Căile de semnalizare mTOR deranjate afectează numeroase funcții ale corpului - Raportul inovațiilor
În tumorile hepatice umane, activarea căii de semnalizare mTORC1 (sus) duce la creșterea expresiei FGF21 (jos). Imagine: Universitatea din Basel, Biozentrum
Nereglarea căii de semnalizare mTOR favorizează dezvoltarea bolilor metabolice precum diabetul, obezitatea și cancerul. În numărul curent al revistei științifice Proceedings of the National Academy of Sciences, oamenii de știință de la Biozentrum de la Universitatea din Basel descriu modul în care căile de semnalizare mTOR perturbate din ficat afectează nu numai metabolismul ficatului, ci întreaga fiziologie a corpului.
Proteina mTOR reglează atât creșterea celulară, cât și metabolismul și joacă astfel un rol important în dezvoltarea bolilor. În celulă, proteina reglatoare apare în două complexe proteice funcțional și structural diferite, care sunt denumite mTORC1 și mTORC2. În studiul lor actual, grupul de cercetare condus de prof. Michael Hall de la Biozentrum al Universității din Basel aruncă lumină asupra modului în care mTORC1 în ficat influențează întreaga fiziologie a corpului și ce înseamnă aceasta pentru tumorile hepatice la om.
mTORC1 în ficat controlează fiziologia întregului organism
Ficatul este organul central la mamifere care reglează procesele fiziologice în tot corpul ca răspuns la disponibilitatea nutrienților.
Echipa lui Hall a cercetat acum rolul senzorului de nutrienți mTORC1 în acest proces și a putut să arate pentru prima dată că activarea mTORC1 în ficatul șoarecilor nu numai că restricționează metabolismul hepatic, ci și temperatura corpului și mișcările animalelor.
La o examinare mai atentă a mecanismului molecular, cercetătorii au descoperit că supraactivarea mTORC1 duce la descompunerea aminoacidului glutamină, care la rândul său crește nivelul hormonului de stres FGF21. Odată cu administrarea de glutamină, nivelul FGF21 ar putea fi redus și afectarea fiziologică prevenită.
Tratamentul cancerului cu inhibitori mTORC1
Numeroase tumori se caracterizează printr-o rețea de semnal mTORC1 direcționată greșit și o dependență de glutamină. „Am fost încântați să vedem că activitatea mTORC1 este, de asemenea, legată de expresia FGF21 în tumorile hepatice umane”, comentează biologul celular și autorul principal al studiului, Dr. Marion Cornu.
Inhibitorii mTORC1, cum ar fi rapamicina, sunt utilizați în prezent ca medicament imunosupresor și pentru cancer. Ultimele descoperiri ale echipei lui Hall sugerează că tratarea tumorilor dependente de glutamină cu rapamicină poate reduce creșterea tumorii și poate contracara deraierea metabolică.
Contribuție originală
Marion Cornu, Wolfgang Oppliger, Verena Albert, Aaron M. Robitaille, Francesca Trapani, Luca Quagliata, Tobias Fuhrer, Uwe Sauer, Luigi Terracciano, Michael N. Hall
MTORC1 hepatic controlează activitatea locomotorie, temperatura corpului și metabolismul lipidic prin FGF21
PNAS; publicat online 31 iulie 2014 | doi: 10.1073/pnas.1412047111