Narušené signálne dráhy mTOR ovplyvňujú množstvo funkcií tela - správa o inováciách
U ľudských pečeňových nádorov vedie aktivácia mTORC1 signálnej dráhy (hore) k zvýšenej expresii FGF21 (dole). Obrázok: Bazilejská univerzita, Biozentrum
Dysregulácia signálnej dráhy mTOR podporuje vývoj metabolických chorôb, ako je cukrovka, obezita a rakovina. V aktuálnom vydaní vedeckého časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences vedci z Biozentra Univerzity v Bazileji popisujú, ako narušené signálne dráhy mTOR v pečeni ovplyvňujú nielen metabolizmus pečene, ale aj celú fyziológiu tela.
Proteín mTOR reguluje bunkový rast aj metabolizmus, a tak hrá dôležitú úlohu pri vývoji chorôb. V bunke sa regulačný proteín vyskytuje v dvoch funkčne a štrukturálne odlišných proteínových komplexoch, ktoré sa označujú ako mTORC1 a mTORC2. Vo svojej súčasnej štúdii výskumná skupina okolo profesora Michaela Halla z Biozentra Univerzity v Bazileji objasnila, ako mTORC1 v pečeni ovplyvňuje celú fyziológiu tela a čo to znamená pre nádory pečene u ľudí.
mTORC1 v pečeni riadi fyziológiu celého organizmu
Pečeň je ústredným orgánom u cicavcov, ktorý reguluje fyziologické procesy v tele ako odpoveď na dostupnosť živín.
Hallov tím teraz skúmal úlohu senzora živín mTORC1 v tomto procese a dokázal prvýkrát preukázať, že aktivácia mTORC1 v pečeni myší nielenže znižuje metabolizmus pečene, ale aj telesnú teplotu a pohyby zvierat.
Po dôkladnejšom preskúmaní molekulárneho mechanizmu vedci zistili, že nadmerná aktivácia mTORC1 vedie k rozkladu aminokyseliny glutamínu, čo zase zvyšuje hladinu stresového hormónu FGF21. Podaním glutamínu sa mohli znížiť hladiny FGF21 a zabrániť fyziologickým poruchám.
Liečba rakoviny inhibítormi mTORC1
Mnohé nádory sú charakterizované nesprávne nasmerovanou signálnou sieťou mTORC1 a závislosťou od glutamínu. „Potešilo nás, že aktivita mTORC1 súvisí aj s expresiou FGF21 v ľudských pečeňových nádoroch,“ komentoval bunkový biológ a hlavný autor štúdie Dr. Marion Cornu.
Inhibítory mTORC1, ako je rapamycín, sa v súčasnosti používajú ako imunosupresívne a rakovinové liečivá. Posledné zistenia Hallovho tímu naznačujú, že liečba nádorov závislých od glutamínu rapamycínom môže obmedziť rast nádorov a pôsobiť proti metabolickému vykoľajeniu.
Pôvodný príspevok
Marion Cornu, Wolfgang Oppliger, Verena Albert, Aaron M. Robitaille, Francesca Trapani, Luca Quagliata, Tobias Fuhrer, Uwe Sauer, Luigi Terracciano, Michael N. Hall
Pečeňový mTORC1 riadi prostredníctvom FGF21 pohybovú aktivitu, telesnú teplotu a metabolizmus lipidov
PNAS; zverejnené online 31. júla 2014 | doi: 10,1073/pnas.1412047111