AICAR Peptide

AICAR of 5-Aminoimidazool-4-carboxamide ribonucleotide is een synthetisch adenosinemonofosfaat-analoog. Het werd ontwikkeld om de AMP-afhankelijke proteïnekinase (AMPK)-activiteit te stimuleren.[1][2] Het wordt momenteel onderzocht als een beschermend middel tegen ischemische schade in de hartspiercellen tijdens hartletsel. De AMP-geactiveerde proteïnekinase is een enzym en een eiwit dat mogelijk een regulerende rol speelt in verschillende metabole routes. De expressie ervan is waargenomen in verschillende weefsels, waaronder skeletspieren, lever en hersenen. In al deze weefsels wordt aangenomen dat het een potentieel netto-effect heeft op lipogenese en mogelijk de cholesterolsynthese en ketogenese remt. Het kan ook de insulinesecretie en de vetzuuroxidatie in skeletspieren met glucoseopname moduleren. Verschillende energietekorttoestanden kunnen de afgifte van AMPK activeren, zoals hypoxie of hypoglykemie.

Specificaties
SYNONIEMEN: Z-nucleotide, 5-amino-4-imidazoolcarboxamide ribotide, 5′-Fosforibosyl-5-amino-4-imidazoolcarboxamide

MOLECULAIR GEWICHT: 338.213 g/mol

MOLECULAIRE FORMULE: C9H15N4O8P

AICAR Onderzoek

AICAR en het Hart
AICAR is onderzocht op zijn mogelijke tweezijdige beschermende rol bij het beschermen van het hart tegen ischemie geassocieerd met hart- en vaatziekten. Ontsteking wordt beschouwd als een belangrijke factor in de ziektepathologie van atherosclerose en andere hartziekten. Onderzoek bij konijnen suggereerde dat AICAR mogelijk de proliferatie van vasculaire gladde spiercellen onderdrukt.[3] Controle van vasculaire ontsteking kan het risico op korte- en langetermijncomplicaties van stentplaatsing verminderen en mogelijk bijdragen aan de algehele hartfunctie. Eén van de immuunreacties die een hartaanval kan uitlokken is de proliferatie van macrofagen als reactie op hoge LDL-niveaus. AICAR kan een rol spelen bij het onderdrukken van deze immuunreactie.[4]

AICAR is ook onderzocht op zijn mogelijk beschermende eigenschappen na een hartaanval, waarbij onderzoekers suggereren dat het peptide mogelijk werkt door het proces van celdood te vertragen via preconditionering. Eveneens is gesuggereerd dat AICAR in een ischemisch hart mogelijk de frequentie en grootte van een infarct tot wel 25% kan verminderen. Het kan ook de algehele doorbloeding van het hart verbeteren.

Een studie had als doel de mechanismen te onderzoeken die mogelijk betrokken zijn bij het bevorderen van myocardiale glycogenolyse door activatie van AMPK.[5] De experimenten werden uitgevoerd met geïsoleerde werkende harten van met halothaan verdoofde muismodellen. De harten werden geperfuseerd in afwezigheid of aanwezigheid van AICAR, een adenosine-analoog waarvan wordt aangenomen dat het AMPK activeert en mogelijk cellen binnendringt. De onderzoekers observeerden dat AICAR de glycogeenafbraak (glycogenolyse) in het myocard leek te verhogen, terwijl de glycogeensynthese ogenschijnlijk onveranderd bleef. Deze bevinding suggereert dat AMPK-activatie mogelijk een specifieke rol speelt in glycogenolyse. Daarnaast leek AICAR de niveaus van myocardiaal 5-aminoimidazool-4-carboxamide 1-beta-d-ribofuranotide (ZMP), de actieve intracellulaire vorm van AICAR, te verhogen. AICAR leek echter geen invloed te hebben op de activiteit van glycogeensynthase (GS) en glycogeenfosforylase (GP) wanneer gemeten in weefselhomogenaten, noch op de niveaus van glucose-6-fosfaat en adeninenucleotiden in snel ingevroren weefsel. Deze bevinding suggereert mogelijk dat ZMP allosterisch GP kan activeren, wat mogelijk leidt tot glycogenolyse in het intacte muismodelhart.[5]

AICAR en Insulineresistentie
Insulineresistentie wordt beschouwd als het gevolg van verminderde gevoeligheid van spieren voor insuline en verhoogde opname in vetweefsel, wat ook kan leiden tot verhoogde ontstekingsniveaus. Dit proces resulteert in verhoogde insuline- en bloedsuikerspiegels. Onderdrukking van ontsteking leidt tot verhoogde insulinegevoeligheid en verbeterde glucosehomeostase. AICAR kan de insulinegevoeligheid en het lipidenmetabolisme verbeteren via zijn mogelijke ontstekingsremmende rol in verschillende metabole routes. In diabetische muismodellen werd waargenomen dat AICAR de bloedsuikerspiegel verlaagde zonder veranderingen in gewicht te registreren[6]. AICAR lijkt de werking na te bootsen die fysieke activiteit kan veroorzaken bij glucoseopname door spieren. Onderzoekers suggereren dat het mogelijk de GLUT-4-receptoren op spieren kan opreguleren, die belangrijke transporters zijn voor glucoseopname.

Er was ook een studie die de mogelijke mechanismen onderzocht die ten grondslag liggen aan de effecten van AMPK-activatie op de preventie van obesitasgerelateerde diabetes met behulp van muismodellen.[7] Er is gesuggereerd dat AMPK, een belangrijke regulator van glucose- en lipidenmetabolisme, veel van de gunstige effecten van fysieke activiteit op deze processen kan mediëren. Om de mogelijke impact van langdurige fysieke inspanning en AMPK-activatie te onderzoeken, werden mannelijke Zucker diabetische vet (ZDF) muismodellen gebruikt. Deze muismodellen ondergingen dagelijkse loopbandtraining of kregen AICAR, een veronderstelde activator van AMPK, gedurende 8 weken. Daarna werden ze vergeleken met een controlegroep. De resultaten suggereerden dat zowel de getrainde muismodellen als de AICAR-muismodellen geen hyperglykemie ontwikkelden tijdens de interventieperiode, in tegenstelling tot de controlegroep. Bovendien leek de totale insulinegevoeligheid verbeterd te zijn in de getrainde en AICAR-muismodellen in vergelijking met de controle ZDF-muismodellen. Deze verbetering in insulinegevoeligheid kan wijzen op verbeterd glucosemetabolisme en verminderde insulineresistentie. Daarnaast leek de morfologie van pancreatische bètacellen, verantwoordelijk voor insulineproductie, vrijwel normaal in de getrainde en AICAR-muismodellen. Dit suggereert dat chronische activatie van AMPK mogelijk helpt de bètacelfunctie te behouden. Gezien al deze factoren kan worden gesteld dat “activatie van AMPK een therapeutische benadering kan vormen om insulinewerking te verbeteren en een afname van bètacelfunctie geassocieerd met type 2 diabetes te voorkomen.”

AICAR en Kanker
AICAR kan via AMPK-activatie een rol spelen in het metabolisme van kankercellen. In onderzoek op celculturen en ratten leek langdurige blootstelling aan AICAR het metabolisme van kankercellen te vertragen en daarmee hun proliferatie te verminderen.[8] Het kan kankercellen ook kwetsbaarder maken voor ongunstige omgevingsfactoren. Deze kwetsbaarheid kan toekomstige AICAR-studies ondersteunen. Onderzoek naar schildklierkankercellen suggereerde ook dat AICAR apoptose kan induceren via p21-inductie en caspase-3 activatie, wat mogelijk leidt tot remming van kankercelproliferatie.

Verder suggereerde een studie dat AICAR apoptose kan induceren in alle geteste monsters van B-CLL (B-cel chronische lymfatische leukemie) cellen.[9] De studie suggereert dat activatie van caspase-3, -8 en -9, evenals de afgifte van cytochroom c, betrokken kunnen zijn bij AICAR-geïnduceerde apoptose. Bovendien leek incubatie van B-CLL-cellen met AICAR te leiden tot fosforylering van AMPK, wat wijst op activatie van dit eiwit. Om te onderzoeken of opname van AICAR in de cel en de daaropvolgende fosforylering tot AICA ribotide (ZMP) noodzakelijk is voor apoptose, gebruikte de studie verschillende remmers. Nitrobenzylthioinosine (NBTI), een nucleosidetransportremmer, 5-jodotubercidine, een remmer van adenosinekinase, en adenosine leken AICAR-geïnduceerde apoptose en AMPK-fosforylering te remmen. Daarentegen beschermden remmers van proteïnekinase A en MAP-kinasen de cellen niet tegen AICAR-geïnduceerde apoptose. Daarnaast had AICAR geen invloed op de niveaus of fosforylering van p53, wat suggereert dat het apoptosemechanisme mogelijk p53-onafhankelijk is.

AICAR en Vruchtbaarheid
Een groot deel van het AICAR-onderzoek richt zich op de mogelijke verbetering van vruchtbaarheid bij mannelijke modellen. Verschillende studies op muismodellen suggereerden dat AMPK-activatie mogelijk de vruchtbaarheid verbetert.[10] Aangezien AICAR wordt voorgesteld als AMPK-activator, kan langdurige blootstelling mogelijk de beweeglijkheid van sperma verbeteren.

AICAR en Ontsteking
AMPK-activatie lijkt een algemeen ontstekingsremmend effect te hebben op cellulair niveau. Ontsteking speelt een rol in de pathogenese van verschillende ziekten. Dit geldt ook voor diabetes, waardoor AICAR een mogelijk interessant onderzoeksobject is. Dieronderzoek suggereerde mogelijke positieve effecten op verschillende ontstekingsaandoeningen zoals hepatitis, acute longschade, astma, colitis en atherosclerose.[11] AICAR kan belangrijke cardioprotectieve eigenschappen hebben en is ook onderzocht op mogelijke verbetering van metabolische gezondheid en gerelateerde complicaties.

Een studie richtte zich op de mechanismen die mogelijk ten grondslag liggen aan AMPK-activatie en de effecten op glucosetransport in spiercellen.[12] De onderzoekers hypotheseerden dat AMPK-activatoren zoals AICAR en fysieke activiteit mogelijk interageren met atypische proteïnekinase C (aPKC) en extracellulaire signaalgereguleerde kinase (ERK) in spiercellen. In gekweekte L6-myotubes kan activatie van AMPK door AICAR noodzakelijk zijn voor activatie van aPKC en ERK.

Disclaimer: De genoemde producten zijn niet bedoeld voor menselijke of dierlijke consumptie. Onderzoekschemicaliën zijn uitsluitend bedoeld voor laboratoriumexperimenten en/of in-vitro testen. Lichamelijke toediening van welke aard dan ook is strikt verboden volgens de wet. Alle aankopen zijn beperkt tot erkende onderzoekers en/of gekwalificeerde professionals. Alle informatie in dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden.

Referenties
(Referenties blijven ongewijzigd zoals opgegeven)

Alle bestellingen worden dezelfde dag verzonden indien geplaatst vóór 12 PST.
Dit product is uitsluitend bedoeld voor onderzoek/laboratoriumgebruik. Gebruik door mensen of dieren en/of consumptie is strikt verboden volgens de wet. Alleen gekwalificeerde en erkende professionals mogen deze producten hanteren. Alle informatie op Biotech Peptides is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden. Raadpleeg onze algemene voorwaarden voor meer details.

Dr. Usman
Dr. Usman (BSc, MBBS, MaRCP) voltooide zijn studie geneeskunde aan het Royal College of Physicians, Londen. Hij is een gepassioneerde onderzoeker met meer dan 30 publicaties in internationaal erkende peer-reviewed tijdschriften. Dr. Usman heeft gewerkt als onderzoeker en medisch adviseur voor gerenommeerde farmaceutische bedrijven zoals Johnson & Johnson en Sanofi.