Stresul oxidativ și semnalizarea mTOR, care determină modul în care celulele răspund la disponibilitatea de nutrienți, se numără printre cele mai bine cercetate și cunoscute aspecte ale biologiei îmbătrânirii; mTOR, ținta mecanică a rapamicinei, își are numele de la un compus cercetat similar. Mai exact, complexul 1 al mTOR (mTORC1) este unul dintre principalii reglatori ai modului în care celulele își conduc metabolismul, iar semnalizarea dereglată a mTORC1 a fost observată ca fiind cauza pierderii musculare legate de vârstă (sarcopenie) și apare frecvent în celulele senescente.
Atunci când celulele stem producătoare de mușchi (mioblaștii) devin senescente în loc să se multiplice, ele devin incapabile să refacă țesutul muscular după o leziune și emit fenotipul secretor asociat cu senescența (SASP), care s-a dovedit a fi legat de semnalizarea mTOR. Cu toate acestea, cercetătorii au lamentat faptul că majoritatea cercetărilor referitoare la mTOR s-au concentrat pe fibroblaste în loc să se concentreze pe mioblaști, motiv pentru care au realizat propria lor investigație pentru a acoperi această lacună.
În primul lor experiment, cercetătorii au folosit etoposid pentru a determina chimic o populație de mioblaști să intre în senescență. Observând că disfuncția mTORC1 poate fi analizată corespunzător doar după manipularea activatorilor săi, aceștia au analizat comportamentul acestor celule într-un mediu de creștere și într-un mediu sărac în nutrienți, lipsit de aminoacizi. Așa cum era de așteptat, indiferent de disponibilitatea de nutrienți, celulele senescente au demonstrat o expresie crescută a proteinelor care se aflau sub controlul mTORC1.
mTORC1 este legat de detectarea nutrienților atât din surse externe, cât și din surse interne: consumul de către celulă al propriilor sale organele prin autofagie poate activa mTORC1. Cu toate acestea, s-a constatat că autofagia nu este legată de creșterea semnalizării mTORC1 asociate cu senescența în aceste celule; cercetătorii au descoperit că mTORC1 nu se găsește în aceleași locații cu lizozomii în mioblaștii senescenti așa cum se găsește în alte tipuri de celule, și blocarea autofagiei în mioblaștii senescenti nu a redus proteinele care sunt controlate de mTORC1. În schimb, s-a constatat că semnalizarea Akt și insulină/factorul de creștere conduc la creșterea mTORC1 în aceste celule.
Cercetătorii au investigat apoi componentele SASP pentru a determina cum afectează ele mTORC1. În mod interesant, reducerea efectelor citokinelor SASP printr-un inhibitor JAK nu a avut efecte asupra mTORC1 în celulele senescente. În schimb, antioxidanții Tiron și N-acetilcisteina (NAC) au fost găsiți a inhiba semnificativ mTORC1, prevenind supraexpresia acestuia atunci când nutrienții erau limitați. S-a constatat că această creștere a stresului oxidativ se datora numărului crescut de mitocondrii în celulele senescente. Expunerea directă a celulelor non-senescente la peroxid de hidrogen, un oxidant bine cunoscut, a crescut activitatea mTORC1 în condiții de înfometare.
Poate cea mai importantă descoperire a cercetătorilor a fost că tratamentul cu antioxidanți poate fi fatal pentru celulele senescente. Sub
Sursa informatiei: https://www.lifespan.io
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
