Anti-Aging und Modulation des mTOR-Signalwegs

Der mTOR-Signalweg (mechanistic Target of Rapamycin) spielt eine zentrale Rolle in der Zellbiologie, indem er Wachstum, Proliferation und Überleben von Zellen steuert.

In den vergangenen Jahren hat sich die Forschung intensiv mit der Modulation dieses Signalwegs als Strategie zur Lebensverlängerung und zur Verbesserung der Gesundheit im Alter beschäftigt. Wirkstoffe wie Rapamycin und Everolimus, bekannt für ihre Fähigkeit, den mTOR-Signalweg zu inhibieren, stehen im Mittelpunkt des Interesses für Anti-Aging-Therapien.

Grundlagen des mTOR-Signalwegs

mTOR ist eine Kinase, die zwei Komplexe bildet: mTORC1 und mTORC2. Diese Komplexe regulieren verschiedene zelluläre Prozesse, einschließlich Proteinsynthese, Autophagie, Lipidbiosynthese und Zellzyklusprogression. Die Aktivierung von mTORC1 fördert das Zellwachstum und die Zellteilung, während eine übermäßige Aktivierung mit verschiedenen altersbedingten Erkrankungen und reduzierter Lebensspanne in Verbindung gebracht wird.

Modulation durch Rapamycin und Everolimus

Rapamycin und seine Derivate, wie Everolimus, sind potente Inhibitoren von mTORC1. Ihre Anwendung hat in präklinischen Studien gezeigt, dass sie die Lebensspanne von Modellorganismen verlängern können. Diese Substanzen wirken, indem sie die überaktive mTOR-Signalübertragung dämpfen, was zu einer verlangsamten Zellteilung, erhöhten Stressresistenz und verbesserten Autophagie ("Selbstreinigungsprozess" der Zellen) führt.

Anti-Aging-Effekte

Die Inhibition des mTOR-Signalwegs durch Rapamycin und Everolimus bietet verschiedene Anti-Aging-Effekte:

• Lebensspannenverlängerung: Studien an verschiedenen Modellorganismen, einschließlich Mäusen, haben gezeigt, dass die Behandlung mit mTOR-Inhibitoren die Lebensspanne signifikant verlängern kann.
• Reduktion altersbedingter Erkrankungen: Die Modulation des mTOR-Signalwegs kann das Risiko für altersbedingte Erkrankungen wie Krebs, kardiovaskuläre Erkrankungen und neurodegenerative Störungen reduzieren.
• Verbesserung der Zellfunktion: Durch die Reduktion der Zellproliferation und die Förderung der Autophagie können mTOR-Inhibitoren zur Aufrechterhaltung der Zellfunktion und zur Verringerung der zellulären Seneszenz beitragen.

Klinische Anwendung und Herausforderungen

Während Rapamycin und Everolimus vielversprechende Substanzen für Anti-Aging-Therapien sind, stehen ihrer breiten klinischen Anwendung noch Herausforderungen gegenüber. Zu diesen gehören potenzielle Nebenwirkungen wie Immunsuppression und das Risiko für Insulinresistenz. Zudem ist die optimale Dosierung für Anti-Aging-Effekte ohne signifikante Nebenwirkungen bisher nicht vollständig etabliert.

Zukünftige Forschungsrichtungen

Die zukünftige Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung selektiverer mTOR-Inhibitoren, die spezifisch mTORC1 inhibieren können, ohne mTORC2 zu beeinträchtigen, um die therapeutischen Effekte zu maximieren und Nebenwirkungen zu minimieren. Ferner sind Studien zur Kombination von mTOR-Inhibitoren mit anderen Anti-Aging-Strategien, wie Kalorienrestriktion und Übung, von Interesse, um synergistische Effekte zu erzielen.

Fazit

Die Modulation des mTOR-Signalwegs stellt einen vielversprechenden Ansatz in der Anti-Aging-Medizin dar.

Rapamycin und Everolimus ermöglichen, die Lebensspanne zu verlängern und die Gesundheit im Alter zu verbessern.

Zukünftige Forschungen sind erforderlich, um die therapeutischen Strategien zu verfeinern und die Anwendung dieser Substanzen in der klinischen Praxis zu optimieren.

© Deutsche Klinik für Prävention, Bad Münder

Literatur

1. Juricic P.et al.: Long-lasting geroprotection from brief Rapamycin treatment in early adulthood by persistently increased intestinal autophagy Nature Aging 2, 824-836 (2022) https://doi.org/10.1038/s43587-022-00278-w
2. Lu YX et al.: A TORC1-histone axis regulates chromatin organisation and non-canonical induction of autophagy to ameliorate ageing eLife 2021 May 14:10:e62233. doi: 10.7554/eLife.62233.
3. Regan JC et al.: Sexual identity of enterocytes regulates autophagy to determine intestinal health, lifespan and responses to rapamycin Nature Aging 2, 1145-1158 (2022)
4. Blagosklonny MV: Rapamycin for longevity: opinion article Aging (Albany NY). 2019 Oct 15; 11(19): 8048-8067.Published online 2019 Oct 4. doi: 10.18632/aging.102355