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Voie mTOR : Clé de la durée de vie et de la santé

Des recherches montrent le rôle de mTOR dans le vieillissement, la santé, et les traitements potentiels comme le rapamycine.

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La voie mTOR est super importante pour la gestion de l'énergie, la croissance et le vieillissement de nos cellules. Au centre de tout ça, il y a une protéine appelée mTOR, qui aide notre corps à réagir à différents signaux de l'environnement et de l'intérieur de nos cellules. La voie est composée de deux complexes principaux : le complexe mTOR 1 (MTORC1) et le complexe mTOR 2 (MTORC2). Chacun a des rôles différents, mais ils sont connectés.

Rôle de mTORC1

mTORC1 s'active grâce à des trucs comme les signaux de croissance, les nutriments et la disponibilité d'énergie. Il participe à des processus comme la fabrication de protéines, le recyclage des composants cellulaires, et la gestion du métabolisme. Quand mTORC1 est actif, il encourage la production de protéines et la création de graisses tout en freinant le recyclage cellulaire, comme l'autophagie. Ça se passe grâce à son interaction avec différentes protéines, y compris S6K1 et 4E-BP, qui sont cruciales pour traduire l'ARNm en protéines.

Rôle de mTORC2

mTORC2, lui, est activé par des hormones comme l'insuline et régule la survie des cellules, la forme de la cellule, et comment le corps utilise le sucre. Il influence des protéines comme AKT, qui aide les cellules à grandir et à survivre. mTORC2 a aussi des rôles dans l'organisation de la structure de la cellule, l'aide au mouvement et la gestion de l'équilibre énergétique global du corps.

Connexions entre mTOR et les maladies

Des soucis avec mTORC1 ou mTORC2 peuvent mener à des problèmes de santé graves, comme le cancer, le Diabète de type 2 et le vieillissement accéléré. Du coup, mTOR est une cible clé pour les traitements, surtout avec un médicament appelé Rapamycine, qui a été découvert pour la première fois sur l'île de Pâques dans des bactéries. Des variantes de la rapamycine sont maintenant utilisées en thérapie grâce à de meilleurs effets dans le corps.

Des recherches montrent que réduire l'activité de mTORC1 avec de la rapamycine peut prolonger la durée de vie de divers organismes, des levures simples aux mammifères complexes. Chez les souris, commencer la rapamycine à la mi-vie a montré une augmentation de la durée de vie allant jusqu'à 14 %. En plus, ça peut aider à prévenir des maladies liées au vieillissement, comme le cancer et les problèmes cardiaques. Bien que la manière précise dont ça fonctionne soit encore floue, les chercheurs pensent que ça pourrait influencer la façon dont le corps perçoit les nutriments, gérer l'inflammation et soutenir le renouvellement des cellules souches.

Intérêt actuel et utilisation de la rapamycine

Récemment, il y a eu un intérêt croissant parmi les passionnés pour utiliser de faibles doses de rapamycine pour vivre plus longtemps, tant chez les humains que chez les chiens. Des essais cliniques sont en cours, et les premiers résultats suggèrent que ça pourrait aider à améliorer la fonction immunitaire. Un essai important étudie la sécurité et l'efficacité de la rapamycine chez les personnes âgées.

Cependant, les données de sécurité à long terme sont encore préoccupantes, car beaucoup d'essais sont courts. Certains effets secondaires, comme une chance plus élevée de diabète et de cancer, ont été signalés avec l'utilisation à long terme de la rapamycine, soulevant des inquiétudes sur son usage pour prolonger la vie.

Analyse des effets de la voie mTOR

Pour mieux comprendre les effets de la voie mTOR sur la durée de vie et les effets secondaires possibles, les chercheurs utilisent une méthode appelée randomisation mendélienne (RM). Cette méthode examine des changements génétiques spécifiques qui sont corrélés aux facteurs étudiés mais n'influencent pas directement les résultats. En se concentrant sur ces marqueurs génétiques, les chercheurs espèrent en apprendre davantage sur la relation causale entre l'activité de mTOR et ses effets sur la santé.

En utilisant des données provenant de grandes études génétiques, les chercheurs recherchent des associations entre les gènes liés à mTOR et divers résultats de santé. Cette approche aide à clarifier les avantages et les risques potentiels d'une utilisation chronique de la rapamycine.

Collecte de données pour l'analyse

Pour cette recherche, les scientifiques ont rassemblé des données provenant de plusieurs sources pour identifier les gènes liés à la voie mTOR. Ils ont utilisé des informations génétiques provenant de tissus sanguins et cérébraux, car mTOR est très exprimé dans ces zones. Des études précédentes suggèrent que les effets génétiques ont tendance à se chevaucher entre différents tissus corporels, ce qui soutient leur choix de sources de données.

Résultats génétiques et Longévité

Pour évaluer la longévité liée à l'inhibition de mTOR, les chercheurs ont utilisé des données d'études se concentrant sur les individus les plus âgés. Ils ont identifié ceux qui vivaient beaucoup plus longtemps que leurs pairs et les ont comparés à d'autres ayant des durées de vie plus courtes. Ça aide à peindre un tableau plus clair de la façon dont l'activité de mTOR impacte la durée de vie.

Parallèlement à la longévité, les chercheurs ont examiné d'autres problèmes de santé liés à mTOR, comme l'obésité, le diabète et les problèmes cardiaques. Ils voulaient découvrir d'éventuels effets indésirables de la rapamycine.

Résultats de l'analyse génétique

Les premiers résultats ont montré une preuve limitée d'un lien fort entre l'activité de mTOR et la longévité chez le top 90e percentile des personnes vivant longtemps. Cependant, il y avait une connection plus claire pour ceux du top 99e percentile, suggérant qu'une activité plus faible de mTOR pourrait contribuer positivement à la longévité.

De plus, réduire l'expression de mTOR était lié à un indice de masse corporelle (IMC) plus bas, une taille plus petite, et un taux métabolique basal (TMB) plus faible, ainsi qu'à un âge de ménopause plus précoce. En outre, des preuves ont suggéré que réduire l'activité de mTOR pourrait entraîner une augmentation de la densité osseuse.

Impact sur les résultats de santé

La recherche a également découvert des liens entre l'inhibition de mTOR et divers résultats de santé. Des preuves solides ont été trouvées, reliant une activité réduite de mTOR à un IMC plus bas, une taille plus petite, et un âge de ménopause plus précoce, tout en augmentant le risque de diabète de type 2. D'un autre côté, une activité plus faible de mTOR semblait bénéficier à la santé cardiaque en diminuant le risque d'insuffisance cardiaque.

Cependant, les chercheurs n'ont trouvé aucune preuve claire reliant l'inhibition de mTOR à des maladies cardiaques ou des AVC. Il y avait aussi peu de soutien pour une connexion directe entre l'activité de mTOR et le risque de cancer de la prostate.

Exploration d'autres protéines du complexe mTOR

L'étude a élargi son focus pour inclure d'autres protéines de la voie mTOR. Certaines protéines ont montré des effets protecteurs potentiels contre le cancer de la prostate et la maladie coronarienne. En analysant une large gamme de gènes, les chercheurs ont pu voir comment différentes parties de la voie mTOR pourraient affecter indépendamment les résultats de santé.

Ils ont découvert qu'un gène appelé RRAGA, impliqué dans la voie mTOR, avait un effet protecteur contre le fait d'être parmi les très vieux individus. Cela ne s'est pas reproduit dans toutes les sources génétiques, soulignant la complexité du réseau mTOR.

Résumé des résultats

Dans l'ensemble, l'étude a trouvé que modifier l'expression de mTOR pourrait avoir des effets significatifs sur divers traits de santé. La recherche a pointé vers une relation entre l'activité de mTOR, l'IMC, le taux métabolique et la longévité. Bien que certains résultats suggèrent des avantages pour la santé potentiels, comme un risque réduit d'insuffisance cardiaque, il y avait aussi des avertissements concernant l'augmentation du risque de diabète.

Directions futures

Au fur et à mesure que la recherche continue, l'importance de comprendre la voie mTOR devient de plus en plus évidente. Le potentiel de la rapamycine et des traitements similaires pour améliorer la longévité est alléchant, mais cela vient avec prudence à cause des effets secondaires possibles. Les études futures visent à résoudre les incertitudes et à améliorer la connaissance de la façon dont les traitements liés à mTOR pourraient impacter la santé à long terme.

En conclusion, même s'il y a un potentiel excitant à utiliser l'inhibition de mTOR pour la longévité, une exploration soigneuse et un suivi des effets à long terme sont essentiels. L'équilibre entre les avantages potentiels et les risques guidera l'usage futur de la rapamycine et de médicaments similaires tant en clinique qu'à titre individuel.

Source originale

Titre: Evaluating the life-extending potential and safety profile of rapamycin: a Mendelian Randomization study of the mTOR pathway

Résumé: ObjectiveThe mechanistic target of rapamycin (mTOR) pathway plays an integral role in cellular metabolism, growth, and aging. While rapamycin and its analogs inhibit the mTOR pathway, extending lifespan in various organisms, the long-term safety and efficacy of these compounds in humans remain understudied. MethodsUtilizing two mTOR expression QTL instruments derived from the eQTLgen and MetaBrain studies, we sought to explore the potential causal relationship between mTOR expression inhibition in blood and brain cortex (mimicking chronic rapamycin use), and its effects on longevity, cardiometabolic disease, prostate cancer and anthropometric risk factors. Subsequently, we extended the selection of instruments to 47 other members of the mTOR pathway. To complement this Mendelian randomization (MR) evidence, we conducted genetic colocalisation and sampling-based enrichment testing. ResultsOur findings suggest that genetically proxied mTOR inhibition may increase the odds of attaining top 1% longest lifespan in the population (OR=1.24, OR95%CI=1-1.53, p-value=0.048). Moreover, mTOR inhibition significantly reduced body mass index (BMI), basal metabolic rate (BMR), height, and age at menopause, while increasing bone mineral density. Interestingly, there was generally little evidence linking mTOR inhibition to cardiovascular disease incidence, with the exception of weak evidence for a protective effect against heart failure (OR=0.94, OR95%CI=0.89-0.99, p-value=0.039). Chronic mTOR inhibition did not causally affect prostate cancer incidence but increased the risk of developing type 2 diabetes. A higher-than-expected (p-value = 0.05) number of genes in the mTOR pathway were causally associated with BMR. ConclusionsThis study highlights the potential lifespan-extending effects of mTOR inhibition and its significant influence on metabolic risk factors and disease. Members of the mTOR complex, especially mTORC1, play a disproportionate role in influencing BMR and BMI, which provides valuable insight for potential therapeutic target development.

Auteurs: Maria K Sobczyk, T. R. Gaunt

Dernière mise à jour: 2023-10-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.02.23296427

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.10.02.23296427.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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