IngredientesLa alanina (símbolo Ala o A), o α-alanina, es un aminoácido α que se utiliza en la biosíntesis de proteínas. Contiene un grupo amina y un grupo ácido carboxílico, ambos unidos al átomo de carbono central, el cual también porta una cadena lateral de grupo metilo, por lo que se clasifica como un aminoácido α alifático no polar. Su nombre químico sistemático es ácido (S)-2-aminopropanoico, también llamado ácido α-aminopropanoico. Su fórmula molecular es C₃H₇NO₂, abreviada como Ala.
La alanina está codificada por todos los codones que comienzan con GC (GCU, GCC, GCA y GCG). El isómero L de la alanina (levógiro) es el que se incorpora a las proteínas, y la L-alanina ocupa el segundo lugar después de la L-leucina en frecuencia de aparición, representando el 7.8% de la estructura primaria en una muestra de 1,150 proteínas.
La distinción entre los dos estereoisómeros que ocurren naturalmente es importante. La L-alanina, o alfa-alanina (α-alanina), es un constituyente de las proteínas. La forma dextrógira, D-alanina, se encuentra en péptidos de algunas paredes celulares bacterianas (en el peptidoglicano) y en algunos antibióticos peptídicos, y se presenta en los tejidos de muchos crustáceos y moluscos como osmolito. Este artículo se centra específicamente en la L-alanina, la forma biológicamente activa que forma parte de las proteínas.
La alanina es un aminoácido alifático, ya que la cadena lateral unida al átomo de carbono α es un grupo metilo (–CH₃). Es el aminoácido α más simple después de la glicina. La cadena lateral metílica de la alanina no es reactiva y, por lo tanto, casi nunca participa directamente en la función proteica. En condiciones biológicas, la alanina existe en su forma zwitteriónica, con su grupo amina protonado (como −NH₃⁺) y su grupo carboxilo desprotonado (como −CO₂⁻).
De los veinte aminoácidos que ocurren naturalmente, la alanina es el único que puede formar una hélice α estable en agua y tiene la mayor tendencia a formar hélices.
La alanina es un aminoácido no esencial, lo que significa que puede ser fabricado por el cuerpo humano y no necesita obtenerse a través de la dieta. Se describe como "no esencial" porque el cuerpo la produce, pero aun así es necesaria para la biosíntesis de proteínas. Sin embargo, todos los aminoácidos pueden volverse esenciales si el cuerpo no puede producirlos.
La alanina fue sintetizada por primera vez en 1850, cuando Adolph Strecker combinó acetaldehído y amoníaco con cianuro de hidrógeno. El aminoácido fue nombrado Alanin en alemán, en referencia al aldehído, con el interfijo -an- para facilitar la pronunciación, siendo la terminación alemana -in, usada en compuestos químicos, análoga al -ine del inglés.
Una fuente especialmente rica de L-alanina es la fibroína de seda, de la cual el aminoácido fue aislado por primera vez en 1879. La L-alanina, junto con la L-serina, la glicina y la L-prolina, son los principales aminoácidos que componen las proteínas de la seda de araña.
La L-alanina es uno de los compuestos quirales más pequeños y ha sido ampliamente utilizada en los campos alimentario, farmacéutico y veterinario a lo largo de una larga historia. Por ejemplo, se utiliza como terapia nutricional pre y postoperatoria junto con otros L-aminoácidos en la medicina clínica, y como edulcorante por su sabor dulce en la industria alimentaria.
Debido a que la L-alanina no es un extracto botánico o herbal, sino un componente ubicuo de todos los alimentos que contienen proteínas, su "uso tradicional" es inseparable del consumo histórico de alimentos ricos en proteínas en todas las culturas humanas. No existe un registro documentado de que la L-alanina haya sido aislada intencionalmente y administrada como preparación medicinal en sistemas tradicionales de medicina herbal o popular antes de la era moderna de la bioquímica. Su uso clínico y terapéutico comenzó en el siglo XX tras los avances en la química y fisiología de los aminoácidos.
En el contexto industrial y clínico moderno, la L-alanina se utiliza ampliamente en las industrias química, alimentaria y médica. La producción industrial se ha basado principalmente en el proceso enzimático que utiliza ácido L-aspártico derivado del petróleo como sustrato, aunque la producción a partir de biomasa renovable mediante fermentación microbiana ha surgido como una ruta alternativa.
La alanina se encuentra en una amplia variedad de alimentos, pero está particularmente concentrada en las carnes. Las fuentes de origen animal proporcionan concentraciones especialmente altas. Las fuentes dietéticas ricas en L-alanina incluyen carne, aves, pescado, huevos y productos lácteos. Las fuentes vegetales también contribuyen; la L-alanina también está presente en legumbres y granos integrales.
Endógenamente, la alanina puede sintetizarse a partir del piruvato y de aminoácidos de cadena ramificada como la valina, la leucina y la isoleucina. Se produce mediante β-descarboxilación directa del L-aspartato por la L-aspartato β-descarboxilasa, o mediante transaminación del piruvato en el ciclo de la glucosa-alanina, y es un precursor de la gluconeogénesis.
La L-alanina es un aminoácido no esencial que está altamente concentrado en el músculo.
La L-alanina se utiliza ampliamente como suplemento nutricional, como edulcorante y potenciador del sabor en la industria alimentaria, como potenciador del sabor y conservante en la industria de bebidas, como intermediario para la fabricación de medicamentos en la industria farmacéutica, y como suplemento nutricional y agente corrector de acidez en la agricultura y la alimentación animal.
Como suplemento dietético, la L-alanina está disponible en las siguientes formas:
El mecanismo de acción más establecido de la L-alanina es su papel central en el ciclo de la glucosa-alanina, un eje metabólico hepático-muscular. El ciclo de la glucosa-alanina es una vía metabólica en la cual los tejidos extrahepáticos (principalmente el músculo esquelético) exportan nitrógeno y el esqueleto de carbono del piruvato, producido por la glucólisis, hacia el hígado en forma de alanina.
Los roles fisiológicos del ciclo son el transporte de nitrógeno en una forma no tóxica y del sustrato gluconeogénico piruvato hacia el hígado, desplazando así la carga metabólica asociada con la eliminación de nitrógeno y la regeneración de glucosa hacia el hígado. El costo energético neto para el hígado es de aproximadamente 3–5 ATP por ciclo, necesario para sostener la gluconeogénesis y el ciclo de la urea.
El ciclo funciona de la siguiente manera: la alanina se sintetiza en el músculo mediante transaminación del piruvato derivado de la glucosa y se libera al torrente sanguíneo. En el hígado, el esqueleto de carbono de la alanina se reconvierte en glucosa. La glucosa sintetizada a partir de la alanina en el hígado puede utilizarse luego en los músculos para sintetizar alanina nuevamente, cerrando el circuito conocido como el ciclo de la glucosa-alanina.
La alanina es, cuantitativamente, el principal aminoácido liberado por el músculo y extraído por el lecho esplácnico tanto en el período posabsortivo como en el ayuno prolongado en humanos, y la capacidad hepática de conversión de alanina a glucosa supera la de todos los demás aminoácidos.
La insulina inhibe la gluconeogénesis al reducir la captación hepática de alanina. En contraste, en la diabetes se observa un aumento en la extracción hepática de alanina a pesar de la disminución del sustrato circulante. En el ayuno prolongado, la disminución de la liberación de alanina es el mecanismo por el cual se reduce la gluconeogénesis. En circunstancias en las que la alanina es deficiente, como el embarazo y la hipoglucemia cetótica de la infancia, la hipoglucemia por ayuno se acentúa.
Durante muchos años se ha creído que la alanina es el principal aminoácido glucogénico y que el hígado ocupa una posición central en la gluconeogénesis. Los resultados de estudios in vitro, en animales y en humanos demuestran que tanto la alanina como la glutamina desempeñan un papel esencial en la gluconeogénesis en diversas condiciones fisiológicas y patológicas; la alanina es más importante para la gluconeogénesis en el hígado, mientras que la glutamina es el principal precursor de la gluconeogénesis en los riñones y el intestino delgado.
La L-alanina es el aminoácido con los mayores cambios de concentración durante el ayuno prolongado, y actúa como metabolito intermediario en la transferencia de piruvato desde el músculo esquelético hasta el hígado, donde es particularmente relevante para la gluconeogénesis hepática.
Además de ser una fuente de carbono, la L-alanina funciona como un transportador no tóxico de nitrógeno. Cuando los aminoácidos se oxidan para obtener energía en tejidos extrahepáticos, el piruvato producido mediante la glucólisis actúa como aceptor del grupo amino, lo que conduce a la formación de alanina. En los hepatocitos, el grupo amino de la alanina se transfiere al α-cetoglutarato, produciendo piruvato y glutamato. La mayor parte de los grupos amino derivados del glutamato entran al ciclo de la urea, mientras que una fracción menor puede servir como donante de nitrógeno en reacciones biosintéticas. El piruvato generado en el hígado ingresa a la gluconeogénesis y se utiliza para la síntesis de glucosa.
La L-alanina es necesaria para la biosíntesis de proteínas. Su abundancia y simplicidad estructural la convierten en uno de los aminoácidos más frecuentemente incorporados en las cadenas polipeptídicas, aunque su cadena lateral metílica no es reactiva y, por lo tanto, casi nunca participa directamente en la función proteica. Su papel estructural principal consiste en determinar la forma y estabilidad de las proteínas, particularmente en conformaciones helicoidales.
Una búsqueda bibliográfica sistemática de estudios de intervención identificó que la L-alanina se encuentra entre los aminoácidos examinados por sus efectos sobre las concentraciones de glucosa e insulina. La ingesta oral de la mayoría de los aminoácidos individuales induce una respuesta insulínica pero no altera las concentraciones de glucosa en participantes sanos.
Estudios en humanos han demostrado que la infusión de L-alanina estimula la secreción de glucagón. Con solución salina, el glucagón aumentó durante la hipoglucemia en sujetos no diabéticos, pero no en sujetos diabéticos. La infusión de alanina aumentó aún más la secreción de glucagón, lo que indica una vía secretora de glucagón mediada por aminoácidos distinta en el páncreas.
Nivel de evidencia: Moderado (existen estudios clínicos en humanos, principalmente en poblaciones clínicas específicas; faltan ECA a gran escala).
El papel de la L-alanina en la homeostasis de la glucosa sanguínea se ha estudiado en sujetos humanos, especialmente en el contexto de la hipoglucemia en la diabetes mellitus insulinodependiente (tipo 1) (DMID). Varios estudios publicados en revistas revisadas por pares han examinado esta área:
Un estudio referenciado por Wiethop y Cryer, publicado en Diabetes Care (1993), examinó las acciones glucémicas de la alanina y la terbutalina en la DMID, y un artículo complementario examinó su uso en el tratamiento de la hipoglucemia en la DMID. Saleh y Cryer también publicaron un estudio en Diabetes Care (1997) sobre la alanina y la terbutalina en la prevención de la hipoglucemia nocturna en la DMID.
Un importante estudio en humanos examinó la alanina oral en sujetos normales y diabéticos. Se midieron las respuestas de beta-hidroxibutirato en sangre y de ácidos grasos libres plasmáticos, glucosa, insulina y hormona del crecimiento tras la administración de L-alanina oral en dosis de 0.5 o 0.1 g/kg. En sujetos normales y diabéticos adultos no tratados, el beta-hidroxibutirato disminuyó entre 59%–84% (dosis alta) y 34%–47% (dosis baja). Esta reducción se produjo en dos fases: la primera correspondiente a un aumento de la insulina plasmática, y la segunda a una disminución de los ácidos grasos libres (solo con la dosis alta). Sin embargo, la glucosa plasmática se mantuvo estable en sujetos normales y en diabéticos no tratados, pero aumentó significativamente en los diabéticos insulinodependientes.
También se dispone de evidencia en animales. Un estudio en ratas diabéticas inducidas con aloxano encontró que el efecto antidiabético de la L-alanina fue evaluado en ratas diabéticas inducidas con aloxano, divididas en grupos que recibieron 150 y 300 mg/kg de peso corporal de L-alanina. Los resultados indican que 300 mg/kg de L-alanina produjo una disminución significativa (p < .05) del peso y de la glucosa en sangre. La L-alanina también restauró los antioxidantes tisulares, la función renal y hepática, y los estudios histopatológicos mostraron el potencial de la L-alanina para la regeneración de los islotes de Langerhans. Estos hallazgos son preclínicos y no pueden extrapolarse directamente a humanos.
Un estudio animal posterior encontró que la coadministración de L-alanina y L-glutamina restauró importantes antioxidantes tisulares, la función hepática y renal, y rescató la degeneración de las células de los islotes, con estos aminoácidos actuando potencialmente como nutracéuticos para el manejo y tratamiento de la diabetes. Nuevamente, esta evidencia se limita a modelos con roedores.
Resumen: Los datos clínicos en humanos respaldan un papel de la L-alanina en la elevación de la glucosa sanguínea durante la hipoglucemia y en la estimulación de la secreción de glucagón, particularmente en la DMID. Los datos en animales sugieren propiedades antidiabéticas y de protección de los islotes. Faltan ECA confirmatorios a gran escala en humanos.
Nivel de evidencia: Preliminar (un solo estudio clínico pequeño en humanos, vía infusión, resultados parcialmente positivos).
Un estudio clínico en humanos investigó el potencial de la L-alanina para respaldar la función cerebral durante la privación de glucosa. El objetivo fue investigar el potencial del sustrato metabólico no glucosado alanina para sostener la función cerebral durante la privación de glucosa en el ser humano. Se estudió a siete hombres sanos en dos ocasiones, utilizando un clamp hiperinsulinémico de glucosa para reducir la glucosa plasmática arterializada a 2.5 mmol/l, en presencia de una infusión de alanina de 2 mmol/kg/h o de solución salina, midiendo las respuestas hormonales contrarreguladoras, los síntomas y la función cognitiva mediante una minibatería de pruebas sensibles a la hipoglucemia.
La infusión de alanina elevó la alanina y el lactato plasmáticos. La función cognitiva evaluada mediante las subpruebas de palabra y color de Stroop se deterioró menos con alanina que con solución salina (P < 0.01 en ambos casos). Sin embargo, otras pruebas de función cognitiva se deterioraron por igual, y las hormonas contrarreguladoras aumentaron de manera similar durante la hipoglucemia en ambos estudios, excepto por un aumento del glucagón con la alanina. No hubo un efecto significativo de la alanina en las puntuaciones de síntomas autonómicos ni neuroglucopénicos. Los investigadores concluyeron que algunos, pero no todos, los aspectos del rendimiento cognitivo pueden ser respaldados por una infusión de alanina durante la hipoglucemia, y que no está claro si la alanina apoya la función cerebral directamente o mediante una mayor disponibilidad de lactato.
Resumen: Un único estudio pequeño (n=7), de tipo prueba de concepto, mostró beneficios cognitivos parciales durante la hipoglucemia con alanina intravenosa. La vía de administración (infusión, no oral) y el tamaño pequeño de la muestra limitan la generalización.
Nivel de evidencia: Bajo a moderado (series clínicas pequeñas e informes de casos; sin ECA a gran escala).
La L-alanina se ha explorado como adyuvante nutricional en la enfermedad por almacenamiento de glucógeno tipo II (EAG-II), también conocida como enfermedad de Pompe, en la cual el catabolismo muscular es pronunciado.
Un estudio publicado en Neurology (2000) por Bodamer, Halliday y Leonard examinó los efectos de la suplementación con L-alanina en la EAG-II de inicio tardío. Se estudiaron cinco sujetos con la forma de inicio tardío de la EAG-II (rango de edad de 15 a 47 años) y siete sujetos control sanos (rango de edad de 28 a 55 años). Tras la suplementación con alanina, el gasto energético en reposo disminuyó en los pacientes con EAG-II, el flujo de leucina disminuyó significativamente, así como la oxidación de leucina. El estudio concluyó que la L-alanina reduce el recambio proteico y el catabolismo en la EAG-II.
Un informe de caso publicado en Pediatric Neurology describió a un varón con EAG-II infantil tardía que presentó, a los 12 meses de edad, hipotonía muscular y retraso del desarrollo. Se administró suplementación oral con L-alanina durante 5 años. La progresión de la miopatía esquelética fue lenta, y la cardiomiopatía se resolvió casi por completo. Los autores sugirieron que la L-alanina puede ser un suplemento valioso para lactantes con enfermedad por almacenamiento de glucógeno tipo II.
Un informe de caso de 2022 publicado en Italian Journal of Pediatrics (PMC) exploró la suplementación con L-alanina en un paciente con enfermedad de Pompe de inicio infantil (EPII) en terapia de reemplazo enzimático (TRE). El paciente mostró signos físicos de incapacidad para acumular energía cuando estaba exclusivamente en TRE, mientras que se observó un aumento de la masa grasa y una reducción del gasto energético en reposo cuando se suplementó con L-alanina oral (SLAO), lo que probablemente refleja la implementación de vías anabólicas. Los autores señalaron que este fue el primer caso que reportó posibles beneficios de la SLAO en pacientes con EP en TRE, y que aún se necesitan estudios de casos y controles longitudinales para evaluar la posible eficacia del tratamiento combinado de SLAO y TRE.
Un único caso de estudio en un adulto, publicado en J Inherit Metab Dis (2006) por Mundy, Williams, Cousins y Lee, evaluó el efecto de la terapia con L-alanina en un paciente con EAG-II de inicio en la edad adulta. La L-alanina, descrita como una terapia sencilla y relativamente económica, ha demostrado reducir la degradación de proteínas en pacientes con EAG-II, pero no había sido evaluada previamente en cuanto a beneficio clínico en un estudio controlado.
Resumen: Estudios pequeños en humanos e informes de casos muestran consistentemente que la suplementación con L-alanina reduce el catabolismo proteico muscular en la EAG-II. Este es un efecto fisiológicamente coherente. La base de evidencia es pequeña, compuesta por informes de casos y un único estudio controlado con cinco pacientes. Se necesitan ensayos controlados más amplios.
Nivel de evidencia: Preliminar (estudio preclínico murino; datos humanos limitados específicos para la L-alanina sola).
Un estudio preclínico publicado (modelo murino) investigó el efecto ergogénico de la suplementación con BCAA y L-alanina. El estudio corroboró el uso de BCAA combinados con L-alanina (ALA) para respaldar la salud muscular durante el ejercicio fisiológico, subrayando la importancia de la proporción relativa BCAA/ALA en el control de la distribución de los BCAA. Este estudio se realizó en un modelo murino y se describe explícitamente como un estudio preclínico de prueba de concepto, lo que limita su traducción directa a humanos.
La síntesis de alanina se ve favorecida durante el aumento de la degradación de las reservas de glucógeno musculares y el consiguiente suministro de piruvato proveniente de la glucólisis. La glucosa sintetizada a partir de la alanina en el hígado puede utilizarse en los músculos para sintetizar alanina nuevamente. Como resultado del agotamiento gradual de las reservas de glucógeno muscular y la consiguiente disminución de la glucólisis y del suministro de piruvato, la liberación de alanina desde los músculos disminuye, y aumenta la producción de glutamina y su posible uso para la gluconeogénesis.
Resumen: El papel de la L-alanina en la fisiología del ejercicio se comprende bien a nivel mecanístico a través del ciclo de la glucosa-alanina, pero falta evidencia directa de estudios controlados en humanos que demuestre que la suplementación con L-alanina mejora el rendimiento del ejercicio como intervención aislada. Los datos preclínicos son favorables pero no concluyentes.
Nivel de evidencia: Débil (un único ECA pequeño usando una combinación de múltiples aminoácidos, patrocinado por la industria, exploratorio).
Un ensayo exploratorio, aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo evaluó una combinación de cinco aminoácidos —serina, alanina, glutamato, aspartato y tirosina (SAGAT)— por sus efectos en la salud mental y la fatiga en trabajadores de oficina sanos. El ECA se realizó en participantes de entre 20 y 65 años con sensación de fatiga, aleatorizados para recibir SAGAT o placebo, ingerido durante cuatro semanas. Se aplicó una carga transitoria de trabajo mental en el día 0 y después de cuatro semanas de intervención. La sensación de fatiga fue el resultado primario; el estado de ánimo, la función cognitiva, la eficiencia laboral y los marcadores sanguíneos fueron resultados secundarios. El número de participantes analizados para la evaluación de eficacia fue de 20 en el grupo SAGAT y 22 en el grupo placebo.
No hubo diferencias significativas en los resultados primarios (sensación de fatiga). Sin embargo, como resultados secundarios, el grupo SAGAT mostró una mejora significativa en la motivación y la función cognitiva durante el período de recuperación tras la carga de trabajo mental en la intervención de cuatro semanas, en comparación con el placebo. Los autores concluyeron que los hallazgos actuales sugieren que el SAGAT contribuye a mantener una motivación y función cognitiva adecuadas.
Es importante señalar que este estudio fue financiado por Ajinomoto Co., Inc., y todos los autores son empleados de Ajinomoto Co., Inc., lo que introduce un sesgo significativo de la industria. Además, la alanina fue evaluada como parte de una combinación, no de forma aislada, lo que significa que no puede determinarse la contribución específica de la L-alanina. Un resumen independiente de este estudio lo caracterizó como una evidencia de que los aminoácidos suplementarios, incluyendo la alanina, no redujeron las sensaciones de fatiga en trabajadores de oficina agotados.
Resumen: La evidencia sobre el efecto de la L-alanina en la salud mental de individuos sanos es muy débil. El único ECA disponible utilizó una combinación de cinco aminoácidos, fue exploratorio, fue financiado por la industria, no mostró efecto en el resultado primario, y reportó solo hallazgos modestos en los resultados secundarios.
Nivel de evidencia: Moderado (múltiples ECA pequeños en poblaciones pediátricas; resultados mixtos).
La L-alanina se ha estudiado como aditivo en soluciones de rehidratación oral (SRO), en base a su capacidad de mejorar el cotransporte de sodio y agua a través del epitelio intestinal mediante transportadores de aminoácidos acoplados a sodio.
Un ensayo aleatorizado, doble ciego, publicado en J Pediatr Gastroenterol Nutr (1991) determinó si agregar 90 mmol/L de alanina, con una reducción de glucosa a 90 mmol/L (SRO de alanina), mejoraba la eficacia de la SRO estándar de la OMS. Ciento veintinueve varones de entre 3 y 48 meses con deshidratación leve a moderada fueron asignados aleatoriamente a uno de los grupos de tratamiento. En el período de 0 a 6 horas, la producción de orina mediana fue significativamente mayor en el grupo de SRO con alanina (p < 0.05). Entre las 0 horas y la recuperación, los valores medianos de duración de la diarrea, consumo de SRO y producción de heces fueron menores en el grupo de SRO con alanina, pero estas diferencias con el grupo de SRO de la OMS no fueron estadísticamente significativas.
Un ensayo controlado independiente publicado en Acta Paediatrica (1995) evaluó una SRO hipoosmolar que contenía L-alanina y glucosa frente a la SRO estándar de la OMS en 55 niños con diarrea persistente. La producción de heces fue significativamente menor en los lactantes que recibieron la SRO hipoosmolar en comparación con los que recibieron la SRO de la OMS durante 0–24 h (p = 0.04), 0–48 h (p = 0.01), 0–72 h (p = 0.04) y 0–96 h (p = 0.03). Además, se encontró que una SRO hipoosmolar que contenía L-alanina y glucosa fue tan eficaz como una solución intravenosa y más efectiva que la SRO de la OMS para la reposición de la pérdida continua de heces en la diarrea persistente.
Un ensayo ciego en lactantes con diarrea aguda (publicado en J Pediatr, 1991) examinó a 20 lactantes varones menores de un año. El estudio evaluó la eficacia de agregar 30 mmol/L de alanina a la solución de rehidratación oral estándar de la OMS. La rehidratación fue satisfactoria en ambos grupos, pero la SRO que contenía alanina no redujo las tasas de purgación de los lactantes en comparación con quienes recibieron la SRO estándar.
Resumen: Los estudios de SRO suplementadas con alanina en poblaciones pediátricas muestran algunas mejoras en la producción de heces y la eficiencia de la rehidratación en ensayos específicos, particularmente para la diarrea persistente, pero los resultados no son uniformemente positivos. Los tamaños de muestra son pequeños y los resultados son mixtos entre los estudios.
Las siguientes dosis reflejan las reportadas específicamente en la literatura científica. No deben interpretarse como dosis recomendadas.
La L-alanina es un aminoácido de origen natural presente en todos los alimentos que contienen proteínas y se sintetiza de forma endógena. Como tal, tiene un perfil de seguridad generalmente favorable a niveles dietéticos. Se utiliza como terapia nutricional pre y postoperatoria junto con otros L-aminoácidos en la medicina clínica.
La L-alfa-alanina puede aumentar los niveles de azúcar en sangre en personas con diabetes. Esto puede ser útil si los niveles de azúcar en sangre son demasiado bajos, pero puede ser perjudicial si los niveles de azúcar en sangre son normales o demasiado altos. El azúcar en sangre debe monitorearse cuidadosamente en personas con diabetes que utilicen alanina.
Este efecto bidireccional sobre la glucosa es farmacológicamente significativo: mientras que la L-alanina se estudia como tratamiento para la hipoglucemia, su actividad gluconeogénica puede ser contraproducente en estados diabéticos normoglucémicos o hiperglucémicos. En diabéticos insulinodependientes, la alanina oral produjo un aumento significativo de la glucosa plasmática.
Un estudio publicado en Endocrinology, Diabetes & Metabolism (2022) demostró que el d-β-hidroxibutirato exógeno reduce la glucosa sanguínea en parte al disminuir la disponibilidad de L-alanina para la gluconeogénesis. La L-alanina es el aminoácido con los mayores cambios de concentración durante el ayuno prolongado, y la infusión de cuerpos cetónicos reduce los niveles sanguíneos de L-alanina más que los de cualquier otro aminoácido. Por lo tanto, las personas que suplementan con cetonas exógenas pueden experimentar alteraciones en los niveles de L-alanina y en la dinámica gluconeogénica, una interacción mecanísticamente relevante pero clínicamente no confirmada.
Varios estudios en humanos examinaron la alanina en el contexto de la hipoglucemia inducida por insulina. Se midieron las respuestas del glucagón a la hipoglucemia en ocho pacientes con diabetes tipo 1 y seis sujetos no diabéticos durante estudios con clamp hiperinsulinémico. Los sujetos fueron estudiados en tres ocasiones aleatorizadas con infusión de alanina en dosis baja o alta, o solución salina. Con solución salina, el glucagón aumentó durante la hipoglucemia en sujetos no diabéticos, pero no en sujetos diabéticos. Esto implica que la capacidad de la alanina para estimular el glucagón se conserva en pacientes con diabetes tipo 1, incluso cuando la respuesta basal del glucagón a la hipoglucemia está afectada, una interacción clínicamente relevante para quienes reciben terapia de insulina.
La L-alanina se utiliza como terapia nutricional pre y postoperatoria junto con otros L-aminoácidos en la medicina clínica. Cuando se utiliza vía intravenosa, se administra bajo supervisión médica en entornos clínicos controlados.
Debido a que la L-alanina es el sustrato principal para la gluconeogénesis hepática y es metabolizada extensamente por el hígado, la alanina aminotransferasa (ALT) es la enzima clave involucrada. No se ha documentado que la suplementación con alanina cause hepatotoxicidad a dosis dietéticas o suplementarias, aunque las personas con disfunción hepática significativa tendrían alterado el metabolismo de la alanina.
Es importante distinguir la L-alanina de la beta-alanina (β-alanina), que es un compuesto estructuralmente diferente con propiedades farmacológicas distintas. La beta-alanina es bien conocida por producir parestesia transitoria (hormigueo en la piel) a dosis suplementarias típicas, un efecto que no se atribuye a la L-alanina en la literatura publicada. La D-alanina, o beta-alanina, no se encuentra en las proteínas, pero ocurre naturalmente en dos péptidos, la carnosina y la anserina, presentes en el músculo de los mamíferos. La confusión entre estos compuestos en contextos de suplementos comerciales es común, y sus mecanismos y bases de evidencia son distintos.
Condiciones de salud que L-alanina puede ayudar a apoyar.
Se ha demostrado en estudios con animales que la suplementación con L-alanina restaura las enzimas antioxidantes tisulares agotadas por la diabetes. También contribuye indirectamente a la defensa antioxidante a través de su papel en el metabolismo del glutatión y como sustrato para los dipéptidos de alanil-glutamina utilizados clínicamente para favorecer la homeostasis redox.
La L-alanina es el principal aminoácido gluconeogénico y un regulador central de la glucosa sanguínea a través del ciclo glucosa-alanina (ciclo de Cahill). Los datos clínicos en humanos muestran que puede elevar la glucosa sanguínea durante la hipoglucemia en la diabetes dependiente de insulina. Los estudios en animales también demuestran una disminución significativa de la glucosa sanguínea en modelos diabéticos, posiblemente mediante la activación de la AMPK hepática.
La L-alanina favorece la producción de energía celular al aportar piruvato al ciclo del ATC (ciclo de Krebs) y al proporcionar sustrato gluconeogénico al hígado, el cual suministra glucosa para la síntesis de ATP celular en los tejidos periféricos. El ciclo de la glucosa-alanina es un mecanismo directo de soporte energético intercelular durante períodos de baja disponibilidad de carbohidratos.
La L-alanina participa directamente en el metabolismo energético al transportar esqueletos de carbono desde el músculo esquelético hasta el hígado, donde se convierten en glucosa mediante la gluconeogénesis para sostener la producción de ATP. Esta transferencia energética interorgánica, conocida como el ciclo de Cahill, está bien establecida en la fisiología humana. Se demostró que la infusión intravenosa de alanina en humanos con 60 horas de ayuno estimula marcadamente la gluconeogénesis hepática y el flujo oxidativo.
La L-alanina ha sido evaluada clínicamente como tratamiento para la hipoglucemia iatrogénica en pacientes diabéticos insulinodependientes. Un ensayo clínico controlado demostró que la L-alanina oral produce una recuperación sostenida de la glucemia tras la hipoglucemia, superior en duración a la glucosa oral sola. Su mecanismo se basa en la gluconeogénesis hepática.
La L-alanina es un eje metabólico central que vincula el catabolismo muscular, la gluconeogénesis hepática, la eliminación de nitrógeno y el ciclo de la urea. Es el aminoácido individual más importante para el tráfico intercelular de carbono y nitrógeno entre órganos. También se ha demostrado la activación de la AMPK hepática por la L-alanina, lo que la vincula con una regulación metabólica más amplia.
Durante el ejercicio sostenido o intenso, la liberación de L-alanina desde el músculo esquelético aumenta a medida que se activa el ciclo glucosa-alanina para mantener la glucemia y eliminar el amoníaco. Estudios en humanos confirman el aumento de la alanina circulante con el ejercicio y el papel del ciclo en prolongar la disponibilidad de glucosa para el músculo en actividad. Esta función bioquímica respalda directamente la capacidad de resistencia.
Una combinación de glicina, L-alanina y ácido glutámico se estudió como tratamiento para los síntomas de la hiperplasia prostática benigna (HPB) ya en 1958. Los estudios clínicos encontraron que la mezcla de aminoácidos reducía los síntomas urinarios y el tamaño de la próstata. La L-alanina es uno de los tres aminoácidos de esta combinación históricamente documentada.
Sistemas corporales que L-alanina puede ayudar a apoyar.
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