mTOR

mTOR (mammalian target of rapamycin) ist ein zentrales Protein, das eine Schlüsselrolle in der Regulation des Zellwachstums, der Zellproliferation, des Zellüberlebens, der Proteinsynthese und des Stoffwechsels spielt.

Im Sport ist mTOR insofern wichtig, da es verschiedene Aspekte des Zellstoffwechsels und Zellverhaltens und damit den Muskelzuwachs bzw. die Regeneration steuert. Hinsichtlich der Supplementierung ist mTOR interessant, da es unter anderem durch die Anwesenheit von Aminosäuren, insbesondere der Aminosäure Leucin, aktiviert wird.

Es handelt sich um eine Serin/Threonin-Proteinkinase, die als Teil von zwei verschiedenen Proteinkomplexen wirkt: mTORC1 (mTOR-Komplex 1) und mTORC2 (mTOR-Komplex 2). Jeder dieser Komplexe hat spezifische Funktionen und regulatorische Mechanismen.

FUNKTIONEN VON mTOR

mTORC1

Proteinsynthese: mTORC1 aktiviert die Proteinsynthese durch die Phosphorylierung und Aktivierung von Schlüsselmolekülen wie S6K1 - ribosomales Protein S6 Kinase 1 - und 4E-BP1, das ist der eukaryotischer Translationsinitiationsfaktor 4E-Bindungsprotein 1. Dies ist im Sport ein entscheidender Faktor beim Kraftzuwachs.

Zellwachstum und Zellproliferation: mTORC1 fördert das Zellwachstum und die Zellproliferation, indem es die Aufnahme und Nutzung von Nährstoffen wie Aminosäuren und Glukose reguliert, was Athleten sowohl beim Krafttraining als auch bei der Regeneration zugute kommt. 

Autophagie: mTORC1 unterdrückt die Autophagie. das ist ein Prozess, bei dem Zellen ihre eigenen Komponenten abbauen und recyceln, wenn Nährstoffe knapp werden.

mTORC2

Akt/PKB Aktivierung: mTORC2 phosphoryliert und aktiviert Akt - Akt ist auch bekannt als Protein Kinase B, PKB - was eine Rolle bei der Zellüberlebens- und Wachstumsförderung spielt.

Regulation des Zytoskeletts: mTORC2 beeinflusst die Organisation des Zytoskeletts, was für Zellform und Zellbewegung wichtig ist.

SO WIRD mTOR REGULIERT

Nährstoffe & Spurenelemente: Aminosäuren (insbesondere Leucin) aktivieren mTORC1, aber auch der Makromineralstoff Magnesium aktiviert es die Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K)/Akt/mTOR-Signalkaskade

Energie: Der energetische Status der Zelle, gemessen durch das Verhältnis von AMP zu ATP, beeinflusst mTOR. Niedrige Energieniveaus aktivieren AMPK (AMP-aktivierte Proteinkinase), die mTORC1 hemmt.

Wachstumsfaktoren: Insulin und andere Wachstumsfaktoren aktivieren mTOR über den PI3K/Akt-Weg.

BEDEUTUNG VON mTOR IN DER GESUNDHEIT UND KRANKHEIT

Muskelwachstum und -regeneration: mTORC1 ist wesentlich für die Muskelproteinsynthese und somit für Muskelwachstum und -regeneration nach dem Training.