The Role of Cyclic AMP in the Control of Carbohydrate Metabolism

Abstract

Cyclic AMP gioca un ruolo importante nella regolazione del metabolismo in generale. L’enfasi nella presente revisione è stata posta sul metabolismo dei carboidrati, ma anche il metabolismo dei lipidi è stato discusso in una certa misura. Il ruolo principale dell’AMP ciclico in diversi tessuti sembra essere quello di facilitare o promuovere la mobilitazione delle riserve di glucosio e di acidi grassi. Nel fegato, il glucagone e le catecolamine causano un aumento del livello intracellulare di AMP ciclico stimolando l’adenil ciclasi. Questo aumento del livello di AMP ciclico porta a un aumento netto della produzione epatica di glucosio attraverso almeno tre meccanismi: stimolazione dell’attivazione della fosforilasi, soppressione dell’attività della glicogeno sintetasi e stimolazione della gluconeogenesi. Le catecolamine stimolano anche l’adenilciclasi nel tessuto muscolare e adiposo. Tra i principali effetti dell’AMP ciclico in questi tessuti ci sono la glicogenolisi nel muscolo e la lipolisi nel tessuto adiposo.

Un altro ruolo dell’AMP ciclico è quello di aumentare o promuovere il rilascio di insulina dalle cellule beta pancreatiche. L’insulina viaggia poi verso il fegato e il tessuto adiposo per sopprimere l’accumulo di AMP ciclico, e può anche antagonizzare l’azione dell’AMP ciclico nei muscoli. L’AMP ciclico è quindi in grado di mediare le azioni di diversi ormoni catabolici e di promuovere il rilascio di un ormone anabolico che agisce in parte opponendosi all’AMP ciclico.

Siccome l’AMP ciclico è coinvolto nel rilascio e in diverse azioni dell’insulina, è stato discusso il possibile ruolo dell’AMP ciclico nel diabete. Il diabete mellito umano è riconosciuto come il risultato di un difetto genetico di base, la cui natura è indefinita. Una linea di evidenza implica l’ispessimento della membrana basale come un evento precoce nella patogenesi del diabete. Ulteriori studi sulla formazione e la rottura della membrana basale possono quindi portare a una migliore comprensione del difetto genetico. Se l’AMP ciclico svolga o meno un ruolo regolatore nella sintesi della membrana basale è attualmente sconosciuto.

Un altro difetto riconoscibile nei prediabetici è il rilascio difettoso di insulina in risposta all’infusione di glucosio. Questo potrebbe essere secondario all’ispessimento della membrana basale, ma ci sono anche prove che il meccanismo dell’AMP ciclico possa essere difettoso. Ad un altro livello, il ruolo dell’AMP ciclico è più ovvio: la carenza di insulina lascia inalterate le azioni degli ormoni che stimolano la produzione di AMP ciclico, contribuendo così alla pletora di glucosio e alla chetosi così spesso vista nelle ultime fasi della malattia.