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¿Cómo activar la ruta AMPK?

¿Cómo activar la ruta AMPK?

La ruta o vía AMPK es una de las rutas metabólicas que existen en nuestro organismo, responsable de llevar a cabo diferentes procesos que tienen lugar en el mismo. Saber cómo activar esta ruta es fundamental para mejorar nuestra salud y también, nuestra esperanza de vida.

Índice

¿Qué es la ruta AMPK?

Para mantener un peso corporal adecuado debe de existir un balance entre la energía aportada por los alimentos consumidos y el gasto de energía realizado. Este balance está regulado en gran parte por una proteína que se denomina Proteína Quinasa Activada por Adenosin Monofosfato (AMPK) cuyo nombre viene de las siglas en inglés de Adenin Monophosphate Activated Protein Kinase.

La vía AMPK es importante para el metabolismo y sus dos clásicas fases, el anabolismo (creación de tejido) y el catabolismo (destrucción del mismo), pero también para el desarrollo de patologías.

La enzima AMPK está compuesta de tres unidades:

• Unidad α

• Unidad β

• Unidad γ

La unidad α es una unidad catalítica, lo que significa que aumenta la velocidad de una reacción química, pero no es consumida durante esa reacción. Sin embargo, también es reguladora ya que cuenta con una región autoinhibitoria la cual previene que la enzima sea fosforilada cuando no hay depleción de ATP.

Las unidades β y γ son sólo unidades reguladoras que dependen de la cantidad de AMP y de ATP.

Cuando la relación entre AMP (Adenosín Monofosfato) y ATP (Adenosín Trifosfato) es muy elevada, el AMP se une a la unidad γ y esto permite que la enzima AMPK al completo sea activada.

Por su parte, AMP es un éster de ácido fosfórico con un nucleósido adenosina. El AMP está formado por un grupo de fosfato, ribosa y adenina; mientras que ATP está formado por tres grupos de fosfato, ribosa y adenina. La ribosa se une por un lado a la adenina, y por otro, al trifosfato o monofosfato.

Ambos, tanto AMP como ATP sirven para proporcionar energía a las células. 

¿Cuál es la función de la vía AMPK?

La vía AMPK se activa cuando la relación entre el AMP y el ATP indica que la energía disponible para las células comienza a escasear; es decir, cuando el organismo necesita mucha energía, pero puede obtenerla de los nutrientes ingeridos.

Cuando esto ocurre, se activa la enzima AMPK mediante fosforilación (adición de un grupo fosfato a cualquier otra molécula) para iniciar una ruta metabólica gracias a la cual se pueda reponer el ATP que se está consumiendo a nivel muscular. Al activarse, empieza a fosforilar proteínas y grasas, lo cual lleva a una estimulación de la vía catabólica para producir ATP, en detrimento de las vías anabólicas que se encargan de consumir ATP.

Es decir, la vía AMPK se encarga de producir ATP para asegurar la disponibilidad de energía. Por ejemplo, cuando estamos haciendo deporte, en esfuerzo, nuestro organismo activa toda una serie de procesos que se puede englobar dentro de las reacciones del complejo AMPK, con el objetivo de aportar energía y abastecer al músculo y tejidos para la actividad que estamos realizando.

Beneficios de activar la ruta AMPK

Uno de los principales motivos por los cuales la gente se suele interesar por la vía AMPK es debido a su acción sobre las grasas de cuerpo. Las grasas son fundamentales para el organismo ya que constituyen el tejido adiposo del mismo, donde se encuentran unas células llamada adipocitos que contienen triglicéridos, la principal fuente de energía contenida en las grasas. Cuando la AMPK inhibe la acción de la ACC, se produce un descenso de la acumulación de grasas, lo que puede ayudar a perder peso o controlar los triglicéridos, perjudiciales para la salud cardiovascular.

Asimismo, cuando se activa la AMPK por el ayuno intermitente, del que hablaremos más adelante, la vía AMPK se ve activada en el hipotálamo, lo cual provoca una respuesta en nuestro organismo que hará que busquemos ingerir calorías. En el momento en el cual la relación AMP/ATP vuelve a su valor normal, la leptina inhibe la activación de la vía AMPK. Por lo tanto, los estados de hiperglucemia y los elevados niveles de insulina en sangre harán que se inhiba la acción de esta vía.

Mientras que ayunos superiores a las 12 horas provocarán una mayor activación de la ruta AMPK en el hipotálamo, lo que hará que el organismo libere otras hormonas como la adrenalina, noradrenalina, el glucagón o el cortisol, hormonas que favorecen la quema de grasas.

En resumen, cuando tenemos déficit de ATP y se activa la vía AMPK para obtenerlo de nuevo por medio de la oxidación de ácidos grasos en músculo e hígado, se mejora la resistencia a la insulina y la entrada de glucosa en el músculo e inhibición de la síntesis de triglicéridos, ofreciendo estos beneficios a nuestra salud:

- Al mejorar la resistencia a la insulina previene el desarrollo de diabetes tipo 2. La resistencia a la insulina a nivel muscular se encuentra muy vinculada a la disminución de la ruta AMPK. Por tanto, este es uno de los mecanismos por los cuales la persona puede desarrollar resistencia a la insulina y diabetes tipo2. Es importante en los pacientes que sufren todos los síndromes metabólicos derivados de este proceso intenten realizar una activación de la ruta AMPK.

- Previene y mejora el hígado graso asociado al aumento de grasa visceral al inhibir el depósito de grasa en los adipocitos.

- Promueve la biosíntesis mitocondrial y el metabolismo oxidativo, lo que hace que las mitocondrias funcionen mejor e incluso que tengamos más para poder obtener más energía, lo que hace que los procesos de muerte celular en respuesta a la isquemia cardíaca estén inhibidos, evitando el daño cardiovascular.

- La correcta actividad de la AMPK es fundamental para el buen desarrollo y bienestar del corazón. La activación de esta ruta a nivel cardíaco promoverá un mejor metabolismo oxidativo mitocondrial, facilitando el transporte de la glucosa al interior de las células cardíacas mediante el óxido nítrico, lo cual permite que se incremente la energía y se inhiban los procesos de apoptosis y necrosis que se pueden producir ante estados de isquemia o carencia de oxígeno cardíaco.

- Está relacionada con otras hormonas importantes para la obtención de energía, como las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina), el cortisol, las hormonas tiroideas T4 y T3, el glucagón, la hormona del crecimiento y aumenta la producción de hormonas sexuales.

- Reduce la inflamación al inhibir directamente NFKB, un activador de la inflamación.

- Puede mejorar el síndrome de ovario poliquístico.

- En relación con el cáncer hay muchas investigaciones y se cree que puede prevenir algunos tipos de cáncer o frenar su crecimiento, pero se siguen haciendo investigaciones sobre ello. En el año 2003 se descubrió que el supresor tumoral LKB1 se encontraba mediado por la ruta AMPK. Desde entonces han aparecido estudios epidemiológicos en los que se observa como la activación de la AMPK (por ejemplo a través de la metformina) reduce la incidencia de cáncer.

Otros trabajos señalan que la supresión o inhibición de la ruta AMPK en los pacientes con cáncer da como resultado una evolución mucho peor, en especial en cánceres de pulmón, colon o hígado. Por eso cada vez se están realizando más investigaciones en torno al equilibrio metabólico para comprender si la actividad de la ruta AMPK favorece la autofagia y que el sistema inmune del paciente sea capaz de luchar frente a las células tumorales.

¿Cómo activar la ruta AMPK?

Saber cómo activar esta ruta puede ser muy útil para controlar el equilibrio metabólico de nuestro organismo. Para conseguir que se produzca el proceso arriba indicado, podemos hacer las siguientes actividades:

1- Ejercicio físico. Al realizar ejercicio, aumentamos el consumo de ATP, lo que favorece la activación de la ruta AMPK. Cuando más ejercicio hagamos, más activaremos esta enzima. Además, si lo realizamos de forma regular, aumentaremos el gasto de ácidos grasos como fuente de energía para la producción de ATP.

Por otra parte, no todos los ejercicios activan igual la ruta AMPK. Los ejercicios de resistencia consumen una elevada cantidad de ATP, lo que hace que entre en juego la vía AMPK de una forma mucho más intensa y, con ello, se eleva el uso de ácidos grasos como fuente de energía. Los ejercicios de fuerza no lo logran con la misma intensidad.

2- Ayuno intermitente. El ayuno intermitente consiste en realizar, cada día, un período de ayuno e ingerir los alimentos durante otro período. Por ejemplo, seguir una pauta de ayuno intermitente de 16/8, o de 14/10 (horas ayuno/horas para la ingesta), favorecerá la entrada en acción de la AMPK durante esos períodos de ayuno. En estos períodos se empleará glucógeno hepático, disminuirá la cantidad de insulina en sangre, y favorecerá la entrada de hormonas “consumidoras” de grasa.

3- Estrés celular. Siempre que se produzca una situación de estrés celular en la que se disminuya el nivel de ATP, se activará la ruta AMPK. Algunas situaciones que producen estrés celular son la hipoxia (descenso del nivel de oxígeno en el organismo), estrés oxidativo causado por el envejecimiento, isquemia (disminución de la circulación de sangre en una zona del cuerpo) o deprivación de glucosa (descenso anormal en el organismo).

4- Uso de suplementos. Algunos suplementos pueden ayudar a activar la ruta AMPK, como el resveratrol (polifenol presente en las uvas negras), la berberina (sustancia que se encuentra en la cúrcuma o el bérbero europeo), la epigalocatequina (presente en el té verde) o el ácido alfa-lipoico (un antioxidante presente en verduras de hojas verdes). Se aconseja tomarlos a primera hora del día.

5- Ingesta de ciertos medicamentos antidiabéticos. La ruta AMPK puede activarse a través de la Metforfina o la Tiazolidinediona, que son medicamentos que se utilizan en el tratamiento de la diabetes tipo2 y para mejorar la sensibilidad a la insulina. Las tiazolidinedionas, como la rosiglitazona, causan un incremento en la relación AMP/ATP suficiente para llevar a cabo la activación de la AMPK e incrementar la entrada de glucosa al músculo y al tejido adiposo. Por otra parte, se ha encontrado que las tiazolidinedionas también pueden activar a la AMPK indirectamente a través de las adipocinas, en particular de la adiponectina, que incrementa la fosforilación de la AMPK.

6- En cuanto a la alimentación, es preferible que las comidas sean con proteínas, grasas e hidratos de bajo/medio índice glucémico.

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Ideas clave

  • Para mantener un peso corporal adecuado debe de existir un balance entre la energía aportada por los alimentos consumidos y el gasto de energía realizado.
  • Este balance está regulado en gran parte por una proteína que se denomina Proteína Quinasa Activada por Adenosin Monofosfato (AMPK).
  • La vía AMPK se activa cuando la relación entre el AMP y el ATP indica que la energía disponible para las células comienza a escasear; es decir, cuando el organismo necesita mucha energía, pero puede obtenerla de los nutrientes ingeridos.
  • Cuando tenemos déficit de ATP y se activa la vía AMPK se mejora la resistencia a la insulina, obteniendo muchos beneficios como prevenir la diabetes tipo 2, ayudar al corazón, favorecer ciertas hormonas, reducir la inflamación o prevenir el cáncer.
  • Para activar la vía AMPK debemos recurrir al ayuno intermitente, el ejercicio intenso, estrés celular, ingesta de medicamentos antidiabéticos.

Enfermedades relacionadas

Fuente: Thomson DM. The Role of AMPK in the Regulation of Skeletal Muscle Size, Hypertrophy, and Regeneration. Int J Mol Sci. 2018;19(10):3125. Published 2018 Oct 11. doi:10.3390/ijms19103125Lin SC, Hardie DG. AMPK: Sensing Glucose as well as Cellular Energy Status. Cell Metab. 2018;27(2):299‐313. doi:10.1016/j.cmet.2017.10.009Wang Z, Wang N, Liu P, Xie X. AMPK and Cancer. Exp Suppl. 2016;107:203‐226. doi:10.1007/978-3-319-43589-3_9Jeon SM. Regulation and function of AMPK in physiology and diseases. Exp Mol Med. 2016;48(7):e245. Published 2016 Jul 15. doi:10.1038/emm.2016.81

Redacción: Irene García

Supervisión editorial: Tomás Duraj

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