AMPK, belirli dokularda aktive edildiğinde vücudumuz üzerinde pek çok faydalı etkiye sahip olan bir enerji sensörüdür. Metabolizmayı uyarır, insülin duyarlılığını artırır, iltihaplanmayı azaltır ve kas performansını artırır. AMPK ayrıca uzun ömürlülüğü teşvik eder ve sağlıklı yaşlanmayı destekleyebilir.
AMPK: Enerji Enzimi
AMPK ( 5′ AMP ile aktive olan protein kinaz ), enerji dengesinde kilit rol oynayan bir enzimdir . Mayalardan insanlara kadar tüm canlılar bu enzime sahiptir [ 1 ].
AMPK, bir hücredeki enerji seviyesini (ATP moleküllerinin sayısı) tespit edebilir ve çok düşük veya yüksek olduğunda tepkileri düzenlemeye yardımcı olur .
AMPK, karaciğer, beyin, yağ hücreleri ve kas dahil olmak üzere bir dizi dokuda üretilir [ 1 ].
AMPK aktivitesinin büyük bir kısmı diyet ve egzersiz gibi dış etkenlere bağlı olsa da, hepimiz ebeveynlerimizden miras kalan bir genetik yatkınlığa sahibiz .
AMPK Aktivasyonunun Sağlık Etkileri
1) Metabolizmayı Artırır
Hipotalamustaki AMPK , vücuttaki enerji üretim seviyemizi (ATP şeklinde) algılar. Enerji harcamasını arttırır ve iştahı da artırabilir (hipotalamusta aktive edildiğinde) [ 2 ].
Hücresel enerji düşük olduğunda, AMPK aktive olur ve enerji üretiminde artış ve (ATP) kullanımında koordineli bir azalma olan bir dizi fizyolojik süreci hedefler [ 3 ].
Hipotalamik AMPK iştahı artırır, glikoz üretimini ve alımını artırır, ısı üretimini azaltır ve enerji çıkışını azaltır [ 2 ].
2) Şeker Üretir ve Yakar
Glikoz vücut için ana enerji kaynağıdır ve normal beyin aktivitesi için özellikle gereklidir. Kan şekerinin normal seviyelerin altına düştüğü bir durum olan hipoglisemi, beynin stabilitesi ve işleyişi için büyük bir tehlike oluşturur ve bu nedenle AMPK’yı aktive eder [ 2 ].
Hipotalamik AMPK aktivasyonu , karaciğerden glukoz üretimini [ 2 ] ve kaslara glukoz alımını [ 4 ] destekler.
AMPK, glikoz depolanmasını (glikojen sentezi) inhibe ederek, enerji üretimi için daha fazla glikozun mevcut olmasına neden olur [ 4 ].
Çeşitli hücrelerde AMPK , enerji için (ATP formunda) glikozun parçalanmasını uyarır [ 4 ].
3) Yağ yakar
AMPK, yağ asitleri, kolesterol ve trigliseritlerin üretimini inhibe eder ve bunun yerine mevcut yağın enerji için parçalanmasını ve yakılmasını uyarır [ 4 ].
4) Protein Üretimini Engeller
Protein üretimi, enerjiyi korumak için düşük enerji durumlarında engellenen yüksek enerjili bir süreçtir. Bu nedenle, AMPK’nin protein üretimini inhibe etmesi şaşırtıcı değildir [ 4 ].
5) Hücresel Geri Dönüşümü (Otofaji) Teşvik Eder
Otofaji , hücresel bileşenlerin geri dönüştürülmesi işlemidir. Bu süreç, hasarlı proteinleri ve hatta hasarlı mitokondriyi bozarak yeni ve daha sağlıklı hücreler oluşturur [ 3 ].
Otofaji, mitokondriyal metabolizma için yakıt sağlayarak enerji üretimine katkıda bulunabilir ve AMPK bu süreci destekler [ 4 ].
6) Mitokondriyi Düzenler
AMPK, mitokondriyal aktiviteyi hem akut hem de uzun vadeli iyileştirme yeteneğine sahiptir [ 3 ].
AMPK ayrıca mitokondri üretimini de düzenler. Farelerde AMPK kaybı, mitokondriyal aktiviteyi ve kas performansını büyük ölçüde azaltır [ 3 ].
7) Antioksidan görevi görür
AMPK, oksidatif stres sırasında antioksidan savunmayı artırmada çok önemli bir role sahiptir [ 4 ].
AMPK, NRF2 , süperoksit dismutaz ve uncoupling protein 2 ( UCP2 ) [ 4 ] gibi çeşitli antioksidan proteinlerin üretimini arttırır .
8) Oksijen Dağıtımına Yardımcı Olur
İrtifada veya uyku sırasında hipoksi ( düşük oksijen ) üzerine , AMPK’nin aktivasyonu akut solunum dengesizliğine karşı koruma sağlayabilir. AMPK kaybının, farelerde hipoksi sırasında solunum fonksiyon bozukluğuna neden olduğu gösterilmiştir [ 5 ].
AMPK’nin gen bileşenlerinin varyasyonları, muhtemelen düşük oksijen koşullarında hayatta kalmayı iyileştirmek için yüksek rakımlı bölgelerde yaşayan And (Andean) popülasyonlarında bulunmuştur [ 5, 6 ].
9) Doğurganlık İçin Önemli
Çeşitli hayvan türlerinde AMPK, seks hormonlarının üretimini arttırır [ 7 ].
AMPK’nin yokluğu her iki cinste de doğurganlığın azalmasına yol açar [ 7 ].
10) Kan Akışını Artırır
AMPK, kan damarlarında nitrik oksit salınımını uyararak vazodilatasyon (kan damarlarının genişlemesi) yoluyla kan akışını arttırmada kritik bir rol oynar [ 8 ].
11) Sağlıklı Kilo Verebilir
Beynin dışındaki AMPK, yağ yakımını artırır ve bu yol kilo kaybına neden olabilir [ 9 ].
Aksine, beyindeki AMPK aktivasyonu iştahı artırır. Farelerde, beyin/hipotalamik AMPK aktivitesi inhibe edildiğinde, fareler daha az yemek yediler ve kilo verdiler. AMPK aktivitesi yükseldiğinde, fareler daha fazla yemek yediler ve kilo aldılar [ 10 ].
Açlık hormonu olan ghrelin, hipotalamusta AMPK’yi uyarır [ 11 ] .
12) Uzun Ömrü Teşvik Edebilir
AMPK aktivasyonu, yaşlanma sırasında kademeli olarak azalır. Bazı araştırmacılar, kronik inflamasyon seviyelerindeki yaşa bağlı artışın, AMPK aktivitesinin baskılanmasından sorumlu olduğuna inanmaktadır [ 4 ].
AMPK’yi aktive etmek, sağlıklı yaşlanmayı teşvik edebilir [ 3 ].
Birçok çalışma, AMPK’nin solucanlarda, meyve sineklerinde ve kemirgenlerde yaşam süresinin uzatılmasında ve kalori kısıtlamasına bağlı yaşam süresinin uzatılmasında çok önemli bir rol oynadığını göstermiştir [ 4 ].
Solucanlarda , AMPK aktivasyonu yaşam süresini %15’e kadar artırabilir [ 12 ].
AMPK, protein üretimini [ 3 ] azaltarak ve otofajiyi [ 3 ] artırarak ömrü uzatır .
AMPK’nin Nasıl Uzun Ömrü Sağlar ?
- AMPK, uzun ömür için FOXO proteinlerini aktive eder [ 3 ]
- AMPK, ana antioksidan düzenleyici NRF2’yi aktive eder [ 4 ]
- AMPK, lipogenez SREBPc’nin ‘ana düzenleyicisini’ inhibe eder [ 3 ]
- AMPK , mTOR’u dolaylı olarak inhibe eder [ 3 ]
Uzun ömür araştırması oldukça tartışmalı bir alandır ve AMPK’nin yaşam süresini belirlemedeki kesin rolü bilinmemektedir. Bu enzimin yaşlanma ve uzun ömürdeki rolünü belirlemek için çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
14) İltihabı Azaltmaya Yardımcı Olur
AMPK hem iltihabı azaltabilir hem de iltihaplanma ile azaltılabilir .
AMPK ayrıca güçlü anti-inflamatuar etkiler gösterir. AMPK , enflamasyonun anahtar bir aktivatörü olan NFκB’yi dolaylı olarak inhibe ederek enflamasyonu inhibe eder [ 4 ].
AMPK’nin kronik enflamasyonda pek çok yararlı etkisi olabilirken , bu tür durumlarda tipik olarak azalır.
15) Diyabeti İyileştirir
AMPK aktivasyonu, insülin duyarlılığını artırır [ 4 ].
AMPK eksikliği olan fareler bozulmuş glukoz toleransı göstermiştir [ 13 ].
Bir AMPK aktivatörü olan metformin , tip-2 diyabetik hastalar için en sık reçete edilen antidiyabetik ilaçtır [ 4 ].
16) Kalbe Fayda Sağlar
AMPK’nin aktivasyonu, kardiyovasküler hastalıklarda da koruyucu bir rol oynar [ 14 ].
17) Testosteronu Artırır
AMPK, insan hücrelerinde erkek hormonlarını/androjenleri artırabilir [ 15 ]. Bununla birlikte, metformin (AMPK aktivatörü) genellikle PKOS’lu kadınlara iyi bir etki için verilir (PKOS, daha yüksek erkek hormonları olan bir durumdur); AMPK’nın testosteron üretimindeki rolünü belirlemek için çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
Nörodejeneratif Hastalıkta Bir Rol?
AMPK, nörodejeneratif hastalıklar söz konusu olduğunda hem koruyucu hem de katkıda bulunan özelliklere sahiptir ve çalışmalar genellikle bu enzim ve rolü ile ilgili karşıt sonuçlara varmaktadır.
Alzheimer hastası farelerde metformin tarafından AMPK aktivasyonunun amiloid-beta protein (Aβ) düzeylerini arttırdığı ve dolayısıyla hastalığa katkıda bulunduğu gösterilmiştir [ 3 ].
Bununla birlikte, Aβ üretiminin AMPK eksikliği olan farelerde de arttığı gösterilmiştir [ 13 ]. Ayrıca, resveratrol ve AICAR tarafından AMPK aktivasyonu da Aβ sekresyonunu azaltmıştır [ 3 ].
Gerçekten de, AMPK’nin inaktivasyonu, tip 2 diyabetli obez hastalarda Alzheimer riskinin artmasıyla bağlantılıydı [ 3 ].
Huntington hastalığı olan farelerde, AMPK aktivasyonu, nöronal kaybı ve beyin çürümesini desteklemiştir [ 3 ]. Ancak başka bir çalışma, metformin tedavisinin bu hastalığa sahip kemirgenlerde hayatta kalma süresini önemli ölçüde uzattığını göstermiştir [ 12 ].
AMPK’nin genetik aktivasyonunun, sineklerdeki Parkinson hastalığı modellerinde nöronal kayba karşı koruma sağladığı da gösterilmiştir [ 3 ]. AMPK’nin aşırı aktivasyonu veya az aktivasyonu, nörodejeneratif hastalığa katkıda bulunabilir ve en güvenli bahis, sağlıklı ve dengeli bir yaşam sürmektir. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
Kanserde ki Rolü ?
AMPK’nin kanserdeki rolü karmaşıktır ve tam olarak anlaşılamamıştır [ 4 ].
AMPK aktivasyonu, oksidatif stresten kaynaklanan DNA hasarına karşı koruma sağlayabilir . Bu, tümör başlangıcına karşı koruma sağlayacaktır [ 4 ].
Ayrıca mTOR’u [ 4 ] inhibe ederek kanser karşıtıdır.
Öte yandan AMPK, hücreler tarafından glikoz/enerji alımını teşvik eder, bu süreç tümörler oluştuktan sonra kaçırılabilir [ 4 ].
Yukarıdakiler göz önüne alındığında, bazı araştırmacılar AMPK aktivasyonunun kanserin önlenmesi için yararlı olduğunu, ancak mutlaka kanser tedavisi için olmadığını öne sürdüler [ 4 ].
Aktivatörleri (AICAR ve metformin) tarafından AMPK aktivasyonu, normal insan cilt hücrelerinde UVB kaynaklı DNA onarımını arttırdı. AICAR ve metformin ile topikal tedavi, yalnızca UVB’nin neden olduğu deri tümörü oluşumunu geciktirmekle kalmadı, aynı zamanda farelerde tümör sayısını da azalttı [ 16 ]. AMPK aktivasyonu kanserin önlenmesi için faydalı gibi görünse de kanser tedavisi için değil. Daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
AMPK’nin Potansiyel Negatifleri
AMPK, metabolizmayı ve gen ekspresyonunu düzenleyen iki önemli protein olan PPAR alfa ve PPAR gammayı [ 17 ] baskılayabilir.
AMPK’yi aktive etmek (beynin dışında)
Sağlıklı beslenme ve egzersiz, sağlıklı bir yaşam tarzı için gerekli ilk adımlardır ve aynı zamanda kilo kaybı için en güvenilir bahistir. Başka stratejiler benimsemeden önce, sizin için en iyi olanlar hakkında doktorunuzla konuşun.
En İyi AMPK Aktivatörleri
1) Egzersiz
Egzersiz enerjiyi (ATP formunda) kullanır ve bunun sonucunda ortaya çıkan enerji eksikliği AMPK’yı uyarır [ 2 ].
AMPK, kas kasılması ile uyarılır . Yüksek yoğunluklu egzersiz, sağlıklı insanlarda AMPK aktivitesini önemli ölçüde artırır [ 2 ].
Egzersizin birçok yararlı etkisi, örneğin insülin duyarlılaştırma etkisi [ 4 ] AMPK aracılığıyla gerçekleştirilir.
2) Kalori Kısıtlaması
Kalori kısıtlaması, yaşlanma, diyabet ve kanser üzerinde birçok yararlı etki ile ilişkilendirilmiştir. Bu etkilerin bazılarına AMPK aracılık eder. Kalori kısıtlamasının çoklu mekanizmalar yoluyla AMPK’yi aktive ettiği gösterilmiştir [ 4 ].
Aşırı yeme AMPK’yı inhibe eder ve obez bireylerde AMPK aktivitesi azalır [ 4 ].
Yüksek glikoz seviyeleri, yüksek amino asit seviyeleri, özellikle dallı zincirli amino asitler ve aşırı doymuş yağ , AMPK’yi inhibe eder. Yüksek insülin ayrıca AMPK’yı da inhibe eder [ 4 ].
Kalori kısıtlaması , yağ hücrelerinden adiponektin salgılanmasını uyarır. Adiponektin , iskelet kasları da dahil olmak üzere birçok dokuda AMPK’yi aktive eder [ 4 ].
Adiponektin sekresyonu, obez bireylerde önemli ölçüde azalır ve bu, bu bireylerde azalmış AMPK aktivitesini kısmen açıklar [ 4 ].
3) İltihabı Azaltın
AMPK hem inflamasyonu azaltabilir hem de inflamasyon tarafından azaltılabilir , bu nedenle altta yatan herhangi bir inflamatuar durumu ele almak önemlidir.
Antiinflamatuar sitokinler AMPK’yı aktive ederken, proinflamatuar sitokinler onu baskılar [ 3 ].
Kronik inflamasyonda AMPK baskılanması, insülin direncine katkıda bulunur . Azalan AMPK aktivitesi, morbid obez bireylerde organ yağ dokusunda artmış inflamasyon ve insülin direnci ile ilişkilendirilmiştir [ 4 ].
4) Soğuğa Maruz Kalma
Sıçanlarda soğuğa maruz kalma , hipotalamusta AMPK aktivasyonunu arttırdı ve gıda alımını uyardı. Bu etki insanlarda denenmemiştir [ 18 ].
5) Lipoik asit
α- Lipoik asit (ALA), kesin mekanizması ve etkileri yeterince araştırılmamış olsa da, kaslarda ve diğer dokularda AMPK’yi aktive edebilir. Bazı çalışmalar, ALA’nın iştahı ve gıda alımını azaltmaya yardımcı olabilecek hipotalamik AMPK’yi azaltabileceğini öne sürdü [ 19 , 13 ].
Doğal Takviyeler
Bu takviyeler, tıbbi kullanım için Sağlık Bakanlığı tarafından onaylanmamıştır ve genellikle sağlam klinik araştırmalardan yoksundur. Yönetmelikler onlar için üretim standartlarını belirler ancak güvenli veya etkili olduklarını garanti etmez. Takviye kullanmadan önce mutlaka doktorunuzla konuşun.
Bununla birlikte, hücre ve hayvan çalışmalarında AMPK’yi aktive eden çok sayıda polifenol bulunmuştur. Bunlar şunları içerir:
- Kırmızı üzümlerden resveratrol [ 19 , 13 ]
- Meyveler, sebzeler ve tahıllar dahil birçok bitkiden elde edilen kuersetin [ 19 , 13 ]. Quercetin’in yağ, karaciğer ve kasta AMPK’yi artırdığına ancak hipotalamik AMPK’yı inhibe ettiğine dikkat edin [ 20 ].
- Genistein , soya fasulyesi gibi bir dizi bitkide bulunur [ 19 ].
- Yeşil çaydan elde edilen EGCG [ 19 , 13 ]
- Berberis vulgaris, Berberis asitata ve Coptis chinensis kaynaklı[ 19 , 13 ].
- Zerdeçaldan elde edilen kurkumin [ 19 , 13 ]
- Polygonatum odaratum‘dan izole edilen bileşikler [ 13 ].
- Yaban mersini , yaban mersini, üzüm çekirdeği özü ve çam kabuğu özünde bulunan antosiyaninler [ 21 ].
- Apigenin [ 22 ]
- çinko [ 23 ]
- Nikotin (yağ hücrelerinde) [ 24 , 25 ] ve nikotinin anti-enflamatuar etkisine aracılık eder [ 26 ].
- Palmitoiletanolamid (yağ dokusunda AMPK’yi aktive eder, ancak hipotalamusta inhibe eder) [ 27 ]
- Acı Kavun (Cucurbitane) [ 13 ]
- Karnitin [ 28 ]
- Glukozamin [ 29 , 30 ]
- Sızma zeytinyağı [ 31 ]
- Balık Yağı – EPA [ 32 ], DHA [ 33 ]
- tarçın [ 34 ]
- Astragalus [ 35 , 36 ]
- Reishi [ 37 ]
- Ginseng / Ginsenositler . Bir dizi ginsenosidin AMPK’yi aktive ettiği, bunun da glikoz alımının artmasına, karaciğer trigliserit ve kolesterol düzeylerinin düşmesine ve yağ üretimi ile karaciğer glikoz üretiminin inhibisyonuna neden olduğu bildirilmiştir [ 19 ].
- Elma Sirkesi /Asetik asit [ 38 ], Nar sirkesi [ 39 ]
- [ 40 ] _
- Kreatin [ 41 ]
- CoQ10 [ 42 ]
- Jinostemma [ 43 ]
- Hidroksitirosol [ 44 ]
- Baicalin [ 45 , 46 ]
- Fucoidan [ 47 ]
- Danshen/ Salvia Miltiorrhiza /Tanshinone IIA [ 48 ]
- Kırmızı maya pirinci (monascin ve ankaflavin) [ 49 ]
- Dulavratotu tohumlarından Arctigenin ( Arctium lappa ) [ 13 ].
- Çin zencefilinden ( Boesenbergia pandurate ) panduratin [ 13 ].
Hormon Yolları
Bu hormon yolları, günlük yaşamda AMPK aktivasyonunu uyarır ve düzenler. Sağlıklı bir diyet sürdürmek ve düzenli egzersiz yapmak, bu hormonların her birini dengede tutmanın en iyi yoludur.
1) Adiponektin
Yağ hücreleri , bir açlık sinyali [ 2 ] olarak işlev gören adiponektini [ 13 ] üretir .
Oruçta , adiponektin AMPK’yi arttırır ve uyarır, bu da gıda alımının indüklenmesine ve enerji harcamasının azalmasına yol açar. Yeniden beslemeden sonra, adiponektin seviyesindeki bir azalmaya körelmiş AMPK aktivitesi eşlik eder [ 2 ].
2) Leptin
İnsülin varlığında yağ hücreleri tarafından salgılanan tokluk hormonu olan leptin , iştahı bastırmak için hipotalamusta AMPK’yi inhibe ederek aşırı yemeyi önler [ 4 ]. Ayrıca kasta AMPK’yi aktive eder [ 4 ].
3) Tiroid hormonu T3
Tiroid hormonu T3 , hücresel oksijen tüketimini arttırır ve kaslarda AMPK’yi aktive eder [ 50 ].
4) Nitrik Oksit
Nitrik oksit AMPK’yı aktive eder [ 51 , 52 ].
İlaçlar
Burada tartışılan ilaçlar, AMPK’yi aktive etme amacıyla onaylanmamıştır. Doktorunuz reçete etmediği takdirde asla bu ilaçları kullanmamalısınız.
1) Metformin
Metformin kan şekeri düşürücü bir maddedir. Tip 2 diyabetin tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır [ 13 ].
AMPK, metforminin antidiyabetik etkilerinin çoğuna aracılık eder: yağ yakımının ve glikoz alımının uyarılması ve yağ üretiminin ve karaciğer glikoz üretiminin azalması [ 19 ].
2) Aspirin
Salisilat, doğrudan bir AMPK aktivatörüdür [ 19 ].
Aspirin, tip-2 diyabetli obez hastalarda dolaşımdaki serbest yağ asitlerini ve TG düzeylerini azaltır ve sağlıklı insanlarda açlık sırasında yağ yıkımını artırır ; bu, aspirinin AMPK aktivasyonu üzerindeki doğrudan etkisi ile açıklanabilir [ 4 ].
Hipotalamik AMPK
AMPK’yi beyinde (hipotalamus) aktive etmek, karaciğerde, yağda ve kaslarda aktive ederken yaptığının tersi bir etkiye sahiptir. Beyinde AMPK’yi aktive etmek iştahı artırır ve kilo alımını artırabilir. Beyin dışı dokuda aktive edildiğinde yağ yakımını destekler.
Beyinde AMPK’yi inhibe etmek de aynı şekilde iştahı azaltır ve kilo kaybına neden olabilir. Bununla birlikte, hiçbir madde veya strateji, hipotalamik AMPK’yi aktive etme veya inhibe etme iddialarını desteklemek için yeterli kanıta sahip değildir. Kilo kaybı için en iyi strateji diyet ve egzersiz olarak kalır.
Hipotalamik AMPK’yı Etkinleştiren Maddeler
1) Ghrelin
Ghrelin midede üretilen ve oruç sırasında salınan bir açlık hormonudur . Ghrelin, ciddi kalori kısıtlaması sırasında, kan glukoz seviyelerini koruduğu için uzun süreli açlık sırasında hayatta kalmak için gereklidir [ 4 ].
Ghrelin, hipotalamusta AMPK’yi aktive eder ve gıda alımını uyarır [ 4 ], ancak yağ dokusunda ve karaciğerde AMPK’yi inhibe eder [ 4 ].
2) Kanabinoidler
Kanabinoidler , hipotalamusta AMPK aktivitesini uyararak iştahın artmasına yol açar [ 2 ]. Bununla birlikte, Ghrelin’e benzer şekilde yağ hücrelerinde ve karaciğerde AMPK’yi azaltır [ 53 ].
3) Kortizol
Kortizol, hipotalamusta AMPK aktivitesini uyarır [ 2 ].
Hipotalamik AMPK’yı İnhibe Eden Maddeler
Hormonlar
Doğal Maddeler
- Lipoik asit [ 19 , 13 ]… kaslarda, yağda ve karaciğer hücrelerinde AMPK’yi artırır [ 54 , 55 , 56 ]
- Quercetin [ 20 ]… yağda, karaciğerde ve kasta AMPK’yi artırır [ 57 , 58 , 59 ]
- Nikotin [ 60 ] – Dünyanın her yerinde sigara içenler genellikle sigarayı bıraktıktan sonra vücut ağırlıklarının arttığını bildirirler. Nikotin kaynaklı kilo kaybı , hipotalamik AMPK’nın inaktivasyonu ile ilişkilidir [ 60 ].
- ketonlar [ 61 ]
