Активность mTOR была связана с различиями в продолжительности жизни и другими важными эффектами. Читайте дальше, чтобы узнать, что такое mTOR, что он делает и как на него могут влиять ваша диета и образ жизни.
Что такое мТОР?
mTOR представляет собой белок, который реагирует на сигналы от питательных веществ, факторов роста и энергетического статуса клеток и на их основе контролирует рост и пролиферацию клеток (регулируя синтез белка).
Говоря более простым языком, всякий раз, когда у нас много пищи (в основном белка) и калорий, мы, по сути, сообщаем организму, что пришло время изобилия. mTOR — это белок, который «чувствует» это и сигнализирует нашим клеткам о повышении их работоспособности и выработке АТФ (энергии). Кроме того, клетки быстрее делятся и воспроизводятся, что настраивает организм на быстрый рост и восстановление.
Однако во время стресса, такого как снижение потребления калорий или питательных веществ, активность mTOR снижается (ингибируется) [1].
Важно понимать, что mTOR может повысить производительность, и мы не должны рассматривать его ни как хороший, ни как плохой.
mTOR — одна из тех вещей, которые хорошо бы зациклить. Иногда мы хотим увеличить его, чтобы нарастить мышечную массу и улучшить определенные аспекты познания, в то время как в остальное время мы хотим иметь низкий уровень, чтобы увеличить продолжительность жизни, снизить риск рака и уменьшить воспаление.
Видите ли, mTOR увеличивает производство энергии, но также создает больше нежелательных продуктов.
Аутофагия — это процесс, который разлагает эти нежелательные продукты. Но обычно он активен только при снижении mTOR. Другими словами, тело не начинает очищаться, пока вечеринка не закончится.
Аутофагия эквивалентна «детоксикации» с научной точки зрения. Нам нужен баланс между ростом/мусорными продуктами и отдыхом/очищением.
Функции
mTOR образует два функциональных комплекса, C1 и C2. Комплекс C1 обычно считается более важным из двух, когда речь идет о здоровье и болезни.
Активация mTOR позволяет нам нарастить больше мышц (и жира) [2] и повысить уровень различных гормонов, таких как IGF-1 [1]. Если вы чрезмерно мускулисты, у вас может быть гиперактивный mTOR [3].
Это имеет эволюционный смысл. Когда у нас была еда, было хорошей идеей наращивать мышечную массу и жир, а когда их не было, имело смысл отключать наши системы, чтобы сохранить энергию.
Было показано , что у крыс активация mTOR в гипоталамусе снижает потребление пищи и массу тела. Благодаря этому механизму лептин вызывает чувство сытости [4]. NPY (усиливает чувство голода) увеличивается при ингибировании mTOR, что также предполагает, что активация mTOR подавляет аппетит [5]. Как ни странно, в другом более позднем исследовании говорится, что грелин вызывает активацию гипоталамического mTOR и ингибирование mTOR подавляет чувство голода [6]. Может быть, низкий или высокий mTOR подавляет чувство голода?
mTOR увеличивает производство АТФ и создает новые митохондрии [2]. Он также увеличивает митохондриальный метаболизм (путем активации PGC1a ) [7].
mTOR участвует в различных формах синаптической пластичности и консолидации памяти. mTOR надолго блокирует реконсолидацию установленной памяти о страхе у мышей, что позволяет предположить, что его ингибирование может быть полезным у людей с посттравматическим стрессовым расстройством [8].
Однако чрезмерная активация mTOR, по-видимому, также вызывает дефекты пластичности и памяти [9].
Почему это плохо
Слишком сильная активация mTOR связана с большим количеством заболеваний человека, включая рак, ожирение, акне, диабет 2 типа, депрессию и нейродегенерацию [2, 10].
mTOR связан с раком и действительно увеличивает ангиогенез (через HIF-1a), процесс, посредством которого новые кровеносные сосуды формируются из уже существующих сосудов, помогая опухолям расти [7].
Увеличение mTOR способствует иммунитету Th1 и Th17, что, возможно, приводит к усилению воспаления кишечника [11], среди прочего. Он увеличивает количество клеток Th17 за счет увеличения другого белка, называемого фактором, индуцированным гипоксией (HIF)-1α [12].
Снижение mTOR улучшило чувствительность к инсулину в мышечных клетках, возможно, за счет усиления процесса расщепления сахара (гликолиза) [13, 14].
Когда Т-клетки (CD4 и CD8) стимулируются, они быстро размножаются [14].
Быстрое производство Т-клеток требует энергии. Активация mTOR позволяет Т-клеткам быстро расширяться, меняя способ получения энергии. Вместо того, чтобы получать энергию из митохондрий (через окислительное фосфорилирование), они получают ее в основном за счет расщепления глюкозы (гликолиз) [14].
Когда вы предотвращаете этот процесс распада глюкозы, Т-клетки понимают, что у них нет того, что нужно для быстрого роста и борьбы с патогенами. Поэтому вместо этого они превращаются в клетки Treg, что снижает иммунную систему [14].
Заболевания, связанные с активацией mTOR
Следующие состояния обычно связаны с гиперактивацией mTOR. Важно отметить, что это не обязательно означает, что у каждого с гиперактивным mTOR они действительно разовьются! Многие различные генетические факторы и факторы окружающей среды могут влиять на риск.
- Старение [15]
- Рак [16, 17]
- Аутоиммунное заболевание
- Депрессия [18]
- Диабет [9]
- Ожирение [9]
- Болезнь Альцгеймера [9]
- Деградация желтого пятна [9]
- Болезнь почек [9]
- Эпилепсия [9]
- Аутизм [9, 19]
- Хроническая боль [9]
- СКВ [20]
Ингибиторы mTOR
Препараты, ингибирующие путь mTOR, в основном используются в качестве иммунодепрессантов для предотвращения отторжения трансплантата и в противоопухолевой терапии. К основным относятся:
- Такролимус (Програф, Адваграф)
- Сиролимус (Рапамун)
- Темсиролимус (Торисел)
- Эверолимус (Афинитор, Зортресс)
Следующие стратегии также ингибировали путь mTOR, но исследования в основном проводились на клетках. Проконсультируйтесь с врачом перед их применением и никогда не используйте их для замены утвержденных методов лечения.
- Ограничение белка [21, 22]
- Ограничение калорий [23]
- Кетогенные диеты [24]
- Периодическое ограничение калорий [23]
- Упражнения (подавляет mTOR в печени и жировых клетках, но активирует его в мозге, мышцах и сердце) [25, 26]
- Кортизол/глюкокортикоиды [5]
- Метформин [27]
- NAC [28]
- Ресвератрол [29]
- Аспирин [30]
- Омега-3 [31]
- Оливковое масло Extra Virgin [32]
- ЭГКГ/Чай [33, 1, 34]
- Куркумин [35, 1, 36]
- R-липоевая кислота [37]
- Кофеин [38, 39, 1]
- Фисетин (в жировых клетках) [40]
- Апигенин [41]
- Кверцетин [42]
- Генистейн [1]
- Дииндолилметан (DIM) [1]
- Урсоловая кислота [43]
- Алкоголь [44]
- Эмодин (содержится в Fo-Ti, ревене, алоэ) [45]
- Андрографис/андрографолид [46]
- Гранат/Эллаговая кислота [47]
- Рейши [48]
- Расторопша/Силимарин [49]
- Олеаноловая кислота [50]
- Антоцианы/экстракт виноградных косточек [51]
- Астрагал [52]
- Родиола [53]
- Карнозин [54]
- Пламбагин (корпус черного ореха) [55]
- Глюкагон [56]
- AICAR [27]
Активация AMPK приводит к снижению mTOR. Но у вас могут быть сценарии, в которых активируются и AMPK, и mTOR, потому что AMPK не подавляет их напрямую; он ингибирует другой белок, который напрямую увеличивает mTOR. Например, грелин, гормон голода, активирует AMPK и mTOR в гипоталамусе [6].
Активаторы mTOR
Основными активаторами mTOR являются различные аминокислоты и гормон инсулин. Тестостерон также способен активировать mTOR [57, 58].
- Белки, особенно если они богаты лейцином
- Избыточные калории
- Избыток углеводов
- Упражнения (в мозгу, мышцах и сердце, но блокируют их в печени и жировых клетках) [25, 26]
- Орексин [59]
- ИФР-1 [3]
- Инсулин
- Тестостерон [58]
- Грелин (в гипоталамусе) [6]
- Лептин (в гипоталамусе) [60]
- Гормон щитовидной железы (в гипоталамусе) [61]
- Кислород
- Кетамин (в головном мозге, оказывает антидепрессивное действие) [62]
- ИЛ-6 (в мышцах и жире) [63]
Картинки
Стрелка = ведет к
Плоская полоса в конце строки = блоки.
Вы можете видеть, что mTOR C1 и C2 — это два разных «комплекса» белков.
Для здоровья и долголетия мы хотели бы, чтобы системные уровни mTOR были низкими большую часть времени, с редкими периодами активации.
Исследования показывают, что предпочтительнее, чтобы mTOR был более активен в мозге и мышцах, чем в жировых клетках и печени. Упражнения идеальны, потому что они делают именно это [25].
