A via AMPK, a queima de gordura e mais?

A via AMPk funciona como um sensor de energia que, quando é ativado em determinados tecidos, aumenta a queima de gordura.

A via AMPk também participa em várias vias associadas à longevidade e pode promover um envelhecimento saudável. Mas, do ponto de vista dos objetivos que se tem, tanto a nível muscular como da queima de gordura, existem algumas questões fundamentais.

Além de ativar as vias catabólicas que geram ATP, esta via também desativa quase todas as principais vias anabólicas.

Esta «roda» de alvos mostra os subprocessos através dos quais esta via induz ou inibe outros processos.

A AMPk foi originalmente definida pela sua capacidade de fosforilar e inativar tanto a acetil-CoA carboxilase (ACC1) como a 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA redutase (HMGR), as principais enzimas reguladoras da síntese de ácidos gordos e esteróis, respetivamente [139,140].

A síntese de ácidos gordos desenvolve-se através de vários processos; por isso, quando se procura perder peso queimando gordura, deve-se compreendê-los de alguma forma.

A AMPk: a enzima energética

A enzima AMPk (proteína cinase ativada pela 5′AMP) desempenha um papel fundamental no equilíbrio energético… todas as criaturas, desde as leveduras até aos seres humanos, temos esta enzima…

A enzima consegue detetar o nível de energia (número de moléculas de ATP) numa célula e ajuda a regular as respostas quando este é demasiado baixo ou elevado.

A AMPk é produzida em vários tecidos, incluindo o fígado, o cérebro, as células adiposas e os músculos [1]. E, embora a sua atividade dependa de fatores externos, como a alimentação e o exercício, todos herdamos esta enzima dos nossos pais.

A AMPk e o estímulo do metabolismo

A AMPk no hipotálamo deteta o nosso nível de produção de energia no organismo (sob a forma de ATP), aumenta o gasto energético e também pode aumentar o apetite (quando é ativada no hipotálamo).

Quando a energia celular é baixa, a AMPk é ativada e direciona-se para uma variedade de processos, cuja resposta líquida é um aumento da produção de energia e uma diminuição coordenada da utilização de energia (ATP).

A AMPk hipotalâmica aumenta o apetite, aumenta a produção e a absorção de glicose, reduz a produção de calor e diminui a produção de energia [2].

Embora seja provável que esta via esteja envolvida no controlo celular na maioria das células do corpo, centramo-nos em:

• O fígado,
• As células adiposas do músculo esquelético e,
• O cérebro (especificamente o hipotálamo, que é a área principalmente envolvida no apetite/fome e na regulação do peso corporal)

Para explicar a sua acção, analisamos o seu papel no metabolismo dos hidratos de carbono, das gorduras e das proteínas nos tecidos periféricos, bem como na regulação do peso corporal no cérebro.

A AMPk: hidratos de carbono e gorduras

No que diz respeito aos hidratos de carbono, a activação da AMPk inibe o armazenamento de glicogénio e aumenta a absorção de glicose e, por essa razão, parece estar muito envolvida na melhoria da sensibilidade à insulina.

Então, o que acontece com o metabolismo das gorduras?

• No fígado, a sua activação diminui a síntese de ácidos gordos e colesterol.
• Nas células musculares, a sua activação aumenta a oxidação dos ácidos gordos (ou seja, queima-se mais gordura).

Também parece que a activação da AMPk é uma das chaves para compreender como o treino de força provoca adaptações, como uma maior síntese de proteínas mitocondriais [3].

Nas células adiposas, isto diminui tanto a síntese de ácidos gordos como a lipólise (ao inibir a lipase sensível às hormonas).

A AMPk: e os músculos?

OK, até agora tudo bem, certo? Com excepção da inibição da lipólise, parece que a activação da AMPk é algo excelente, porque aumenta a absorção de glicose e a oxidação de ácidos gordos nas células do músculo esquelético.

Então, porque não aumentar os seus níveis durante todo o tempo?

• A primeira razão é que a sua activação suprime a síntese de proteínas ao reduzir a via anabólica mTOR, que está muito envolvida na síntese de proteínas [4].
• O panorama geral é que desliga os processos energeticamente dispendiosos (como a síntese de proteínas) e activa os processos de produção de energia (como a oxidação da glicose e das gorduras).

Assim, uma inibição da síntese de proteínas do músculo esquelético é a primeira resposta. Por exemplo, pode suprimir as PPAR alfa e PPAR gama, duas proteínas importantes que regulam o metabolismo e a expressão genética.

• A segunda razão está relacionada com os efeitos da activação da AMPk no cérebro, onde a sua activação tem um efeito negativo: aumentar o apetite.
• A grelina, que tende a aumentar o apetite e a ingestão de alimentos, aumenta os níveis de AMPk no cérebro, enquanto a leptina, que tende a diminuir o apetite e a ingestão de alimentos (mais ou menos), diminui os seus níveis.

Além disso, a disponibilidade de nutrientes afeta a AMPk cerebral (provavelmente através da leptina e da grelina). Se reduzir o apetite, aumenta os níveis de AMPk no músculo, o que pode fazer através de um inibidor do apetite, caso não o controle diariamente.

Multifunções: mitocôndrias e mais?

Além dos processos relacionados com a perda de gordura através de um mecanismo bem estudado, também:

• Promove a reciclagem celular, controlando a qualidade das subunidades moleculares e celulares ao degradar proteínas danificadas ou mal dobradas e até mitocôndrias danificadas, gerando energia.
• Regula as mitocôndrias e tem a capacidade de melhorar a sua atividade mitocondrial tanto a curto como a longo prazo, inclusive renovando-as.

De certo modo, a redução da atividade mitocondrial reduz significativamente o desempenho muscular [5].

• A AMPk atua também como antioxidante, porque aumenta a defesa antioxidante durante o stresse oxidativo. Fá-lo através da produção de várias proteínas antioxidantes, como NRF2, a superóxido dismutase e a proteína desacopladora 2 (UCP2) [6].
• Surpreendentemente, ajuda no fornecimento de oxigénio durante o sono ou em altitude e, deste modo, protege contra a instabilidade respiratória aguda (como a hipóxia).
• Aumenta o fluxo sanguíneo através da vasodilatação (dilatação dos vasos sanguíneos), ao estimular a libertação de óxido nítrico nos vasos sanguíneos [7].
• A ativação da AMPk melhora a sensibilidade à insulina, que é fundamental tanto para a definição como para os ganhos musculares. [6].

O que acontece com a inflamação

Num ciclo interessante, a AMPk pode diminuir a inflamação e ser diminuída pela inflamação.

• Quando é ativada, também exerce potentes efeitos anti-inflamatórios.
• Inibe a inflamação ao atuar indiretamente sobre o agente NFκB, um ativador fundamental da inflamação [6].

Embora a AMPk possa ter muitos efeitos benéficos na inflamação crónica, geralmente diminui nesses estados.

Neste contexto, sugerimos-lhe o uso de ómega-3 que, além de ativar a sinalização AMPk/PGC-1alfa, tem um notório poder anti-inflamatório [8].

As ligações à longevidade

Alguns investigadores acreditam que o aumento, relacionado com a idade, dos níveis de inflamação crónica é responsável pela supressão da atividade da AMPk ao longo do tempo.

No entanto, a sua ativação pode ajudar múltiplas vias de longevidade e promover um envelhecimento saudável, sobretudo através da redução da produção de certas proteínas e da melhoria da autofagia (a renovação das mitocôndrias celulares).

As vias de longevidade da AMPk:

• Ativa as proteínas FOXO associadas à longevidade.
• Ativa o regulador antioxidante principal NRF2.
• Inibe o «regulador principal» da lipogénese SREBPc.
• Inibe indiretamente a via mTOR.

A investigação sobre a longevidade é um campo polémico e desconhece-se o papel preciso da enzima; no entanto, as formas de ativação de vários elementos associados à longevidade estão bem determinadas.

Como ativar a via AMPk

Não existe magia nem fórmula secreta; no entanto, são quatro ou cinco fatores que impulsionam a sua ativação para a queima de gordura.

Antes de mais, quando treinamos a alta intensidade, o ATP transforma-se em ADP, para depois passar a AMP, o que ativa a AMPk. A ativação estimula o GLUT-4 (complexo transportador), o que induz uma maior glicólise e, neste cenário, a disponibilidade de glicogénio é o fator que permite utilizar substratos como as gorduras para obter energia.

• O exercício utiliza energia (sob a forma de ATP) e a consequente falta de energia estimula a AMPk através das contrações musculares. Os efeitos ocorrem através de uma maior sensibilidade à insulina.
• A restrição calórica ativa a AMPk através de múltiplos mecanismos; um deles é a secreção de adiponectina pelas células adiposas, que a ativa em múltiplos tecidos, incluindo os músculos esqueléticos.

No caso da sua inibição ou supressão, existem alguns processos que estão determinados e produzem o efeito contrário.

• Os níveis elevados de glicose.
• os níveis elevados de aminoácidos, especialmente os aminoácidos de cadeia ramificada.
• O excesso de gorduras saturadas e,
• A insulina elevada também inibe a AMPk.

Além disso, a nível hormonal, as citocinas anti-inflamatórias ativam a AMPk, enquanto as citocinas pró-inflamatórias a suprimem.

A suplementação e a AMPk

Uma forma indireta que ajuda eficazmente a queimar gordura é através desta via e, para isso, além de reduzir a inflamação através dos ómega-3 ou recorrendo a inibidores do apetite, existem outros contributos naturais.

A quercetina vegetal, que está normalmente presente em frutas, legumes e cereais, ativa ou aumenta a AMPk nas células adiposas, no fígado e nos músculos, mas inibe o seu homólogo hipotalâmico [9] e o mesmo ocorre, em certa medida, com muitos suplementos revitalizantes.

Vários ginsenósidos presentes no ginseng ativam a AMPK, resultando num aumento da captação de glicose, numa diminuição dos níveis de triglicéridos e colesterol no fígado e na inibição da produção de gordura e glicose no fígado [10].

A acetil-L-carnitina (ALC) inibe a resistência à insulina através da via AMPK nas células do músculo esquelético, o que implica um melhor desempenho e, em última análise, uma maior sensibilidade para absorver os nutrientes essenciais no período pós-treino [11].

Referências

1. Cell Metabolism – 2005: Cinase proteica ativada por AMP: O antigo indicador energético fornece pistas para a compreensão moderna do metabolismo
2. Neural Plast. – 2016: A AMPK hipotalâmica como reguladora da homeostase energética
3. Aschenback, WG et. al. Cinase proteica ativada por 5′-monofosfato de adenosina, metabolismo e exercício. Sports Med (2004) 91-103.
4. Bolster, DR. A proteína cinase ativada por AMP suprime a síntese proteica no músculo esquelético de ratos através da regulação negativa da sinalização do alvo mamífero da rapamicina (mTOR). J Biol Chem (2002) 277: 23977-23980.
5. Cell Metab. – 2015: A AMPK no centro da energética e do envelhecimento
6. Exp Mol Med- 2016: Regulação e função da AMPK na fisiologia e nas doenças
7. Vascul Pharmacol – 2015: A AMPK vascular como alvo promissor no tratamento das complicações vasculares da obesidade
8. Mar Drugs – 2019: O óleo de peixe enriquecido com ácidos gordos ómega-3 ativa a sinalização AMPK/PGC-1alfa e previne a perda de massa muscular esquelética relacionada com a obesidade
9. J Nutr Biochem – 2014: A quercetina inibe a ativação da AMPK/TXNIP e reduz lesões inflamatórias para melhorar o defeito da sinalização da insulina no hipotálamo de ratos alimentados com uma dieta rica em frutose
10. Exp Mol Med – 2016: Ativadores da AMPK: mecanismos de ação e atividades fisiológicas
11. Science Direct – 2009: A acetil-L-carnitina inibe a resistência à insulina induzida pelo TNF-α através da via AMPK nas células do músculo esquelético de ratos