mTOR förklaras: Förstå mTOR-signalvägen
Varje cell i våra kroppar har en mängd olika rörliga delar och komponenter, som alla har specifika roller och mekanismer. Om en av dessa delar är dysreglerad eller inte fungerar optimalt kan det påverka cellen negativt.
Det har gjorts mycket forskning om mTOR-signalvägar. Den pågående forskningen avslöjar mer om dessa mekanismer och proteiner som reglerar celltillväxt, överlevnad och apoptos (celldöd).
Ett forskarlag vid Brigham Young University ägnade fem år åt att förstå rollerna och funktionerna hos mechanistic target of rapamycin - eller mTOR. Syftet med studien var att bedöma hur dess funktion kan användas för att utveckla cancerterapier, behandla sjukdomar och hitta sätt att optimera cellfunktionen.
I sin studie som publicerades i Nature Communications utvärderade forskarna hur mTOR-komplexen byggs upp. De fann att i en cell arbetar proteiner i komplex med andra. I det här fallet består mTOR av underenheter som kallas Raptor och mLST8, proteiner som hjälper till att stabilisera mechanistic target of rapamycin. Proteiner som dessa bildar specifika tredimensionella former, och hur de viks i dessa former kan påverka deras funktioner.
I många fall behövs en cellulär maskin som kallas chaperonin för att se till att proteiner veckar sig till sina specifika former för att fungera korrekt. När det gäller mTOR behövs chaperoninet CCT för att vika Raptor och mLST8 och hjälpa dem att sätta ihop sig med mTOR.
Denna vikning är vanligtvis en positiv faktor. Vid sjukdomar som cancer eller diabetes kan mTOR dock fungera på ett oregelbundet och okontrollerbart sätt. Brigham Young-forskarna tror att om CCT kan hindras från att vika mLST8 kan cancerutvecklingen bromsas eller till och med stoppas.
I en bredare skala är mTOR en viktig cellulär process som signalerar celltillväxt genom att skapa nya proteiner, vilket vi kommer att undersöka närmare nedan.
Dysreglering av mTOR-signalvägen
Som nämnts ovan spelar mTOR en viktig roll i aktiveringen av gener som styr celltillväxten. Detta innebär att alla defekter eller dysregleringar inom mTOR-signalvägen kan leda till utveckling av sjukdomar. Dessa kan vara av olika svårighetsgrad, från akne till cancer och diabetes mellitus typ II. Vissa gener som aktiveras av mTORC1 och mTORC2 kan förhindra celldöd och öka näringsupptaget, vilket leder till okontrollerad celltillväxt i samband med malignitet.
När mTOR-systemet aktiveras i för hög grad anses det också vara en av de främsta orsakerna till hjärthypertrofi, en viktig riskfaktor för hjärt-kärlsjukdom och hjärtrelaterad dödlighet. Dessutom spelar mTOR en viktig roll i åldrandeprocessen. Dess roll i immunsvar och cellsenescens gör att den kan reglera en rad faktorer som rör människors hälsa och livslängd.
Är mTOR bra eller dåligt?
mTOR och mTOR-signalvägen är viktiga för människans utveckling, hälsa och livslängd.
I studien från 2019 konstateras att mTOR är en central regulator för människors livslängd och åldrande. Som diskuterats ovan främjar den också optimal cellmetabolism och muskelcellsbildning när den fungerar korrekt.
När mTOR fungerar dåligt kan det dock ha negativa effekter på livslängden och människors hälsa. En studie som publicerades i Nature Genetics har kopplat höga nivåer av dysreglerad mTOR-aktivitet till en rad hamartomsyndrom, inklusive PTEN-relaterade hamartomsyndrom, Peutz-Jeghers syndrom och tuberös skleros komplex.
I en annan studie från 2021 konstateras att mTOR-dysreglering är inblandad i ett spektrum av åldersrelaterade sjukdomar, inklusive typ II-diabetes, cancer och neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers sjukdom och demens.
mTOR-aktivering - Vad utlöser mTOR?
mTOR aktiveras av en rad olika aminosyror och hormonet insulin. Testosteron kan aktivera mTOR i viss utsträckning, enligt en studie som publicerats i Medicine and Science in Sports and Exercise.
Dessutom kan mTOR aktiveras av proteiner, särskilt om de är rika på leucin. Konsumtion av överskott av kalorier och överskott av kolhydrater är också aktiverande faktorer, liksom motion, som aktiverar mTOR i muskler, hjärna och hjärta. Andra aktivatorer är IGF-1, ghrelin , det aptitstimulerande hormonet, leptin, fettlagringshormonet, sköldkörtelhormoner och interleukin-6.
mTOR och autofagi
mTOR spelar en viktig roll i regleringen av autofagi, vilket bekräftas av en studie som publicerats i Journal of Clinical Investigation. Ett av dess två viktigaste signalkomplex, mTORC1, främjar den anabola cellmetabolismen och tillhandahåller alla nödvändiga komponenter för celltillväxt.
mTORC1 är beroende av en rad signalnätverk och stimuli för att främja syntesen av lipider och proteiner och för att nedreglera kataboliska processer som autofagi på transkriptionell och posttranslationell nivå.
På en praktisk nivå anses regleringen av autofagi med hjälp av mTOR-hämmare kunna erbjuda lovande behandlingar för en rad olika sjukdomar. Det gäller bland annat diabetes, cancer och neurodegenerativa sjukdomar.
mTOR-hämmare
Hämmare av mTOR-systemet ges främst som immunsuppressiva läkemedel för att förhindra avstötning av organtransplantationer och kan också ges i terapier till cancerpatienter. Dessa läkemedel inkluderar Rapamune, Prograf, Advagraf, Torisel, Afinitor och Zortress.
I vissa studier på isolerade celler har man också upptäckt andra föreningar som hämmar mTOR-systemet. Protein- och kalorirestriktioner som intermittent fasta kan hämma mTOR, och motion kan hämma mTOR i levern och fettcellerna. Läkemedel som metformin, som vanligen ges till patienter med typ II-diabetes, har använts i försök för att undertrycka cancercellsspridning på grund av deras förmåga att nedreglera mTOR-signalering, enligt en studie som publicerats i tidskriften Biochemistry.
Kosttillskott för mTOR-reglering
Det finns många kosttillskott som kan reglera mTOR-signalering och aktivering vid dysreglering. Några av de mest väl utforskade och effektiva alternativen är bland annat:
Det finns många kosttillskott som kan reglera mTOR-signalering och aktivering vid dysreglering. Några av de mest väl utforskade och effektiva alternativen är bland annat:
NAC
En randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie som genomfördes 2012 visade att N-acetylcystein, eller NAC, kan minska sjukdomsaktiviteten genom att blockera mTOR i T-celler hos patienter med systemisk lupus erythematosus, en autoimmun sjukdom.
Resveratrol
En annan studie som publicerades i Journal of Biological Chemistry visade att resveratrol, en förening som finns i druvor och rödvin, kan hämma mTOR-signalering genom att främja interaktioner mellan mTOR och DEPTOR. Dessutom har resveratrol starka antiinflammatoriska, antioxidativa och neuroprotektiva egenskaper.
Curcumin
Kurkumin, en primär förening i gurkmeja, har visat sig hämma mTOR-signalvägarna i cancerceller. Studier tyder på att tillskottet utför sin verksamhet mot cancer genom att blockera dessa vägar i tumörceller och därigenom hämma deras tillväxt och spridning.
Fisetin
Fisetin kan reglera fetma - ett tillstånd som är förknippat med många negativa hälsoeffekter, inklusive hjärt- och kärlsjukdomar, cancer och typ II-diabetes. Det reglerar fetma genom att rikta in sig på mTORC1-signalering, enligt en studie som publicerats i Journal of Nutritional Biochemistry.
Förutom dess antioxidativa och antiinflammatoriska egenskaper visade sig fisetin hämma adipogenes - skapandet av ny fettvävnad - och ackumuleringen av intracellulära fettdepåer. Det gör det genom att reglera mTORC1-signalering och undertrycka fosforylering av Akt, S6K1 och mTORC1 i fettvävnad.
Quercetin
I en studie från 2013 konstaterades att quercetin, en riklig bioflavonoid som finns i en rad vegetabiliska livsmedel och kosttillskott, kan hämma mTOR-signalvägen, som ofta är överaktiverad i cancerfall. Quercetins verkan har föreslagits som ett verktyg för behandling av cancer och andra sjukdomar som är förknippade med dysreglering av mTOR.
Mjölktistel och silymarin
Även mjölktistel och dess primära förening silymarin har i studier visat sig hämma cellcykelutveckling och mTOR-aktivitet i aktiverade mänskliga T-celler. En studie i tidskriften Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology föreslår att silymarins verkan skulle kunna ha stor potential för att behandla autoimmuna tillstånd och öka framgångsfrekvensen för transplantationsförfaranden.
Omega-3-fettsyror
I en studie från 2014 som publicerades i tidskriften Oncogene fann forskarna att fleromättade omega-3-fettsyror förhindrade utveckling och progression av brösttumörer genom att rikta in sig på mTORC1- och mTORC2-vägarna.
I studien konstaterades att n-3 PUFAs (omega-3-fettsyror) i bröstcancercellinjer "snabbt och effektivt" undertryckte både mTOR-komplexen och deras signalering. Därmed hämmas cancercellens proliferation och angiogenes samtidigt som de uppmuntrar naturlig cellapoptos.
Grönt te och EGCG
Flera studier har visat att grönt te och en av dess primära beståndsdelar, Epigallocatechin gallate (EGCG), är effektiva mTOR-hämmare. I en studie som publicerades i Biochemical and Biophysical Research Communications konstaterades att EGCG hämmar både phosphoinositide-3-kinase och mTOR-banan, vilket bidrar till att förklara dess potenta egenskaper mot cancer.
En annan forskningsrapport som publicerades i Anticancer Agents Med Chem belyste EGCG:s förmåga att hämma mTOR, tillsammans med andra naturliga produkter som koffein, curcumin och resveratrol.
mTOR i ett nötskal
När mTOR-signalvägen fungerar optimalt är den en viktig process för att främja muskeltillväxt och -utveckling och normal cellfunktion, apoptos och autofagi. Dysfunktion i denna väg kan dock ge upphov till en rad sjukdomar, inklusive olika cancerformer, neurodegenerativa tillstånd och autoimmuna sjukdomar.
Tillsammans med vanliga immunsuppressiva läkemedel har kosttillskott som N-acetylcystein, resveratrol, curcumin, fisetin, quercetin, silymarin, omega-3 och EGCG visat sig bidra till att reglera mTOR-aktiviteten och modulera risken för att utveckla mTOR-relaterade sjukdomar och tillstånd som kan förebyggas.
Om du letar efter sätt att upprätthålla en optimal hälsa kan Vitality Pro hjälpa dig. Vi erbjuder högkvalitativa, vetenskapligt underbyggda kosttillskott som kan bidra till att återställa din cellhälsa och främja optimal mTOR-signalering och funktion.
