La leucina es un aminoácido de cadena corta que juega un papel importante en la síntesis de las proteínas musculares. El tejido muscular forma un porcentaje considerable del peso corporal total y tiene una posición clave en el mantenimiento de la salud en general. A lo largo de los años hay una pérdida progresiva de la masa muscular (sarcopenia). Posiblemente el origen de la sarcopenia es un defecto de la respuesta de la síntesis de las proteínas musculares después de la ingesta de alimentos. La pérdida de la masa muscular conduce a las limitaciones físicas directas, como entre otros la disminución de la movilidad y un riesgo elevado de fracturas. Además, aumenta el riesgo de desarrollar afecciones metabólicas crónicas como la diabetes tipo II. Diversas investigaciones in Vitro e in Vivo demuestran los efectos importantes de la leucina en el metabolismo de las proteínas. La ingesta óptima de este aminoácido posiblemente es un componente importante para combatir la sarcopenia y prevenir las afecciones relacionadas con la sarcopenia.

Junto con la valina y isoleucina, la leucina forma el grupo de los aminoácidos ramificados o  las llamadas Branched Chain Amino Acids (BCAA). En relación con otros aminoácidos tienen una posición única porque la mayor parte de ellos pasan al hígado y se metabolizan más que nada por los músculos estriados y el tejido adiposo.  En consecuencia, después de la ingesta de estos aminoácidos aumenta rápidamente su concentración en el suero. Estos BCAAs esenciales son conocidos por su función anabólica y anti catabólica del metabolismo muscular. La función anabólica está aclarada por el aumento de la síntesis de proteínas y por la inhibición de la proteolisis. Sin embargo, cada vez hay más investigaciones científicas que demuestran que la leucina ejerce un efecto superior sobre el metabolismo proteínico en comparación con la valina y la isoleucina. La síntesis de las proteínas post prandial del tejido muscular incrementa significativamente más después de la ingesta de la leucina que con las otras dos BCAAs. Aunque todavía no se conocen todos los mecanismos de funcionamiento de la síntesis proteínica inducida por la leucina, una parte se puede justificar probablemente por la activación de la proteína mTOR (mammalian target of rapamycina). Vía varios pasos, esta activación inicia la translación del mARN. Por medio del mismo mecanismo que la leucina utiliza para el funcionamiento de la síntesis de las proteínas, el del circuito de mTOR, la leucina también juega un papel importante en el metabolismo de la insulina. La leucina aumenta la liberación de la insulina por las células beta del páncreas. Este potente efecto secretagogo de la leucina tiene un valor potencial para las afecciones que conllevan una disminución de la capacidad de secreción de la insulina.

Diabetes tipo II
Esta afección está caracterizada por una degeneración progresiva de las células beta del páncreas que producen la insulina. Hay una relación causal entre la hiperglucemia y las complicaciones diabéticas. Especialmente los picos de hiperglucemia post prandiales se consideran un factor de riesgo independiente de las afecciones cardiovasculares. Una intervención nutricional con leucina puede aumentar la secreción endógena de la insulina relacionada con la comida y de esta manera reducir la hiperglucemia postprandial. El uso de la leucina posiblemente podría representar una nueva intervención en el tratamiento de la diabetes tipo II. El tratamiento convencional está enfocado en la reducción de la glucosa en sangre, mientras el mecanismo de acción de la leucina está dirigida a la estimulación de las células beta del páncreas. También el papel que juega la leucina en la  síntesis proteínica tiene importancia para la regulación del nivel de glucosa en sangre porque la pérdida del tejido muscular es responsable del 80% de la absorción de glucosa desde la sangre. Aunque sería deseable tener más investigaciones de larga duración, la leucina podría ser una aportación prometedora para el mantenimiento fisiológico de la homeostasis de la glucosa.

Sarcopenia
Con el avance de la edad, sobre todo después de los 50, se pierde paulatinamente masa muscular y su función. Se supone que el mecanismo de función pato-fisiológico de la sarcopenia se explica por la reducción de la respuesta muscular a los estímulos anabolizantes (nutrición y movimiento). Varias investigaciones con gente mayor, entre ellas unas pruebas controladas aleatorizadas, confirman que complementar la nutrición con leucina (como amino ácido libre o como parte de las proteínas alimentarias), incrementa la síntesis de proteínas musculares postprandiales tanto por medio de los mecanismos de insulina dependientes como independientes. De todas las BCAAs la leucina sólo es directamente responsable de la mejoría de la respuesta aguda anabólica. Una suplementación diaria de proteínas con leucina podría ser una estrategia terapéutica para la sarcopenia. Sobre todo en combinación con el esfuerzo físico, podría ser una señal nutritiva importante. Más que nada si se trata de la diabetes tipo II, porque en estas circunstancias físicas hay una pérdida más progresiva de la masa muscular. Hasta qué punto la composición del tejido muscular mejora a largo plazo a consecuencia de la mejoría de la respuesta de la síntesis de las proteínas musculares, requiere aún más investigación.  

Esfuerzo físico y deporte
Hace ya tiempo que en el mundo deportivo se usan las proteínas y aminoácidos. Para mejorar las prestaciones y recuperación en los deportes de fuerza o resistencia se puede aplicar leucina. La ingesta de este aminoácido libre o como parte de la composición de las proteínas (de suero) justo antes del esfuerzo deportivo aumenta la síntesis muscular e inhibe la degradación muscular. Además, disminuye el daño muscular después del ejercicio exhaustivo. Unos estudios in Vivo recientes confirman el efecto en las agujetas retardadas, DOMS (Delayed Onset Muscle Soreness), un efecto común después de los esfuerzos musculares intensivos o prestaciones de atletismo. Sobre todo en deportistas de resistencia, es evidente que necesitan consumir suficientes proteínas /aminoácidos porque un 15% de la cantidad de energía gastada puede ser procedente de las proteínas corporales. Al contrario de lo que se ha pensado hasta ahora, los efectos anabólicos y anticatabólicos del metabolismo muscular no se consiguen con una combinación de BCAAs, sino solamente con la leucina.

Funciones inmunes
Para el mantenimiento de la función inmune, los BCAAs y entre ellos la leucina son imprescindibles.  Las deficiencias de BCAAs inhiben varios aspectos del sistema inmunológico, entre otros la actividad de las células Natural Killer y la proliferación de los linfocitos. Sobre todos los linfocitos gastan muchos BCAAs. Además los BCAAs son la materia base de la parte flexible de las inmunoglobulinas; las sustancias que forman la parte hormonal del sistema inmune. Sin embargo no queda todavía muy claro cómo los BCAAs influyen en el sistema inmunológico. Lo más probable sería que el papel principal que juegan los BCAAs en el sistema inmune sea la síntesis proteínica (aminoácidos presentadores de los antígenos, inmunoglobulinas, citocinas, receptores, aminoácidos de la fase aguda, etc.). Además, una parte de su funcionamiento puede ser justificado por el efecto de ahorro en la L-glutamina.

No se conocen contra indicaciones.

La leucina está bien tolerada en nutrientes y complementos nutritivos, hasta incluso las dosis que sobrepasan mucho la cantidad diaria recomendada (CDR).

No se conoce interacciones.