Cellenens språk – Rapamysin

Hva har muskelvekst og aldring med påskeøya å gjøre? Vel, overraskende mye. La oss starte med begynnelsen.

I den sørøstlige delen av stillehavet, under Chiles eierskap, ligger lille og store Rapa – Rapa Iti og Rapa Nui. Rapa Nui er bedre kjent under sitt folkelige navn, Påskeøya. I 1964 dro en gruppe kanadiske forskere til påskeøya for å samle jord og planteprøver. En av jordprøvene som ble funnet der under steinansiktenes uforanderlige blikk, ble gitt til et mikrobiologiteam i Montreal, hvor blant annet indiske Suren Sehga arbeidet. I prøven fant Suren et nytt biokjemisk stoff med antibiotiske effekter. De canadiske forskerne hadde med seg en ikke ubetydelig skatt fra Rapa Nui. Det Suren og kolleger identifiserte i en av jordprøvene var en bakterie (Streptomyces hygroscopicus), som skilte ut et stoff de kalte Rapamycin – sopp fra Rapa.

I 1975 ble de første artiklene om rapamycins egenskaper publisert og det har siden kommet mange artikler om dette stoffet som viser seg å ha mange bruksområder. Rapamycin (også kalt Sirolimus) har blant annet blitt brukt som en demper av immunsystemet og blitt gitt til pasienter som får organtransplantasjoner. Hos mus har rapamysin vist seg å forlenge livet med opp til 14%.

Rapamycin virker gjennom å påvirke et protein, et lite enzym forkortet TOR. De som har studert fysiologi og kanskje spesielt muskelfysiologi kommer fort over forkortelsen mTOR som står for mammalian (ofte mechanical) Target Of Rapamycin så TOR er ganske enkelt Target Of Rapamycin.

TOR påvirker cellenes vekst og deling og autofagi (celledød). Det påvirker hvordan proteiner blir laget ut ifra oppskriften (RNA), nydanning av blodårer, hvordan lysosomer (cellenes renovasjonsvesen) resirkulerer rester og hvordan mitokondriene virker. mTOR er i det hele tatt et grunnleggende signalmolekyl som sanser cellenes tilstand og setter igang passende prosesserer. Stoffet er en viktig del av cellenes språk.

Felles for mange av de overnevnte prosesser er at de alle er viktige deler av cellenes aldringsprosess. Studier har vist at kalorirestriksjon, så lenge den ikke blir for stor, kan forlenge levealder i en rekke organismer og noe av forklaringen er redusert aktivitet til TOR. Om man bruker medisiner for å blokkere TOR kan man redusere kreft og hjerte- og karsykdom i dyremodeller. mTOR er nemlig en del av signalveien til blant annet insulin og IGF og sørger for at disse hormonsignalene blir oversatt til riktige prosesser i cellen. Man ser dysregulering av mTOR ved for eksempel overvekt, diabetes, kreft og depresjon og når vi ser denne lista med sykdommer forstår vi at vi er i en verden av inflammasjon.

Fordi mTOR er et så viktig signalmolekyl og stor aktivitet til mTOR henger sammen med en rekke sykdommer og aldring i seg selv, blir medisner som påvirker mTOR (som for eksempel rapamycin og liknende stoffer) sett på som veldig lovende forskningsområder.

Når muskler vokser, vokser de først og fremst fordi de får et økt proteininnhold (mer aktin og myosin). Det er mTOR som er det viktigste signalet om økt proteinsyntese. Og det kanskje sterkeste signalet om økt mTOR i muskelceller er rett og slett mekanisk belastning som øker IGF1. Økt inntak av aminosyrer kan også øke mTOR aktivitet og er dermed en viktig strategi når vi vil øke muskelmassen. Den aminosyren som i størst grad regulerer muskelvekst er leucin og derfor den vi ønsker å få mest av fra et tilskudd (animalske tilskudd har mest). Leucin virker gjennom å aktivere mTOR. Men det er sannsynligvis reduksjon i proteininntak som delvis driver den økte livslengden i dyreforsøk, så størst mulig muskler er sannsynligvis ikke en strategi som går så godt sammen med lengst mulig liv.

Det er forresten også mTOR som sørger for at dyr som går i hi ikke mister all muskelmassen sin og perioder der dyret våkner i løpet av dvalen gir en midlertidig økning i mTOR.

Både fasteperioder og også ketogene perioder (et ketogent kosthold hemmer mTOR i hjernen og er en av grunne til at kostholdet virker positivt ved epilepsi) har sin helsefremmende effekt delvis gjennom påvirkning av mTOR. Vi trenger med andre ord ikke være sultne hele tiden for å få bedre helse og lengre liv, men kan med fordel faste periodisk for helsens skyld.

Vi har også ulike mTOR komplekser kalt mTORC1 og mTORC2 (C=complex), men der tror jeg vi slutter mer fysiologiforelesningen. Dette var altså sammenhengen mellom påskeøya, aldring og muskelvekst. Fysiologi er fantastisk!

Beklager manglende referanser denne gangen.