La voie AMPk, la combustion des graisses et bien plus ?

La voie AMPk agit comme un capteur d’énergie qui, lorsqu’elle est activée dans certains tissus, augmente la combustion des graisses.

La voie AMPk participe également à plusieurs mécanismes de longévité et peut favoriser un vieillissement en bonne santé. Mais, du point de vue de vos objectifs, tant au niveau musculaire que pour brûler des graisses, certains aspects sont essentiels.

En plus d’activer les voies cataboliques qui génèrent de l’ATP, cette voie désactive également presque toutes les principales voies anaboliques.

Cette « roue » de cibles montre les sous-processus par lesquels cette voie induit ou inhibe d’autres processus.

L’AMPk a été initialement définie par sa capacité à phosphoryler et à inactiver à la fois l’acétyl-CoA carboxylase (ACC1) et la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA réductase (HMGR), les enzymes régulatrices clés de la synthèse des acides gras et des stérols, respectivement [139,140].

La synthèse des acides gras se déroule en plusieurs étapes ; par conséquent, lorsque vous cherchez à perdre du poids en brûlant des graisses, vous devriez en comprendre au moins les grandes lignes.

L’AMPk : l’enzyme énergétique

L’enzyme AMPk (protéine kinase activée par l’AMP 5′) joue un rôle clé dans l’équilibre énergétique… toutes les créatures, des levures aux humains, possèdent cette enzyme…

L’enzyme peut détecter le niveau d’énergie (le nombre de molécules d’ATP) dans une cellule et aide à réguler les réponses lorsque celui-ci est trop faible ou trop élevé.

L’AMPk est produite dans plusieurs tissus, notamment le foie, le cerveau, les cellules adipeuses et les muscles [1]. Et bien que son activité dépende de facteurs externes tels que l’alimentation et l’exercice, nous l’héritons tous de nos parents.

L’AMPk et la stimulation du métabolisme

L’AMPk dans l’hypothalamus détecte notre niveau de production d’énergie dans l’organisme (sous forme d’ATP), augmente la dépense énergétique et peut également accroître l’appétit (lorsqu’elle est activée dans l’hypothalamus).

Lorsque l’énergie cellulaire est faible, l’AMPk s’active et agit sur divers processus, dont la réponse nette consiste en une augmentation de la production d’énergie et en une diminution coordonnée de l’utilisation d’énergie (ATP).

L’AMPk hypothalamique augmente l’appétit, accroît la production et l’absorption de glucose, réduit la production de chaleur et diminue la production d’énergie [2].

Bien que cette voie soit probablement impliquée dans le contrôle cellulaire de la plupart des cellules de l’organisme, nous nous concentrons sur :

• Le foie,
• Les cellules adipeuses du muscle squelettique et,
• Le cerveau (plus précisément l’hypothalamus, qui est la principale zone impliquée dans l’appétit / la faim et la régulation du poids corporel)

Pour expliquer son action, nous analysons son rôle dans le métabolisme des glucides, des graisses et des protéines dans les tissus périphériques, ainsi que dans la régulation du poids corporel dans le cerveau.

La AMPK : glucides et graisses

En ce qui concerne les glucides, l’activation de la AMPK inhibe le stockage du glycogène et augmente l’absorption du glucose, et semble donc jouer un rôle majeur dans l’amélioration de la sensibilité à l’insuline.

Alors, qu’en est-il du métabolisme des graisses ?

• Dans le foie, son activation diminue la synthèse des acides gras et du cholestérol.
• Dans les cellules musculaires, son activation augmente l’oxydation des acides gras (c’est-à-dire que davantage de graisses sont brûlées).

Il semble également que l’activation de la AMPK soit l’un des mécanismes clés par lesquels l’entraînement en force provoque des adaptations telles qu’une augmentation de la synthèse des protéines mitochondriales [3].

Dans les cellules adipeuses, cela diminue à la fois la synthèse des acides gras et la lipolyse (en inhibant la lipase hormonosensible).

La AMPK : et les muscles ?

D’accord, jusqu’ici tout va bien, n’est-ce pas ? À l’exception de l’inhibition de la lipolyse, l’activation de la AMPK semble être une excellente chose, car elle augmente l’absorption du glucose et l’oxydation des acides gras dans les cellules du muscle squelettique.

Alors, pourquoi ne pas augmenter ses niveaux en permanence ?

• La première raison est que son activation inhibe la synthèse des protéines en réduisant la voie anabolique mTOR, qui joue un rôle majeur dans la synthèse des protéines [4].
• Dans l’ensemble, elle désactive les processus énergivores (comme la synthèse des protéines) et active les processus de production d’énergie (comme l’oxydation du glucose et des graisses).

Ainsi, l’inhibition de la synthèse des protéines du muscle squelettique constitue la première réponse. Elle peut, par exemple, supprimer les PPAR alpha et PPAR gamma, deux protéines importantes qui régulent le métabolisme et l’expression génique.

• La deuxième raison concerne les effets de l’activation de la AMPK dans le cerveau, où son activation a un effet négatif : elle augmente l’appétit.
• La ghréline, qui tend à augmenter l’appétit et la prise alimentaire, accroît les niveaux de AMPk dans le cerveau, tandis que la leptine, qui tend à réduire l’appétit et la prise alimentaire (plus ou moins), en diminue les niveaux.

En outre, la disponibilité des nutriments affecte l’AMPk cérébrale (probablement par l’intermédiaire de la leptine et de la ghréline). Si vous réduisez l’appétit, vous augmentez les niveaux d’AMPk dans les muscles, ce que vous pouvez faire au moyen d’un coupe-faim si vous ne parvenez pas à le contrôler au quotidien.

Multifonctions : les mitochondries et plus encore ?

Outre les processus liés à la perte de graisse par un mécanisme bien étudié, elle :

• Elle favorise le recyclage cellulaire en contrôlant la qualité des sous-unités moléculaires et cellulaires, en dégradant les protéines endommagées ou mal repliées, ainsi que les mitochondries endommagées, ce qui génère de l’énergie.
• Elle régule les mitochondries et a la capacité d’améliorer leur activité mitochondriale à court comme à long terme, voire de les renouveler.

D’une certaine manière, la réduction de l’activité mitochondriale diminue considérablement les performances musculaires [5].

• La AMPk agit également comme un antioxydant, car elle renforce les défenses antioxydantes pendant le stress oxydatif. Elle y parvient grâce à la production de plusieurs protéines antioxydantes, telles que NRF2, la superoxyde dismutase et la protéine découplante 2 (UCP2) [6].
• Étonnamment, elle contribue à l’apport d’oxygène pendant le sommeil ou en altitude et protège ainsi contre l’instabilité respiratoire aiguë (comme l’hypoxie).
• Elle augmente le flux sanguin grâce à la vasodilatation (élargissement des vaisseaux sanguins), en stimulant la libération d’oxyde nitrique dans les vaisseaux sanguins [7].
• L’activation de AMPk améliore la sensibilité à l’insuline, un élément clé aussi bien pour la définition musculaire que pour la prise de masse musculaire. [6].

Qu’en est-il de l’inflammation

Dans un cycle intéressant, la AMPk peut réduire l’inflammation et être réduite par celle-ci.

• Lorsqu’elle est activée, elle exerce également de puissants effets anti-inflammatoires.
• Elle inhibe l’inflammation en agissant indirectement sur l’agent NFκB, un activateur clé de l’inflammation [6].

Bien que la AMPk puisse avoir de nombreux effets bénéfiques sur l’inflammation chronique, son activité est généralement réduite dans de tels états.

Dans ce contexte, nous vous suggérons d’utiliser des oméga-3 qui, en plus d’activer la signalisation AMPk/PGC-1alfa, possèdent un pouvoir anti-inflammatoire notable [8].

Les liens avec la longévité

Certains chercheurs pensent que l’augmentation liée à l’âge des niveaux d’inflammation chronique est responsable de la suppression progressive de l’activité de AMPk.

Cependant, son activation peut favoriser de multiples voies de la longévité et promouvoir un vieillissement sain, notamment en réduisant la production de certaines protéines et en améliorant l’autophagie (le renouvellement des mitochondries cellulaires).

Les voies de longévité de l’AMPk :

• Elle active les protéines de longévité FOXO.
• Elle active le régulateur antioxydant maître NRF2.
• Elle inhibe le « régulateur maître » de la lipogenèse, SREBPc.
• Elle inhibe indirectement la voie mTOR.

La recherche sur la longévité est un domaine controversé, et le rôle précis de l’enzyme reste inconnu ; cependant, les mécanismes d’activation de plusieurs éléments liés à la longévité sont bien établis.

Comment activer la voie AMPk

Il n’y a ni magie ni formule secrète ; cependant, quatre ou cinq facteurs favorisent son activation pour brûler les graisses.

Tout d’abord, lorsque vous vous entraînez à haute intensité, l’ATP devient de l’ADP, puis de l’AMP, ce qui active l’AMPk. L’activation stimule le GLUT-4 (complexe de transport), ce qui entraîne une glycolyse accrue ; dans ce contexte, la disponibilité du glycogène est le facteur qui permet d’utiliser des substrats tels que les graisses pour obtenir de l’énergie.

• L’exercice utilise de l’énergie (sous forme d’ATP), et le manque d’énergie qui en résulte stimule l’AMPk par l’intermédiaire des contractions musculaires. Les effets se manifestent par une sensibilité accrue à l’insuline.
• La restriction calorique active l’AMPk par de multiples mécanismes ; l’un d’eux est la sécrétion d’adiponectine par les cellules adipeuses, qui l’active dans de nombreux tissus, notamment les muscles squelettiques.

Dans le cas de son inhibition ou de sa suppression, certains processus sont déterminants et produisent l’effet inverse.

• Des taux élevés de glucose.
• des taux élevés d’acides aminés, en particulier les acides aminés à chaîne ramifiée.
• L’excès de graisses saturées et,
• Un taux élevé d’insuline inhibe également l’AMPk.

De plus, sur le plan hormonal, les cytokines anti-inflammatoires activent l’AMPk, tandis que les cytokines pro-inflammatoires la suppriment.

La supplémentation et l’AMPk

Une façon indirecte de favoriser efficacement la combustion des graisses consiste à emprunter cette voie et, à cette fin, outre la réduction de l’inflammation au moyen des oméga-3 ou l’utilisation de coupe-faim, il existe d’autres apports naturels.

La quercétine végétale, généralement présente dans les fruits, les légumes et les céréales, active ou augmente l’AMPk dans les cellules adipeuses, le foie et les muscles, mais inhibe sa paire hypothalamique [9] et il en va de même, dans une certaine mesure, pour de nombreux compléments revitalisants.

Plusieurs ginsénosides présents dans le ginseng activent l’AMPK, ce qui entraîne une augmentation de l’absorption du glucose, une diminution des taux de triglycérides et de cholestérol dans le foie, ainsi que l’inhibition de la production de graisses et de glucose par le foie [10].

L’acétyl-L-carnitine (ALC) inhibe la résistance à l’insuline par l’intermédiaire de la voie AMPK dans les cellules du muscle squelettique, ce qui implique une meilleure performance et, en fin de compte, une sensibilité accrue à l’absorption des nutriments essentiels après l’entraînement [11].

Références

1. Cell Metabolism – 2005 : La protéine kinase activée par l’AMP : un ancien indicateur énergétique fournit des pistes pour comprendre le métabolisme moderne
2. Neural Plast. – 2016 : L’AMPK hypothalamique comme régulateur de l’homéostasie énergétique
3. Aschenback, WG et al. La protéine kinase activée par le 5′-adénosine monophosphate, le métabolisme et l’exercice. Sports Med (2004) 91-103.
4. Bolster, DR. La protéine kinase activée par l’AMP supprime la synthèse protéique dans le muscle squelettique du rat par une diminution de la signalisation de la cible mammalienne de la rapamycine (mTOR). J Biol Chem (2002) 277: 23977-23980.
5. Cell Metab. – 2015 : L’AMPK au carrefour du métabolisme énergétique et du vieillissement
6. Exp Mol Med- 2016 : Régulation et fonction de l’AMPK dans la physiologie et les maladies
7. Vascul Pharmacol – 2015 : L’AMPK vasculaire comme cible attrayante dans le traitement des complications vasculaires de l’obésité
8. Mar Drugs – 2019 : L’huile de poisson enrichie en acides gras oméga-3 active la signalisation AMPK/PGC-1alfa et prévient la fonte musculaire squelettique liée à l’obésité
9. J Nutr Biochem – 2014 : La quercétine inhibe l’activation de l’AMPK/TXNIP et réduit les lésions inflammatoires, améliorant ainsi le défaut de signalisation de l’insuline dans l’hypothalamus de rats nourris avec un régime riche en fructose
10. Exp Mol Med – 2016 : Activateurs de l’AMPK : mécanismes d’action et activités physiologiques
11. Science Direct – 2009 : L’acétyl-L-carnitine inhibe la résistance à l’insuline induite par le TNF-α via la voie de l’AMPK dans les cellules du muscle squelettique du rat