AICAR

Descripción

Definición química AICAR

AICAR (5-aminoimidazol-4-carboxamida-1-β-D-ribofuranósido; o a menudo también llamado como ribonucleótido AICA) es un análogo sintético del monofosfato de adenosina (AMP), que estimula la actividad de la proteína quinasa dependiente de AMP (AMPK). AICAR tiene fórmula química C9H15norte4O8PAG y masa molar 338.213 g · mol−1. El AICAR estimulante de AMPK se sintetiza en un laboratorio y se está evaluando en investigaciones preclínicas y ensayos clínicos en humanos como agente terapéutico para tratar ciertos trastornos metabólicos en humanos.

Estructura química de AICAR (ribonucleótido AICA)

Monofosfato de adenosina y proteína quinasa activada AMP

Los nucleótidos son moléculas que constan de un nucleósido y un grupo fosfato, son los componentes básicos del ADN y el ARN, y también desempeñan un papel central en el metabolismo a un nivel celular fundamental. El monofosfato de adenosina nucleótido (AMP; o también conocido como ácido 5′-adenílico) es una sustancia producida naturalmente por el cuerpo, que consta de un grupo fosfato, el azúcar ribosa y la nucleobase adenina; es un éster de ácido fosfórico y el nucleósido adenosina. El monofosfato de adenosina juega un papel importante en muchos procesos metabólicos celulares y se interconvierte en ADP y / o ATP. El AMP también es un componente de la síntesis de ARN.

La proteína quinasa activada por AMP (AMPK; proteína quinasa activada por monofosfato de adenosina 5 ') es una enzima y proteína que regula el metabolismo de diversas formas. AMPK actúa como un regulador de energía y se activa durante el ejercicio u otras circunstancias que consumen energía celular. Desempeña un papel en la homeostasis de la energía celular, principalmente para activar la absorción y oxidación de glucosa y ácidos grasos cuando la energía celular es baja. La AMPK se expresa en varios tejidos, incluidos el hígado, el cerebro y el músculo esquelético. En respuesta a la unión de AMP y ADP, el efecto neto de la activación de AMPK es la estimulación de la oxidación de ácidos grasos hepáticos, cetogénesis, estimulación de la oxidación de ácidos grasos del músculo esquelético y captación de glucosa, inhibición de la síntesis de colesterol, lipogénesis y síntesis de triglicéridos, inhibición de la lipogénesis de adipocitos. , inhibición de la lipólisis de adipocitos y modulación de la secreción de insulina por las células beta pancreáticas.

Hay muchas circunstancias que activan la AMPK de forma natural, incluida la hipoxia (niveles bajos de oxígeno durante el ejercicio o en la elevación), la hipoglucemia (niveles bajos de azúcar en sangre con el ejercicio o el ayuno), el uso de energía celular durante la contracción muscular y cualquier cosa que interrumpa la creación de energía dentro de las células. . Los efectos de la activación de AMPK son extremadamente complejos ya que está involucrado en muchas vías metabólicas diferentes del cuerpo.

Historia de AICAR

AICAR se utilizó por primera vez en la década de 1980 como un método para preservar el flujo sanguíneo al corazón durante la cirugía. Actualmente, AICAR también se ha demostrado como un tratamiento potencial para la diabetes al aumentar la actividad metabólica de los tejidos al cambiar la composición física del músculo.

AICAR como protección y tratamiento de la isquemia miocárdica

AICAR se ha utilizado clínicamente para tratar y proteger contra la lesión isquémica cardíaca.

¿Qué es la isquemia miocárdica?Isquemia miocardica (también llamada isquemia cardíaca) ocurre cuando se reduce el flujo de sangre al corazón, lo que evita que el músculo cardíaco reciba suficiente oxígeno. La reducción del flujo sanguíneo suele ser el resultado de un bloqueo parcial o completo de las arterias del corazón (arterias coronarias). La isquemia miocárdica reduce la capacidad del músculo cardíaco para bombear sangre. Un bloqueo repentino y severo de una de las arterias del corazón puede provocar un ataque cardíaco. La isquemia miocárdica también puede causar ritmos cardíacos anormales graves. El tratamiento de la isquemia miocárdica implica mejorar el flujo sanguíneo al músculo cardíaco. El tratamiento puede incluir medicamentos, un procedimiento para abrir arterias bloqueadas (angioplastia) o cirugía de derivación.

AICAR, investigación y uso médico

Un breve período de oclusión arterial coronaria seguido de reperfusión antes de una isquemia prolongada se conoce como preacondicionamiento. Se ha demostrado que esto protege. El preacondicionamiento precedió al infarto de miocardio, puede retrasar la muerte celular y permitir un mayor rescate del miocardio a través de la terapia de reperfusión.

Se ha demostrado que AICAR preacondiciona el corazón poco antes o durante la isquemia. AICAR desencadena un estado antiinflamatorio preacondicionado al aumentar la producción de NO a partir de la óxido nítrico sintasa endotelial. Cuando se administra AICAR 24 horas antes de la reperfusión, previene las interacciones adhesivas de leucocitos-células endoteliales posisquémicas con un aumento de la producción de NO. El preacondicionamiento dependiente de AICAR también está mediado por un canal de potasio sensible al ATP y un mecanismo dependiente de la hemeoxigenasa. Aumenta el reclutamiento dependiente de AMPK de los canales de K sensibles al ATP hacia el sarcolema, lo que hace que la duración del potencial de acción se acorte y previene la sobrecarga de calcio durante la reperfusión. La disminución de la sobrecarga de calcio evita la activación de la inflamación por ROS. AICAR también aumenta la captación de glucosa dependiente de AMPK a través de la translocación de GLUT-4, que es beneficiosa para el corazón durante la reperfusión posisquémica. El aumento de glucosa durante el preacondicionamiento AICAR alarga el período para el preacondicionamiento hasta 2 horas en conejos y 40 minutos en humanos sometidos a ligadura coronaria.

Como resultado, AICAR reduce la frecuencia y el tamaño de los infartos de miocardio hasta en un 25% en humanos, lo que permite mejorar el flujo sanguíneo al corazón. Además, se ha demostrado que el tratamiento con AICAR reduce el riesgo de muerte prematura y mejora la recuperación después de la cirugía de una lesión isquémica.

Efecto AICAR sobre el rendimiento

La proteína quinasa activada por AMP (AMPK), una vez activada por AICAR, trabaja para hacer que la energía esté más disponible. Por ejemplo, aumenta el uso de grasa para obtener energía y hace que las células produzcan más mitocondrias (las centrales eléctricas de las células o los creadores de energía). La proteína quinasa activada por AMP básicamente asegura que los diversos tejidos del cuerpo no se queden sin energía. A pesar de la fuerte estimulación de los procesos metabólicos en el cuerpo, AICAR es capaz de aumentar enormemente el rendimiento, hasta un increíble 40-50% en comparación con el rendimiento de resistencia convencional: Ronald M. Evans y sus colegas, del Centro Médico Howard Hughes y el Instituto Salk llevaron a cabo una serie de experimentos con AICAR en 2000, y en estos estudios, encontraron que los ratones que recibieron AICAR podría correr un 44% más, incluso sin entrenamiento.

AICAR como droga que mejora el rendimiento y el dopaje

En 2009, la Agencia Antidopaje francesa sospechó que AICAR se había utilizado en el Tour de Francia de 2009 por sus supuestas propiedades de mejora del rendimiento. En enero de 2011, AICAR era oficialmente una sustancia prohibida en el Código Mundial Antidopaje, y se han determinado los niveles estándar en atletas de élite para interpretar los resultados de las pruebas. AICAR sigue compuesto experimental que aún no está aprobado para uso terapéutico en humanos y no debe ser utilizado por ningún atleta.

Posibles beneficios investigados científicamente de AICAR

• • AICAR se ha utilizado clínicamente para tratar y proteger contra la lesión isquémica cardíaca.
  • AICAR puede reducir la frecuencia y el tamaño de los infartos de miocardio hasta en un 25% en humanos
  • La activación farmacológica de AMPK por AICAR disminuye la lesión cardíaca tisular y protege la estructura mitocondrial en los cardiomiocitos (células del músculo cardíaco)
  • AICAR tiene una gran capacidad para tratar trastornos y enfermedades metabólicas en humanos (incluida la diabetes).
  • AICAR puede aumentar enormemente el rendimiento, hasta un increíble 40-50% en comparación con el rendimiento de resistencia convencional.

AICAR posibles efectos secundarios

• • Demasiada activación de AMPK, o activarla en el tejido incorrecto, puede causar efectos secundarios graves, incluida la neurodegeneración, o impedir que las células se dividan.
  • La acumulación de AICAR (monofosfato de adenosina – AMP) de origen natural en el cuerpo también está asociada con trastornos metabólicos en humanos.
  • AICAR aún no se ha investigado adecuadamente y es posible que se produzcan otros efectos secundarios y riesgos asociados con su uso.

Preguntas frecuentes sobre AICAR

¿Qué es AICAR?

AICAR es un análogo sintético del monofosfato de adenosina, una sustancia producida naturalmente por el cuerpo. El monofosfato de adenosina juega un papel importante en muchos procesos metabólicos celulares, al interconvertirse en ADP y / o ATP, también es un componente en la síntesis de ARN.

¿Qué hace AICAR?

AICAR estimula la actividad de la proteína quinasa dependiente de AMP (AMPK), lo que conduce a la estimulación de la oxidación de ácidos grasos hepáticos, cetogénesis, estimulación de la oxidación de ácidos grasos del músculo esquelético y captación de glucosa, inhibición de la síntesis de colesterol, lipogénesis y síntesis de triglicéridos, inhibición de la lipogénesis de adipocitos. , inhibición de la lipólisis de adipocitos y modulación de la secreción de insulina por las células beta pancreáticas.

¿Puede AICAR aumentar el rendimiento y la resistencia?

AICAR a través de la activación de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) es capaz de aumentar enormemente el rendimiento, hasta un increíble 40-50% en comparación con el rendimiento de resistencia convencional.

¿Para qué se utiliza AICAR?

AICAR se ha utilizado clínicamente para tratar y proteger contra la lesión isquémica cardíaca. El medicamento se utilizó por primera vez en la década de 1980 como un método para preservar el flujo sanguíneo al corazón durante la cirugía. Actualmente, AICAR también se ha demostrado como un tratamiento potencial para la diabetes al aumentar la actividad metabólica de los tejidos al cambiar la composición física del músculo.

¿Es AICAR seguro?

AICAR ha sido probado clínicamente en humanos para una variedad de condiciones. "Se descubrió que era un medicamento bastante seguro, al menos en las dosis que estábamos usando", dijo el químico Paul Laikind, quien comenzó a probarlo en la década de 1980 como un medio para preservar el flujo sanguíneo al corazón durante la cirugía. Pero AICAR todavía es un compuesto experimental, que requiere una revisión adicional y es posible que se produzcan otros efectos secundarios y riesgos asociados con su uso.

¿Cómo activa Aicar AMPK?

AICAR es un análogo de adenosina monofosfato (AMP) captado en las células por transportadores de adenosina y fosforilado por la adenosina quinasa. De manera similar al AMP celular, AICAR se une al sitio 3 de la subunidad AMPKγ.

¿Qué es la enzima AMPK?

La proteína quinasa activada AMP (AMPK) es una enzima y una proteína que regula el metabolismo de diversas formas. AMPK actúa como un regulador de energía y se activa durante el ejercicio u otras circunstancias que consumen energía celular. Desempeña un papel en la homeostasis de la energía celular, principalmente para activar la absorción y oxidación de glucosa y ácidos grasos cuando la energía celular es baja.

¿Cómo se activa AMPK de forma natural?

Hay muchas circunstancias que activan la AMPK de forma natural, incluida la hipoxia (niveles bajos de oxígeno durante el ejercicio o en la elevación), la hipoglucemia (niveles bajos de azúcar en sangre con el ejercicio o el ayuno), el uso de energía celular durante la contracción muscular y cualquier cosa que interrumpa la creación de energía dentro de las células. . Los efectos de la activación de AMPK son extremadamente complejos ya que está involucrado en muchas vías metabólicas diferentes del cuerpo.

¿El ejercicio activa la AMPK?

La AMPK se activa por un estado de baja energía (aumento de AMP / ADP: ATP), como durante el ejercicio, y regula el proceso metabólico y la homeostasis energética desactivando las vías de consumo de ATP (síntesis de ácidos grasos y colesterol) y activando los procesos de generación de ATP (absorción de glucosa y oxidación de ácidos grasos).

¿AMPK te ayuda a perder peso?

Impulsar la actividad de AMPK da como resultado un estado metabólico más saludable, lo que puede conducir a una menor producción de grasa.

¿Cómo se activan los niveles de AMPK?

La proteína quinasa activada por AMP, o AMPK, se conoce como un regulador maestro del metabolismo. Las células activan la AMPK cuando tienen poca energía y la AMPK se activa en los tejidos de todo el cuerpo después del ejercicio o durante la restricción de calorías.

¿Cuál es la diferencia entre AICAR y GW1516?

Mientras que AICAR es un análogo de una sustancia producida naturalmente en el cuerpo, monofosfato de adenosina (AMP) y un agonista del eje PPAR-delta AMPK, GW-1516 es una sustancia de diseño totalmente sintético y un agonista de PPAR-delta.

¿Es AICAR una sustancia oficialmente prohibida en el deporte?

Desde enero de 2011, AICAR ha sido una sustancia oficialmente prohibida bajo el Código Mundial Antidopaje y se han establecido niveles estándar para que los mejores atletas interpreten los resultados de las pruebas.

Dosificación de AICAR

En estudios científicos y clínicos, la dosis de AICAR a menudo se informa como 10-20 mg / kg de peso corporal por día con efectos secundarios mínimos. Las dosis extremadamente altas y las sobredosis de AICAR pueden ser peligrosas. ya que pueden afectar el flujo sanguíneo al corazón.