Qué es mTOR y por qué te importa

Las proteínas son moléculas fascinantes. No solo son materiales de construcción para fabricar músculos, huesos, sangre y órganos completos, sino que además actúan como mensajeros, catalizadores o inhibidores de las reacciones químicas de tu cuerpo, además de anticuerpos para defenderte de los ataques. Si te quitan todo el agua del cuerpo, el 40% de lo que queda son proteínas. Somos proteínas.

Tu ADN es en realidad un conjunto de “moldes” químicos para fabricar los miles de proteínas diferentes que necesitas para funcionar. Todas ellas se fabrican con solo 20 aminoácidos, moléculas que son como piezas de LEGO, y que obtenemos sobre todo de la digestión de la comida.

Este proceso de combinación de esos amonoácidos en proteínas útiles se denomina síntesis de proteínas, y es la base de la vida. Tus células no son inmortales, están en un continuo proceso de regeneración. Cambias tu piel entera cada dos semanas, el hígado completo cada cinco meses y los huesos cada diez años. Todo este proceso de renovación está basado en fabricar proteínas.

Hasta hace poco se pensaba que la síntesis de proteínas, y por tanto la creación de células nuevas, ocurría espontáneamente cuando había con qué, es decir cuando había energía suficiente y aminoácidos disponibles de la comida. Sin embargo hace apenas 20 años se comprobó que era un proceso regulado estrictamente por una proteína llamada mTOR . Cuando mTOR no está bin regulada, hay envejecimiento prematuro, diabetes, obesidad, enfermedades cardiovasculares y cáncer. Si funcionan correctamente, puede darte una salud de hierro y muchos más años de vida. Por eso te importa.

¿Rapamicina?

En 1970 una expedición científica a la isla de Pascua se trajo el descubrimiento de una molécula muy especial con propiedades antifúngicas, es decir, que impedía que crecieran los hongos. Como se había descubierto en la isla llamada Rapa Nui por sus habitantes, bautizaron la molécula como rapamicina. Lo más interesante es que esta molécula tenía un equivalente en otros seres vivos. En los mamíferos, la rapamicina es un inhibidor del sistema inmunitario y se usa en humanos para evitar el rechazo en los transplantes.

Lo que no se sabía es cómo funcionaba, hasta que en los años noventa se descubrió que afectaba a una molécula a la que llamaron TOR (Target Of Rapamycin, o diana de la rapamicina). En los mamíferos, esta molécula se llama mTOR, y con otras moléculas forma una vía de señalización, es decir, una serie de compuestos que trabajan coordinados para producir un resultado.

Entonces ¿para qué sirve mTOR? La vía de señalización se activa cuando las células detectan una de las cosas siguientes:

Cuando se activa mTOR, junto con las otras moléculas desencadena estos procesos:

Así en que mTOR es la llave para los procesos más importantes de tu organismo. ¿Te conviene que esté activa o inactiva? ¡Las dos cosas! De hecho, tener demasiado mTOR es tan malo como tener demasiado poco.

En experimentos con ratones, al desactivar los genes que regulan mTOR y sus proteínas acompañantes, o bien dándoles rapamicina, ocurrieron todo tipo de desgracias: desde fallos en el crecimiento hasta diabetes, porque su páncreas no se llegaba a formar.

Curiosamente, como mTOR regula la apoptosis o muerte celular programada, al eliminarlo en los ratones se consiguió alargar su vida de 30 a 35 o 40 meses. Es decir, inhibiendo mTOR aumenta la autofagia, que es el mecanismo de limpieza natural del organismo, hay menos células envejecidas y aumenta la longevidad .

Resulta que mTOR también es la clave en la construcción de masa muscular, lo cual está asociado a grandes beneficios para la salud . El consumo de proteínas y el ejercicio físico intenso producen una combinación de daños en las células, y aminoácidos en la sangre, que arrancan el proceso de construcción de músculos.

El problema es pues cuando el sistema de mTOR está demasiado activado. Si no hay autofagia ni muerte celular programada, se dan todas las condiciones para que haya un crecimiento sin freno de las células, ¿a qué se parece eso? En efecto, a un tumor. La activación excesiva de mTOR está asociada a la aparición de cáncer de mama, de próstata, de pulmón, melanoma, vejiga, tumores cerebrales y carcinomas de riñón. Por el mismo proceso, también se evitan las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

¿Cómo se regula mTOR para evitar que se vuelva loco y causar daños? La forma que la naturaleza ha usado durante milenios es el estrés. No el estrés crónico que sufres cuando tienes un trabajo horrible, sino el estrés agudo, físico, que se pasa y te deja mejor que antes. Estos son algunos mecanismos de regulación:

La ventaja es que sabiendo cómo funciona este sistema, hay ya medicamentos que inducen al cuerpo a pensar que hay una restricción de calorías, como la metformina y en menor medida el resveratrol, regulan mTOR y pueden prolongar la vida . No serán los últimos.

¿En qué se basa todo esto?

What are proteins and what do they do? ¿Qué son las proteínas y qué hacen? Las proteínas son moléculas grandes y complejas que juegan muchos papeles críticos en el cuerpo. Realizan la mayor parte del trabajo en las células y son necesarios para la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos del cuerpo. Las proteínas están formadas por cientos o miles de unidades más pequeñas llamadas aminoácidos, que están unidas entre sí en largas cadenas. Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos que se pueden combinar para formar una proteína. La secuencia de aminoácidos determina la estructura tridimensional única de cada proteína y su función específica.

mTOR-what does it do? mTOR: ¿qué hace? Por lo tanto, los 2 complejos TOR constituyen una red de señalización ancestral conservada a lo largo de la evolución eucariota para controlar el proceso fundamental del crecimiento celular. Como controlador central del crecimiento celular, TOR juega un papel clave en el desarrollo y el envejecimiento y se ha implicado en trastornos como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, la obesidad y la diabetes.

Physiological functions of protein kinase B/Akt Funciones fisiológicas de la proteína quinasa B / Akt La regulación de la proliferación y el crecimiento celular (tamaño de la célula) por PKB / Akt, si se interrumpe, puede inducir neoplasia y transformación en algunos tejidos, o conducir a un crecimiento y desarrollo de ratones deteriorados, así como a un metabolismo de glucosa aberrante y, eventualmente, diabetes.

Rapamycin-induced insulin resistance is mediated by mTORC2 loss and uncoupled from longevity La resistencia a la insulina inducida por rapamicina está mediada por la pérdida de mTORC2 y se desacopla de la longevidad. Demostramos que la rapamicina interrumpió un segundo complejo mTOR, mTORC2, in vivo y que se requirió mTORC2 para la supresión de la gluconeogénesis hepática mediada por insulina.

Increased mammalian lifespan and a segmental and tissue-specific slowing of aging following genetic reduction of mTOR expression Aumento de la vida útil de los mamíferos y una desaceleración segmentaria y específica del tejido del envejecimiento después de la reducción genética de la expresión de mTOR Por lo tanto, en un modelo de mamífero, si bien la reducción de la expresión de mTOR aumenta notablemente la vida útil general, afecta la disminución dependiente de la edad en la función de tejidos y órganos de manera segmentaria.

mTOR signaling in tumorigenesis Señalización de mTOR en tumorigénesis La hiperactivación de la vía de señalización PI3K / mTOR / Akt es una de las alteraciones patológicas más comúnmente observadas en los cánceres humanos.

Rule-Based Cell Systems Model of Aging using Feedback Loop Motifs Mediated by Stress Responses Modelo de envejecimiento basado en reglas del sistema celular utilizando motivos de bucle de retroalimentación mediados por respuestas de estrés Las simulaciones de lapso de tiempo del modelo de respuesta adaptativa descubren cómo los cambios transcripcionales y traduccionales, mediados por los sensores de estrés NF-κB y mTOR, contrarrestan el daño y la disfunción acumulados al modular la respiración mitocondrial, los flujos metabólicos, la biosíntesis y la autofagia, cruciales para la supervivencia celular.

The role of mTOR signaling in Alzheimer disease El papel de la señalización de mTOR en la enfermedad de Alzheimer Además, aunque no hay un acuerdo general en cuanto a la etapa del proceso autofágico que sería más apropiado aumentar (por ejemplo, inducción de autofagia o flujo de autofagia), en general ahora hay evidencia clara de varios laboratorios que utilizan diferentes modelos animales para un papel. de autofagia en AD.

mTOR is a Key Protein Involved in the Metabolic Effects of Simple Sugars mTOR es una proteína clave involucrada en los efectos metabólicos de los azúcares simples Al activar la señalización de mTOR, el consumo excesivo de azúcares simples (como fructosa y glucosa) podría modular la gluconeogénesis hepática, la lipogénesis y la absorción de ácidos grasos y el catabolismo y, por lo tanto, la deposición de lípidos en el hígado.

Where and How in the mTOR Pathway Inhibitors Fight Aging: Rapamycin, Resveratrol, and Metformin Dónde y cómo en los inhibidores de la vía mTOR combaten el envejecimiento: rapamicina, resveratrol y metformina La restricción calórica (RC) y las moléculas pequeñas biodisponibles, que imitan un estado de ayuno, regulan automáticamente la autofagia, el catabolismo de las grasas sobre el anabolismo de los carbohidratos y disminuyen el estrés oxidativo y la inflamación.

Resistance exercise with whey protein ingestion affects mTOR signaling pathway and myostatin in men El ejercicio de resistencia con la ingestión de proteína de suero afecta la vía de señalización de mTOR y la miostatina en los hombres Los resultados indican que el ejercicio de resistencia aumenta rápidamente la señalización de mTOR y puede disminuir la expresión de la proteína miostatina en el músculo y que la proteína de suero aumenta y prolonga la respuesta de señalización de mTOR.

mTOR and the health benefits of exercise mTOR y los beneficios para la salud del ejercicio mTORC1 se activa en el cerebro después del ejercicio y es necesario para mejorar el aprendizaje y la memoria. mTORC1 se inhibe en el hígado y las grasas mediante el ejercicio y esto puede ser la base de algunos de los beneficios para la salud en estos tejidos.