Impact of mTor on the aging periodontium and inflammation

University Of Washington, Seattle WA

Investigators

Linked publications, trials & patents

Abstract

Project Abstract  Old age is the single greatest risk factor for many diseases including periodontal disease, dementia,  diabetes, and heart disease. Aging is associated with failure to maintain homeostasis, and one result is the  senescence of the immune system, which results in ?inflammaging.? By delaying or reversing the biological  aging processes, such as inflammaging, it may be possible to reduce the impact of age-­related diseases,  which could have profound benefits for quality of life.   The mechanistic Target of Rapamycin (mTOR) has been established as an evolutionarily conserved  regulator of longevity through studies showing that reducing mTOR activity extend lifespan and improve  healthspan in invertebrates and mice. Rapamycin, a specific inhibitor of mTOR, is a promising candidate for  delaying age-­related diseases and may act, at least in part, by reducing inflammaging. An age-­associated  inflammatory disease in the oral cavity is periodontal disease. Recent epidemiologic data in the U.S. revealed  64% of adults aged 65 years and older had periodontitis. Here we propose to test the hypothesis that  mTOR hyperactivation during aging leads to immune cell senescence, inflammation, and ultimately  leads to detrimental changes to the oral microbiome that underlies oral pathology during aging.   This will be accomplished first by assessing mTOR signaling in the periodontium during aging through  quantification of phosphorylation of mTOR pathway components and inflammatory markers. To determine if  the periodontium of normally aged mice is comparable to an induced inflammatory state, comparison of aged  rodents to a ligature-­induced periodontitis model will be completed. In preliminary studies, we have shown that  age-­associated periodontal bone loss in mice was improved after rapamycin treatment. Thus, the ability of  rapamycin to attenuate age-­associated oral pathology and effects on innate immune response in ligature-­ induced periodontitis will be explored. Furthermore, the consequence of aging and mTOR inhibition on the oral  microbiome will be investigated.   The proposed F30 project was developed to help provide a foundation for an aspiring dentist-­scientist  and contribute to understanding the mechanistic and molecular basis for age-­associated changes in the  periodontium. Investigating mTOR signaling in the periodontium, and understanding the role of rapamycin in  delaying inflammaging in the oral cavity will have a significant impact on the fields of geroscience and dentistry,  and could potentially yield major improvements in public health. With strong institutional support from the  University of Washington and excellent mentorship, we are confident that this F30 award will aid in the basic  sciences and clinical training required to be a successful dentist-­scientist.