VÍAS MTOR Y AMPK: LAS DOS CARAS DEL METABOLISMO

Las vías metabólicas mTOR (Objetivo de Rapamicina en Mamíferos) y AMPK (Proteína Quinasa Activada por AMP) son de suma importancia para el control del metabolismo y sus dos fases clásicas: el anabolismo (creación de tejido) y el catabolismo (destrucción del mismo).

Estas rutas representan una dupla de mecanismos opuestos y complementarios que deben mantenerse en equilibrio(homeostasis) para asegurar la salud, prevenir enfermedades metabólicas y favorecer la longevidad. De hecho, la alteración de estos mecanismos, como la sobreactivación frecuente, está ligada a patologías como la diabetes, la obesidad, las enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson) y el cáncer.

I. mTOR: La Ruta Anabólica de Abundancia

La ruta mTOR (Mammalian Target of Rapamycin) es fundamentalmente anabólica o de construcción. Regula procesos cruciales como la creación de tejido a través de la síntesis proteica y la hiperplasia celular(incremento en el número de células de un órgano o tejido, lo que hace que este aumente de tamaño).

Función y Activación

mTOR actúa como un sensor nutricional intracelular. Cuando hay abundancia de nutrientes disponibles en la célula, mTOR se activa y señala para el crecimiento y la multiplicación celular.

Factores que activan la vía mTOR:

• Nutrientes y Hormonas: La insulina, el IGF-1 (Factor de Crecimiento similar a Insulina-1), los aminoácidos(especialmente la leucina), y las dietas ricas en hidratos de carbono activan esta vía. El aumento en el consumo de leucina la favorece.

• Ejercicio: El ejercicio de fuerza (pesas o resistencia) activa la vía mTOR, lo cual es esencial para la síntesis de proteínas musculares y la hipertrofia o crecimiento muscular.

• Otros: La testosterona también es un activador de mTOR.

El Riesgo de la Hiperactivación

Aunque es vital para el desarrollo muscular y la reparación de lesiones, el crecimiento de tejido aumentado se considera reñido con la longevidad a nivel biológico. La vida en la sociedad industrializada, con abundancia de comida y sedentarismo, conduce a una activación casi constante de mTOR.

Un exceso de activación de la ruta mTOR se ha asociado con:

• Cáncer: Favorece la activación de oncogenes, altera la capacidad del sistema para atacar células tumorales, promueve la angiogénesis para nutrir el tumor e inhibe la autofagia (que normalmente atacaría las células tumorales).

• Enfermedades Metabólicas: Resistencia a la insulina, diabetes tipo 2 y obesidad.

• Neurodegeneración: Favorece la formación de aglomerados de proteínas (como los ovillos neurofibrilares y las placas de B-amiloide típicas del Alzheimer y Parkinson) al promover la formación de proteínas e inhibir la autofagia, el mecanismo por el cual la célula reciclaría estos agregados.

II. AMPK: El Sensor Catabólico de Energía y Estrés

La ruta AMPK (Proteína Quinasa Activada por AMP) actúa como el sensor energético del organismo. Su función es detectar el déficit de ATP (la molécula energética) y poner en marcha los mecanismos para obtener energía, por lo que es considerada una enzima "Maestro" del metabolismo.

Función y Activación

AMPK es una vía clasificada como anfibólica (puede ir hacia el anabolismo o el catabolismo), pero su acción principal es catabólica, ya que activa enzimas de degradación.

Factores que activan la vía AMPK:

• Déficit Energético: Bajos niveles de ATP y altos niveles de AMP.

• Estrés Fisiológico/Celular: Estrés oxidativo (aumento de radicales libres), hipoxia (disminución de oxígeno), isquemia (disminución del flujo sanguíneo), y falta de glucosa.

• Ayuno y Restricción Energética: El ayuno, especialmente el ayuno intermitente (a partir de 10-12 horas), activa esta vía.

• Ejercicio Físico: El ejercicio de alta intensidad o a intervalos (HIIT) lo activa para obtener energía, lo que explica su efecto en la “quema” de grasas y la mejora de la sensibilidad a la insulina.

Efectos Metabólicos de AMPK

La activación de AMPK busca obtener energía, principalmente a través de la degradación de lípidos. Sus efectos incluyen:

• Oxidación(quema) de Grasa: Aumenta la oxidación de ácidos grasos en el músculo y el hígado. Inhibe la síntesis de triglicéridos, colesterol y la acumulación de grasa en los adipocitos, ayudando a mejorar el hígado graso.

• Glucosa y Resistencia a la Insulina: Mejora la sensibilidad a la insulina y facilita la entrada de glucosa en el músculo.

• Reparación Celular y Longevidad:

• Activa la autofagia, el proceso de "limpieza" celular que recicla componentes dañados y despojos metabólicos.

• Promueve la biosíntesis mitocondrial y el metabolismo oxidativo, haciendo que las mitocondrias funcionen mejor e incluso aumentando su número. Esto previene el daño cardíaco en situaciones de isquemia(disminución transitoria o permanente del riego sanguíneo de una parte del cuerpo).

• Inflamación y Hormonas: Baja la inflamación al inhibir directamente el NFKB. Estimula la liberación de hormonas que estimulan la producción de sustratos energéticos, como el cortisol, las catecolaminas (adrenalina/noradrenalina), el glucagón y la hormona del crecimiento.

El Riesgo de la Sobreactivación

Si la ruta AMPK se mantiene activada de forma prolongada, inhibiendo constantemente a mTOR, esto puede afectar negativamente la creación y reparación de tejidos. Un exceso de activación de AMPK puede llevar a caquexia (pérdida de proteínas y atrofia muscular), osteoporosis y debilidad general.

III. Oposición y Complementariedad en Equilibrio

AMPK y mTOR son antagónicas; la activación de una generalmente inhibe a la otra. Para una salud óptima y mayor longevidad, la clave es el equilibrio, es decir, alternar periodos de activación de mTOR con periodos de activación de AMPK.

• Complementariedad: A pesar de su antagonismo, están íntimamente relacionadas. Al desarrollar más músculo (activación de mTOR), se incrementa la cantidad de receptores periféricos de insulina, lo cual favorece la acción de AMPK (mejorando la resistencia a la insulina). Además, el músculo desarrollado por mTOR será más eficiente energéticamente gracias a la mayor densidad mitocondrial, un efecto promovido por la activación de AMPK.

IV. Estrategias para Equilibrar Ambas Vías

Para obtener los beneficios de ambas rutas (crecimiento y limpieza/eficiencia energética), se deben simular las alternancias de ejercicio, reposo, alimentación y ayuno de los primeros humanos.

1. Estrategias Nutricionales

Objetivo Vía Activada Estrategia

Catabolismo/Limpieza AMPK Ayuno Intermitente (de al menos 12 horas, idealmente 14-16 o 24horas).

La restricción energetica inactiva mTOR.

Anabolismo/Construcción mTOR Consumir comidas ricas en proteínas y grasas animales para favorecer el

anabolismo. Importante consumir la suficiente cantidad de proteínas en

una sola ingesta para una correcta estimulación de la insulina.

Homeostasis Ambos Correcta alternancia de ambas vías metabólicas mediante la

implementación de ventanas de ayuno adecuadas. No sobreexpresar la vía

mTOR con múltiples periodos de ingesta diaria.

Descargo de responsabilidad: Este contenido es educativo y no constituye asesoramiento médico. Para obtener orientación personalizada sobre cualquier aspecto de la salud, consulta con un profesional de la salud cualificado.

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• 3rd de Duve Lecture - D. Sabatini: mTOR and lysosomes in growth control - Youtube - https://youtu.be/tGsUTZcuOm4?si=9xFTYx2TkohUz9PN