Gustavo Alejandro Rojas Echarry
C.I No. 21102562

Función de la AMP quinasa en el tejido adiposo
Estimado lector, la siguiente información tiene como finalidad hacer llegar y entender la importancia la AMP quinasa en un tejido tan fundamental para la homeóstasis energética como el adiposo, además de unas posibles aplicaciones clínicas basadas en estudios previos. Es importante aclarar que no todas las características de esta enzima serán explicadas ya que esto está basado únicamente en estudios del tejido adiposo.
El tejido adiposo es un tejido conjuntivo especializado, (siendo los adipocitos las principales células) cuyas funciones se pensaban limitadas y que como función principal tendría el almacenamiento de la energía en forma de triacilglicéridos, los cuales al momento de ser necesarios para la producción de la energía son hidrolizados para llevar a cabo esta tarea mediante su transporte como ácidos grasos y glicerol (lipólisis).
El mecanismo de activación de la enzima AMPK en el tejido adiposo tiene lugar en diferentes condiciones fisiológicas, por ejemplo, algunas situaciones de ayuno prolongado y ardua actividad física. Estimulación que se traduce con la activación de vías catabólicas (queaumentanla producción deenergía), a mencionar, el transporte de glucosa, la glucólisis y la β-oxidación de los ácidosgrasos; que a su vez desactivan o limitan vías anabólicas (que consumen energía), comola síntesis de proteínas y la gluconeogénesis.
Todo esto ha llevado al concepto de que la AMPK posee un potencial farmacéutico importante para el tratamiento de pacientes conresistencia a lainsulina (como en la diabetes tipo 2) y es de hecho, el objetivo de los medicamentos existentes y las hormonas que mejoran la sensibilidad a la insulina. 16003-02.jpg
El tejido adiposo es un elemento clave en el metabolismo de la energía, a través de la liberación de los sustratos y las hormonas implicadas en la sensibilidad a la insulina y el metabolismo, ente ellas la leptina, citoquina producida sobre todo pero no completamente por el tejido adiposo, que actúa en el hipotálamo sobre los núcleos que controlan el apetito para suprimirlo, y la Adiponectina la cuál es aparentemente expresada de manera exclusiva en el tejido adiposo y que al activar a la AMPK se incrementa la sensibilidad insulínica y se previene la acumulación de lípidos en el músculo esquelético y en el hígado (limitándose el flujo de salida de ácidos grasos de los adipocitos y trayendo como consecuencia el favorecimiento de la β-oxidación).
La AMP quinasa o AMPK es una enzima que existe en la célula como un complejo heterotromérico, es decir, compuesta por una subunidad α catalizadora y dos subunidades reguladoras (β y γ). Existen diferentes genes con la capacidad de codificar las diferentes isoformas de cada subunidad, las cuales a su vez, pueden conducir a la formación de 12 diferentes complejos, confiriéndole propiedades a la AMPK y mostrando una relativa especificidad tisular.
En el tejido adiposo, la única subunidad conocida desde el punto de vista de su expresión, es la catalítica α1, sin embargo, se conoce como la isoforma predominante, representando la mayor parte de la actividad de la enzima.
Como pudimos ver previamente las elevadas concentraciones y estimulaciones que se puedan presentar de la AMPK se debe a dos factores principales (ayuno y ejercicio), que a su vez están estrechamente relacionados con las cascadas cuyo segundo mensajero es el AMPc (activador de la AMPK), sin embargo existe otros factores (según estudios) que podrían determinar igualmente la activación de esta enzima, como es la secreción de interleucina-6 por el músculo, la secreción de leptina y adiponectina, fármacos hipoglucemiantes como biguanidas y las concentraciones intracelulares de AMP y ATP debido a la presencia de la adenilato quinasa (enzima que cataliza la fosforilación de 2 ADP convirtiéndolos en ATP más AMP).
Un incremento en la concentración de AMP indicaría un descenso del nivel celular de energía, que puede inducir un incremento dramático en la actividad de la AMPK.
Según investigaciones previas, la AMPK se activa por fosforilación por acción de dos quinasas, donde cabe agregar que si no existiría dicha fosforilación, la actividad de esta enzima no se detectaría.
Ahora bien, la primera quinasa, la tirosina quinasa (LBK1) catalizaría la fosforilación de la AMPK en la subunidad α, precisamente en el residuo de treonina 172 (ilustración 2) que se encuentra en el asa de activación. La otra quinasa que activa a la AMPK es la calmodulina quinasa quinasa-β (aunque su papel no ha sido demostrado en el tejido adiposo es importante su mención) la cual es dependiente de Ca2+/ calmodulina (CaMKK-β), fosforila y activa a la AMPK en respuesta a concentraciones altas de calcio (independientemente de los niveles de concentración del AMP). Datos recientes han demostrado que la LBK1 es necesaria para la activación de la AMPK en respuesta al estrés.
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Ilustración 2 http://www.bioscience.org/2009/v14/af/3460/figures.htm

La pérdida de la actividad de la LBK1 en el hígado de un ratón adulto lleva a la perdida completa de la actividad de la AMPK y se asocia con hiperglicemia.
Desde el punto de vista de la diferenciación de los adipocitos se cree que la activación de la AMPK puede inhibir la diferenciación de los preadipocitos, consecuencia no tan inesperada si se toma en cuenta que la diferenciación es un proceso que requiere energía y síntesis de proteínas, dos vías fuertemente inhibidas por la activación de la AMPK.
Si bien relacionamos el descenso de las rutas lipogénicas y la síntesis de triglicéridos con la actividad de la AMPK, hablaremos de una inhibición por fosforilación acompañada de un descenso en la expresión del RNAm de una enzima lipogénica vital (demostrado en diferentes estudios in vitro y en células intactas) , la acetil-CoA carboxilasa (ACC) que sintetiza malonil-CoA a partir de acetil-CoA.
Por otro lado, la sobreexpresión de AMPK se opondría a la fosforilación a la ACC, y esto no ocasionaría un descenso en la actividad lipogénica.
En cuanto a la oxidación de los ácidos grasos, la AMPK induce un aumento de la capacidad

para la oxidación de los ácidos grasos que podría deberse a una disminución de

concentración de malonil-CoA, es decir, si la ACC se inhibe o inactiva, las concentraciones de el mismo descenderían, “aliviando” la inhibición de la carnitina palmitoil transferasa I, que cataliza la entrada de los ácidos grasos a la mitocondria, determinando la velocidad de oxidación.
Desde el punto de vista de la captación de glucosa, las pocas investigaciones de este tema, exponen en un primer término que la AMPK puede influir sobre la captación de glucosa para mejorarla, sin embargo, este hecho no es dependiente de dicha enzima (AMPK). La adiponectina (que aumenta promueve la activación de la AMPK) también es capar de inducir un aumento en la captación de glucosa según investigaciones de adipocitos en ratas. Sin embargo la translocación de transportadores GLUT es poco clara todavía.
En el tejido adiposo, la AMPK es parte de un mecanismo quecoordina los cambios del metabolismo de los lípidos anabólica y catabolicamente en caso de escasez de energía o una mayor demanda de ésta (como el ejercicio), es decir, la AMPK puede dar lugar a la inhibición de la síntesis de ácidos grasos y a la activación de la oxidación de los ácidos grasos. Sin embargo, en los adipocitos AMPK también inhibe la lipólisis.
Los efectos o la actividad misma de la AMPK se relacionan desde un punto de vista dependiente con la disponibilidad de ácidos grasos en el plasma, es decir la actividad de dicha enzima no se llevaría a cabo si no se dispone de ácidos grasos plasmáticos.
Según diferentes investigaciones, los ácidos grasos tienen un papel influyente en lo que respecta al inicio de una resistencia insulínica (especialmente en músculos), la activación de la AMPK en el tejido adiposo puede convertirse en un factor de beneficio para los estados de resistencia insulínica como es el caso de los pacientes con diabetes tipo 2.