AMPK e Salute | Cos’è, a Cosa Serve | Benefici, Come Aumentarla

Che Cos’è

L’AMPK (Proteina chinasi attivata dall’AMP) è una proteina presente nel corpo umano che agisce da "sensore/interruttore di energia".

Come ricorda il suo nome, questo enzima viene attivato dall’AMP (un indicatore di bassi livelli energetici), mentre viene inibito dall’ATP.

Pertanto, quando i livelli di energia cellulare scarseggiano, l’AMPK si attiva innescando una serie di risposte biologiche compensative.

Tali risposte fanno passare da uno stato di anabolismo e accumulo di riserve energetiche a uno stato di catabolismo e produzione di energia.

Per fare un esempio, l’AMPK inibisce la sintesi di acidi grassi mentre ne stimola l’ossidazione per produrre energia (ATP).

A Cosa Serve

L’AMPK è un enzima ubiquitario che esiste in diverse forme isoenzimatiche. In questo modo regola un gran numero di processi metabolici.

In generale, l’AMPK attiva le vie che producono ATP e inibisce quelle che lo consumano.

Una volta attivato, l’AMPK attiva altri enzimi per limitare il consumo di ATP e aumentarne la sintesi.

I risultati di queste reazioni si traducono in ^{3, 4, 5}:

• aumentata ossidazione dei grassi a scopo energetico;
• attivazione dell’autofagia (che favorisce il rinnovamento cellulare e il riciclo di componenti cellulari danneggiate);
• soppressione della sintesi proteica;
• soppressione della sintesi lipidica;
• attivazione della gluconeogenesi;
• attivazione della glicogenolisi (produzione di glucosio nel fegato);
• inibizione della glicogenosintesi;
• inibizione della sintesi proteica;
• stimolo dell’attività mitocondriale, della mitofagia (rimozione dei mitocondri invecchiati mediante autofagia) e della biogenesi mitocondriale (sintesi di nuovi mitocondri);
• aumentata captazione cellulare del glucosio (l’AMPK favorisce la migrazione verso la membrana cellulare dei trasportatori del glucosio, favorendo l’ingresso dello zucchero nelle cellule);
• aumento delle difese antiossidanti (ad es. stimolando la sintesi di superossido dismutasi, NRF2 e UCP2);
• riduzione dell’infiammazione.

Ruolo nella Salute

L’AMPK è coinvolto in diversi percorsi di longevità e può promuovere un invecchiamento sano ⁴. Ad esempio, nei vermi l’attivazione dell’AMPK può aumentare la durata della vita fino al 15% ⁶.

In generale, vari studi hanno dimostrato che l’AMPK svolge un ruolo cruciale nell’aumento della longevità e nell’estensione della durata della vita indotti dalla restrizione calorica nei vermi, nei moscerini della frutta e nei roditori ³.

L’attivazione dell’AMPK svolge anche un ruolo protettivo dalle malattie cardiovascolari, dal diabete e dall’obesità ⁷.

Pertanto, ha ricevuto molta attenzione come potenziale bersaglio per il trattamento di malattie associate a perturbazioni metaboliche.

mTOR e AMPK

Oltre all’AMPK, un altro importante sensore dell’energia cellulare è mTOR (bersaglio meccanicistico della rapamicina).

mTOR regola il metabolismo e la crescita cellulare attivando percorsi anabolici come la sintesi di proteine ​​e acidi grassi.

AMPK opera invece sul rovescio della medaglia, attivando percorsi catabolici come l’ossidazione dei grassi e l’autofagia.

In condizioni normali, l’attività di AMPK e mTOR è coordinata e bilanciata per mantenere l’omeostasi e una buona salute.

In alcune malattie del benessere si è notata una perdita di tale equilibrio, come testimoniato dall’iperattivazione di mTOR nell’obesità, nella sindrome metabolica e nel diabete di tipo 2 ⁸

Ciò contribuisce alla resistenza all’insulina, alla ridotta tolleranza al glucosio e alla ridotta autofagia comunemente osservate nelle malattie metaboliche.

Si è anche visto che la ridotta attività dell’AMPK è associata a un aumento dell’infiammazione nel tessuto adiposo e alla resistenza all’insulina negli individui patologicamente obesi ³.

Data la relazione reciproca tra mTOR e segnalazione AMPK, gli agenti farmacologici che possono attivare AMPK rappresentano un’area di ricerca promettente.

Come Aumentare AMPK

Esercizio fisico

L’esercizio consuma energia, riducendo i livelli di ATP e aumentando quelli di AMP.

La conseguente carenza di energia stimola l’attivazione di AMPK ⁵.

L’AMPK è stimolato anche dall’aumento del calcio citosolico che consegue all’intensa e ripetuta contrazione muscolare, nonché dall’aumento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) associato all’esercizio fisico ^{2, 1} .

Molti effetti benefici dell’esercizio fisico, come l’effetto di sensibilizzazione all’insulina, sono mediati dall’aumentata attivazione di AMPK ³.

Dieta e Integratori

L’eccesso di cibo inibisce l’AMPK, la cui attività è tipicamente ridotta negli individui obesi ³.

In condizioni di ipernutrizione, gli alti livelli di glucosio, insulina, grassi saturi e aminoacidi (in particolare BCAA) inibiscono l’AMPK ³.

Al contrario, una carenza di cibo (ad es. attraverso il digiuno intermittente o la restrizione calorica) attiva l’AMPK attraverso molteplici meccanismi ³.

Anche i polifenoli presenti in natura, come il resveratrolo ¹⁰, la quercetina ¹¹, la genisteina ¹², l’epigallocatechina gallato (una catechina contenuta nel tè verde) ¹² e l’apigenina ¹⁵, sono potenti attivatori dell’AMPK.

È stato dimostrato che anche la berberina ¹³ e l’acido alfa lipoico ¹⁴ sono attivatori dell’AMPK.

Farmaci

Come spiegato, l’attivazione dell’AMPK migliora la sensibilità all’insulina ³. Al contrario, la sua carenza porta a una ridotta tolleranza al glucosio ¹⁶.

I farmaci ipoglicemizzanti metformina ¹⁷ e tiazolidinedioni (TZD) agiscono in parte attivando l’AMPK. In questo modo, aumentano l’assorbimento cellulare del glucosio e l’ossidazione degli acidi grassi, diminuendo al contempo il rilascio di glucosio dal fegato ¹.

Anche i salicilati rappresentano attivatori diretti dell’AMPK ¹.

In effetti, l’aspirina riduce gli acidi grassi liberi circolanti e i livelli di trigliceridi nei pazienti obesi con diabete di tipo 2 e aumenta l’ossidazione dei grassi durante il digiuno negli esseri umani sani, il che può essere spiegato dall’effetto diretto dell’aspirina sull’attivazione dell’AMPK ³.