Artikel zur Langlebigkeit

Die Hemmung von mTORC1 kann die Folgen der Muskelalterung verlangsamen

mann mit Armmuskel
  • mTOR ist eine Proteinkinase, die Zellwachstum, Zelltod, Autophagie und Proteinsynthese reguliert.

  • In Mausmodellen konnte gezeigt werden, dass die Hemmung der mTOR-Signalwege die Alterung verlangsamt.

  • Es wurde festgestellt, dass Rapamycin mTORC1 hemmt und einige Organe vor altersbedingtem Verfall schützt, seine Wirkung auf die Skelettmuskulatur wurde jedoch noch nicht untersucht.

Dieser Artikel wurde zuerst von Reason auf FightAging.org veröffentlicht

Es wurde gezeigt, dass die Hemmung von mTOR und insbesondere nur seiner Aktivitäten als Teil des mTORC1-Proteinkomplexes das Altern bei Mäusen verlangsamt. Hierbei handelt es sich um eine Klasse von kalorienrestriktiven mimetischen Behandlungen, da sie über viele der gleichen positiven Stressreaktionsmechanismen wirkt wie eine eingeschränkte Nährstoffaufnahme. Viele der spezifischen Wirkungen der mTORC1-Hemmung in verschiedenen Geweben des Körpers sind jedoch noch unvollständig erforscht. Forscher diskutieren hier die Auswirkungen der mTORC1-Hemmung auf die Alterung von Muskelgewebe. Mit zunehmendem Alter gehen Muskelmasse und Kraft verloren, was zum Auftreten einer Sarkopenie führt und erheblich zur altersbedingten Gebrechlichkeit beiträgt. Maßnahmen zur Verhinderung dieses Muskelabbaus wären für die ältere Bevölkerung von großem Nutzen, doch die Hemmung von mTORC1 ist leider nur ein kleiner Schritt in Richtung dieses Ziels.

Diese Forschung wurde erstmals veröffentlicht in Altern im Jahr 2019.

Vor einem Jahrzehnt wurde berichtet, dass Rapamycin, ein mTORC1-Inhibitor, die Lebensdauer von Mäusen verlängert. Dementsprechend schützen Rapamycin und andere mTORC1-Inhibitoren auch mehrere Organe und Gewebe vor altersbedingtem Funktionsverlust. Die Wirkung von Rapamycin auf die alternde Skelettmuskulatur wurde jedoch bis vor kurzem nicht erforscht. Es ist seit langem bekannt, dass mTORC1-Aktivität in alternden Muskeln induziert wird. Zwei aktuelle Berichte mit genetischen und pharmakologischen Belegen bringen wichtige Erkenntnisse zutage: 1) Die chronische Aktivierung von mTORC1 stimuliert fortschreitende Muskelschäden und -verluste und 2) die Hemmung von mTORC1 mit Rapamycin verhindert altersbedingten Muskelverlust.

In Übereinstimmung mit der Beobachtung, dass das hyperaktive mTORC1 Muskelschäden und -verlust induziert, schützt die Hemmung der mTORC1-Aktivität mit Rapamycin oder Rapalogs alternde Muskeln vor Atrophie bei Mäusen und Ratten. Beispielsweise reduzierte die Behandlung mit Rapamycin im Alter von 9 Monaten bis 30 Monaten die Apoptose und förderte die Retention peripher gelegener Kerne, was mit einem verringerten Faserverlust in der alternden Skelettmuskulatur verbunden war. In einer separaten Studie führte eine kürzere Behandlungsdauer mit Rapalog über 6 Wochen ab einem Alter von 22 Monaten dazu, dass sowohl die Muskelfasergröße als auch das Muskelgewicht erhalten blieben. Diese Daten legen nahe, dass mTORC1 notwendig und ausreichend ist, um die Alterung der Skelettmuskulatur voranzutreiben.

Stehen diese Ergebnisse im Widerspruch zum aktuellen Verständnis der anabolen Funktion von mTORC1? Das glauben wir nicht. Wir glauben, dass die endgültige Wirkung von mTORC1 davon abhängt: 1) wie mTORC1 aktiviert wird und 2) wie lange mTORC1 aktiviert bleibt. Eine Akt-abhängige, kurzfristige Aktivierung von mTORC1 scheint sich normalerweise positiv auf die Zellen auszuwirken, wohingegen eine Akt-unabhängige, chronische Aktivierung von mTORC1 schädlich für die Zellen zu sein scheint. Die Akt-unabhängige Aktivierung von mTORC1 induziert zusätzlich zu seiner herkömmlichen anabolen Aktivität einen Katabolismus. Die im mTORC1-hyperaktiven Muskel beobachtete fortschreitende Myopathie ist das Endergebnis eines komplexen Prozesses, der das Gleichgewicht zwischen Anabolismus und Katabolismus stört, wobei der Katabolismus die Oberhand gewinnt und zu Muskelfaserschäden und -verlusten führt.



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