A leucina, assim como a valina e isoleucina, é um aminoácido (aa) de cadeia ramificada (ACR). Os ACR representam aproximadamente 35% dos aminoácidos essenciais em proteínas musculares e, já foi demosntrado que sua suplementação pode influenciar o controle da massa muscular em diversas condições atróficas, como por exemplo, caquexia induzida por câncer ou SIDA e envelhecimento, inclusive na ausência de exercícios físicos. Também já foi postulado que o fornecimento de leucina isoladamente estimula a síntese protéica muscular tão efetivamente quanto a mistura dos três ACR.
O mTOR (mammalian Target of Rapamycin), proteína pertencente à família das fosfoinositidas (PI), exerce funções essenciais na fisiologia celular, regulando inúmeros processos vitais envolvidos na síntese de proteínas. O mTOR é ativado por diversos estímulos incluindo insulina, fatores de crescimento e nutrientes. Aa’s modulam positivamente o mTOR, sendo que a leucina é o aa mais eficiente na ativação do mTOR, na maioria das células.
A deficiência de nutrientes ou de energia modula negativamente mTOR. A falta de leucina causa, por exemplo, uma rápida inativação da sinalização de mTOR, sendo que nesta situação ocorre uma incapacidade da ativação por meio de fatores extracelulares, como a insulina. Baixos níveis celulares de ATP também modulam negativamente a sinalização do mTOR.
A insulina parece ser inefetiva na estimulação de síntese protéica enquanto a disponibilidade de aa’s estiver baixa, independente da dose de insulina. Cabe ressaltar que a administração oral de leucina produz ligeiro e transitório aumento na concentração de insulina sérica, fato este que age também de modo permissivo para a estimulação da síntese protéica induzida por este aminoácido.
Acerca da leucina e de suas propriedades gerais vale reforçar a relação existente com a leptina, um dos hormônios relacionados com a saciedade. A secreção deste hormônio é regulada em nível de tradução do mRNA por mTOR e seu agonista, leucina.
Já foi reportado que a suplementação com leucina é bastante segura, pois apresenta valor calórico mínimo, não estimula gliconeogênese e também não aumenta a taxa de filtração glomerular, como acontece, por exemplo, com a alanina. A ingestão de leucina pode ser útil para evitar a perda de massa magra em uma variedade de condições fisiopatológicas, inatividade física e reabilitação de traumas e cirurgias, quando se observa o fenômeno de resistência anabólica aos aa’s. Além disso, a suplementação deste aa pode ser utilizada como terapia coadjuvante no tratamento da obesidade, acentuando o metabolismo e estimulando a produção de leptina.
Portanto, a leucina não deveria ser vista simplesmente como um constituinte de proteínas, mas como um sinalizador na regulação de diversas funções celulares.

