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AMP activa la protein kinasa (AMPK) juntas promueven la homeostasis celular, estimulas vias que incrementan la produccion de energia (lipolisis, glucolisis) e inhibe vias que con
sumen energia (lipogenesis, glucogenogenesis). Esto ha llevado a la idea que la AMPK tiene potenciales farmaceuticos para situaciones como resistencia a la insulina y es de hecho el blanco de medicinas y hormonas que mejoras la sensibilidad a la insulina.

Tejido Adiposo: Energia y Endocrinologia

La forma principal de almacenar energia es por los trigliceridos en el tejido adiposo, en el organismo constantemente almacenamos lipidos,
los adipocitos sintetizan una enzima denominada Lipoproteína Lipasa (LPL), la cual hidroliza las lipoproteínas ricas en triglicéridos como quilomicrones y VLDLs (lipoproteínas de muy baja densidad), produciendo ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos libres entran a los adipocitos donde son reesterificados con glicerol-fosfato para formar triglicéridos (TAGs).
Cuando necesitamos los trigliceridos, son hidrolizados (lipolisis) a acidos grasos y glicerol donde son transportados al sistema sanguineo nuevamente,
Lipolisis requiere varias enzimas actuando simultanea y sucesivamente, principalmete reguladas por el AMP, que a su vez activa la proteina kinasa que cumple con distintas funciones intracelulares.

El tejido adiposo a demás de almacenar grasas, funciona como un órgano endocrino ya que sintetiza, entre otras, leptina y adiponectina. La leptina es una citokina que induce a la reducción de los deseos de la persona de ingerir alimentos, también estimula la oxidación de los ácidos grasos en el hígado y los músculos, en parte a través de la activación de la AMPK.
En contraste con la leptina, la adiponectina concentracion y secrecion es inversamente relacionada al tejido adiposo, los niveles de adiponectina estan dismunuidos en obesos y diabeticos tipo 2. La adiponectina es considerada unas sitetizadora de insulina ya que activa utilizacion de glucosa pero tmbien induce la oxidacion de grasa hepatica.

Regulacion del AMPK


En el tejido adiposo, el ayuno y el ejercicio estimulan la secreción de hormonas adrenérgicas (glucagón y adrenalina), las cuales producen la síntesis de AMPc que activa la AMPK. Se ha sugerido que el ejercicio estimula la secreción de IL-6 por los músculos y ésta activa a la AMPK y la fosforilación de la AMPK se ve disminuida después del ejercicio.
La leptina y la adiponectina son capaces de activar a la AMPK en el tejido adiposo.
Las drogas hipoglicemiantes aumentan la actividad de la AMPK en los adipocitos.
El AMP activa a la AMPK a través de efectos alostéricos y fosforilación mediada por kinasas (LKB1 y calmodulina).
El tratamiento del tejido adiposo con AICAR activa la AMPK.
La fenformina induce la activación de la AMPK y el descenso de la concentración de ATP.
El incremento de la razón AMP/ATP produce la activación de la AMPK.

En el tejido adiposo, el ayuno y el ejercicio activan al AMPK. Puesto que ambas situaciones son concomitantes con estimulación adrenérgica, se pordía prever que los agonistas β-adrenérgicos y su segundo mensajero AMPc estimulan la actividad del AMPK. Se ha sugerido que el efecto del ejercicio en el AMPK del tejido adiposo puede hacer que se produzca la secreción secundaria de IL-6 por los músculos. De hecho, el IL-6 (Además de la leptina y la adiponectina) es capaz de activar al AMPK en F442A en el adipocito y en la disminución de la fosforilación del AMPK que se encuentra después del ejercicio en el tejido adiposo. Las drogas hipoglicemiantes como las biguanidas también inducen un aumento en la actividad de la AMPK en los adipocitos. Las tiazolidinedionas, otra clase de hipoglucemiantes que son ligandos de la transcripción del factor PPARγ fueron incapaces de detectar la activación de AMPK en adipocitos 3T3-L1 con 10 micras de troglitazona, mientras que un aumento de la actividad de la AMPK se muestran en vivo en el tejido adiposo de las ratas tratadas con pioglitazona o rosiglitazona.

AMPK y secreción adipoquina


Como ya mencionado anteriormente el tejido adiposo es ahora considerado un organo endocrino relacionado fuertemente con el equilibrio corporal, en el humano ha sido demostrado que el AICAR incrementa la expresión de la hormona adiponectina insulino-sintetizante. La inhibición de la expresión y secreción de adiponectina es producida por la activación de la AMPK por metformina (una droga anti-diabetes). Los pacientes con diabetes tipo 2 tratados con metformina no mostraron cambio en la concentración de adiponectina sérica ni adipocítica.
La via de la AMPK en la regulacion de la expresion de adiponectin expresion y regulacion siguen sin aclararse.
En el tejido adiposo humano los efectos inhibidores del AICAR en la expresión y secreción de dos citoquinas pro-inflamatorias, TNFa e interleucina-6 (IL-6) han sido demostrados
La TNFa inhibe la expresión de adiponectina, se ha sugerido que la disminución de TNFa puede estar envuelta en la regulación de la expresión de adiponectina y que los efectos del AICAR sobre la adiponectina pueden ser indirectos. La inhibición de la secreción de TNFa y de IL-6 por la AMPK puede ser beneficiosa, ya que la inflamación contribuye al desarrollo de desórdenes asociados con obesidad como la insulino-resistencia. La activación de la AMPK en el tejido adiposo por un decrecimiento de TNFa e IL-6 y un incremento indirecto de la secreción de adiponectina puede contribuir con la prevención o a contrarrestar la resistencia a la insulina en pacientes obesos.

Conclusión


En el hígado, la AMPK es parte de un mecanismo que coordina ciertos cambios en el metabolismo lipídico, desde el anabolismo hasta el catabolismo, con el objetivo de reservar energía. Esto incluye la inhibición de la síntesis lipídica y el aumento de la oxidación de estos compuestos mediada por un contenido disminuido de malonil-CoA debido a la inhibición de la actividad de la ACC. En los adipocitos, la AMPK juega un rol similar en la escasez energética y en la mayor demanda de energía (ejercicio), la activación de la AMPK induce la inhibición de de la síntesis de ácidos grasos y la activación de la oxidación de los mismos, también inhibe la lipólisis. Todas estas acciones de la AMPK tenderán a disminuir la disponibilidad de ácidos grasos en el plasma sanguíneo.
Los ácidos grasos juegan un rol clave en el inicio de la resistencia a la insulina., especialmente en músculos, la activación de la AMPK en el tejido adiposo debe ser extremadamente beneficiosa en los estados de resistencia a la insulina como en la diabetes tipo 2, particularmente porque la activación de la AMPK también reduce la secreción de las citoquinas inflamatorias por parte de los adipocitos.
La acumulación de ácidos grasos libres en el adipocito puede ser deletérea para los procesos de producción de energía por ser éstos desacoplantes mitocondriales.
La AMPK limita la pérdida de energía celular asociada a la lipólisis en los adipocitos.
Sin embargo, aún quedan muchas preguntas sin responder como: ¿puede la AMPK ser estimulada en el tejido adiposo por mecanismos independientes de AMP?, ¿Hay alguna diferencia entre la distribución de la AMPK y la buena respuesta de los tejidos adiposos subcutáneo y viscerales profundos?, ¿todos los estudios que se han realizado en roedores o en células aisladas de verdad se aplican a los humanos?

http://computo.sid.unam.mx/Bioquimica/PDF/2008/01/e_Articulo1.pdf