Protéine kinase activée par l'AMP - AMP-activated protein kinase

À ne pas confondre avec la protéine kinase activée par l' AMPc .
[hydroxyméthylglutaryl-CoA réductase (NADPH)] kinase
ID MMDB 90115 ID PDB 3AQV protéine kinase activée par l'AMP.png
Protéine kinase activée par l'AMP
Identifiants
CE n° 2.7.11.31
N ° CAS. 172522-01-9
Alt. noms protéine kinase activée par l'AMP; HMG-CoA réductase kinase
Bases de données
IntEnz Vue IntEnz
BRENDA Entrée BRENDA
ExPASy Vue NiceZyme
KEGG Entrée KEGG
MétaCycle voie métabolique
PRIAM profil
Structures de l' APB RCSB PDB PDBe PDBsum

La protéine kinase activée par l'AMP 5' ou AMPK ou la protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate 5' est une enzyme (EC 2.7.11.31) qui joue un rôle dans l'homéostasie de l'énergie cellulaire, en grande partie pour activer l'absorption et l'oxydation du glucose et des acides gras lorsque l'énergie cellulaire est faible. Il appartient à une famille de protéines eucaryotes hautement conservées et ses orthologues sont SNF1 chez la levure et SnRK1 chez les plantes. Il se compose de trois protéines ( sous-unités ) qui forment ensemble une enzyme fonctionnelle, conservée de la levure à l'homme. Il est exprimé dans un certain nombre de tissus, notamment le foie , le cerveau et les muscles squelettiques . En réponse à la liaison de l' AMP et de l' ADP , l'effet net de l'activation de l'AMPK est la stimulation de l' oxydation des acides gras hépatiques , la cétogenèse , la stimulation de l'oxydation des acides gras du muscle squelettique et l'absorption du glucose, l' inhibition de la synthèse du cholestérol , de la lipogenèse et de la synthèse des triglycérides , l'inhibition de la lipogenèse des adipocytes , inhibition de la lipolyse adipocytaire et modulation de la sécrétion d' insuline par les cellules bêta pancréatiques .

Il ne doit pas être confondu avec la protéine kinase activée par l' AMP cyclique ( protéine kinase A ).

Structure

L'AMPK est un complexe protéique hétérotrimérique formé de sous-unités , et . Chacune de ces trois sous-unités joue un rôle spécifique dans la stabilité et l'activité de l'AMPK. Plus précisément, la sous-unité comprend quatre domaines particuliers de la cystathionine bêta synthase (CBS) , ce qui confère à l'AMPK sa capacité à détecter avec sensibilité les changements dans le rapport AMP : ATP . Les quatre domaines CBS créent deux sites de liaison pour l'AMP communément appelés domaines Bateman. La liaison d'un AMP à un domaine Bateman augmente de manière coopérative l' affinité de liaison du deuxième AMP à l'autre domaine Bateman. Comme l'AMP se lie aux deux domaines de Bateman, la sous-unité subit un changement de conformation qui expose le domaine catalytique trouvé sur la sous-unité . C'est dans ce domaine catalytique que l'AMPK est activée lorsque la phosphorylation a lieu à la thréonine -172 par une AMPK kinase en amont ( AMPKK ). Les sous-unités α, et peuvent également être trouvées sous différentes isoformes : la sous-unité γ peut exister sous l' isoforme γ1, γ2 ou γ3 ; la sous-unité β peut exister sous forme d'isoforme β1 ou β2 ; et la sous-unité α peut exister sous forme d'isoforme α1 ou α2. Bien que les isoformes les plus courantes exprimées dans la plupart des cellules soient les isoformes 1, 1 et 1, il a été démontré que les isoformes α2, β2, γ2 et 3 sont également exprimées dans le muscle cardiaque et squelettique .

Les gènes humains suivants codent pour les sous-unités AMPK :

La structure cristalline du domaine central régulateur de l'AMPK chez les mammifères (α C terminal, β C terminal, γ) a été résolue en complexe avec l'AMP, l'ADP ou l'ATP.

Régulation

En raison de la présence d'isoformes de ses composants, il existe 12 versions d'AMPK chez les mammifères, chacune pouvant avoir différentes localisations tissulaires et différentes fonctions dans différentes conditions. L'AMPK est régulée allostériquement et par modification post-traductionnelle, qui fonctionnent ensemble.

Si le résidu T172 de la sous-unité de l'AMPK est phosphorylé, l'AMPK est activé ; l'accès à ce résidu par les phosphatases est bloqué si l'AMP ou l'ADP peuvent bloquer l'accès pour et l'ATP peut déplacer l'AMP et l'ADP. Ce résidu est phosphorylé par au moins trois kinases (le foie kinase B1 (LKB1), qui fonctionne dans un complexe avec STRAD et MO25 , Calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase II-( CAMKK2 ) et TGFβ-activated kinase 1 (TAK1) ) et est déphosphorylée par trois phosphatases ( protéine phosphatase 2A (PP2A) ; protéine phosphatase 2C (PP2C) et protéine phosphatase 1E dépendante de Mg2+-/Mn2+ ( PPM1E )).

L'AMPK est régulée allostériquement principalement par une liaison compétitive sur sa sous-unité gamma entre l'ATP (qui permet l'accès de la phosphatase à T172) et l'AMP ou l'ADP (chacun bloque l'accès aux phosphatases). Il apparaît ainsi que l'AMPK est un capteur des rapports AMP/ATP ou ADP/ATP et donc du niveau d'énergie cellulaire. La régulation de l'AMPK par CaMKK2 nécessite une interaction directe de ces deux protéines via leurs domaines kinases. L'interaction de CaMKK2 avec l'AMPK n'implique que les sous-unités alpha et bêta de l'AMPK (l'AMPK gamma est absente du complexe CaMKK2), rendant ainsi la régulation de l'AMPK dans ce contexte aux changements des niveaux de calcium mais pas AMP ou ADP.

Il existe d'autres mécanismes par lesquels l'AMPK est inhibée par l'insuline, la leptine et le diacylglycérol en induisant diverses autres phosphorylations.

L'AMPK peut être inhibée ou activée par diverses ubiquitinations tissu-spécifiques .

Il est également régulé par plusieurs interactions protéine-protéine, et peut être activé ou inhibé par des facteurs oxydatifs ; le rôle de l'oxydation dans la régulation de l'AMPK était controversé à partir de 2016.

Une fonction

Lorsque l'AMPK phosphoryle l' acétyl-CoA carboxylase 1 (ACC1) ou la protéine de liaison aux éléments régulateurs des stérols 1c (SREBP1c), elle inhibe la synthèse des acides gras, du cholestérol et des triglycérides, et active l'absorption des acides gras et la -oxydation.

L'AMPK stimule l'absorption du glucose dans le muscle squelettique en phosphorylant la protéine activatrice de Rab-GTPase TBC1D1 , qui induit finalement la fusion des vésicules GLUT1 avec la membrane plasmique. L'AMPK stimule la glycolyse en activant la phosphorylation de la 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase 2/3 et en activant la phosphorylation de la glycogène phosphorylase, et elle inhibe la synthèse du glycogène par phosphorylation inhibitrice de la glycogène synthase. Dans le foie, l'AMPK inhibe la néoglucogenèse en inhibant les facteurs de transcription, notamment le facteur nucléaire 4 des hépatocytes (HNF4) et le coactivateur de transcription régulé par CREB 2 (CRTC2).

L'AMPK inhibe le processus de biosynthèse des protéines à forte intensité énergétique et peut également forcer le passage d'une traduction dépendante de la coiffe à une traduction indépendante de la coiffe, qui nécessite moins d'énergie, par phosphorylation de TSC2 , RPTOR , facteur d'initiation de la transcription 1A.66 et eEF2K . Lorsque TSC2 est activé, il inhibe mTORC1. En raison de l'inhibition de mTORC1 par l'AMPK, la synthèse des protéines s'arrête. L'activation de l'AMPK signifie une faible énergie dans la cellule, de sorte que toutes les voies consommatrices d'énergie comme la synthèse des protéines sont inhibées et les voies qui génèrent de l'énergie sont activées pour restaurer les niveaux d'énergie appropriés dans la cellule.

L'AMPK active l' autophagie en activant directement et indirectement ULK1 . L'AMPK semble également stimuler la biogenèse mitochondriale en régulant la PGC-1α qui à son tour favorise la transcription des gènes dans les mitochondries. L'AMPK active également les défenses anti-oxydantes.

Signification clinique

Exercice/entraînement

De nombreuses adaptations biochimiques du muscle squelettique qui ont lieu au cours d'une seule séance d' exercice ou d'une durée d' entraînement prolongée , telles que l'augmentation de la biogenèse et de la capacité mitochondriale , une augmentation du glycogène musculaire et une augmentation des enzymes spécialisées dans l'absorption du glucose dans des cellules telles que GLUT4 et on pense que l' hexokinase II est médiée en partie par l'AMPK lorsqu'elle est activée. De plus, des découvertes récentes peuvent suggérer un rôle direct de l'AMPK dans l'augmentation de l'apport sanguin aux cellules musculaires exercées/entraînées en stimulant et en stabilisant à la fois la vasculogenèse et l' angiogenèse . Dans l'ensemble, ces adaptations résultent très probablement d'augmentations à la fois temporaires et maintenues de l'activité AMPK provoquées par des augmentations du rapport AMP:ATP lors d'exercices uniques et d'un entraînement à long terme.

Au cours d'un seul exercice aigu , l'AMPK permet aux cellules musculaires en contraction de s'adapter aux défis énergétiques en augmentant l'expression de l'hexokinase II, la translocation de GLUT4 vers la membrane plasmique , pour l'absorption du glucose et en stimulant la glycolyse. Si les périodes d'exercice se poursuivent tout au long d'un programme d' entraînement à long terme , l'AMPK et d'autres signaux faciliteront la contraction des adaptations musculaires en escortant l'activité des cellules musculaires vers une transition métabolique résultant en une approche d' oxydation des acides gras pour la génération d'ATP par opposition à une approche glycolytique . L'AMPK accomplit cette transition vers le mode de métabolisme oxydatif en régulant à la hausse et en activant les enzymes oxydantes telles que l' hexokinase II , PPARalpha , PPARdelta , PGC-1 , UCP-3 , le cytochrome C et le TFAM .

Des mutations dans le canal de libération du calcium du muscle squelettique ( RYR1 ) sous-tendent une réponse potentiellement mortelle à la chaleur chez les patients présentant une sensibilité à l'hyperthermie maligne (MHS). Lors d'une exposition aiguë à la chaleur, ces mutations provoquent une libération incontrôlée de Ca2+ du réticulum sarcoplasmique, entraînant des contractures musculaires soutenues, une hyperthermie sévère et une mort subite. Dans des conditions basales, la fuite de Ca2+ dépendante de la température conduit également à une augmentation de la demande d'énergie et à l'activation de l'AMP kinase (AMPK) à détection d'énergie dans le muscle squelettique. L'AMPK activée augmente l'activité métabolique musculaire, y compris la glycolyse, ce qui conduit à une élévation marquée du lactate circulant.

L'activité de l'AMPK augmente avec l'exercice et le complexe LKB1/MO25/STRAD est considéré comme le principal AMPKK en amont de la protéine kinase activée par 5'-AMP phosphorylant la sous-unité de l'AMPK à Thr-172. Ce fait est déroutant étant donné que bien qu'il ait été démontré que l'abondance de la protéine AMPK augmente dans le tissu squelettique avec l' entraînement en endurance , il a été démontré que son niveau d'activité diminue avec l'entraînement en endurance dans les tissus entraînés et non entraînés. Actuellement, l'activité de l'AMPK immédiatement après une période d'exercice de 2 heures d'un rat entraîné en endurance n'est pas claire. Il est possible qu'un lien direct existe entre la diminution observée de l'activité AMPK dans le muscle squelettique entraîné en endurance et la diminution apparente de la réponse AMPK à l'exercice avec entraînement en endurance.

Bien que l'activation de l'AMPKalpha2 ait été considérée comme importante pour les adaptations mitochondriales à l'entraînement physique, une étude récente portant sur la réponse à l'entraînement physique chez les souris knock-out pour l'AMPKa2 s'oppose à cette idée. Leur étude a comparé la réponse à l'entraînement physique de plusieurs protéines et enzymes chez des souris de type sauvage et AMPKalpha2 knock-out. Et même si les souris knock-out avaient des marqueurs basaux de densité mitochondriale plus faibles (COX-1, CS et HAD), ces marqueurs ont augmenté de la même manière que les souris de type sauvage après un entraînement physique. Ces résultats sont étayés par une autre étude ne montrant également aucune différence dans les adaptations mitochondriales à l'entraînement physique entre les souris de type sauvage et les souris knock-out.

Durée de vie maximale

Le C. de l'homologue de l' AMPK, AAK-2, a été montré par Michael Ristow et ses collègues à être requis pour l' extension de la durée de vie dans les états de restriction de glucose médiatrices un processus nommé mitohormesis .

Métabolisme des lipides

L'un des effets de l' exercice est une augmentation du métabolisme des acides gras , qui fournit plus d' énergie à la cellule. L'une des voies clés de la régulation par l'AMPK de l'oxydation des acides gras est la phosphorylation et l'inactivation de l' acétyl-CoA carboxylase . L'acétyl-CoA carboxylase (ACC) convertit l'acétyl-CoA en malonyl-CoA , un inhibiteur de la carnitine palmitoyltransférase 1 ( CPT-1 ). CPT-1 transporte les acides gras dans les mitochondries pour l' oxydation . L'inactivation de l'ACC entraîne donc une augmentation du transport des acides gras et une oxydation ultérieure. On pense également que la diminution de la malonyl-CoA se produit en raison de la malonyl-CoA décarboxylase (MCD), qui peut être régulée par l'AMPK. La MCD est un antagoniste de l'ACC, décarboxylant le malonyl-CoA en acétyl-CoA, ce qui entraîne une diminution du malonyl-CoA et une augmentation de la CPT-1 et de l'oxydation des acides gras. L'AMPK joue également un rôle important dans le métabolisme des lipides dans le foie . On sait depuis longtemps que l' ACC hépatique est régulé dans le foie par phosphorylation . L'AMPK phosphoryle et inactive également la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA réductase (HMGCR), une enzyme clé dans la synthèse du cholestérol . HMGR convertit le 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA, qui est fabriqué à partir d'acétyl-CoA, en acide mévalonique , qui descend ensuite plusieurs autres étapes métaboliques pour devenir du cholestérol . L'AMPK aide donc à réguler l'oxydation des acides gras et la synthèse du cholestérol.

Transport du glucose

L'insuline est une hormone qui aide à réguler les niveaux de glucose dans le corps. Lorsque la glycémie est élevée, l'insuline est libérée par les îlots de Langerhans . L'insuline, entre autres, facilitera alors l'absorption du glucose dans les cellules via une expression et une translocation accrues du transporteur de glucose GLUT-4 . Dans des conditions d'exercice, cependant, les niveaux de sucre dans le sang ne sont pas nécessairement élevés et l'insuline n'est pas nécessairement activée, mais les muscles sont toujours capables d'apporter du glucose. L'AMPK semble être en partie responsable de cette absorption de glucose induite par l' exercice . Goodyear et al. ont observé qu'avec l'exercice, la concentration de GLUT-4 était augmentée dans la membrane plasmique , mais diminuait dans les membranes microsomales , suggérant que l'exercice facilite la translocation de GLUT-4 vésiculaire vers la membrane plasmique . Alors que l'exercice aigu augmente la translocation de GLUT-4, l'entraînement d'endurance augmentera la quantité totale de protéine GLUT-4 disponible. Il a été démontré que la contraction électrique et le traitement par le ribonucléotide AICA (AICAR) augmentent l'activation de l'AMPK, l'absorption du glucose et la translocation de GLUT-4 dans le muscle des membres postérieurs du rat perfusé , reliant l'absorption du glucose induite par l'exercice à l'AMPK. Les injections chroniques d'AICAR, simulant certains des effets de l' entraînement d'endurance , augmentent également la quantité totale de protéine GLUT-4 dans la cellule musculaire .

Deux protéines sont essentielles à la régulation de l'expression de GLUT-4 au niveau transcriptionnel : le facteur d'amplification des myocytes 2 ( MEF2 ) et le facteur d'amplification du GLUT4 (GEF). Des mutations dans les régions de liaison à l' ADN pour l'une ou l'autre de ces protéines entraînent l' ablation de l' expression du transgène GLUT-4. Ces résultats ont incité une étude en 2005 qui a montré que l'AMPK phosphoryle directement le GEF, mais ne semble pas activer directement le MEF2. Cependant, il a été démontré que le traitement AICAR augmente le transport des deux protéines dans le noyau , ainsi que la liaison des deux à la région du promoteur GLUT-4 .

Il existe une autre protéine impliquée dans le métabolisme des glucides qui mérite d'être mentionnée avec GLUT-4. L'enzyme hexokinase phosphoryle un sucre à six carbones, notamment le glucose , qui est la première étape de la glycolyse . Lorsque le glucose est transporté dans la cellule, il est phosphorylé par l'hexokinase. Cette phosphorylation empêche le glucose de quitter la cellule , et en modifiant la structure du glucose par phosphorylation, elle diminue la concentration des molécules de glucose, maintenant un gradient pour que plus de glucose soit transporté dans la cellule. La transcription de l' hexokinase II est augmentée dans les muscles squelettiques rouges et blancs lors du traitement avec AICAR. Avec des injections chroniques d'AICAR, la teneur totale en protéines de l'hexokinase II augmente dans le muscle squelettique du rat .

Mitochondries

Les enzymes mitochondriales, telles que le cytochrome c , la succinate déshydrogénase , la malate déshydrogénase , la -cétoglutarate déshydrogénase et la citrate synthase , augmentent leur expression et leur activité en réponse à l'exercice. La stimulation AICAR de l'AMPK augmente le cytochrome c et la δ-aminolévulinate synthase ( ALAS ), une enzyme limitante impliquée dans la production d' hème . La malate déshydrogénase et la succinate déshydrogénase augmentent également, ainsi que l'activité de la citrate synthase, chez les rats traités avec des injections d'AICAR. A l'inverse, chez les souris knock-out LKB1, il y a des diminutions de l'activité du cytochrome c et de la citrate synthase, même si les souris sont « entraînées » par un exercice volontaire.

L'AMPK est nécessaire pour augmenter l' expression du coactivateur gamma-1α du récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes ( PGC-1α ) dans le muscle squelettique en réponse à l' épuisement de la créatine . PGC-1α est un régulateur transcriptionnel des gènes impliqués dans l'oxydation des acides gras , la gluconéogenèse , et est considéré comme le régulateur principal de la biogenèse mitochondriale .

Pour ce faire, il améliore l'activité de facteurs de transcription tels que le facteur respiratoire nucléaire 1 ( NRF-1 ), le facteur 2 d'amplification des myocytes (MEF2), le facteur de cellule hôte (HCF) et autres. Il a également une boucle de rétroaction positive , améliorant sa propre expression. L' élément de réponse MEF2 et l' élément de réponse cAMP ( CRE ) sont tous deux essentiels pour l' activité du promoteur PGC-1α induite par la contraction . Les souris knock-out LKB1 montrent une diminution de PGC-1α, ainsi que des protéines mitochondriales.

L'hormone thyroïdienne

L'AMPK et l' hormone thyroïdienne régulent certains processus similaires. Connaissant ces similitudes, Winder et Hardie et al. a conçu une expérience pour voir si l'AMPK était influencée par l' hormone thyroïdienne . Ils ont constaté que toutes les sous-unités de l'AMPK étaient augmentées dans le muscle squelettique , en particulier dans le soléaire et le quadriceps rouge, avec un traitement aux hormones thyroïdiennes. Il y avait aussi une augmentation du phospho-ACC, un marqueur de l'activité de l'AMPK.

Systèmes de détection de glucose

Il a été rapporté que la perte d'AMPK altère la sensibilité des cellules de détection du glucose, par le biais de mécanismes mal définis. La perte de la sous-unité AMPKα2 dans les cellules bêta pancréatiques et les neurones hypothalamiques diminue la sensibilité de ces cellules aux changements de concentration de glucose extracellulaire. De plus, l'exposition de rats à des épisodes récurrents d'hypoglycémie/glucopénie induits par l'insuline réduit l'activation de l'AMPK dans l'hypothalamus, tout en supprimant également la réponse contre-régulatrice à l'hypoglycémie. L'activation pharmacologique de l'AMPK par l'administration du médicament activateur de l'AMPK AICAR, directement dans l'hypothalamus, peut augmenter la réponse contre-régulatrice à l'hypoglycémie.

Dommages lysosomal, maladies inflammatoires et metformine

L'AMPK est recrutée dans les lysosomes et régulée au niveau des lysosomes via plusieurs systèmes d'importance clinique. Cela inclut le complexe AXIN - LKB1 , agissant en réponse aux limitations du glucose fonctionnant indépendamment de la détection de l'AMP, qui détecte un faible taux de glucose en tant qu'absence de fructose-1,6-bisphosphate via un ensemble dynamique d'interactions entre la V-ATPase localisée dans les lysosomes et l' aldolase en contact avec le réticulum endoplasmique localisé TRPV . Un deuxième système de contrôle de l'AMPK localisé dans les lysosomes dépend du système Galectin-9 - TAK1 et des réponses d'ubiquitination contrôlées par des enzymes de désubiquitination telles que l' USP9X conduisant à l'activation de l'AMPK en réponse aux dommages lysosomal, une condition qui peut se produire biochimiquement, physiquement via des agrégats de protéines comme proteopathic tau dans la maladie d'Alzheimer , la silice cristalline provoque la silicose , des cristaux de cholestérol provoquant une inflammation via NLRP3 inflammasome et la rupture des lésions athéroscléreuses, des cristaux d'urate associés à la goutte ou au cours de l' invasion microbienne telles que Mycobacterium tuberculosis ou coronavirus provoquant le SRAS . Les deux systèmes ci-dessus localisés dans les lysosomes contrôlant l'AMPK l'activent en réponse à la metformine , un médicament antidiabétique largement prescrit .

Suppression et promotion des tumeurs

Certaines preuves indiquent que l'AMPK pourrait jouer un rôle dans la suppression tumorale. Des études ont montré que l'AMPK peut exercer la plupart, voire la totalité, des propriétés suppressives de tumeur de la kinase hépatique B1 (LKB1). De plus, des études où l'activateur de l'AMPK metformine a été utilisé pour traiter le diabète ont trouvé une corrélation avec un risque réduit de cancer, par rapport à d'autres médicaments. Des études de knock- out et de knock - down de gènes avec des souris ont révélé que les souris sans le gène pour exprimer l'AMPK avaient un plus grand risque de développer des lymphomes, bien que comme le gène était assommé globalement au lieu de seulement dans les cellules B , il était impossible de conclure que le knock-out de l'AMP avait une autonomie cellulaire. effets au sein des cellules progénitrices tumorales.

En revanche, certaines études ont lié l'AMPK à un rôle de promoteur tumoral en protégeant les cellules cancéreuses du stress. Ainsi, une fois que les cellules cancéreuses se sont formées dans un organisme, l'AMPK peut passer de la protection contre le cancer à la protection du cancer lui-même. Des études ont montré que les cellules tumorales avec AMPK knock-out sont plus susceptibles de mourir par privation de glucose ou détachement de la matrice extracellulaire , ce qui peut indiquer que l'AMPK a un rôle dans la prévention de ces deux résultats. Il n'y a aucune preuve directe que l'inhibition de l'AMPK serait un traitement efficace contre le cancer chez l'homme.

Controverse sur le rôle dans l'adaptation à l'exercice/à l'entraînement

Un rôle apparemment paradoxal de l'AMPK se produit lorsque nous examinons de plus près l' enzyme de détection d'énergie par rapport à l'exercice et à l'entraînement à long terme. Semblable à l'échelle d'entraînement aigu à court terme, les études d'entraînement d'endurance à long terme révèlent également des augmentations des enzymes métaboliques oxydatives, du GLUT-4, de la taille et de la quantité des mitochondries, et une dépendance accrue à l'oxydation des acides gras ; cependant, Winder et al. ont rapporté en 2002 que malgré l'observation de ces adaptations biochimiques oxydatives accrues à l'entraînement d'endurance à long terme (semblables à celles mentionnées ci-dessus), la réponse AMPK (activation de l'AMPK avec le début de l'exercice) aux épisodes aigus d'exercice diminuait dans le quadriceps rouge (QR) avec formation (3 – voir Fig.1). Inversement, l'étude n'a pas observé les mêmes résultats dans les muscles quadriceps blancs (WQ) et soléaires (SOL) qu'ils n'ont observé dans RQ. Les rats entraînés utilisés pour cette étude d' endurance ont couru sur des tapis roulants 5 jours/semaine en deux séances d'une heure, le matin et l' après - midi . Les rats couraient également jusqu'à 31 m/min (grade 15 %). Enfin, après entraînement, les rats ont été sacrifiés soit au repos, soit après 10 min. d'exercice.

Étant donné que la réponse de l'AMPK à l'exercice diminue avec l'augmentation de la durée de l'entraînement, de nombreuses questions se posent qui remettraient en question le rôle de l'AMPK en ce qui concerne les adaptations biochimiques à l'exercice et à l'entraînement d'endurance. Cela est dû en partie aux augmentations marquées de la biogenèse mitochondriale , à la régulation à la hausse de GLUT-4 , UCP-3 , Hexokinase II ainsi que d'autres enzymes métaboliques et mitochondriales malgré une diminution de l'activité de l'AMPK avec l'entraînement. Des questions se posent également parce que les cellules musculaires squelettiques qui expriment ces diminutions de l'activité de l'AMPK en réponse à l'entraînement d'endurance semblent également maintenir une approche dépendante de l'oxydation du métabolisme, qui serait également régulée dans une certaine mesure par l'activité de l'AMPK.

Si la réponse AMPK à l'exercice est en partie responsable des adaptations biochimiques à l'entraînement, comment alors ces adaptations à l'entraînement peuvent-elles être maintenues si la réponse AMPK à l'exercice est atténuée avec l'entraînement ? Il est supposé que ces rôles adaptatifs à l'entraînement sont maintenus par l'activité AMPK et que les augmentations de l'activité AMPK en réponse à l'exercice dans le muscle squelettique entraîné n'ont pas encore été observées en raison des adaptations biochimiques que l'entraînement lui-même a stimulées dans le tissu musculaire pour réduire la besoin métabolique d'activation de l'AMPK. En d'autres termes, en raison d'adaptations antérieures à l'entraînement, l'AMPK ne sera pas activée et aucune adaptation supplémentaire ne se produira tant que les niveaux d'ATP intracellulaire ne seront pas épuisés à cause d'un défi énergétique d'intensité encore plus élevée qu'avant ces adaptations précédentes.

Voir également

Les références

Liens externes