7 Ιούνιος 2020

Αυτοφαγία για Μακροζωία και Μακροπρόθεσμη Υγεία

Τι είναι η Αυτοφαγία;

Ο όρος «αυτοφαγία» δεν επιλέχθηκε τυχαία και μεταφράζεται ως «αυτοφαγία». Η αυτοφαγία είναι μια καταβολική διαδικασία που διασπά τα συστατικά των κυττάρων του σώματός σας για να τα χρησιμοποιήσει στη δημιουργία νέων κυττάρων. Είναι ένας μηχανισμός ανακύκλωσης γνωστός ως ομοιόσταση.

Το κυτταρόπλασμα είναι μια "ζελατινώδης" ουσία που βρίσκεται έξω από τον πυρήνα του κυττάρου. Όταν συμβαίνει αυτοφαγία, το κυτταρόπλασμα και μικροσκοπικές δομές με μοναδικές λειτουργίες, γνωστές ως οργανίδια, αφαιρούνται από το κύτταρο και ανακυκλώνονται. Αυτή η διαδικασία είναι ζωτικής σημασίας και διατηρεί το σώμα σας σε ισορροπία, καθώς αφαιρεί κύτταρα που δεν λειτουργούν πλέον σωστά. Υπάρχουν αρκετές ασθένειες (ιδιαίτερα νευροεκφυλιστικές διαταραχές), όπως η νόσος του Πάρκινσον, που είναι γνωστό ότι διαταράσσουν τη διαδικασία της αυτοφαγίας.

Πώς λειτουργεί;

Η αυτοφαγία ξεκινά όταν ένα κύτταρο δεν λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά. Υπάρχουν τέσσερα στάδια κατά τη διαδικασία της αυτοφαγίας:

1. Κατάσχεση

Σε αυτό το βήμα, το φαγοφόρο (μια διπλή μεμβράνη) κινείται γύρω από το κυτταρόπλασμα και τα οργανίδια μέχρι να περιβληθούν πλήρως. Στη συνέχεια, το φαγοφόρο μετατρέπεται σε ένα οργανίδιο που ονομάζεται αυτοφαγοσώμα.

2. Σύντηξη

Το αυτοφαγοσώμα δεν μπορεί να προσκολληθεί απευθείας σε ένα λυσοσώμα. Έτσι, αρχίζει να συγχωνεύεται με μια δομή που ονομάζεται ενδοσώμα. Όταν ένα αυτοφαγοσώμα συγχωνεύεται με ένα ενδοσώμα, αναφέρεται ως αμφισώμα. Ένα αμφισώμα έχει την ικανότητα να συγχωνεύεται με ένα λυσοσώμα.

3. Υποβάθμιση

Αφού το αμφισώμα έχει συγχωνευθεί με το λυσόσωμα, ξεκινά η αποδόμηση — το λυσόσωμα απελευθερώνει υδρολάσες (ένας τύπος ενζύμου) που αποδομούν υλικά που προηγουμένως είχαν εγκλειστεί από το αυτοφαγόσωμα. Η δομή με το πλέον αποδομημένο κυτταρικό υλικό ονομάζεται αυτοφαγολυσόσωμα ή αυτολυσόσωμα.

4. Επαναχρησιμοποίηση

Αφού τα κυτταρικά υλικά έχουν πλήρως αποδομηθεί, μετατραπεί σε αμινοξέα και εξαχθεί από το αυτοφαγολοσώμα απευθείας στα κυτταρικά υγρά, αυτά τα αμινοξέα μπορούν τώρα να επαναχρησιμοποιηθούν από νέα κύτταρα.

Τα διασπασμένα αμινοξέα χρησιμοποιούνται στον κύκλο του TCA (κοινώς γνωστός ως κύκλος του κιτρικού οξέος). Αυτή είναι μια αλυσίδα χημικών αντιδράσεων που λειτουργεί ως κεντρικός οδηγός για την κυτταρική αναπνοή. Το NAD+, ένα από τα πιο δημοφιλή συμπληρώματά μας, παίζει ουσιαστικό ρόλο στις περισσότερες αντιδράσεις εντός του κύκλου του TCA.

Οι διαφορετικοί τύποι Αυτοφαγίας

Υπάρχουν τρεις παρόμοιοι τύποι αυτοφαγίας με διακριτά χαρακτηριστικά:

1. Μακροαυτοφαγία

Αυτό αναφέρεται στη γενική διαδικασία αυτοφαγίας, όπως περιγράφεται παραπάνω.

2. Μικροαυτοφαγία
Αυτή η διαδικασία επίσης καταπίνει και υποβαθμίζει διαφορετικές κυτταρικές δομές· ωστόσο, δεν χρησιμοποιεί φαγοφόρο κατά τη διαδικασία απομόνωσης. Αντίθετα, ένα λυσόσωμα απορροφά τα κυτταρικά περιεχόμενα και αρχίζει να καταπίνει υλικό γύρω από τη μεμβράνη του. Στη συνέχεια, τα περιεχόμενα διασπώνται σε αμινοξέα, τα οποία μπορούν να ανακυκλωθούν.

3. Αυτοφαγία με Διαμεσολάβηση Συνοδού
Αυτή είναι μια διαδικασία επιλεκτικής αυτοφαγίας, όπου οι πρωτεΐνες στοχεύονται για να αποδομηθούν. Οι λεγόμενες πρωτεΐνες-συνοδούς βοηθούν στη μεταφορά των αποδομήσιμων πρωτεϊνών κατά μήκος των μεμβρανών των λυσοσωμάτων.

Αντιγήρανση και Μακροζωία

Η αυτοφαγία είναι μια απόκριση στο στρες (το στρες είναι η λιμοκτονία των κυττάρων) που αναζωογονεί τα κύτταρα και τα κάνει να γίνονται πιο συντηρητικά στη χρήση της ενέργειάς τους και πιο ανθεκτικά στη βλάβη. Έρευνες έχουν δείξει ότι η ενεργοποίηση της αυτοφαγίας καταστέλλει τη συσσώρευση διεφθαρμένων κυτταρικών δομών που σχετίζονται με την ηλικία και βελτιώνει σημαντικά την μεταβολική απόδοση των στοχευμένων κυττάρων.[i]

Η αυτοφαγία μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί για την απομάκρυνση των δυσλειτουργικών μιτοχονδρίων που παράγουν πολλές επιβλαβείς ROS (αντιδραστικές μορφές οξυγόνου), οι οποίες συμβάλλουν στην υποβάθμιση των κυττάρων. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως μιτοφαγία.[ii]

Η πρόκληση αυτοφαγίας αποδείχθηκε επίσης ότι παρατείνει τη διάρκεια ζωής των ποντικών.[iii]

Άλλα οφέλη της Αυτοφαγίας

Η αυτοφαγία δεν έχει μόνο αντιγηραντικά οφέλη, αλλά μπορεί επίσης να διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην πρόληψη των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία. Η αυτοφαγία απομακρύνει τις τοξικές πρωτεΐνες που είναι γνωστό ότι συμβάλλουν στην ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών διαταραχών, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον.

Πολλά κύτταρα, τα οποία δεν λειτουργούν πλέον, μπορούν να προκαλέσουν βλάβη με το να μεταλλάσσονται και να πολλαπλασιάζονται, γεγονός που αποτελεί τη βάση για την εξάπλωση κάθε τύπου καρκίνου. Η αυτοφαγία αποτρέπει τα δυσλειτουργικά κύτταρα από το να πολλαπλασιάζονται, διασπώντας τις κατεστραμμένες δομές μέσα στο κύτταρο σε αμινοξέα. Έτσι, πολλοί ιατρικοί επαγγελματίες πιστεύουν ότι η αυτοφαγία παίζει ζωτικό ρόλο στην πρόληψη και τη θεραπεία του καρκίνου. Το σώμα ανιχνεύει τι είναι λάθος, το καταστρέφει και διεξάγει "εργασίες επισκευής", αυξάνοντας έτσι τη γονιδιωματική σταθερότητα. Αν και δεν υπάρχουν συγκεκριμένα επιστημονικά στοιχεία που να υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση, τα αποτελέσματα μιας μελέτης παρέχουν περαιτέρω ενδείξεις υπέρ αυτής της θεωρίας.[iv]

Ακολουθεί μια σύντομη περίληψη όλων των γνωστών ή υποτιθέμενων οφελών της αυτοφαγίας:

Ρυθμίζει τα μιτοχόνδρια των κυττάρων, βελτιώνοντας έτσι την παραγωγή ενέργειας του σώματος.
Προστατεύει το ανοσοποιητικό και το νευρικό σύστημα.
Αποτρέπει το μεταβολικό στρες.
Πιστεύεται ότι προστατεύει από τις καρδιακές παθήσεις και την γνωστική εξασθένηση καθώς προάγει την ανάπτυξη νέων κυττάρων, ειδικά των κυττάρων στον εγκέφαλο και την καρδιά.
Προλαμβάνει φλεγμονώδεις ασθένειες όπως το Krohn's, καθώς αποκαθιστά την επένδυση του εντέρου, βελτιώνοντας έτσι τη λειτουργία της πέψης.
Προστατεύει τα γονίδιά μας, καθώς σταθεροποιεί το DNA μας.
Μπορεί να προλαμβάνει και να θεραπεύει κάθε τύπο καρκίνου, καθώς πιστεύεται ότι είναι ένας γνήσιος καταστολέας όγκων.
Είναι γνωστό ότι επιβραδύνει τη γήρανση αναζωογονώντας το σώμα μας με νέα κύτταρα χωρίς να αυξάνει την ενεργειακή ζήτηση.

Τρόποι πρόκλησης αυτοφαγίας

Με τόσα πολλά εκπληκτικά οφέλη για την υγεία που υπερβαίνουν κατά πολύ την αντιγήρανση, μπορεί να αναρωτηθείτε πώς μπορείτε να ενεργοποιήσετε την αυτοφαγία στο σώμα σας. Όπως αναφέρθηκε, η αυτοφαγία είναι μια αντίδραση στο στρες. Έτσι, το ήπιο στρες, που δεν βλάπτει σημαντικά το σώμα μας, μπορεί να είναι ευεργετικό ενεργοποιώντας την αυτοφαγία. Πολλές μελέτες έχουν βοηθήσει στην αναγνώριση αρκετών μέτρων που μπορείτε να λάβετε καθημερινά για να προκαλέσετε αυτοφαγία. Πιο συγκεκριμένα:

1. Διατροφή

Αναφέρθηκε ότι η ρεσβερατρόλη έχει επίδραση επαγωγής της αυτοφαγίας. [v]
Η πτεροστιλβίνη, ένα άλλο πολυφαινόλη στενά συνδεδεμένο με τη ρεσβερατρόλη, αν και πολύ πιο ισχυρό και βιοδιαθέσιμο, βρέθηκε επίσης να προκαλεί αυτοφαγία. [vi] Διαβάστε περισσότερα για τα οφέλη της πτεροστιλβίνης για την υγεία.
Μια μελέτη σε ποντίκια, όχι μόνο απέδειξε ότι η κουρκουμίνη μπορεί να αναστρέψει τη ζημιά από την οστεοαρθρίτιδα, αλλά μπορεί επίσης να ενεργοποιήσει την αυτοφαγία. [vii]
Όπως ακριβώς η κουρκουμίνη του κουρκουμά, έτσι και το 6-Shogoal του τζίντζερ βρέθηκε επίσης να προκαλεί αυτοφαγία.[viii]
Η δραστική ουσία στην κανέλα βρέθηκε επίσης να ενεργοποιεί την αυτοφαγία.[ix]
Αποδείχθηκε ότι ο καφές αυξάνει την αυτοφαγία στα ποντίκια. [x]
…Όπως ήταν ένα ενεργό συστατικό στο πράσινο τσάι, αν και σε δόση ισοδύναμη με δέκα φλιτζάνια πράσινου τσαγιού την ημέρα. [xi]

2. Άσκηση

Η άσκηση αποδείχθηκε ότι προκαλεί αυτοφαγία στον περιφερικό μυϊκό ιστό και στον εγκεφαλικό ιστό σε ποντίκια.[xii]
Εν τω μεταξύ, μια άλλη μελέτη προτείνει ότι η σωματική άσκηση μπορεί να προκαλέσει αυτοφαγία σε όργανα που συμμετέχουν στη διαδικασία μεταβολικής ρύθμισης (π.χ. ήπαρ, επινεφρίδια, θυρεοειδείς αδένες, κ.λπ.) [xiii]. Έτσι, εκτός από όλα τα άλλα ανεκτίμητα οφέλη για την υγεία της καρδιαγγειακής άσκησης, είναι επίσης ένας εξαιρετικός τρόπος να θέσετε τα κύτταρά σας υπό "υγιές" στρες και να τα εκθέσετε στην αυτοφαγία.

3. Διαλείπουσα νηστεία και θερμιδικοί περιορισμοί

Η νηστεία έχει πολλά οφέλη, όπως η μείωση των επιπέδων φλεγμονής, η ενίσχυση της λειτουργίας του εγκεφάλου [xiv] και η αύξηση της έκκρισης της HGH (ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης) [xv]. Αυτά τα οφέλη μπορεί να είναι δυνατά, όχι άμεσα μέσω της νηστείας, αλλά ως παρενέργεια της αυτοφαγίας. Ένα άλλο μοντέλο ποντικών απέδειξε ότι η αυτοφαγία μπορεί επίσης να προκληθεί μέσω διαλείπουσας νηστείας και περιορισμού της θερμιδικής πρόσληψης [xvi]. Έτσι, η συχνή, βραχυπρόθεσμη νηστεία μπορεί να είναι μια βιώσιμη μέθοδος για την καταπολέμηση των νευρολογικών καταστάσεων και της ανάπτυξης καρκίνου [xvii].

4. Επαρκής Ύπνος

Η αυτοφαγία ενεργοποιείται επίσης κατά τη διάρκεια του ύπνου. Ο κιρκάδιος ρυθμός, τον οποίο έχουμε καλύψει εκτενώς προηγουμένως και ο οποίος σχετίζεται άμεσα με την αντιγήρανση, ελέγχει τον κύκλο του ύπνου μας και συνδέεται άμεσα με την αυτοφαγία. [xviii]. Μια άλλη μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η έλλειψη ύπνου REM (Rapid Eye Movement) μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την αυτοφαγία στους νευρώνες, οδηγώντας σε αλλοιωμένη λειτουργία του εγκεφάλου. [xix]Ένα μοντέλο ποντικιών έδειξε επίσης ότι η διαταραχή του ύπνου των ποντικιών διατάραξε επίσης τη μετάδοση των πρωτεϊνών αυτοφαγίας τους. [xx].

Αναφορές:

[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/