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La vía AMPk, la quema de grasas ¿y más?

La vía AMPk trabaja como un sensor de energía que, cuando se activa en determinados tejidos, aumenta la quema de grasas.

La vía AMPk también participa en varias vías de longevidad y puede promover un envejecimiento saludable. Pero, desde una perspectiva de los objetivos que tienes, tanto a nivel muscular como de quema de grasas, hay algunas cuestiones clave.

Además de activar las vías catabólicas que generan ATP, esta vía también desactiva casi todas las vías anabólicas principales.

Esta “rueda” de objetivos, muestra los subprocesos por los cuales la esta vía induce o inhibe otros procesos.

La AMPk se definió originalmente por su capacidad para fosforilar e inactivar tanto la acetil-CoA carboxilasa (ACC1) como la 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMGR), las enzimas reguladoras clave de la síntesis de ácidos grasos y esteroles, respectivamente [139,140].

La síntesis de ácidos grasos se desarrollan mediante varios procesos, por tanto cuando buscas bajar de peso, quemando grasas, deberías comprenderlos de alguna manera.

La AMPk: La enzima energética

La enzima AMPk (proteína quinasa activada por la 5′AMP) juega un papel clave en el equilibrio energético… todas las criaturas desde levaduras a humanos, tenemos esta enzima…

La enzima puede detectar el nivel de energía (número de moléculas de ATP) en una célula y ayuda a regular las respuestas cuando es demasiado bajo o alto.

La AMPk se produce en varios tejidos, incluidos el hígado, el cerebro, las células grasas y los músculos [1]. Y, si bien su actividad depende de factores externos como la dieta y el ejercicio, todos las heredamos de nuestros padres.

AMPK

La AMPk y el estímulo del metabolismo

La AMPk en el hipotálamo detecta nuestro nivel de producción de energía en el cuerpo (en forma de ATP), aumenta el gasto energético y también puede aumentar el apetito (cuando se activa en el hipotálamo).

Cuando la energía celular es baja, la AMPk se activa y se dirige a una variedad de procesos, cuya respuesta neta es un aumento en la producción de energía y una disminución coordinada en el uso de energía (ATP).

La AMPk hipotalámica aumenta el apetito, aumenta la producción y absorción de glucosa, reduce la producción de calor y disminuye la producción de energía [2].

Aunque es probable que esta vía esté involucrada en el control celular en la mayoría de las células del cuerpo, nos enfocamos en:

  • El hígado,
  • Las células grasas del músculo esquelético y,
  • El cerebro (específicamente el hipotálamo, que es el área principalmente involucrada en el apetito / hambre y regulación del peso corporal)

Para explicar su acción analizamos su papel en el metabolismo de carbohidratos, grasas y proteínas en los tejidos periféricos y la regulación del peso corporal en el cerebro.

La AMPk: carbohidratos y grasas

Con respecto a los carbohidratos, la activación de la AMPk inhibe el almacenamiento de glucógeno y aumenta la absorción de glucosa y, parece estar muy involucrada en mejorar la sensibilidad a la insulina por esta razón.

Entonces, ¿qué pasa con el metabolismo de las grasas?

  • En el hígado, su activación disminuye la síntesis de ácidos grasos y colesterol.
  • En las células musculares, su activación aumenta la oxidación de los ácidos grasos (es decir, se quema más grasa).

También parece que la activación de la AMPk es una de las claves de cómo el entrenamiento de fuerza provoca adaptaciones como una mayor síntesis de proteínas mitocondriales [3].

En las células grasas, esto disminuye tanto la síntesis de ácidos grasos como la lipólisis (al inhibir la lipasa sensible a hormonas)

La AMPk: ¿y los músculos?

OK, hasta ahora todo bien, ¿verdad?, con excepción de la inhibición de la lipólisis, parece que la activación de la AMPk es algo genial, porque aumenta la absorción de glucosa y la oxidación de ácidos grasos en las células del músculo esquelético.

Entonces, ¿por qué no subir sus niveles todo el tiempo?

  • La primera razón es que su activación suprime la síntesis de proteínas al reducir la vía anabólica mTOR, que está muy involucrada en la síntesis de proteínas [4].
  • El panorama general es que apaga los procesos energéticamente costosos (como la síntesis de proteínas) y activa los procesos de producción de energía (como la oxidación de glucosa y grasas).

Entonces, una inhibición la síntesis de proteínas del músculo esquelético es la primera respuesta. Por ejemplo puede suprimir las PPAR alfa y PPAR gamma, dos proteínas importantes que regulan el metabolismo y la expresión génica.

  • La segunda razón tiene que ver con los efectos de la activación de la AMPk en el cerebro, donde su activación tiene un efecto negativo, que es aumentar el apetito.
  • La grelina, que tiende a aumentar el apetito y la ingesta de alimentos, aumenta los niveles de AMPk en el cerebro, mientras que la leptina, que tiende a disminuir el apetito y la ingesta de alimentos (más o menos) disminuye sus niveles.

Además, la disponibilidad de nutrientes afecta la AMPk cerebral (probablemente a través de la leptina y la grelina). Si disminuyes el apetito, aumentas los niveles de AMPk en el músculo y esto lo puedes hacer mediante un inhibidor de apetito, si no lo controlas a diario.



Multifunciones: ¿mitocondrias y más?

Además de los procesos relacionados con la pérdida de grasa mediante un mecanismo bien estudiado, también:

  • Promueve el reciclaje celular, controlando calidad de subunidades moleculares y celulares al degradar las proteínas dañadas o mal plegadas e incluso las mitocondrias dañadas y esto genera energía
  • Regula las mitocondrias y tiene la capacidad de mejorar su actividad mitocondrial tanto a largo como a largo plazo, incluso renovándolas.

En cierto modo la reducción de la actividad mitocondrial, reduce en gran medida el rendimiento muscular [5].

  • La AMPk actúa además como antioxidante, porque incrementa la defensa antioxidante durante el estrés oxidativo. Esto lo hace mediante la producción de varias proteínas antioxidantes, como NRF2, superóxido dismutasa y proteína desacoplante 2 (UCP2) [6].
  • Sorprendentemente, ayuda con la entrega de oxígeno durante el sueño o en altitud y, esto protege contra la inestabilidad respiratoria aguda (como la hipoxia).
  • Aumenta el flujo sanguíneo a través de la vasodilatación (ensanchamiento de los vasos sanguíneos), al estimular la liberación de óxido nítrico en los vasos sanguíneos [7].
  • La activación de AMPk mejora la sensibilidad a la insulina, que es una pieza clave tanto para la definición como para las ganancias musculares. [6].

Qué pasa con la inflamación

En un interesante ciclo, la AMPk puede disminuir la inflamación y ser disminuida por la inflamación.

  • Cuando se acciona, también ejerce potentes efectos antiinflamatorios.
  • Inhibe la inflamación actuando indirectamente sobre el agente NFκB, un activador clave de la inflamación [6].

Si bien la AMPk podría tener muchos efectos beneficiosos en la inflamación crónica, generalmente se reduce en tales estados.

En este contexto te sugerimos usar los omega-3, que además de activar la señalización AMPk/PGC-1alfa, tiene un poder antiinflamatorio notorio [8].



Los vínculos con la longevidad

Algunos investigadores creen que el aumento relacionado con la edad en los niveles de inflamación crónica es responsable de la supresión de la actividad de AMPk con el tiempo.

Pero, su activación puede ayudar a múltiples vías de longevidad y promover un envejecimiento saludable, sobre todo mediante la reducción de producción de ciertas proteínas y el mejoramiento de la autofagia (la renovación de las mitocondrias celulares).

Las vías de longevidad de la AMPk:

  • Activa las proteínas FOXO de longevidad.
  • Activa el regulador antioxidante maestro NRF2.
  • Inhibe el “regulador maestro” de la lipogénesis SREBPc.
  • Inhibe indirectamente a la vía mTOR.

La investigación sobre la longevidad es un campo polémico, y se desconoce el papel preciso de la enzima, sin embargo las formas de activación de varios elementos vinculantes a la longevidad están bien determinadas.

Cómo activar la vía AMPk

No existe magia ni fórmula secreta, sin embargo  son cuatro o cinco factores que impulsan su activación para la quema de grasas.

Antes que nada, cuando entrenas a alta intensidad, la ATP pasa a ADP, para luego pasar a AMP, lo que activa la AMPk. La activación estimula al GLUT-4 (complejo transportador), lo que induce a una glucólisis mayor y la disponibilidad de glucógeno en este escenario, es el factor que permite usar los sustratos como las grasas para obtener energía.

  • El ejercicio utiliza energía (en forma de ATP) y la falta de energía resultante estimula la AMPk mediante las contracciones musculares. Los efectos se dan mediante una mayor sensibilidad a la insulina.
  • La restricción calórica activa la AMPk a través de múltiples mecanismos; uno de ellos es la secreción de adiponectina de las células grasas, que la activa en múltiples tejidos incluidos los músculos esqueléticos.

En el caso de su inhibición o supresión, hay algunos procesos que están determinados y producen lo contrario.

  • Los niveles altos de glucosa.
  • los niveles altos de aminoácidos, especialmente los aminoácidos de cadena ramificada.
  • El exceso de grasas saturadas y,
  • La insulina elevada también inhibe la AMPk.

Además, a nivel hormonal, las citocinas antiinflamatorias activan la AMPk, mientras que las citocinas proinflamatorias la suprimen.

La suplementación y la AMPk

Una forma indirecta que ayuda a la quema de grasas en forma efectiva es mediante esta vía y, para ello, además de reducir la inflamación mediante los omega-3 o usando los inhibidores de apetito, existen otros aportes naturales.

La quercetina vegetal, que suele estar presentes en frutas, verduras y cereales activa o incrementa la AMPk en las células grasa, el hígado y los músculos, pero inhibe su par hipotalámica [9] y, lo mismo ocurre en cierta medida en muchos suplementos revitalizantes.



Varios ginsenósidos presentes en el ginseng activan la AMPk, lo que da como resultado un aumento de la captación de glucosa, una disminución de los niveles de triglicéridos y colesterol en el hígado y la inhibición de la producción de grasas y glucosa en el hígado [10].

La acetil-L-carnitina (ALC) inhibe la resistencia a la insulina mediante la vía AMPk en las células del músculo esquelético, lo que implica mejor rendimiento y al final de cuentas mayor sensibilidad para absorber los nutrientes claves en el post-entrenamiento [11].

Referencias

  1. Cell Metabolism – 2005: AMP-activated protein kinase: Ancient energy gauge provides clues to modern understanding of metabolism
  2. Neural Plast. – 2016: Hypothalamic AMPK as a Regulator of Energy Homeostasis
  3. Aschenback, WG et. al. 5′ Adenosine monophosphate-activated protein kinase, metabolism and exercise. Sports Med (2004) 91-103.
  4. Bolster, DR. AMP-activated protein kinase supresses protein synthesis in rat skeletal muscle through down-regulated mammalian target of rapomyacin (mTOR) signaling. J Biol Chem (2002) 277: 23977-23980.
  5. Cell Metab. – 2015: AMPK at the Nexus of Energetics and Aging
  6. Exp Mol Med- 2016: Regulation and function of AMPK in physiology and diseases
  7. Vascul Pharmacol – 2015: Vascular AMPK as an attractive target in the treatment of vascular complications of obesity
  8. Mar Drugs – 2019: Omega-3 Fatty Acids-Enriched Fish Oil Activates AMPK/PGC-1alfa Signaling and Prevents Obesity-Related Skeletal Muscle Wasting
  9. J Nutr Biochem – 2014: Quercetin inhibits AMPK/TXNIP activation and reduces inflammatory lesions to improve insulin signaling defect in the hypothalamus of high fructose-fed rats
  10. Exp Mol Med – 2016: AMPK activators: mechanisms of action and physiological activities
  11. Science Direct – 2009: Acetyl-l-carnitine inhibits TNF-α-induced insulin resistance via AMPK pathway in rat skeletal muscle cells

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