La desaminación del AMP (adenosina monofosfato) es una reacción catalizada por la enzima AMP desaminasa (AMPD), que convierte AMP en inosina monofosfato (IMP) y amoníaco (NH₃). Esta reacción se produce junto a la catalizada por la adenilato quinasa, la cual transforma dos moléculas de ADP en una de ATP y una de AMP. Ambas reacciones interactúan de manera compleja durante la contracción muscular, afectando la disponibilidad de nucleótidos de adenina (ATP, ADP y AMP) y, por tanto, el equilibrio energético de la célula muscular.
Durante el ejercicio intenso, el músculo esquelético experimenta una disminución del pool total de nucleótidos de adenina (Atot = ATP + ADP + AMP), especialmente de ATP, que es el principal portador de energía. La magnitud de esta disminución varía considerablemente según la intensidad del ejercicio, el tipo de fibra muscular, el nivel de oxigenación y el estado de entrenamiento. En condiciones de elevada demanda energética o hipoxia, los niveles de ADP y AMP aumentan considerablemente, lo que activa la desaminación del AMP como un mecanismo de defensa frente al desequilibrio bioenergético.
Sin embargo, el papel fisiológico exacto de la desaminación del AMP sigue siendo motivo de debate. Se han propuesto varios efectos beneficiosos potenciales:
- Atenuar la caída del cociente ATP/ADP y del potencial de fosforilación (ΔGP), lo que ayudaría a mantener la capacidad de resíntesis de ATP.
- Evitar la acumulación excesiva de ADP y AMP, que pueden ser tóxicos para la célula.
- Retrasar la acidificación del citosol durante el ejercicio intenso.
- Incrementar la capacidad tampón del músculo debido a la producción de amoníaco, que neutraliza protones libres.
No obstante, la desaminación del AMP conlleva una pérdida de nucleótidos del pool total, lo cual puede considerarse un efecto perjudicial. Este proceso implica una reducción irreversible del ATP disponible que solo puede restaurarse lentamente durante la recuperación, a través de las enzimas adenilosuccinato sintetasa y adenilosuccinato liasa, un proceso que puede durar varios minutos o incluso decenas de minutos.
Estudios previos del mismo autor (Korzeniewski, 2006) sugerían que el principal beneficio de la desaminación del AMP era la atenuación de la acidificación del citosol. Sin embargo, aquel modelo carecía de componentes de fatiga y no consideraba adecuadamente el aumento de fosfato inorgánico (Pi), un metabolito clave en la limitación del rendimiento muscular. En la presente actualización, que incorpora el mecanismo de doble umbral del Pi para simular la fatiga muscular, se reevalúa la función del AMP y su desaminación en ejercicios de distintas intensidades.
El objetivo del estudio fue, por tanto, comparar mediante un modelo computacional los efectos de la desaminación del AMP en ejercicios de diferente duración e intensidad:
- Ejercicio intenso (IE): 4 minutos,
- Muy intenso (VIE): 30 segundos,
- Extremadamente intenso (EIE): 10 segundos.
Se buscó determinar en qué condiciones los efectos beneficiosos (mejor mantenimiento del equilibrio energético, menor acidificación, menor acumulación de ADP y AMP) superan a los efectos perjudiciales (pérdida de ATP y acortamiento del tiempo hasta la fatiga).
Principales resultados teóricos
Las simulaciones demostraron que el impacto de la desaminación del AMP depende marcadamente de la intensidad del ejercicio:
- En ejercicio intenso (IE), la desaminación del AMP acelera el aumento de Pi y acorta de forma significativa el tiempo hasta el agotamiento (de 23 a 4 minutos). Aunque reduce ligeramente la acumulación de ADP, también provoca una mayor disminución del ATP y del cociente ATP/ADP, lo que se considera un efecto perjudicial global.
- En ejercicio muy intenso (VIE), los efectos son más equilibrados: la duración hasta la fatiga se reduce moderadamente (de 50 a 30 segundos), pero se atenúan de forma clara las subidas de ADP, AMP y H+. Esto indica que, en estas condiciones, los beneficios comienzan a superar los perjuicios.
- En ejercicio extremadamente intenso (EIE), la desaminación del AMP muestra un papel predominantemente protector. Disminuye de forma notable la acumulación de ADP y AMP, eleva el pH (reduce la acidosis) y mejora el cociente ATP/ADP, lo que podría favorecer la función contráctil. Aunque se produce una caída más acusada de ATP total, el impacto negativo se considera menor frente al beneficio metabólico y funcional.
En conjunto, los resultados indican que cuanto mayor es la intensidad del ejercicio, más predominan los efectos beneficiosos de la desaminación del AMP y más se reducen los efectos perjudiciales.
Durante la recuperación, la resíntesis lenta del AMP y del pool total de nucleótidos ayuda a acelerar el retorno de los niveles de ADP y pH a valores basales, previniendo una acidificación excesiva. Sin embargo, esta recuperación prolongada puede retardar la normalización del Pi y limitar la capacidad de repetir esfuerzos intensos en un corto intervalo de tiempo.
Discusión general
Efectos beneficiosos y perjudiciales
El principal efecto beneficioso de la desaminación del AMP es la atenuación del aumento de ADP y AMP durante el ejercicio, lo que previene la inhibición de procesos vitales como las bombas de Na⁺/K⁺-ATPasa y Ca²⁺-ATPasa, esenciales para la homeostasis iónica y la contracción muscular. Además, este mecanismo reduce la acidificación muscular, tanto durante como después del ejercicio, al generar amoníaco que actúa como tampón de protones.
Entre los efectos perjudiciales destaca la reducción del pool total de nucleótidos, especialmente de ATP, y la aceleración del aumento de Pi, un factor clave en la aparición de la fatiga. El incremento del Pi se asocia a una disminución de la liberación de Ca²⁺ en el retículo sarcoplásmico y a la inhibición del ciclo actomiosina, reduciendo la capacidad contráctil.
Autolimitación del proceso
La propia desaminación del AMP es un proceso autorregulado: es estimulada por ADP y AMP y, a su vez, reduce sus concentraciones, limitando así su propia activación. Este bucle de retroalimentación asegura que el proceso solo se active en condiciones de estrés bioenergético extremo, como ejercicios al máximo esfuerzo o en estados de hipoxia.
Relevancia fisiológica y evolutiva
Aunque la desaminación del AMP conlleva una pérdida de nucleótidos, su persistencia evolutiva sugiere una ventaja adaptativa. Posiblemente mejora la integridad y la capacidad funcional del músculo frente a esfuerzos repetidos a lo largo del tiempo, al reducir el daño metabólico y favorecer la recuperación. De hecho, las deficiencias de AMP desaminasa (AMPD1) en humanos, presentes en un pequeño porcentaje de la población, pueden asociarse a intolerancia al ejercicio o calambres musculares, aunque muchos individuos permanecen asintomáticos gracias a mecanismos compensadores.
Factores que potencian la desaminación del AMP
Este proceso se intensifica bajo condiciones de estrés metabólico elevado:
- Ejercicios de muy alta intensidad.
- Hipoxia o anoxia.
- Predominio de fibras rápidas con baja capacidad oxidativa.
- Estimulación eléctrica o perfusión externa del músculo.
- Bajo nivel de entrenamiento o sedentarismo.
Recuperación lenta del AMP
Durante la recuperación post-ejercicio, la resíntesis de AMP y ATP es sorprendentemente lenta. Aunque esto puede parecer negativo, el modelo sugiere que contribuye a mantener bajo el nivel de ADP y a facilitar los procesos anabólicos de reparación muscular, que dependen de un alto cociente ATP/ADP. El efecto beneficioso es pequeño, pero fisiológicamente relevante tras ejercicios extremadamente exigentes.
Limitaciones y consideraciones del modelo
El estudio utilizó un modelo computacional teórico, no datos experimentales directos. Se trata de un modelo unicompartimental que representa el músculo en su conjunto, sin distinguir entre tipos de fibras, y que simplifica la cinética de varias reacciones metabólicas. Aun así, los resultados son coherentes con observaciones experimentales previas y proporcionan una base para futuras investigaciones.
Conclusiones
La desaminación del AMP desempeña un papel dual en la bioenergética muscular:
- Perjudicial, porque reduce el ATP total y acorta la duración del ejercicio.
- Beneficiosa, porque protege al músculo de los efectos inhibitorios del exceso de ADP, AMP y protones, especialmente durante ejercicios de muy alta intensidad o condiciones de hipoxia.
En términos funcionales, los efectos beneficiosos predominan en ejercicios cortos y máximos, donde la desaminación del AMP ayuda a mantener la capacidad contráctil y la estabilidad metabólica. Su papel durante la recuperación podría facilitar la reparación y el restablecimiento del equilibrio energético, aunque este proceso es lento y poco comprendido.
En síntesis, la desaminación del AMP actúa como un mecanismo de defensa metabólica del músculo esquelético, activándose solo bajo estrés extremo y contribuyendo a preservar la función celular y la integridad muscular durante y después del ejercicio extenuante.
Acceso libre al artículo original en: https://www.fisiologiadelejercicio.com/wp-content/uploads/2025/10/The-effect-of-AMP-deamination-on-skeletal-muscle-is.pdf
Referencia completa:
Korzeniewski B. The effect of AMP deamination on skeletal muscle is stronger and more beneficial in extremely intense exercises to exhaustion and/or extremely stressing conditions. Eur J Appl Physiol. 2025 Oct 22. doi: 10.1007/s00421-025-06012-9.
