Le AMPK

Il sistema delle proteine chinasi AMP dipendenti

AMPK è una sigla che indica il “sistema delle proteine chinasi AMP dipendenti” e definisce una famiglia di proteine presenti su quasi tutte le cellule umane che hanno la funzione di “sensore” dello stato energetico della cellula.

A questa famiglia di proteine possono legarsi molecole come l’AMP (AdenosinMonoFosfato) o l’ATP (AdenosinTriFosfato) che hanno effetti, rispettivamente, attivatori e inibitori.

Quando il rapporto AMP/ATP si alza (perché aumenta la concentrazione di AMP oppure si riduce l’ATP, come succede durante il digiuno o l’attività fisica) le AMPK si attivano mentre quando questo rapporto cala (perché aumenta la produzione di ATP come accade dopo un pasto) le AMPK si disattivano.

Le AMPK rispondono anche alla variazione dei livelli degli ioni calcio intracellulari indotti dalla contrazione muscolare.

Perché ci interessa tutto questo? Perché queste AMPK hanno grossi effetti sul metabolismo dei glucidi e dei lipidi. Più in dettaglio queste AMPK si attivano quando c’è una forte richiesta energetica (ad esempio durante un digiuno prolungato o un’attività fisica intensa) e innesca una serie di risposte mirate a produrre ATP in modo da ripristinare l’omeostasi. In sostanza tutto il glucosio e gli acidi grassi disponibili non vengono stoccati (sottoforma di glicogeno e trigliceridi) ma vengono utilizzati per permettere ai mitocondri di produrre nuovo ATP per ribilanciare il rapporto AMP/ATP e riportare in “stato di quiete” le cellule.

Un altro effetto delle AMPK è quello sul metabolismo proteico dove inibisce l’mTOR molecola responsabile della crescita muscolare nei mammiferi (uomo compreso). Siccome la sintesi di proteine è un processo molto dispendioso dal punto di vista energetico (circa 0.7 kcal per ogni grammo di proteine “costruite”) questo processo viene inibito dalle AMPK perché, in condizioni di carenza energetica, non avrebbe senso “sprecare” energie nella costruzione di nuovo tessuto. Di conseguenza quando le AMPK sono attive la sintesi proteica è inibita.

Un ultimo importante effetto delle AMPK è quello di indurre l’esposizione dei GLUT (i recettori per il glucosio) sulle membrane delle cellule. Anche qui l’obiettivo è quello di consentire alla cellula di captare quanto più glucosio possibile e consentire la produzione di ATP. Questo meccanismo consente di migliorare la sensibilità recettoriale delle cellule al glucosio. Questo risulta essere un effetto molto importante nei soggetti insulino resistenti/diabetici perché permette di riprendere affinità con gli zuccheri senza l’intervento dell’insulina.

E questo ci permette di capire che la via maestra da seguire nei soggetti insulino resistenti passa attraverso il controllo alimentare (eccesso calorico = inibizione AMPK = minor esposizione dei GLUT) e l’attività fisica (consumo energetico = attivazione AMPK = maggior esposizione GLUT).

Quindi, riassumendo, bilancio energetico e attività fisica di intensità medio alta sono due aspetti da cui non si può prescindere nei piani di ricomposizione corporea. Questo ci da il la per approfondire l’argomento relativo alla sensibilità insulinica e all’insulino resistenza.

 

LETTURE CONSIGLIATE:

Cantó C., Auwerx J. - "Calorie restriction: is AMPK as a key sensor and effector?” - Physiology 2011

Friedrichsen M., Mortensen B., Pehmøller C., Birk J.B., Wojtaszewski J.F.P. – “Exercise-induced AMPK Activity in Skeletal Muscle: Role in Glucose Uptake and Insulin Sensitivity” - Mol Cell Endocrinol 2013

Siliprandi N., Tettamanti G. – “Biochimica medica” - Piccin

Tortora V., Rizza W. – “La dieta chetogenica”

Arienti, Fiorilli – “Biochimica dell’attività motoria” - Piccin