Что еще более важно, AMPK подавляет активность mTOR, регулятора клеточного роста. Точнее, похоже, что снижение количества аминокислот вызывает отключение mTOR, а вместе с ним и всех анаболических процессов (роста), которые контролирует mTOR. Вместо того чтобы производить новые белки и делить клетки, клетка переходит в более экономичный и стрессоустойчивый режим, активируя важный процесс клеточной утилизации, называемый аутофагией, что означает "самопоедание" (или, лучше сказать, "саморазрушение").
Аутофагия представляет собой катаболическую сторону метаболизма, когда клетка перестает производить новые белки и вместо этого начинает расщеплять старые белки и другие клеточные структуры на аминокислотные компоненты, используя отходы для создания новых. Это своего рода клеточная переработка, очистка клетки от накопившегося в ней хлама и его повторное использование или утилизация. Вместо того чтобы идти в Home Depot и покупать новые пиломатериалы, гипсокартон и шурупы, клеточный "подрядчик" перебирает обломки только что снесенного дома в поисках запасных материалов, которые он может использовать повторно либо для строительства и ремонта клетки, либо для сжигания с целью получения энергии.
Аутофагия необходима для жизни. Если она полностью прекращается, организм погибает. Представьте, если бы вы перестали выносить мусор (или перерабатывать его); ваш дом вскоре стал бы непригодным для жизни. Только вместо мусорных пакетов уборкой клеток занимаются специализированные органеллы - лизосомы, которые собирают старые белки и прочий мусор, включая патогены, и перемалывают их (с помощью ферментов) для повторного использования. Кроме того, лизосомы разрушают и уничтожают так называемые агрегаты - сгустки поврежденных белков, которые накапливаются со временем. Белковые агрегаты были связаны с такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, поэтому избавление от них полезно. Нарушение аутофагии было связано с патологией, связанной с болезнью Альцгеймера, а также с боковым амиотрофическим склерозом (БАС), болезнью Паркинсона и другими нейродегенеративными заболеваниями. Мыши, у которых отсутствует один конкретный ген аутофагии, погибают от нейродегенерации в течение двух-трех месяцев.
Очищая клетки от поврежденных белков и другого клеточного мусора, аутофагия позволяет клеткам работать более чисто и эффективно и делает их более устойчивыми к стрессу. Но с возрастом аутофагия снижается. Считается, что нарушение аутофагии является важной движущей силой многочисленных фенотипов и заболеваний, связанных со старением, таких как нейродегенерация и остеоартрит. Таким образом, меня восхищает тот факт, что этот очень важный клеточный механизм может быть запущен определенными видами вмешательств, такими как временное сокращение количества питательных веществ (как при физических нагрузках или голодании), а также лекарством рапамицином. (Нобелевский комитет разделяет это восхищение, присудив в 2016 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине японскому ученому Йошинори Охсуми за его работу по выяснению генетической регуляции аутофагии).
-
Однако его эффект, способствующий развитию аутофагии, - лишь одна из причин, по которой рапамицин может стать лекарством для долголетия, считает Мэтт Кэберлейн, исследователь из Университета Вашингтона. Кэберлейн, который изучает рапамицин и mTOR уже несколько десятилетий, считает, что польза от препарата гораздо шире и что рапамицин и его производные имеют огромный потенциал для использования в организме человека с целью продления жизни и укрепления здоровья.
Несмотря на то, что рапамицин уже одобрен для применения у людей по множеству показаний, существуют серьезные препятствия для запуска клинических испытаний по изучению его возможного влияния на старение человека - прежде всего, его потенциальные побочные эффекты у здоровых людей, в первую очередь, риск иммуносупрессии.
Исторически рапамицин был одобрен для неограниченного лечения пациентов после трансплантации органов в составе коктейля из трех или четырех препаратов, призванных подавить ту часть иммунной системы, которая в противном случае атаковала бы и разрушила новый орган. Этот иммуноподавляющий эффект объясняет нежелание рассматривать возможность использования (или даже изучения) рапамицина в контексте замедления старения у здоровых людей, несмотря на многочисленные данные о животных, свидетельствующие о том, что он может удлинить продолжительность жизни и здоровье. Его предполагаемые иммуноподавляющие эффекты казались слишком сложными для преодоления. Таким образом, казалось маловероятным, что рапамицин когда-либо сможет реализовать свои обещания в качестве препарата, способствующего долголетию, для людей.