AICAR dla pakera

Wydrukuj ten artykuł

Autor: Sławomir Ambroziak

Słowa kluczowe: AICAR, AMPK, mTOR, androgeny, IGF-1, GH, insulina, kortyzol, miostatyna, folistatyna, iryzyna, masa mięśniowa. 

Karierę AICAR w dopingu sportowym rozpoczęła publikacja ogłoszona w 2008 roku, w prestiżowym czasopiśmie „Cell”, podsumowująca wyniki pracy zespołu Ronalda Evansa z Salk Institute Gene Expression Laboratory, badającej wpływ tego związku na wydolność fizyczną zwierząt doświadczalnych. A wyniki te mówiły same za siebie: codzienne podawanie AICAR myszom, w dawce 250 lub 500 mg na 1 kg wagi ciała, skutkowało 23-procentową poprawą szybkości biegu i 44-procentowym wydłużeniem przebieganego dystansu, w porównaniu z gryzoniami nie trenowanymi, nie otrzymującymi tego specyfiku.
W tym samym roku „dolał jeszcze oliwy do ognia” Rantzau, donosząc na łamach Journal of Applied Physiology, że podawanie AICAR znacząco nasila spalanie tłuszczu w organizmach psów. Podawanie AICAR wywoływało więc takie same efekty, jak systematycznie powtarzany wysiłek fizyczny. Stało się jasne, że związek ten może kandydować do miana pilnie poszukiwanej przez naukę „pigułki treningowej”, która miałby pomagać w utrzymaniu wagi i zdrowia osób unieruchomionych chorobą. Od początku było również jasne, że z efektów tych prac zapragną skorzystać sportowcy. Dlatego zresztą WADA szybciutko wprowadził AICAR na listę zakazanych substancji dopingujących, opracowując przy tym testy do wykrywania tego związku w moczu zawodników.
Widzimy, że AICAR może być szczególnie atrakcyjnym środkiem dla zawodników z dyscyplin wytrzymałościowych i z limitami wagowymi, gdzie dąży się do poprawy wytrzymałości lub redukcji tłuszczu. Tłuszcz muszą redukować również kulturyści; problem w tym, że równolegle zmuszeni są rozwijać masę mięśniową. Stąd rodzi się pytanie: czy AICAR jest dopingiem przydatnym w kulturystyce? Czy, ułatwiając redukcję tłuszczu, nie wpływa aby negatywnie na proces hipertrofii mięśni? Spróbujmy dzisiaj przyjrzeć się bliżej całemu zagadnieniu…

Czym jest…?

Z formalnego punktu widzenia, AICAR jest nukleotydem purynowym, a więc bliskim krewnym tak dobrze znanych wszystkim miłośnikom biochemii molekuł funkcjonalnych, jak chociażby: ATP, AMP, cAMP czy cGMP. Dwa ostatnie związki to komórkowi posłańcy hormonów, czyli tzw. wtórne przekaźniki informacji. Natomiast ATP, jak przecież dobrze wiemy, to fundamentalny magazyn energii użytecznej: energia spalania składników pokarmowych zamieniana jest przez komórkę na energię wiązań chemicznych rodników fosforanowych (reszt kwasu ortofosforowego), a te przechwytuje AMP, zamieniając się wtedy w ATP, zaś ten ostatni – oddając rodniki – napędza wymagające nakładu energetycznego procesy metaboliczne. Zapewne pamiętamy, że dzięki tym zjawiskom nasze mięśnie przemieszczają ciało i dźwigają ciężary oraz gromadzą białka powiększające ich kubaturę.
Nim jednak powstanie ATP, organizm musi wcześniej wytworzyć AMP – logiczne! I tu dochodzimy do sedna zagadnienia: AICAR jest jednym z metabolitów pośrednich na szlaku syntezy AMP.

Jak działa…?

Rola AMP nie ogranicza się li tylko do magazynowania energii użytecznej z wytworzeniem ATP: od pewnego czasu już wiemy, że AMP to jednocześnie cząsteczka sygnałowa; i nie mam tutaj na myśli jego cyklicznego wariantu molekularnego, czyli dobrze chyba wszystkim znanego cAMP, tylko zwykły, najzwyklejszy AMP. Kiedy bowiem nasze mięśnie długo ciężko pracują, zużywają dużo ATP, a wtedy – zrozumiałe (!) – wzrasta poziom AMP. Wzrost poziomu AMP zaświadcza więc o komórkowym deficycie energetycznym. Teraz AMP aktywuje więc pewien szczególny enzym – niejaką kinazę AMPK, która pełni funkcję „przełącznika metabolicznego” i kieruje procesy komórkowe na szlaki pozyskiwania energii.
A co ma z tym wszystkim wspólnego AICAR? Otóż okazuje się, że ten związek pośredni, z nie do końca zrozumiałych przyczyn, działa na kinazę AMPK identycznie, a nawet silniej, jak AMP. Naukowcy wybrali go natomiast do swoich doświadczeń głównie z uwagi na lepszą biodostępność i wolniejszy metabolizm, w porównaniu ze słabo przenikającym do komórek i szybko degradowanym AMP. AICAR traktowany jest więc ostatecznie jako analog AMP – silny aktywator kinazy AMPK.

Przemiany energetyczne

Kinaza AMPK jest w pierwszej kolejności sensorem ATP, czyli miernikiem dostępności energii użytecznej w komórce. Uruchamia się wtedy, kiedy brakuje ATP, o czym informuje ją podwyższony poziom AMP. Jej zadanie polega więc teraz na wzmożeniu przemian energetycznych, wyrównujących niedostatek ATP. Usprawnia więc wychwyt kwasów tłuszczowych przez włókna mięśniowe, zwiększając w błonie komórkowej stężenie białka transolokazy kwasów tłuszczowych – enzymu przenoszącego te związki do wnętrza komórki. Jednocześnie aktywuje palmitylotrasferazę karnitynową – enzym przenoszący, przy pomocy L-karnityny, kwasy tłuszczowe do wnętrza mitochondriów, gdzie te ulegają spalaniu z wytworzeniem ATP. Hamuje również szlak syntezy kwasów tłuszczowych a pobudza biogenezę nowych, dodatkowych mitochondriów, jak również pobudza mechanizm syntezy białek mitochondrialnego łańcucha oddechowego, prowadzących proces spalania składników pokarmowych z wytwarzaniem ATP.

AMPK zachowuje się analogicznie względem glukozy: hamuje enzym zajmujący się jej magazynowaniem w cząsteczkach glikogenu (syntazę glikogenu), a aktywuje enzym uwalniający ją z tego magazynu – fosforylazę glikogenu. Zwiększa jednocześnie wychwyt glukozy przez włókna mięśniowe, aktywując proces syntezy i translokacji białek transportujących glukozę (GLUT4) z depozytów wewnątrzkomórkowych do błony komórkowej. Dalsza wydajność spalania glukozy i magazynowania energii tego spalania w ATP zależy już, tak jak w przypadku kwasów tłuszczowych, od liczby mitochondriów i stężenia białek mitochondrialnego łańcucha oddechowego, a na te parametry – jak widzieliśmy wyżej – AMPK działa pozytywnie.

Mechanizmy anaboliczne

Skoro AMPK ma pełnić funkcję „przełącznika metabolicznego”, zwracającego procesy komórkowe w kierunku pozyskiwania energii, staje się niejako jasne, że jednocześnie musi wyhamowywać procesy anaboliczne, służące generalnie magazynowaniu składników ciała i wymagające znaczących nakładów energetycznych. Że jest tak w rzeczywistości, przekonaliśmy się na przykładzie omówionego wyżej hamowania syntezy glikogenu i kwasów tłuszczowych. Jednakże, co do hamowania syntezy białek – procesu wyznaczającego rozmiary naszej muskulatury – sprawa nie jest już tak oczywista… W jednych bowiem miejscach AMPK blokuje, w innych natomiast stymuluje anabolizm. Aby przybliżyć całe to zagadnienie czytelnikowi, a i samemu spróbować je zrozumieć, podzieliłem te miejsca na trzy grupy:

Negatywy

AMPK hamuje bezpośrednio kinazę mTOR – enzym ze szlaku sygnałowego najsilniejszych hormonów anabolicznych, takich jak insulina czy IGF-1, który – jak pewnie wszyscy wiemy – ogranicza katabolizm poprzez blokowanie kinazy ULK1 sterującej procesem samotrawienia białek oraz pobudza anabolizm, sterując procesem translacji – wiązania poszczególnych aminokwasów w złożone molekuły białek.

Hamuje bezpośrednio syntezę białek poprzez oddziaływanie na tzw. kinazę czynnika elongacyjnego typu 2 (eEF-2), a za jej pośrednictwem – na sam czynnik eEF-2.

Hamuje produkcję tzw. białek szoku cieplnego – HSP, które przyczyniają się do rozwoju masy włókien mięśniowych, chociaż mechanizm ich działania nie doczekał się dotąd zadowalającego wyjaśnienia.

Aktywuje wspominaną wyżej kinazę ULK1, a za jej pośrednictwem – katabolizm białek mięśniowych.

Aktywuje też czynniki transkrypcyjne FOXO, które pobudzają geny do produkcji enzymów katabolicznych (szczególnie atroginy-1/MAFbx i MuRF1), degradujących białka mięśniowe.

Oddziałując poprzez koaktywator transkrypcji PGC-1 alfa, obniża potencjał regeneracyjny mięśniowych komórek satelitarnych, hamując proces ich różnicowania do dojrzałych włókien mięśniowych, nazywany fachowo miogenezą.

Pozytywy

AMPK aktywuje tzw. substrat receptora insulinowego (IRS), przenoszący sygnały anaboliczne od insuliny i IGF-1 do wnętrza włókien mięśniowych, a tym samym zwiększa wrażliwość tkanki mięśniowej na oba te hormony.

Aktywuje syntazę tlenku azotu (NOS) i nasila tym sposobem produkcję tlenku azotu (NO) – dobrze wszystkim znanego hormonu gazowego, który omawiałem wielokrotnie na łamach tej strony i który kandyduje do miana jednego z najsilniejszych hormonów anabolicznych naszego organizmu.

Aktywuje czynniki transkrypcyjne PPAR delta, które pobudzają geny do produkcji białek kurczliwych włókienek mięśniowych (troponiny I i ciężkiego łańcucha miozyny) oraz sprzyjają hipertrofii włókien mięśniowych typu IIA, które wnoszą największy wkład w rozwój masy mięśniowej.

Aktywuje miogenny czynnik wzmacniający (MEF2), aktywowany również niezależnie od AMPK przez insulinę, IGF-1 i naprężenia włókienek mięśniowych (prawdopodobnie za pośrednictwem mechanicznego czynnika wzrostu – MGF), który steruje rozwojem włókien typu IIA i którego aktywacja wydaje się być nieodzownym warunkiem zaistnienia zjawiska hipertrofii mięśni w odpowiedzi na trening siłowy.

Pobudza produkcję nowoodkrytego, mięśniowego hormonu tkankowego (miokiny) – iryzyny, o której pisałem szeroko w nr 25. Perfect Body i która generalnie silnie stymuluje spalanie tłuszczu, niemniej wydaje się posiadać również potencjał anaboliczny, gdyż z dokonanych dotąd ustaleń wynika, że jej stężenie w organizmie człowieka wzrasta szczególnie wysoko po treningach siłowych i koreluje dodatnio z masą tkanki mięśniowej, obwodem ramienia, poziomem IGF-1 i folistatyny (blokera miostatyny), a jednocześnie ujemnie – z poziomem katabolicznego kortyzolu i katabolicznej miostatyny.

Zwiększa wytwarzanie i aktywność beta kateniny – molekuły aktywowanej zależnie od AMPK przez androgeny a niezależnie przez insulinę i IGF-1, nieodzownej do rozwoju muskulatury, pobudzającej (za pośrednictwem określonych czynników transkrypcyjnych, między innymi receptorów androgenowych) geny do produkcji znacznej liczby mięśniowych białek strukturalnych i funkcjonalnych – np. białek włókienek mięśniowych – desminy i ciężkiego łańcucha miozyny oraz czynników zaangażowanych w kolejne etapy miogenezy – MyoD, miogeniny, Myf5, PPAR delta i VEGF. Beta katenina zwiększa również potencjał regeneracyjny komórek satelitarnych – pobudzając ich proliferację (rozmnażanie), a jednocześnie hamując apoptozę (uśmiercanie) i transformację (przemianę) w kierunku komórek tłuszczowych.

Kontrowersje

Z wcześniejszych badań nad AMPK oraz molekułami pośredniczącymi w przekazywaniu jej sygnałów zdawało się wstępnie wynikać, że enzym ten pobudza rozmnażanie komórek satelitarnych, a jednocześnie hamuje ich różnicowanie do dojrzałych włókien mięśniowych. Trudno było zinterpretować – w jaki sposób wpływa podobna aktywność na rozwój masy mięśniowej. Stymulowane treningiem mięśnie rosną bowiem głównie w ten sposób, że pobierają od komórek satelitarnych ich jadra, prowadzące proces syntezy białek mięśniowych. Wydaje się więc, że najważniejsza jest tutaj bezwzględna liczba komórek satelitarnych, z których regenerujące się włókna mięśniowe mogą pobierać jądra. Natomiast różnicowanie się komórek satelitarnych do dojrzałych włókien mięśniowych, czyli proces nazywany miogenezą, jest ważniejszy dla mięśni wzrastających na wczesnych etapach rozwoju organizmu, wraz ze wzrostem całego ciała, jak też dla tkanki mięśniowej, regenerującej się po ciężkim urazie, któremu towarzyszy znaczny ubytek masy tej tkanki. Niemniej wykazano również, że proces miogenezy warunkuje wzrostową odpowiedź mięśni na przeciążenia mechaniczne.
Jednak już wtedy trafiały się badania mącące w tym temacie i dodatkowo gmatwające sprawę, np. dowodzące (Niesler, 2006), że AMPK hamuje apoptozę różnicujących się komórek satelitarnych, a w ten sposób wspomaga proces miogenezy.
Kolejne doniesienie totalnie namąciło: Zhao i Zhu udowodnili bowiem w 2011 roku, że androgeny (wiemy: anaboliczne, męskie hormony płciowe, podobne do testosteronu) pobudzają proces miogenezy na drodze aktywacji AMPK, a za jej pośrednictwem – wspomnianej wyżej beta kateniny.
Zespół tych samych naukowców, tyle że kierowany tym razem przez Fu, rzucił więcej światła na całe to zagadnienie (też ich to, widać, gnębiło) dopiero świeższym badaniem z 2013 roku: autorzy wyjaśnili, że białko kinazy AMPK złożone jest z dwóch podjednostek i tylko jedna z tych podjednostek pobudza proces miogenezy.

Jak już wspomniałem: AMPK aktywuje koaktywator transkrypcji PGC-1 alfa… Generalnie koaktywatory transkrypcji współpracują z czynnikami transkrypcyjnymi w oddziaływaniu na geny, co prowadzi do wzmożenia lub wyhamowania produkcji rozmaitych białek, a w konsekwencji – pojawienia się określonych efektów metabolicznych. W wielu badaniach dowiedziono, że PGC-1 alfa pobudza geny do produkcji białek zaangażowanych w metabolizm energetyczny, natomiast jego znaczenie dla zjawiska hipertrofii mięśni pozostawało niejasne i co najmniej kontrowersyjne. Niektóre badania pokazywały na przykład, że nie odgrywa on tutaj żadnej roli, a niektóre, że nawet może działać negatywnie, hamując – o czym już było wyżej – proces różnicowania komórek satelitarnych (miogenezę). Niemniej pojawiały się też prace przeczące tej tezie: Wenz donosił np. w 2009 roku, że wzrost aktywności PGC-1 alfa chroni myszy przed sarkopenią – zanikiem mięśni związanym z procesem starzenia się organizmu, zaś Bostrom w styczniu 2012, że pobudza produkcję wspominanej wyżej iryzyny – hormonu, jak widzieliśmy, o potencjalnie anabolicznych właściwościach.
Wydaje się, że sprawę rozstrzygnął ostatecznie Ruas prawie rok później… W grudniu bowiem tegoż samego, 2012 roku, ogłosił wyniki swoich eksperymentów, z których wynikało, że mięśnie wytwarzają kilka typów PGC-1 alfa, gdzie niektóre pełnią głównie zadania energetyczne, natomiast jedna – PGC-1 alfa4 – jest czynnikiem typowo anabolicznym, aktywowanym treningiem siłowym, pobudzającym produkcję IGF-1, hamującym wytwarzanie miostatyny i potęgującym przerost włókien mięśniowych. Poziom PGC-1 alfa4 wzrasta w efekcie treningów siłowych oraz działania wspomnianej wyżej iryzyny; w tym ostatnim przypadku, jak dowiódł Huh w 2014 roku, prawie o 350 procent i wiąże się z 300-procentowym wzrostem poziomu IGF-1 i 50-procentowym spadkiem poziomu miostatyny we włóknach mięśniowych.

I właśnie w obszarze wspomnianej tu miostatyny sprawa AMPK ulega szczególnej komplikacji… Otóż dwóch autorów, dokładnie w tym samym – 2012 roku, doniosło o całkowicie przeciwstawnym wpływie naszej kinazy na produkcję miostatyny: podczas gdy Miyake ewidentnie dowodził, że AMPK hamuje, to Das przedstawiał bezsprzeczne argumenty na to, potęguje produkcję miostatyny w komórkach mięśniowych. Komu tu wierzyć…?
Rok później, w 2013., Shan doniósł, że mięśnie myszy z zablokowanym genem miostatyny produkują więcej kinazy AMPK. Wynikałoby z tego, że miostatyna hamuje AMPK, a przecież to bodaj najsilniejszy hormon kataboliczny…

AICAR wkracza do akcji

Jako aktywator AMPK – AICAR był używany w kilku doświadczeniach, badających wpływ tej kinazy na hipertrofię mięśni szkieletowych. Najczęściej prace te wykazywały tutaj negatywne korelacje; w przewadze były to jednak badania prowadzone poza żywym organizmem (in vitro), w których wykorzystywano izolowane komórki mięśniowe. Z badań w warunkach in vivo znajdziemy dosłownie kilka eksperymentów na gryzoniach (prac z udziałem ochotników nigdy w tym temacie nie prowadzono, a przynajmniej nie publikowano w ogólnodostępnych źródłach), a i te nie rozstrzygają definitywnie kwestii wpływu AICAR (pozytywnego czy negatywnego) na rozwój masy mięśniowej…

Zacznijmy od mniej przyjemnych wieści… Gordon postulował w 2008 roku, że obserwowany w sarkopenii zanik mięśni, zachodzący głównie poprzez utratę włókien szybkokurczliwych, ma swoją przyczynę w nadmiernej aktywności kinazy AMPK. Udało mu się potwierdzić taki postulat: kiedy bowiem zbadał włókna mięśniowe młodych i starych szczurów, pobrane z przeciążanych mechanicznie mięśni szybko i wolno kurczliwych (podeszwowego i płaszczkowatego), odnotował, że w starych włóknach szybkokurczliwych aktywność AMPK wzrasta ponad 2-krotnie, a w wolnokurczliwych spada o ok. 30%, w porównaniu z włókami młodymi. Następnie wstrzykiwał przez tydzień gryzoniom bezpośrednio w mięsień podeszwowy: albo AICAR, albo Compound C (inhibitor AMPK), albo roztwór soli fizjologicznej. Po zakończeniu eksperymentu okazało się, że – w porównaniu z grupami kontrolnymi (solnymi) – AICAR obniżył masę mięśnia w grupie młodych szczurów o ponad 40%, natomiast Compound C podwyższył w grupie starych zwierząt ponad 3-krotnie.
Pozornie wyniki te wyglądają jak miażdżące argumenty przeciwko stosowaniu AICAR w kulturystyce… Zwróćmy jednak uwagę, że nadal chodziło tutaj zasadniczo o bezpośrednie działanie środka na izolowane mięśnie i to o specyficznej morfologii, czego wyniki nie muszą dokładnie przekładać się na efekty ogólnoustrojowego i ogólno mięśniowego działania AICAR. Jedyny pewny wniosek, jaki możemy wyciągnąć z powyższego badania – to ten, że po AICAR na pewno nie powinni sięgać sprinterzy, sztangiści i trójboiści.

W 2003 roku, Suwa podzielił szczury na dwie grupy, podając jednej podskórnie przez 2 tygodnie roztwór soli fizjologicznej, zaś drugiej – AICAR. Po zakończeniu eksperymentu okazało się, że gryzonie z obu grup nie różniły się wagą ciała, za to w grupie AICAR doszło do ponad 25-procentowego spadku masy tkanki tłuszczowej, co musiało oznaczać, że mniej więcej o taką samą wartość wzrosła jednocześnie beztłuszczowa masa ciała, wraz z jej główną wagowo składową – tkanką mięśniową. Efekt ten odzwierciedlał się zresztą w przekroju poprzecznym mięśni, we wzroście zagęszczenia włókien mięśniowych, który to wzrost osiągnął średnią wartość: ok. plus 7 procent. A skoro jesteśmy przy włóknach, to autorzy zaobserwowali tutaj bardzo znamienity trend w obszarze włókien szybkokurczliwych: transformację włókien glikolityczno-beztlenowych w kierunku glikolityczno-tlenowych o większej pojemności oksydacyjnej, ze znacznym wzrostem liczby tych drugich. Konkludowali więc, że podawanie AICAR przynosi takie same skutki, jak trening, gdyż faktycznie: do podobnych zmian prowadzą m.in. ćwiczenia kulturystyczne z wykorzystaniem metodyki bodybuilding. A to z kolei, jak się uważa, jest warunkiem rozwoju masy mięśniowej, gdyż włókna glikolityczno-tlenowe, sygnowane u ludzi symbolem IIA, są prawdopodobnie najbardziej podatne na hipertrofię.

Drake testował w 2010 roku hipotezę, że obserwowany w otyłości spadek masy mięśniowej jest wynikiem permanentnej aktywacji, a co za tym idzie – blokady, ścieżki sygnałowej mTOR przez wydzielaną w nadmiarze insulinę, stymulowaną – jak dobrze wiemy – obfitością składników pokarmowych, szczególnie węglowodanów. Wprawdzie bowiem mTOR pobudza bezpośrednio syntezę białek, jednocześnie blokuje jednak substrat receptora insulinowego (IRS), tak więc obniża wrażliwość tkanki mięśniowej na insulinę i IGF-1, hamując pośrednio tym sposobem procesy anaboliczne. Ponieważ ćwiczenia fizyczne aktywują jednocześnie kinazę AMPK, która uaktywnia IRS, znosząc blokadę mTOR, dlatego naśladujący efekty aktywności ruchowej AICAR mógłby być tutaj pomocny.
Autor wytypował więc dwie grupy myszy – szczupłych oraz otyłych genetycznie, a następnie podzielił zwierzęta na kolejne podgrupy, gdzie jednym wstrzykiwał przez 14 dni AICAR, a innym – roztwór soli fizjologicznej. Po pierwsze ustalił, że – faktycznie – otyłość prowadzi do spadku masy mięśniowej: masa mięśniowa otyłych myszy była niższa o blisko 11 procent, w porównaniu ze zwierzętami szczupłymi. Natomiast podawanie AICAR, rzeczywiście, poskutkowało: poprawiło masę mięśniową otyłych gryzoni o blisko 5% i zwiększyło o 44% powierzchnię włókien mięśniowych. Co jednak ciekawe: AICAR poprawił również o nieco ponad 1% masę mięśniową szczupłych myszy…
Ten ostatni efekt wyglądałby niezwykle obiecująco (1% czystego mięsa w 2 tygodnie), gdyby nie jeden drobny szczegół: w omawianym tutaj badaniu zastosowano dzienną dawkę AICAR – odpowiadającą ok. 7 g związku, w przeliczeniu na wagę ciała przeciętnego pakera.

Szukając wyjaśnienia przyczyny wynikającego z powyższych badań paradoksu, warto sięgnąć do pracy Aschenbacha z 2002 roku, badającej wpływ AICAR na metabolizm glikogenu. Jak pamiętamy: AMPK, oddziałując bezpośrednio na odpowiednie enzymy, hamuje syntezę i potęguje rozpad glikogenu, czego dowiedziono na izolowanych komórkach mięśniowych i co potencjalnie powinno prowadzić do obniżenia poziomu glikogenu we wnętrzu włókien. Ponieważ jednak AMPK zwiększa równocześnie wychwyt glukozy przez włókna mięśniowe, dlatego – kiedy cytowany tu autor podawał AICAR żywym szczurom – odnotował wyraźny wzrost zawartości glikogenu w ich mięśniach. Wydaje się więc, że tak samo, jak na metabolizm węglowodanów, AMPK i AICAR działają na metabolizm białek – bezpośrednio hamują, ale pośrednio stymulują anabolizm. Weźmy za przykład wspólny szlak sygnałowy dla insuliny i IGF-1: AMPK bezpośrednio hamuje mTOR, ale pośrednio ją aktywuje, odblokowując substrat receptora insulinowego (IRS) i zwiększając tym samym wrażliwość tkanki mięśniowej na oba hormony. Kiedy więc AICAR działa krótko i bezpośrednio na włókna mięśniowe – obniża ich masę, kiedy zaś dłużej i poprzez mechanizmy ogólnoustrojowe – pobudza rozwój masy mięśniowej; wtedy pewnie wszystkie te omówione wyżej plusy zaczynają przeważać nad minusami – i masa wzrasta.

Mówiąc wprost: znaczenia AMPK dla masy naszych mięśni wciąż dobrze nie rozumiemy. Wydaje się jednak, że nie jest ona zdeklarowaną antagonistką mTOR, tylko – jak to ująłem w artykule dostępnym na tej stronie internetowej (www.sylwetka-uroda-zdrowie.pl) pt. „AMPK/mTOR – minus i plus zasilania muskulatury” – obie kinazy współpracują ze sobą w rozwoju masy mięśniowej, podobnie jak „minus” i „plus” na klemach akumulatora. Przemawiają za tym chociażby te fakty, że treningi siłowe i anaboliczne androgeny pobudzają jednocześnie mTOR i AMPK, natomiast kataboliczne kortykosterydy i miostatyna jednocześnie jedną i drugą kinazę hamują. Również tak dobrze wszystkim znana, legalna i efektywna anabolicznie substancja, jak kreatyna, pobudza jednocześnie AMPK i mTOR.

Jeżeli chodzi natomiast o sam AICAR – to wydaje się, że funkcja tego związku nie ogranicza się jedynie do roli metabolitu pośredniego w produkcji AMP, ale może pełnić on również swoje własne zadania metaboliczne, związane pewnie w znacznej mierze z aktywacją AMPK. Wskazuje na to fakt, że nie cały, endogenny AICAR ulega przeróbce do AMP i pewne jego stężenia znajdujemy w moczu. Stężenia te są średnio 3-krotnie wyższe u osób aktywnych ruchowo, w porównaniu z „kanapowcami”. Stężenie AICAR wzrasta tak samo wysoko u przedstawicieli dyscyplin wytrzymałościowych, jak też siłowych, tyle że u tych drugich jest o jakieś 30% niższe, jak u pierwszych. Ponieważ jednak powyższe dane uzyskano z obserwacji piłkarzy i sztangistów, więc tak naprawdę nie wiemy – jak te wartości kształtują się w przypadku miłośników bodybuildingu.

W kierunku praktyki…

Pakerscy praktycy dopingowi doskonale wiedzą, że dodatek insuliny, IGF-1 i GH (stymulatora IGF-1) do kuracji sterydowej wywala w kosmos masę mięśniową. Niemniej, wszystkie trzy hormony, bez androgenów, działają dosyć mizernie, co potwierdzono również w badaniach naukowych, chociaż jedynie IGF-1 dawał tu w miarę przyzwoite rezultaty (Yarasheski – 1992 i 1993, Deyssing – 1993, Fryburg – 1994, Lange – 2002, Hameed – 2003 i 2004, Berggeren – 2005). Badania udowodniły również dobrze znaną z praktyki dopingowej, przedstawioną powyżej prawdę: hormony peptydowe, działające poprzez szlak kinazy mTOR, wyraźnie poprawiają masę mięśniową sportowców dopiero w połączeniu ze sterydowymi androgenami (Meinhardt, 2010). W mojej opinii, u podstaw tego fenomenu leżą wspominane wyżej a ustalone w 2011 roku przez Zhao fakty: androgeny aktywują AMPK we włóknach mięśniowych. (Przypomnę, że jednocześnie aktywują też tutaj mTOR, co z kolei udowodnił Altamirano w 2008 i Wu w 2010 a potwierdził Basualto-Alarcon w 2013 roku.) Hormony peptydowe dawały znakomite rezultaty w doświadczeniach na izolowanych komórkach mięśniowych, gdzie silnie pobudzały kinazę mTOR i stymulowały syntezę białek. Wiadomo jednak z obserwacji ludzi i zwierząt otyłych i z hiperinsulinemią (podwyższonym poziomem insuliny we krwi), że permanentna aktywacja kinazy mTOR, przy braku równoważącego działania AMPK (przekarmienie i bezczynność ruchowa nie sprzyjają aktywacji AMPK, a w otyłości powstaje też mało podstawowego hormonu aktywującego ten enzym – adiponektyny), prowadzi do spadku masy mięśniowej. Jak widzieliśmy wyżej: dzieje się to za sprawą blokowania przez mTOR substratu receptora insulinowego (IRS) – a w konsekwencji – spadku wrażliwości tkanki mięśniowej na hormony peptydowe. Z tego też pewnie powodu – dodatkowe podawanie samych hormonów peptydowych nie przynosi wymiernych korzyści dla tkanki mięśniowej w dłuższej perspektywie czasowej. Natomiast androgeny odblokowują tu pewnie IRS, aktywując AMPK, a przez to potęgują efekty kuracji insulinowej czy IGF-owej (pomijam oczywiście w tym miejscu specyficzne działanie steroidów poprzez ich swoiste receptory jądrowe). Jeżeli więc ktoś by zapytał: w jakim miejscu dołożyć AICAR do kulturystycznej praktyki dopingowej (?), należałoby niechybnie podpowiedzieć: przede wszystkim do kuracji z użyciem hormonów peptydowych – albo w trakcie samej kuracji, albo przy terapii pocyklowej (PCT), aby przywrócić tkance mięśniowej wrażliwość na IGF-1 i insulinę.

Jako zdeklarowany przeciwnik dopingu, kończąc ten tekst, nie mogę oczywiście powstrzymać się od wskazania legalnej i zdrowej alternatywy… Jak dotąd dowiedziono, że zdolnością aktywacji AMPK odznaczają się między innymi: traganek (Zhou, 2009), kofeina (Jensen – 2007, Spirydopulos – 2008, Egava – 2009), kapsaicyna (Kim, 2010), katechiny zielonej herbaty (Huang – 2009, Murase – 2009, Reiter – 2010), CLA (Jiang, 2011 i 2012), kreatyna (Ceddia, 2004), DHA (Jing, 2011), czosnek (Lee, 2011), żeń-szeń (Juang, 2010), glukozamina (Kong, 2009) i kwercetyna (Jung, 2010). Jednak chyba najlepiej przebadanymi pod tym względem związkami i uznawanymi bodaj za najaktywniejsze są: kwas alfa liponowy (ALA) (Lee – 2005, Wang – 2010, Packer – 2011), kurkumina (Kim – 2010, Na – 2011, Ghanbarzadeh – 2013) i resweratrol (Breen – 2008, Fullerton – 2010, Lin – 2010). Niedawno obserwowano również aktywujący wpływ, wywierany na AMPK przez modną ostatnio i 4-krotnie silniej działającą, molekularną wersję resweratrolu – pterostylben (Lin, 2012). Przypomnę, że o tych dwóch ostatnich związkach pisałem już kilkukrotnie na kartach tej strony, między innymi w kontekście potwierdzenia ich właściwości anabolicznych, w badaniach z udziałem trenujących siłowo ochotników.

Be Sociable, Share!
Be Sociable, Share!

Reklama na stronie slawomirambroziak.pl:

biuro@wydawnictwopiktogram.pl
Katarzyna Ambroziak - 601 312 342