L'AMPK : une enzyme au coeur de l'homéostasie énergétique

AMPK, an active player in the control of metabolism

INSERM U671, Université Pierre et Marie Curie, Centre Biomédical des Cordeliers, 15, rue de l'École de Médecine, 75270 Paris Cedex 06, France

Auteur de correspondance : foufelle@bhdc.jussieu.fr

Reçu : 4 Avril 2006

Résumé

Le maintien de la balance énergétique est un processus fondamental pour l'organisme. Un déséquilibre entre les apports et la dépense énergétique peut avoir de graves conséquences, comme en témoigne aujourd'hui l'augmentation de la prévalence de l'obésité. L'AMP-activated protein kinase (AMPK) constitue un détecteur de l'état énergétique de la cellule et joue un rôle clé dans la régulation du métabolisme énergétique. En réponse à une déplétion énergétique cellulaire, l'AMPK active les voies métaboliques qui produisent de l'énergie (oxydation des acides gras) et inhibe celles qui en consomment (lipogenèse, néoglucogenèse). Des études récentes ont permis de montrer que l'AMPK était également un régulateur majeur de l'homéostasie énergétique à l'échelle de l'organisme, en intégrant au niveau hypothalamique des signaux hormonaux et nutritionnels et coordonnant la prise alimentaire et la dépense énergétique. L'AMPK médie en outre une partie des effets métaboliques de médicaments anti-diabétiques. L'ensemble de ces observations font de cette enzyme une cible thérapeutique intéressante dans le cadre du traitement des maladies métaboliques telles que l'obésité et le diabète de type II.

Abstract

Impairment in the regulation of energy homeostasis and imbalance between energy intake and energy expenditure lead to many metabolic disorders and diseases such as obesity and type 2 diabetes. AMPactivated protein kinase (AMPK) is considered as a "fuel-gauge" in the cell and plays a key role in the regulation of energy metabolism. Activated by an increase in the AMP/ATP ratio, AMPK switches on catabolic pathways such as fatty acid oxidation and switches off anabolic pathways such as lipogenesis or gluconeogenesis. Insulin-sensitizing adipokines (leptin and adiponectin) and anti-diabetic drugs (thiazolidinediones and biguanides) are acting in part through the activation of AMPK. More recent findings indicate that AMPK plays also a major role in the control of whole body energy homeostasis by integrating, at the hypothalamus level, nutrient and hormonal signals that regulate food intake and energy expenditure. AMPK provides therefore a potential target for the treatment of metabolic diseases such as obesity and type Il diabetes.