Autophagie, Langlebigkeit und gesundes Altern

Autophagie für Langlebigkeit und langfristige Gesundheit

By Max Cerquetti 07. Juni 2020

Was ist Autophagie?

Der Begriff „Autophagie“ wurde nicht zufällig gewählt und bedeutet „Selbstessen“. Autophagie ist ein katabolischer Prozess, der Bestandteile der Körperzellen abbaut, um sie zur Bildung neuer Zellen zu verwenden. Es ist ein Recyclingmechanismus, der als Homöostase bekannt ist.

Das Zytoplasma ist eine „geleeartige“ Substanz, die sich außerhalb des Zellkerns befindet. Wenn Autophagie auftritt, werden Zytoplasma und winzige Strukturen mit einzigartigen Funktionen, bekannt als Organellen, aus der Zelle entfernt und recycelt. Dieser Prozess ist lebenswichtig und hält Ihren Körper im Gleichgewicht, da er Zellen entfernt, die nicht mehr richtig funktionieren. Es gibt mehrere Krankheiten (insbesondere neurodegenerative Störungen), wie zum Beispiel Parkinson, die den Autophagieprozess stören können.

Wie funktioniert es?

Autophagie setzt ein, wenn eine Zelle nicht genügend Nährstoffe erhält. Es gibt vier Phasen während des Prozesses der Autophagie:

1. Sequestrierung

In diesem Schritt bewegt sich das Phagophor (eine Doppelmembran) um das Zytoplasma und die Organellen, bis sie vollständig eingeschlossen sind. Dann verwandelt sich das Phagophor in ein Organell namens Autophagosom.

2. Fusion

Das Autophagosom kann sich nicht direkt an ein Lysosom anheften. Daher beginnt es, sich mit einer Struktur namens Endosom zu verschmelzen. Wenn ein Autophagosom mit einem Endosom verschmilzt, wird es als Amphisom bezeichnet. Ein Amphisom hat die Fähigkeit, mit einem Lysosom zu verschmelzen.

3. Abbau

Nachdem das Amphisom mit dem Lysosom fusioniert ist, beginnt der Abbau – das Lysosom setzt Hydrolasen (eine Art von Enzymen) frei, die zuvor vom Autophagosom eingeschlossene Materialien abbauen. Die Struktur mit dem nun abgebauten zellulären Material wird als Autophagolysosom oder Autolysosom bezeichnet.

4. Wiederverwendung

Nachdem die zellulären Materialien vollständig abgebaut, in Aminosäuren umgewandelt und aus dem Autophagolysosom direkt in die Zellflüssigkeiten exportiert wurden, können diese Aminosäuren nun von neuen Zellen wiederverwendet werden.

Die abgebauten Aminosäuren werden im TCA-Zyklus (allgemein als Zitronensäurezyklus bezeichnet) verwendet. Dies ist eine Kette chemischer Reaktionen, die als zentraler Antrieb für die Zellatmung dient. NAD+, eines unserer meistverkauften Nahrungsergänzungsmittel, spielt eine wesentliche Rolle in den meisten Reaktionen innerhalb des TCA-Zyklus.

Die verschiedenen Arten der Autophagie

Es gibt drei ähnliche Arten der Autophagie mit unterschiedlichen Merkmalen:

1. Makroautophagie

Dies bezieht sich auf den allgemeinen Autophagieprozess, wie oben beschrieben.

2. Mikroautophagie
Dieser Prozess verschlingt und degradiert auch verschiedene Zellstrukturen; jedoch wird während des Sequestrationsprozesses kein Phagophor verwendet. Stattdessen saugt ein Lysosom die zellulären Inhalte ein und beginnt, Material um seine Membran herum zu verschlingen. Dann werden die Inhalte in Aminosäuren zerlegt, die recycelt werden können.

3. Chaperon-vermittelte Autophagie
Dies ist ein selektiver Autophagieprozess, bei dem Proteine zur Degradation gezielt werden. Sogenannte Chaperon-Proteine unterstützen die Translokation der abbaubaren Proteine entlang der Lysosomenmembranen.

Anti-Aging und Langlebigkeit

Autophagie ist eine Stressreaktion (Stress bedeutet hier Zellverhungern), die Zellen verjüngt und dazu führt, dass sie sparsamer mit ihrer Energie umgehen und widerstandsfähiger gegen Schäden werden. Forschungen haben gezeigt, dass die Aktivierung der Autophagie die altersbedingte Ansammlung von beschädigten Zellstrukturen unterdrückt und die Stoffwechseleffizienz der betroffenen Zellen erheblich verbessert.[i]

Autophagie kann auch ausgelöst werden, um funktionsgestörte Mitochondrien zu entfernen, die viele schädliche ROS (reaktive Sauerstoffspezies) produzieren und zur Zellschädigung beitragen. Dieser Prozess ist als Mitophagie bekannt.[ii]

Die Induktion der Autophagie wurde auch nachweislich zur Verlängerung der Lebensdauer von Mäusen bewiesen.[iii]

Weitere Vorteile der Autophagie

Autophagie hat nicht nur Anti-Aging-Vorteile, sondern kann auch eine Schlüsselrolle bei der Prävention altersbedingter Krankheiten spielen. Autophagie entfernt toxische Proteine, die bekanntermaßen zur Entwicklung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson beitragen.

Viele Zellen, die nicht mehr funktionieren, können durch Mutationen und Vermehrung Schaden anrichten, was die Grundlage für die Ausbreitung jeder Art von Krebs bildet. Autophagie verhindert, dass fehlerhafte Zellen sich vermehren, indem sie die beschädigten Strukturen innerhalb der Zelle in Aminosäuren zerlegt. Daher glauben viele Mediziner, dass die Autophagie eine entscheidende Rolle bei der Prävention und Behandlung von Krebs spielt. Der Körper erkennt, was falsch ist, zerstört es und führt „Reparaturarbeiten“ durch, wodurch die genomische Stabilität erhöht wird. Obwohl es keine konkreten wissenschaftlichen Beweise zur Untermauerung dieser Hypothese gibt, liefern die Ergebnisse einer Studie weitere Hinweise zur Unterstützung dieser Theorie.[iv]

Hier ist eine kurze Zusammenfassung aller bekannten oder vermuteten Vorteile der Autophagie:

Reguliert die Mitochondrien der Zellen und verbessert somit die Energieproduktion des Körpers.
Es schützt das Immunsystem und das Nervensystem.
Verhindert metabolischen Stress.
Es wird angenommen, dass es vor Herzkrankheiten und kognitivem Abbau schützt, da es das Wachstum neuer Zellen fördert, insbesondere von Zellen im Gehirn und Herzen.
Verhindert entzündliche Erkrankungen wie Morbus Crohn, da es die Darmschleimhaut wiederherstellt und somit die Verdauungsfunktion verbessert.
Schützt unsere Gene, da es unsere DNA stabilisiert.
Kann jede Art von Krebs verhindern und behandeln, da es als echter Tumorsuppressor gilt.
Es ist bekannt, das Altern zu verlangsamen, indem es unseren Körper mit neuen Zellen verjüngt, ohne den Energiebedarf zu erhöhen.

Wege zur Induktion der Autophagie

Mit so vielen verblüffenden gesundheitlichen Vorteilen, die weit über Anti-Aging hinausgehen, fragen Sie sich vielleicht, wie Sie Autophagie in Ihrem Körper auslösen können. Wie bereits erwähnt, ist Autophagie eine Stressreaktion. Daher kann milder Stress, der unseren Körper nicht erheblich schädigt, durch die Aktivierung der Autophagie vorteilhaft sein. Zahlreiche Studien haben geholfen, mehrere Maßnahmen zu identifizieren, die Sie jeden Tag ergreifen können, um Autophagie zu induzieren. Am bemerkenswertesten:

1. Ernährung

Es wurde berichtet, dass Resveratrol eine autophagieinduzierende Wirkung hat. [v]
Pterostilben, ein weiteres Polyphenol, das eng mit Resveratrol verwandt ist, jedoch viel wirksamer und bioverfügbarer ist, wurde ebenfalls gefunden, Autophagie zu induzieren. [vi] Lesen Sie mehr über die gesundheitlichen Vorteile von Pterostilben.
Eine Mausstudie bewies nicht nur, dass Curcumin Schäden durch Osteoarthritis rückgängig machen kann, sondern auch die Autophagie aktivieren kann. [vii]
Genau wie das Curcumin des Kurkumas wurde auch das 6-Shogaol des Ingwers gefunden, Autophagie zu induzieren.[viii]
Der Wirkstoff in Zimt wurde ebenfalls gefunden, um Autophagie auszulösen.[ix]
Es wurde nachgewiesen, dass Kaffee die Autophagie bei Mäusen erhöht. [x]
…Als ein aktiver Bestandteil in grünem Tee, wenn auch in einer Dosis, die zehn Tassen grünen Tee pro Tag entspricht. [xi]

2. Übung

Es wurde gezeigt, dass Bewegung Autophagie im peripheren Muskel- und Hirngewebe bei Mäusen induziert.[xii]
In der Zwischenzeit legt eine andere Studie nahe, dass körperliche Bewegung Autophagie in Organen auslösen kann, die am Stoffwechselregulationsprozess beteiligt sind (d.h. Leber, Nebennieren, Schilddrüsen usw.). [xiii]. Neben all den anderen unschätzbaren gesundheitlichen Vorteilen von Herz-Kreislauf-Übungen ist es also auch eine großartige Möglichkeit, Ihre Zellen einem „gesunden“ Stress auszusetzen und sie der Autophagie auszusetzen.

3. Intermittierendes Fasten und Kalorieneinschränkungen

Fasten hat viele Vorteile, wie zum Beispiel die Verringerung von Entzündungswerten, die Steigerung der Gehirnfunktion [xiv] und die Erhöhung der HGH (menschliches Wachstumshormon) Sekretion [xv]. Diese Vorteile könnten möglicherweise nicht direkt durch das Fasten, sondern als Nebeneffekt der Autophagie entstehen. Ein weiteres Mausmodell bewies, dass Autophagie auch durch intermittierendes Fasten und Einschränkung der Kalorienzufuhr induziert werden kann [xvi]. Daher könnte häufiges, kurzfristiges Fasten eine praktikable Methode sein, um neurologische Erkrankungen und Krebswachstum zu bekämpfen [xvii].

4. Ausreichender Schlaf

Autophagie wird auch während des Schlafs ausgelöst. Der zirkadiane Rhythmus, den wir bereits ausführlich behandelt haben und der selbst direkt mit Anti-Aging in Verbindung steht, steuert unseren Schlafzyklus und ist direkt mit der Autophagie verbunden. [xviii]. Eine weitere Studie kam zu dem Schluss, dass ein Mangel an REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) die Autophagie in Neuronen negativ beeinflussen und zu veränderter Gehirnfunktion führen kann. [xix]. Ein Mäusemodell zeigte auch, dass die Störung des Schlafs der Mäuse auch deren Autophagie-Proteinübertragung störte. [xx].

Referenzen:

[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/