla 1. Dosis de BCAA o leucina y efectos sobre la síntesis proteica y el crecimiento muscular en
humanos
Año y autores
Población/condició
n
Intervención
Resultado principal
2014 –
Churchward-
Venne et al.
Hombres jóvenes;
ejercicio de
resistencia
25 g proteína de
suero
MPS durante 1.5–4.5 h ≈
+267%sobre basal
2014 –
Churchward-
Venne et al.
Hombres jóvenes;
ejercicio de
resistencia
6.25 g proteína
enriquecida
MPS durante 1.5–4.5 h ≈
+220%sobre basal
2014 –
Dickinson et
al.
Hombres mayores;
ejercicio de
resistencia
10 g EAA
MPS ≈ +90% a 5 h, sin mantenerse
elevada a 24 h
2014 –
Dickinson et
al.
Hombres mayores;
ejercicio de
resistencia
10 g EAA
enriquecidos
MPS ≈ +90% a 5 hy permaneció ≈
+90% a 24 h
2017 –
Jackman et al.
10 hombres jóvenes;
ejercicio de
resistencia
BCAA vs.
placebo
Leu +300 ± 96%; Ile +300 ± 88%;
Val +144 ± 59%; MPS +22%
frente a placebo
pág. 6154
2021 –
Murphy et al.
107 adultos ≥65
años; 24 semanas
10 g proteína
enriquecida, dos
veces/día
Sin incremento significativo de
masa magra apendicular o MPS
integrada
2026 –
Chunget al.
Adultos mayores
con o en riesgo de
sarcopenia
Suplementación
hiperproteica rica
en leucina
Evaluó cambios de composición
corporal, función muscular y
expresión génica; muestra la
importancia de estudiar resultados
crónicos además de MPS aguda
Nota. BCAA = aminoácidos de cadena ramificada; EAA = aminoácidos esenciales; Ile = isoleucina; Leu = leucina; MPS =
síntesis proteica muscular; Val = valina. Los estudios presentan diferentes diseños, poblaciones y metodologías; por ello, los
porcentajes no deben interpretarse como una comparación directa de eficacia entre intervenciones.
Los resultados de Churchward-Venne et al. (2014) mostraron que el contenido de leucina puede
modificar la respuesta de una cantidad reducida de proteína. Una bebida con 6.25 g de proteína
enriquecida hasta proporcionar 5 g de leucina mantuvo una elevación aproximada de 220% de la MPS
durante el periodo posprandial tardío. Una dosis de 25 g de proteína de suero que proporcionaba
aproximadamente 3 g de leucina alcanzó aproximadamente 267%.
En adultos mayores, Dickinson et al. (2014) encontraron que 10 g de EAA con 1.85 o 3.5 g de leucina
incrementaron aproximadamente 90% la MPS durante las primeras horas posteriores al ejercicio. Sin
embargo, solamente la mezcla con 3.5 g de leucina mantuvo aproximadamente 90% elevada la MPS a
las 24 h y aumentó la fosforilación de 4E-BP1.
Jackman et al. (2017) demostraron directamente el efecto de BCAA aislados. La ingestión de 5.6 g
aumentó aproximadamente 300% las concentraciones plasmáticas de leucina e isoleucina y 144% las
de valina. La MPS fue de 0.110 ± 0.009%/h frente a 0.090 ± 0.006%/h con placebo, equivalente a un
incremento de 22%.
Sin embargo, la respuesta de largo plazo fue diferente. Murphy et al. (2021) administraron durante 24
semanas 10 g de proteína enriquecida con 3 g de leucina dos veces al día a adultos mayores con baja
masa y/o fuerza muscular. Ni la suplementación con proteína enriquecida con leucina ni su combinación
con EPA y DHA produjeron mejoras significativas en masa magra apendicular, fuerza de prensión,
extensión de rodilla, rendimiento físico o MPS integrada frente al control.
La evidencia más reciente continúa explorando esta diferencia entre señalización aguda y adaptación
crónica. Chung et al. (2026) evaluaron suplementación hiperproteica rica en leucina en adultos mayores
con sarcopenia o riesgo de presentarla, incluyendo variables de composición corporal, función muscular
pág. 6155
y expresión génica. Estos estudios longitudinales permiten valorar si las respuestas moleculares
observadas durante horas se traducen realmente en cambios funcionales o estructurales durante meses.
Ruta metabólica de los BCAA
Las proteínas dietarias son hidrolizadas durante la digestión y liberan leucina, isoleucina y valina junto
con los demás aminoácidos. Después de la absorción intestinal, los BCAA alcanzan la circulación y son
transportados hacia el músculo esquelético (Figura 1).
Figura 1.
Metabolismo de los BCAA desde la absorción intestinal hasta la síntesis proteica muscular
Dentro de la fibra muscular existen dos destinos interrelacionados. En la rama anabólica, leucina actúa
como señal nutricional y favorece la activación de Sestrin2–Rag–mTORC1. mTORC1 regula
posteriormente p70S6K1 y 4E-BP1, favoreciendo el inicio de la traducción. Sin embargo, la producción
efectiva de proteínas miofibrilares requiere simultáneamente los restantes EAA (Kaspy et al., 2024).
En la rama catabólica, leucina, isoleucina y valina son transaminadas por BCAT2 y los BCKA
resultantes son oxidados mediante BCKDH. Los esqueletos carbonados resultantes pueden incorporarse
pág. 6156
al metabolismo mitocondrial para contribuir a la producción de energía (Choi et al., 2024; Mansoori et
al., 2025).
DISCUSIÓN
Los resultados de esta revisión indican que la relación entre BCAA y crecimiento muscular debe
interpretarse mediante la integración de tres procesos: disponibilidad de aminoácidos, señalización
intracelular y estímulo mecánico. Considerar exclusivamente la concentración de leucina o la activación
de mTORC1 puede conducir a sobreestimar el efecto de los suplementos de BCAA sobre la hipertrofia
(Kaspy et al., 2024).
Desde el punto de vista bioquímico, leucina, isoleucina y valina comparten las primeras etapas de
catabolismo mediante BCAT2 y BCKDH, pero presentan destinos carbonados diferentes.
El músculo constituye un tejido importante para estas reacciones y puede modificar el flujo de BCAA
en respuesta al estado energético. De esta manera, los aminoácidos disponibles no se destinan
exclusivamente a síntesis proteica, sino que parte puede oxidarse o contribuir al intercambio de
nitrógeno (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
La leucina se diferencia de isoleucina y valina por su mayor capacidad para regular la señalización
relacionada con mTORC1. Kaspy et al. (2024) señalaron que los estudios humanos muestran
consistentemente que los BCAA, y especialmente leucina, incrementan la fosforilación de proteínas de
la vía mTOR relacionadas con la iniciación de la traducción. Sin embargo, la activación molecular no
implica necesariamente una respuesta proporcional de MPS.
Esta diferencia puede observarse claramente en Jackman et al. (2017). A pesar de que las
concentraciones plasmáticas de leucina e isoleucina aumentaron aproximadamente 300%, la MPS se
incrementó solamente 22% frente al placebo. Bioquímicamente, el resultado es compatible con una
fuerte señal de disponibilidad de leucina que activa la maquinaria de traducción, pero con una
disponibilidad limitada de los seis EAA que no estaban incluidos en el suplemento.
La importancia de los demás EAA se hace evidente al comparar estos resultados con Churchward-
Venne et al. (2014). Cuando 5 g de leucina se administraron dentro de una bebida que además contenía
proteína, la MPS permaneció aproximadamente 220% por encima del basal durante el periodo
posprandial tardío. El resultado no debe atribuirse únicamente a leucina: la proteína proporcionó otros
pág. 6157
aminoácidos indispensables que pudieron utilizarse como sustratos una vez activada la maquinaria
anabólica.
De esta manera puede proponerse un modelo de señal y sustrato. La leucina funciona como una señal
metabólica que informa al músculo de la disponibilidad nutricional y favorece la activación de
mTORC1; sin embargo, los EAA constituyen los sustratos necesarios para ejecutar la síntesis. Si la
señal está presente pero uno o más EAA se convierten en limitantes, la formación de nuevas cadenas
polipeptídicas no puede mantenerse indefinidamente (Kaspy et al., 2024).
Este fenómeno adquiere especial relevancia durante el envejecimiento. Dickinson et al. (2014)
observaron que aumentar la leucina desde 1.85 hasta 3.5 g dentro de 10 g de EAA prolongó la elevación
de MPS hasta 24 h después del ejercicio. Además, 4E-BP1 mostró una respuesta diferencial con la dosis
enriquecida. Estos resultados sugieren que una señal nutricional de mayor magnitud puede ser relevante
frente a la resistencia anabólica, siempre que exista disponibilidad suficiente de los restantes EAA.
Sin embargo, Murphy et al. (2021) mostraron que aumentar repetidamente leucina y proteína no
garantiza una adaptación estructural. Después de 24 semanas, 3 g de leucina con 10 g de proteína dos
veces al día no mejoraron masa magra apendicular ni MPS integrada frente al control en adultos
mayores bien nutridos. Esta aparente discrepancia con los estudios agudos probablemente refleja la
diferencia entre activar temporalmente una ruta de señalización y modificar el balance proteico
acumulativo durante meses.
La evidencia de Chung et al. (2026) amplía esta cuestión hacia poblaciones con sarcopenia, donde el
estado basal del individuo puede modificar la eficacia de una intervención nutricional. Una persona con
ingesta insuficiente de proteína, sarcopenia o riesgo nutricional puede responder de manera diferente a
un adulto bien nutrido. Por ello, los resultados de suplementación no deben extrapolarse
indiscriminadamente entre poblaciones.
El ejercicio de resistencia representa otro componente indispensable. El estímulo mecánico activa
mecanismos anabólicos independientes pero convergentes con las señales nutricionales, y aumenta la
sensibilidad muscular a los aminoácidos. Esto explica por qué la combinación de ejercicio y
alimentación proteica produce un entorno más favorable para la remodelación muscular que cualquiera
de los estímulos aislados (Dickinson et al., 2014; Kaspy et al., 2024).
pág. 6158
Por el contrario, durante inmovilización o desuso disminuye la sensibilidad anabólica del músculo. La
evidencia reciente indica que incrementar leucina durante estas condiciones no necesariamente evita la
reducción de la MPS ni la pérdida muscular. Este hallazgo confirma que la señal nutricional de leucina
no puede sustituir completamente el estímulo mecánico y que la conservación de masa muscular
depende de múltiples señales convergentes.
También debe distinguirse el consumo nutricional de BCAA de su elevación metabólica crónica. Choi
et al. (2024) y Mansoori et al. (2025) describieron que las concentraciones persistentemente elevadas
de BCAA y metabolitos derivados pueden asociarse con obesidad, diabetes tipo 2 y alteraciones de la
señalización de insulina. Entre los mecanismos propuestos se encuentran acumulación de BCKA,
producción de 3-hidroxiisobutirato, lipotoxicidad, inflamación y alteración del metabolismo energético.
Por tanto, no existe una relación lineal según la cual una mayor concentración de BCAA produzca
necesariamente mayor anabolismo muscular. La elevación transitoria posterior al consumo de proteína
constituye una respuesta fisiológica diferente de la acumulación persistente relacionada con alteraciones
metabólicas (Choi et al., 2024; Mansoori et al., 2025).
En conjunto, la evidencia disponible favorece priorizar una ingesta adecuada de proteína de alta calidad
y EAA sobre el uso aislado de BCAA. Los suplementos de BCAA pueden producir señalización
anabólica y aumentar agudamente la MPS, pero la presencia exclusiva de leucina, isoleucina y valina
no proporciona todos los precursores necesarios para maximizar y sostener la síntesis de nuevas
proteínas (Jackman et al., 2017; Kaspy et al., 2024).
Una limitación de la evidencia disponible es la heterogeneidad metodológica. Los estudios difieren en
edad, estado nutricional, entrenamiento, cantidad de proteína habitual, dosis de leucina, proporción de
BCAA, duración, ejercicio y técnica utilizada para determinar MPS. Además, los estudios
experimentales humanos que proporcionan algunos de los datos mecanísticos más importantes fueron
publicados antes de los últimos cinco años. Se mantuvieron en esta revisión porque constituyen las
fuentes originales de valores cuantitativos todavía utilizados para interpretar la evidencia
contemporánea.
Se requieren ensayos que comparen directamente BCAA aislados, leucina aislada, mezclas completas
de EAA y proteínas intactas utilizando cantidades equivalentes de leucina y nitrógeno. Asimismo, será
pág. 6159
importante integrar MPS, degradación proteica, balance neto, composición corporal y función muscular
para determinar hasta qué punto una respuesta bioquímica aguda predice realmente hipertrofia a largo
plazo.
CONCLUSIONES
El crecimiento muscular debe entenderse como resultado de la interacción entre señalización por
leucina, disponibilidad de todos los aminoácidos esenciales, cantidad y calidad de proteína dietaria y
estímulo mecánico producido principalmente por el ejercicio de resistencia. Los BCAA aislados pueden
constituir una señal anabólica, pero no deben considerarse metabólicamente equivalentes ni sustitutos
de una proteína completa.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Choi, B. H., Hyun, S., & Koo, S. H. (2024). The role of BCAA metabolism in metabolic health and
disease. Experimental & Molecular Medicine, 56, 1552–1559. https://doi.org/10.1038/s12276-
024-01263-6
Chung, S. X., Shahar, S., Ajit Singh, D. K., Malek Rivan, N. F., Abdul Karim, N., Nik Fuad, N. F.,
Ong, Y. Q., Arifin, A., & Abd Rahni, A. A. (2026). Efficacy of leucine-rich high protein
supplementation on body composition and muscle function among older adults with sarcopenia:
A randomized controlled trial. European Journal of Nutrition, 65, 17.
https://doi.org/10.1007/s00394-025-03845-0
Churchward-Venne, T. A., Breen, L., Di Donato, D. M., Hector, A. J., Mitchell, C. J., Moore, D. R.,
Stellingwerff, T., Breuille, D., Offord, E. A., Baker, S. K., & Phillips, S. M. (2014). Leucine
supplementation of a low-protein mixed macronutrient beverage enhances myofibrillar protein
synthesis in young men: A double-blind, randomized trial. The American Journal of Clinical
Nutrition, 99(2), 276–286. https://doi.org/10.3945/ajcn.113.068775
Dickinson, J. M., Gundermann, D. M., Walker, D. K., Reidy, P. T., Borack, M. S., Drummond, M. J.,
Arora, M., Volpi, E., & Rasmussen, B. B. (2014). Leucine-enriched amino acid ingestion after
resistance exercise prolongs myofibrillar protein synthesis and amino acid transporter
expression in older men. The Journal of Nutrition, 144(11), 1694–1702.
https://doi.org/10.3945/jn.114.198671
pág. 6160
Jackman, S. R., Witard, O. C., Philp, A., Wallis, G. A., Baar, K., & Tipton, K. D. (2017). Branched-
chain amino acid ingestion stimulates muscle myofibrillar protein synthesis following
resistance exercise in humans. Frontiers in Physiology, 8, 390.
https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00390
Kaspy, M. S., Hannaian, S. J., Bell, Z. W., & Churchward-Venne, T. A. (2024). The effects of branched-
chain amino acids on muscle protein synthesis, muscle protein breakdown and associated
molecular signalling responses in humans: An update. Nutrition Research Reviews, 37(2), 273–
286. https://doi.org/10.1017/S0954422423000197
Mansoori, S., Ho, M. Y. M., Ng, K. K. W., & Cheng, K. K. Y. (2025). Branched-chain amino acid
metabolism: Pathophysiological mechanism and therapeutic intervention in metabolic diseases.
Obesity Reviews, 26(2), e13856. https://doi.org/10.1111/obr.13856
Murphy, C. H., Flanagan, E. M., De Vito, G., Susta, D., Mitchelson, K. A. J., de Marco Castro, E.,
Senden, J. M. G., Goessens, J. P. B., Mikl, M., et al. (2021). Does supplementation with leucine-
enriched protein alone and in combination with fish-oil-derived n-3 PUFA affect muscle mass,
strength, physical performance, and muscle protein synthesis in well-nourished older adults? A
randomized, double-blind, placebo-controlled trial. The American Journal of Clinical
Nutrition, 113(6), 1411–1427. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqaa449