Срединный путь здоровья: между mTORC1 и АМРК

Молекулярный комплекс mTOR называется мишенью рапамицина у млекопитающих и относится к протеинкиназам. В клетке он существует как субъединица внутриклеточных мультимолекулярных сигнальных комплексов mTORC1 и mTORC2. В составе этих комплексов mTOR регулирует клеточный рост и выживание. Сигнальный комплекс mTORC1 является более значительным в плане здоровья и болезни. Сам mTOR реагирует на сигналы, поступающие от питательных веществ, факторов роста и клеточного энергетического статуса и контролирует клеточный рост и пролиферацию. Излишняя активация работы mTOR приводит к бесконтрольному делению клеток, что означает превращение их в раковые. В противофазе с mTOR работает АМРК. 

Почему это важно?

Если говорить более просто, то когда у нас есть много питания (главным образом животного белка) и есть много калорий, то мы как бы говорим организму, что наступили изобильные времена. Мы становимся готовыми напасть на противника или начать охотиться на животных. Наши клетки увеличивают свою производительность, выработку АТФ, и нацеливаются на рост и восстановление. mTOR – это белок, который это чувствует и не тормозит развитие событий именно таким образом. Однако, в периоды стресса, например, во время снижение потребляемых калорий или снижения питательности продуктов, mTOR подавляется. 

Активный mTOR

Важно понимать, что mTOR может увеличить производительность наших клеток и мы не должны рассматривать его как что-то только хорошее или только плохое. Иногда мы хотим увеличить его активность, чтобы нарастить мышцы и улучшить работу своего мозга, а в остальное время мы желаем удерживать mTOR на низком уровне, чтобы увеличить длительность своей жизни, уменьшить риск рака или затормозить его развитие, и уменьшить воспаление в организме. Активация mTOR позволяет нарастить мышцы (и, кстати, жир). 

Одновременно происходит повышение содержания в крови различных гормонов, таких, как ИФР-1 (IGF-1) – инсулинового фактора роста. Если человек обладает большими мышцами, то у него можно заподозрить значительную активность mTOR. Это действие имеет эволюционный смысл. Когда у людей на столе появляется много еды, то организм становится быть готовым увеличить мышцы и жир, что было невозможно, когда еды было мало, и организм экономил энергию. Избыточная активность ТОРа приводит к изменениям в гормональной системе, в частности начинает неправильно работать система лептина, о который хорошо знают мои выпускники и постоянные читатели.

Неактивный mTOR и АМРК

Аутофагия - это процесс, который позволяет клетке очищать себя от внутреннего мусора. Но это происходит только тогда, когда уровень mTOR уменьшается. Иными словами, тело не начинает очистку своих клеток, пока влияние mTOR сильно. Поэтому человеку важно соблюдать здоровый баланс между двумя состояниями рост/нежелательный мусор и отдых/очистка. 

Также стоит обратить внимание и на АМРК – клеточную протеинкиназу, которая контролирует энергетический баланс клетки. АМРК активируется при значительном потреблении энергии клетки, например, при физической нагрузке. В результате активации АМРК, клетка переходит в состояние энергосбережения, что одновременно тормозит активность белка mTOR.

Известно, что активность фермента АМРК (АМФК) способствует сжиганию жира, что приводит к похудению. Но необходимо обратить внимание на двоякую роль активизации АМРК (АМФК). Если этот фермент активировать в клетках печени, жировой и мышечной ткани, то это действительно снизит вес, но при активизации фермента в гипоталамусе головного мозга – приведет только к увеличению аппетита и, скорее всего, не даст похудеть. 

Золотой баланс здоровья

Слишком высокий уровень активации mTOR способствует большому числу заболеваний человека, включая рак, ожирение, сахарный диабет 2-го типа, депрессии и нейродегенерации. Ученые также подозревают mTOR в развитии такого заболевания, как акне. mTOR активно влияет на развитие злокачественных опухолей, увеличивая ангиогенез (рост новых кровеносных сосудов в самой опухоли и вокруг нее), что помогает раку расти. Увеличение уровня mTOR способствует активации иммунных клеток Th1 и Th17, что приводит к росту воспалений кишечника. А понижение активности mTOR улучшает чувствительность мышечных клеток к инсулину, что защищает от развития диабета или уменьшает агрессивность этого заболевания. 

Для здоровья человека желательно, чтобы mTOR был активен в мозге и мышцах, но не в жировых клетках и печени. Именно поэтому физические упражнения идеально подходят для этого. Если говорить в целом, то для человека важно, чтобы mTOR удерживался на низком уровне с короткими временными отрезками его активации.

Итак, золотой баланс здоровья на молекулярном уровне заключается в сохранении баланса между mTOR и АМРК. В следующей статье мы поговорим про активаторы mTOR в пище и в образе жизни и что с ними делать. Постоянная избыточная активность mTOR - это серьезная проблема.