7. červen 2020

Autofagie pro dlouhověkost a dlouhodobé zdraví

Co je autofagie?

Termín „autofagie“ nebyl vybrán náhodně a překládá se jako „sebe-pojídání“. Autofagie je katabolický proces, který rozkládá složky buněk vašeho těla, aby je využil při tvorbě nových buněk. Je to recyklační mechanismus známý jako homeostáza.

Cytoplazma je „želatinová“ látka, která se nachází mimo jádro buňky. Když dochází k autofagii, cytoplazma a drobné struktury s jedinečnými funkcemi, známé jako organely, jsou odstraněny z buňky a recyklovány. Tento proces je zásadní a udržuje vaše tělo v rovnováze, protože odstraňuje buňky, které již nefungují správně. Existuje několik nemocí (zejména neurodegenerativních poruch), jako je Parkinsonova choroba, které jsou známy tím, že narušují proces autofagie.

Jak to funguje?

Autofagie nastává, když buňka nedostává dostatek živin. Během procesu autofagie existují čtyři fáze:

1. Sekvestrace

V tomto kroku se fagofor (dvojitá membrána) pohybuje kolem cytoplazmy a organel, dokud nejsou zcela uzavřeny. Poté se fagofor změní na organelu nazývanou autofagozom.

2. Fúze

Autofagozom se nemůže přímo připojit k lysozomu. Začne se tedy slučovat se strukturou zvanou endozom. Když se autofagozom sloučí s endozomem, nazývá se to amfizom. Amfizom má schopnost sloučit se s lysozomem.

3. Degradace

Poté, co se amfizom spojí s lysozomem, začíná degradace — lysozom uvolňuje hydrolázy (typ enzymu), které degradují materiály dříve uzavřené autofagozomem. Struktura s nyní degradovaným buněčným materiálem se nazývá autofagolysozom nebo autolysozom.

4. Znovupoužití

Poté, co jsou buněčné materiály zcela degradovány, přeměněny na aminokyseliny a exportovány z autofagolysozomu přímo do buněčných tekutin, mohou být tyto aminokyseliny nyní znovu použity novými buňkami.

Rozložené aminokyseliny jsou využívány v TCA cyklu (běžně nazývaném cyklus kyseliny citronové). Jedná se o řetězec chemických reakcí, který slouží jako centrální hnací síla pro buněčné dýchání. NAD+, jeden z našich nejprodávanějších doplňků, hraje zásadní roli ve většině reakcí v rámci TCA cyklu.

Různé typy autofagie

Existují tři podobné typy autofagie s odlišnými vlastnostmi:

1. Makroautofagie

To se týká obecného procesu autofagie, jak je uvedeno výše.

2. Mikroautofagie
Tento proces také pohlcuje a degraduje různé buněčné struktury; nicméně, nepoužívá fagofor během procesu sekvestrace. Místo toho lysosom nasává buněčný obsah a začíná pohlcovat materiál kolem své membrány. Poté je obsah rozložen na aminokyseliny, které mohou být recyklovány.

3. Chaperonem zprostředkovaná autofagie
Jedná se o selektivní proces autofagie, při kterém jsou proteiny cíleny k degradaci. Takzvané chaperonové proteiny pomáhají při translokaci degradovatelných proteinů podél membrán lysozomů.

Proti stárnutí a dlouhověkost

Autofagie je stresová (stres znamená buněčné hladovění) reakce, která omlazuje buňky a způsobuje, že se stávají konzervativnějšími ve svém využívání energie a odolnějšími vůči poškození. Výzkum ukázal, že aktivace autofagie potlačuje věkem spojenou akumulaci poškozených buněčných struktur a výrazně zlepšuje metabolickou účinnost cílených buněk.[i]

Autofagie může být také spuštěna k odstranění nefunkčních mitochondrií, které produkují mnoho škodlivých ROS (reaktivních kyslíkových druhů), jež přispívají k degradaci buněk. Tento proces je znám jako mitofagie.[ii]

Bylo také prokázáno, že indukce autofagie prodlužuje životnost myší.[iii]

Další výhody autofagie

Autofagie nemá pouze přínosy proti stárnutí, ale může také hrát klíčovou roli v prevenci nemocí souvisejících s věkem. Autofagie odstraňuje toxické proteiny, které jsou známé tím, že přispívají k rozvoji neurodegenerativních poruch, jako je Alzheimerova a Parkinsonova choroba.

Mnoho buněk, které již nefungují, může škodit mutováním a množením, což tvoří základ pro šíření každého typu rakoviny. Autofagie zabraňuje množení nefunkčních buněk tím, že rozkládá poškozené struktury uvnitř buňky na aminokyseliny. Proto mnoho lékařských odborníků věří, že autofagie hraje zásadní roli v prevenci a léčbě rakoviny. Tělo detekuje, co je špatně, zničí to a provádí „opravné práce“, čímž zvyšuje genomovou stabilitu. Ačkoli neexistují žádné konkrétní vědecké důkazy podporující tuto hypotézu, výsledky jedné studie poskytují další indikace na podporu této teorie.[iv]

Zde je stručné shrnutí všech známých nebo předpokládaných přínosů autofagie:

Reguluje mitochondrie buněk, čímž zlepšuje produkci energie v těle.
Chrání imunitní a nervový systém.
Zabraňuje metabolickému stresu.
Předpokládá se, že chrání proti srdečním onemocněním a kognitivnímu úpadku, protože podporuje růst nových buněk, zejména buněk v mozku a srdci.
Zabraňuje zánětlivým onemocněním, jako je Crohnova choroba, protože obnovuje výstelku střev, čímž zlepšuje trávicí funkci.
Chrání naše geny, protože stabilizuje naši DNA.
Může předcházet a léčit každý typ rakoviny, protože se věří, že je to skutečný nádorový supresor.
Je známo, že zpomaluje stárnutí tím, že omlazuje naše tělo novými buňkami, aniž by zvyšoval energetickou náročnost.

Způsoby, jak indukovat autofagii

S tolika ohromujícími zdravotními přínosy, které sahají daleko za hranice proti stárnutí, se můžete ptát, jak můžete spustit autofagii ve svém těle. Jak bylo zmíněno, autofagie je stresová reakce. Mírný stres, který naše tělo významně nepoškozuje, může být prospěšný tím, že aktivuje autofagii. Četné studie pomohly identifikovat několik opatření, která můžete každý den podniknout k vyvolání autofagie. Zejména:

1. Výživa

Bylo hlášeno, že resveratrol má účinek indukující autofagii. [v]
Pterostilben, další polyfenol úzce spojený s resveratrolem, avšak mnohem účinnější a biologicky dostupnější, byl také zjištěn jako induktor autofagie. [vi] Přečtěte si více o zdravotních přínosech pterostilbenu.
Studie na myších nejen prokázala, že kurkumin může zvrátit poškození způsobené osteoartrózou, ale také může aktivovat autofagii. [vii]
Stejně jako kurkumin z kurkumy, bylo zjištěno, že 6-Shogoal ze zázvoru také indukuje autofagii.[viii]
Bylo zjištěno, že účinná látka ve skořici také spouští autofagii.[ix]
Bylo prokázáno, že káva zvyšuje autofagii u myší. [x]
…Jako aktivní složka v zeleném čaji, i když v dávce odpovídající deseti šálkům zeleného čaje denně. [xi]

2. Cvičení

Cvičení bylo prokázáno, že indukuje autofagii v periferním svalstvu a mozkové tkáni u myší.[xii]
Mezitím jiná studie naznačuje, že fyzické cvičení může spustit autofagii v orgánech, které se podílejí na procesu metabolické regulace (tj. játra, nadledvinky, štítné žlázy atd.) [xiii]. Takže kromě všech ostatních neocenitelných zdravotních přínosů kardiovaskulárního cvičení je to také skvělý způsob, jak vystavit své buňky „zdravému“ stresu a podrobit je autofagii.

3. Přerušovaný půst a kalorická omezení

Půst má mnoho výhod, jako je snižování úrovně zánětu, zlepšování funkce mozku [xiv] a zvyšování sekrece HGH (lidského růstového hormonu) [xv]. Tyto výhody mohou být možné, ne přímo díky půstu, ale jako vedlejší účinek autofagie. Další model na myších prokázal, že autofagii lze také vyvolat prostřednictvím přerušovaného půstu a omezení kalorického příjmu [xvi]. Častý krátkodobý půst tak může být životaschopnou metodou boje proti neurologickým onemocněním a růstu rakoviny [xvii].

4. Dostatečný spánek

Autofagie je také spuštěna během spánku. Cirkadiánní rytmus, který jsme již dříve podrobně probírali a který sám o sobě přímo souvisí s proti-stárnutím, řídí náš spánkový cyklus a je přímo spojen s autofagií [xviii]. Další studie dospěla k závěru, že nedostatek REM (Rapid Eye Movement) spánku může negativně ovlivnit autofagii v neuronech, což vede ke změněné funkci mozku [xix]. Model myší také ukázal, že narušení spánku myší rovněž narušilo přenos jejich autofagických proteinů [xx].

Reference:

[i] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25654554

[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24079773

[iii] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23939249/

[iv] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4388596/

[v] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25068516

[vi] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1021949816301855

[vii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6028754/