Vía de señalización de AMPK
La AMPK coordina en el músculo esquelético la respuesta a las variaciones en las necesidades energéticas, pero no es un simple interruptor entre la resistencia y el desarrollo muscular. Los estudios en seres humanos demuestran que no se deben equiparar los marcadores de la AMPK, las reacciones metabólicas agudas y las adaptaciones al entrenamiento a largo plazo.
Auch bekannt als: AMPK, AMP-aktivierte Proteinkinase, Energiesensor
que es
AMPK, la proteína quinasa activada por AMP, es un sensor de energía celular. En el músculo esquelético, ayuda a mantener estables las reservas de energía cuando cambia el recambio de energía coordinando los procesos anabólicos y catabólicos. Esto significa que forma parte de una red de control y no de un interruptor universal que desmonta completamente la estructura y la enciende por completo.
Para la clasificación, deben permanecer separados tres niveles: el estado de activación molecular de AMPK, una respuesta fisiológica como la absorción de glucosa y un resultado a largo plazo como la fuerza o la masa muscular. Un cambio en un nivel no prueba automáticamente un cambio en el siguiente. Un estudio agudo de AICAR en humanos muestra cuán claramente estos niveles pueden divergir.
como funciona
Nivel de energía y activación.
La visión general relacionada con los músculos clasifica la unión de AMP y ADP a la subunidad gamma, así como LKB1 y CaMKKβ como quinasas anteriores en la regulación. Un punto de medición central es la fosforilación en Thr172. Por tanto, la AMPK se regula a través de varias entradas moleculares.
Coordinación del metabolismo.
Durante el ejercicio y la recuperación, la AMPK está relacionada con la absorción y oxidación de sustratos, su almacenamiento y la función mitocondrial. Esto proporciona un modelo plausible de cómo las células musculares distribuyen el combustible según sea necesario. Sin embargo, la visión general no es una síntesis cuantitativa y no asigna un tamaño de efecto uniforme a estos procesos.
La abreviatura común “AMPK activada, mTORC1 y síntesis de proteínas desactivada” va más allá de estos hallazgos. Ni la descripción mecanicista ni el análisis en humanos evaluado trazan una cadena causal completa desde AMPK hasta mTORC1 hasta la hipertrofia muscular a largo plazo. Por lo tanto, un posible conflicto molecular aún no es una interferencia demostrada en el entrenamiento.
Lo que muestran los estudios
AICAR: captación de glucosa sin activación medida de AMPK
En un estudio agudo en 29 hombres sanos de 26 ± 8 años con un IMC de 25 ± 4 kg/m², AICAR aumentó la absorción muscular de 2-desoxiglucosa 2,1 ± 0,8 veces después de tres horas. Una carga en bicicleta la incrementó hasta 4,7 ± 1,7 veces. Con AICAR, la utilización de glucosa en todo el cuerpo aumentó un 7 por ciento, de 9,3 ± 0,6 a 10 ± 0,6 mg/kg/min.
Al mismo tiempo, la actividad medida de AMPK-α1 y AMPK-α2, así como la fosforilación de AMPK, se mantuvo sin cambios después de 20 minutos y después de tres horas de AICAR. El ejercicio en bicicleta, por otro lado, aumentó la fosforilación de AMPK.
Por lo tanto, el experimento muestra una reacción metabólica aguda, pero no hay evidencia de que la activación de AMPK medida haya causado esta reacción. La ingesta de 2-desoxiglucosa es un criterio de valoración metabólico y no una medida de fuerza, rendimiento de resistencia o crecimiento muscular. No se ha entendido completamente qué vía de señalización contribuyó al efecto de AICAR.
Metformina: concentración muscular sin efecto AMPK significativo
En un estudio cruzado aleatorio en diez hombres sanos y delgados, se examinó el tratamiento agudo y de cuatro días con metformina. Las concentraciones máximas fueron 31 micromolar en plasma y 11 micromolar en músculo esquelético. A pesar de esta exposición medida, no hubo ningún efecto significativo del tratamiento sobre la actividad de AMPK en el músculo, ni en reposo ni durante el ejercicio.
Las concentraciones medidas en plasma y músculo proporcionan evidencia de exposición, pero no un umbral efectivo. Falta una comparación directa con la dosis celular del mismo activador. Tampoco existe ningún estudio que registre conjuntamente dosis, concentraciones plasmáticas y musculares, actividad de AMPK y adaptación al entrenamiento a largo plazo. Por lo tanto, las concentraciones por sí solas no proporcionan prueba alguna del mecanismo ni del funcionamiento.
Durante el ejercicio agudo, el lactato, la adrenalina, la frecuencia cardíaca y el esfuerzo percibido subjetivamente fueron mayores con metformina. El resumen no proporciona ningún tamaño de efecto numérico para estos cambios. El breve examen muestra una reacción de estrés aguda modificada, pero ni una pérdida de rendimiento a largo plazo ni daños permanentes.
Estrés agudo y doce semanas de entrenamiento
Un análisis secundario de dos ensayos aleatorios en humanos incluyó a 29 personas con intolerancia a la glucosa y 15 hombres delgados y sanos. Se examinó el estrés agudo y, en uno de los estudios, doce semanas adicionales de entrenamiento. La metformina no afectó significativamente la activación de AMPK relacionada con el ejercicio o el entrenamiento, la respiración mitocondrial y el estrés oxidativo en el músculo.
Este hallazgo nulo cubre dos poblaciones y diferentes períodos de tiempo, pero sigue siendo un análisis secundario de estudios heterogéneos. La fuerza, la sección transversal muscular y el rendimiento de resistencia no fueron criterios de valoración objetivos directos. Los genotipos, los valores iniciales y los patrones de respuesta individual no se han probado ni informado de manera sólida. Por lo tanto, la falta de un efecto medio estadísticamente significativo significa "no mostrado" y no descarta diferencias individuales.
Dosis
- AMPK: AMPK es una vía de señalización endógena y no tiene dosis deportiva. De su función mecanicista no se puede derivar ninguna cantidad objetivo para la activación.
- AICAR y metformina: La dosis y la vía de ingesta no se informan en los resúmenes evaluados. Por lo tanto, de estos estudios no se puede derivar ninguna dosis deportiva ni una transferencia segura entre las dos intervenciones.
- Activadores de AMPK de unión directa: Entre las fuentes evaluadas, no hubo ningún estudio útil controlado en humanos durante varias semanas sobre el rendimiento de fuerza, sección transversal muscular o resistencia en adultos entrenados. Una dosis para este propósito permanece abierta.
- Berberina, frío e hipoxia: Las fuentes evaluadas vinculan estos enfoques con la señalización de AMPK en el músculo esquelético humano y un criterio de valoración del rendimiento de forma incontrolada. Esto no da como resultado una recomendación de dosificación.
Efectos secundarios
La AMPK en sí es una vía de señalización endógena y no una sustancia administrada. Por lo tanto, no se puede derivar ningún perfil de efectos secundarios independiente de la vía de señalización a partir de la descripción general mecanicista. Los riesgos deben evaluarse en función de la intervención y exposición específicas.
Metformina bajo estrés
Con metformina, el lactato, la adrenalina, la frecuencia cardíaca y el esfuerzo percibido subjetivamente aumentaron durante el ejercicio agudo. El mecanismo subyacente no fue determinado en los datos evaluados. La observación proviene de un tratamiento breve que dura uno o cuatro días; La dosis y la vía de administración no se informan en el resumen.
Se midieron marcadores de estrés agudo y esfuerzo percibido, no eventos clínicos. No se han determinado los límites clínicos, la reversibilidad y las consecuencias a largo plazo. Del estudio no se puede derivar ninguna contramedida probada ni un ajuste concreto de la dosis o la vía de administración.
AICAR
El estudio AICAR documenta un aumento de la ingesta de glucosa con una actividad de AMPK medida sin cambios, pero no proporciona un perfil fiable de efectos secundarios a partir de los datos evaluados. Faltan la dosis y la vía de administración y no se han estudiado las consecuencias a largo plazo ni los límites clínicos. De esto no se puede derivar ninguna contramedida.
Clasificación
La revisión relacionada con los músculos describe a la AMPK como un regulador del equilibrio energético, la utilización de sustratos y la función mitocondrial. Los tres estudios en humanos evaluados también muestran que puede ocurrir una reacción metabólica aguda sin una activación adicional de AMPK mensurable y que la metformina no tiene por qué mostrar un efecto de AMPK estadísticamente significativo a pesar de la concentración muscular demostrada.
Esto sólo hace una afirmación limitada para la práctica del entrenamiento: de estas cuatro fuentes, no se puede derivar ni un conflicto inevitable relacionado con AMPK entre el entrenamiento de fuerza y resistencia ni su opuesto. La revisión no proporciona un criterio de valoración de rendimiento crónico, y el análisis en humanos de 12 semanas no probó la secuencia del entrenamiento combinado o la inhibición de la hipertrofia inducida por AMPK. Por lo tanto, estas fuentes no proporcionan una visión completa del campo de investigación.
Las intervenciones farmacológicas tampoco son un sustituto limpio de un experimento de entrenamiento: bajo AICAR, la absorción de glucosa aumentó sin una activación mensurable de AMPK. La metformina llegó al músculo pero no mostró un efecto AMPK significativo en el estudio cruzado corto. En dos estudios aleatorizados adicionales, tampoco hubo un efecto adicional significativo de la metformina sobre la activación de AMPK relacionada con el ejercicio o el entrenamiento.
Una prueba crucial tendría que aleatorizar a adultos entrenados durante varias semanas, confirmar la exposición en el músculo, medir el curso temporal de la señal AMPK y al mismo tiempo registrar criterios de valoración directos como la fuerza, la sección transversal del músculo o el rendimiento de resistencia. Si un cambio específico en la señal muestra un cambio correspondiente en estos puntos finales en condiciones por lo demás idénticas, esto respaldaría la cadena causal. Entre las fuentes evaluadas, no existe ningún estudio controlado en humanos sobre la unión directa de activadores de AMPK.
Esta base de evidencia no muestra que la activación dirigida de AMPK en personas entrenadas mejore la resistencia, inhiba el crecimiento muscular o cree un conflicto causal entre el entrenamiento de fuerza y el de resistencia. Tampoco está claro si el estado de entrenamiento, los valores iniciales o los genotipos explican las diferencias reproducibles. La vía de señalización predice lo que podría suceder. Los puntos finales directos deben mostrar si esto realmente sucede.
Fuentes
- Kjøbsted R et al. AMPK in skeletal muscle function and metabolism. FASEB J. 2018. PubMed
- Cuthbertson DJ et al. 5-aminoimidazole-4-carboxamide 1-beta-D-ribofuranoside acutely stimulates skeletal muscle 2-deoxyglucose uptake in healthy men. Diabetes. 2007. PubMed
- Kristensen JM et al. Metformin does not compromise energy status in human skeletal muscle at rest or during acute exercise: A randomised, crossover trial. Physiol Rep. 2019. PubMed
- Pilmark NS et al. Skeletal muscle adaptations to exercise are not influenced by metformin treatment in humans: secondary analyses of 2 randomized, clinical trials. Appl Physiol Nutr Metab. 2022. PubMed
Este artículo se ha elaborado utilizando sistemas de inteligencia artificial. Más información al respecto