El compuesto 991, activador de AMPK, extiende la esperanza de vida en tres especies

AMPK es un sensor de energía celular conservado evolutivamente, y su activación se ha relacionado con la longevidad en organismos modelo. La mayoría de los estudios farmacológicos se basan en activadores indirectos como la metformina, que también actúa sobre las mitocondrias y los lisosomas y que, en gusanos y moscas, prolonga la esperanza de vida en parte a través de la microbiota. Esto dificulta saber qué aporta el propio AMPK. Este estudio plantea si la activación farmacológica directa de AMPK puede prolongar la esperanza de vida en distintas especies.

Los autores utilizaron 991, una molécula pequeña que se une al sitio alostérico de fármacos y metabolitos (ADaM) situado entre las subunidades α y β de AMPK. El modelado estructural mostró que esta cavidad, incluida una serina clave de la subunidad β, se conserva desde los humanos hasta las moscas, los gusanos y las levaduras. En ensayos de cinasa, 991 activó de forma dependiente de la dosis el AMPK de mosca purificado de células S2R+ (5 μM, p=9,57×10⁻⁴) y lo protegió de la desfosforilación mediada por fosfatasas. En células de mosca, 991 a 5 μM fue muy potente (p=9,51×10⁻¹¹), mientras que la metformina requirió 5 mM (p=0,0150) y la fenformina 1 mM.

In vivo, 991 administrado en una dieta definida químicamente para moscas activó AMPK de forma dependiente de la dosis de 5 a 500 μM, pero no en el alimento estándar a base de levadura, lo que pone de relieve problemas de biodisponibilidad. También aumentó la fosfo-AMPK en gusanos (p=0,0061) y en la levadura de fisión (p=0,0295). A nivel fisiológico, 991 redujo los triglicéridos corporales totales en moscas (25 μM, p=5,47×10⁻⁴) sin modificar el glucógeno, la tasa de alimentación ni la fecundidad. En los gusanos se observó una menor tinción de lípidos con BODIPY (n=228 controles frente a 271 tratados, p=6,61×10⁻⁷).

La esperanza de vida aumentó en los tres organismos. En moscas hembra (~150 por condición) el efecto fue marcado a 10 μM (p=4,67×10⁻¹¹) y más débil a 100 μM (p=0,0017). La esperanza de vida cronológica en S. pombe aumentó a 10 μM (p=1,18×10⁻³). En gusanos (~110 por condición), la esperanza de vida aumentó tanto con bacterias BW25113 (p=2,95×10⁻⁷) como con OP50 (p=1,57×10⁻⁵). 991 no afectó de forma apreciable al crecimiento bacteriano, lo que sugiere una acción directa sobre el huésped, a diferencia de la metformina.

Varios controles respaldan la especificidad por AMPK. 991 no prolongó la esperanza de vida en gusanos nulos para AMPK aak-2 (p=0,2697 y 0,1027) y la acortó en levaduras nulas para ssp2 (p=1,77×10⁻³), aunque los autores señalan que estos mutantes suelen ser sensibles al estrés. Las dosis más altas acortaron la esperanza de vida en animales de tipo salvaje, por lo que la dosis debe ajustarse con precisión. En ratones machos (n=3 por grupo), tres semanas de 991 intravenoso a 3,5 mg/kg en nanopartículas de PLGA produjeron en el hígado una firma proteómica de biosíntesis de ATP, inhibición de mTOR y biogénesis mitocondrial, con los términos relacionados con la supervivencia como los más enriquecidos.

Los autores sostienen que los activadores directos de segunda generación (MK-8722, PF-739, BI-9774, PXL-770) comparten este sitio de unión y tienen mejor biodisponibilidad, por lo que están justificados los ensayos de esperanza de vida en mamíferos. Las salvedades son considerables: los datos en ratones son una pequeña instantánea proteómica sin mediciones de supervivencia ni de años de vida saludable, no fue posible usar controles nulos para AMPK en moscas, y los mecanismos posteriores siguen sin resolverse.