2020. június 7.

Autofágia a hosszú élettartamért és a hosszú távú egészségért

Mi az autofágia?

A „autofágia” kifejezést nem véletlenül választották, és „önfogyasztást” jelent. Az autofágia egy katabolikus folyamat, amely lebontja a test sejtjeinek összetevőit, hogy azokat új sejtek létrehozásához használja fel. Ez egy újrahasznosító mechanizmus, amelyet homeosztázisnak neveznek.

A citoplazma egy "zselészerű" anyag, amely a sejtmagon kívül helyezkedik el. Amikor autofágia történik, a citoplazma és az egyedi funkciókkal rendelkező apró struktúrák, az úgynevezett organellumok, eltávolításra kerülnek a sejtből és újrahasznosításra kerülnek. Ez a folyamat létfontosságú, és segít fenntartani a szervezet egyensúlyát, mivel eltávolítja azokat a sejteket, amelyek már nem működnek megfelelően. Számos betegség (különösen neurodegeneratív rendellenességek), mint például a Parkinson-kór, ismert, hogy megzavarják az autofágia folyamatát.

Hogyan működik?

Az autofágia akkor kezdődik, amikor egy sejt nem kap elegendő tápanyagot. Az autofágia folyamatának négy szakasza van:

1. Elkülönítés

Ebben a lépésben a fagofór (egy kettős membrán) a citoplazma és az organellumok körül mozog, amíg teljesen be nem záródnak. Ezután a fagofór egy organellummá alakul, amelyet autofagoszómának neveznek.

2. Fúzió

Az autofagoszóma nem tud közvetlenül kapcsolódni egy lizoszómához. Ezért elkezd egy endoszómának nevezett struktúrával egyesülni. Amikor egy autofagoszóma egyesül egy endoszómával, azt amfiszómának nevezik. Az amfiszóma képes egyesülni egy lizoszómával.

3. Degradáció

Miután az amfiszóma összeolvadt a lizoszómával, megkezdődik a lebontás – a lizoszóma hidrolázokat (egy enzimtípus) bocsát ki, amelyek lebontják az autófagoszóma által korábban körülzárt anyagokat. Az így keletkezett, lebontott sejtes anyagot tartalmazó struktúrát autófagolizoszómának vagy autolizoszómának nevezik.

4. Újrafelhasználás

Miután a sejtes anyagok teljesen lebomlottak, aminosavakká alakultak, és az autofagolizoszómából a sejtfolyadékokba kerültek, ezek az aminosavak új sejtek által újra felhasználhatók.

A lebontott aminosavak a TCA ciklusban (közismert nevén citromsavciklus) kerülnek felhasználásra. Ez egy kémiai reakciók láncolata, amely központi szerepet játszik a sejtlégzésben. Az NAD+, egyik legkelendőbb étrend-kiegészítőnk, alapvető szerepet játszik a TCA ciklus legtöbb reakciójában.

Az autofágia különböző típusai

Három hasonló típusú autofágia létezik, amelyek különböző jellemzőkkel bírnak:

1. Makroautofágia

Ez a fent vázolt általános autofágia folyamatra utal.

2. Mikroautofágia
Ez a folyamat szintén elnyeli és lebontja a különböző sejtstruktúrákat; azonban nem használ fagofórt a lefoglalási folyamat során. Ehelyett egy lizoszóma szívja be a sejttartalmat, és elkezdi körülvenni az anyagot a membránja körül. Ezután a tartalmak aminosavakká bomlanak le, amelyeket újra lehet hasznosítani.

3. Kísérőfehérje által közvetített autofágia
Ez egy szelektív autofágia folyamat, amely során a fehérjéket lebontás céljából célozzák meg. Az úgynevezett kísérőfehérjék segítenek a lebomló fehérjék lizoszóma membránok mentén történő transzlokációjában.

Öregedésgátlás és hosszú élettartam

Az autofágia egy stressz (a stressz itt a sejtek éhezése) válasz, amely megújítja a sejteket, és arra készteti őket, hogy takarékosabban bánjanak az energiájukkal, valamint ellenállóbbá váljanak a károsodásokkal szemben. A kutatások kimutatták, hogy az autofágia aktiválása elnyomja a korhoz köthető, sérült sejtszerkezetek felhalmozódását, és jelentősen javítja a célzott sejtek anyagcsere-hatékonyságát.[i]

Az autofágia kiváltható a hibás mitokondriumok eltávolítására is, amelyek sok káros ROS-t (reaktív oxigénfajtákat) termelnek, hozzájárulva a sejtek lebomlásához. Ezt a folyamatot mitofágiának nevezik.[ii]

Az autofágia indukálása bizonyítottan meghosszabbította az egerek élettartamát.[iii]

Az autofágia egyéb előnyei

Az autofágia nemcsak öregedésgátló előnyökkel jár, hanem kulcsszerepet játszhat az életkorral összefüggő betegségek megelőzésében is. Az autofágia eltávolítja azokat a mérgező fehérjéket, amelyek hozzájárulnak a neurodegeneratív rendellenességek, például az Alzheimer- és a Parkinson-kór kialakulásához.

Sok sejt, amely már nem működik, kárt okozhat azáltal, hogy mutálódik és szaporodik, ami minden típusú rák terjedésének alapját képezi. Az autofágia megakadályozza a hibás sejtek szaporodását azáltal, hogy lebontja a sejtben lévő sérült struktúrákat aminosavakká. Így sok orvosi szakember úgy véli, hogy az autofágia létfontosságú szerepet játszik a rák megelőzésében és kezelésében. A test felismeri, mi a probléma, elpusztítja azt, és "javítási munkát" végez, ezáltal növelve a genom stabilitását. Bár nincs konkrét tudományos bizonyíték, amely alátámasztaná ezt a hipotézist, egy tanulmány eredményei további jeleket adnak e teória támogatására.[iv]

Íme az autofágia összes ismert vagy feltételezett előnyének rövid összefoglalása:

Szabályozza a sejtek mitokondriumait, ezáltal javítja a szervezet energia termelését.
Védi az immun- és az idegrendszert.
Megelőzi az anyagcsere-stresszt.
Úgy vélik, hogy védelmet nyújt a szívbetegségek és a kognitív hanyatlás ellen, mivel elősegíti az új sejtek növekedését, különösen az agyban és a szívben lévő sejtekét.
Megakadályozza a gyulladásos betegségeket, mint például a Krohn-betegség, mivel helyreállítja a bél nyálkahártyáját, ezáltal javítva az emésztési funkciót.
Védi a génjeinket, mivel stabilizálja a DNS-ünket.
Megelőzheti és kezelheti a rák minden típusát, mivel úgy vélik, hogy valódi tumor szuppresszor.
Ismert, hogy lassítja az öregedést azáltal, hogy új sejtekkel fiatalítja meg testünket anélkül, hogy növelné az energiaigényt.

Az autofágia előidézésének módjai

Annyi elképesztő egészségügyi előnnyel, amelyek messze túlmutatnak az öregedésgátláson, felmerülhet benned a kérdés, hogyan válthatod ki az autofágiát a testedben. Mint említettük, az autofágia egy stresszválasz. Így az enyhe stressz, amely nem okoz jelentős károsodást a testünkben, hasznos lehet az autofágia aktiválásával. Számos tanulmány segített azonosítani több intézkedést, amelyeket naponta megtehetsz az autofágia kiváltása érdekében. Leginkább a következők:

1. Táplálkozás

A jelentések szerint a resveratrolnak autofágiát indukáló hatása van. [v]
A pterostilbén, egy másik polifenol, amely szorosan kapcsolódik a rezveratrolhoz, bár sokkal erősebb és biológiailag hozzáférhetőbb, szintén autophágiát indukál. [vi] Olvasson többet a pterostilbén egészségügyi előnyeiről.
Egy egérvizsgálat nemcsak azt bizonyította, hogy a kurkumin képes visszafordítani az osteoarthritis okozta károsodást, hanem azt is, hogy aktiválhatja az autofágiát. [vii]
Akárcsak a kurkuma kurkuminja, a gyömbér 6-Shogoal-járól is megállapították, hogy előidézi az autofágiát.[viii]
A fahéj aktív összetevőjéről azt is megállapították, hogy kiváltja az autofágiát.[ix]
Bizonyították, hogy a kávé növeli az autofágiát egerekben. [x]
…Mint a zöld tea aktív összetevője, bár olyan dózisban, amely tíz csésze zöld teának felel meg naponta. [xi]

2. Gyakorlat

Kimutatták, hogy a testmozgás autofágiát indukál a perifériás izom- és agyszövetben egerekben.[xii]
Eközben egy másik tanulmány azt sugallja, hogy a fizikai testmozgás kiválthatja az autofágiát azokban a szervekben, amelyek részt vesznek az anyagcsere-szabályozási folyamatban (pl. máj, mellékvesék, pajzsmirigyek stb.) [xiii]. Tehát a szív- és érrendszeri testmozgás számos más felbecsülhetetlen egészségügyi előnye mellett, ez is nagyszerű módja annak, hogy "egészséges" stressz alá helyezze sejtjeit, és kitéve őket az autofágiának.

3. Időszakos böjt és kalóriakorlátozások

A böjt számos előnnyel jár, például csökkenti a gyulladási szinteket, fokozza az agyi funkciókat [xiv] és növeli a HGH (emberi növekedési hormon) szekrécióját [xv]. Ezek az előnyök nem közvetlenül a böjt által, hanem az autofágia mellékhatásaként lehetnek lehetségesek. Egy másik egérmodell bebizonyította, hogy az autofágia szakaszos böjtöléssel és a kalóriabevitel korlátozásával is kiváltható [xvi]. Így a gyakori, rövid távú böjtölés életképes módszer lehet a neurológiai állapotok és a rák növekedésének leküzdésére [xvii].

4. Megfelelő alvás

Az autofágia alvás közben is beindul. A cirkadián ritmus, amelyet korábban már részletesen tárgyaltunk, és amely közvetlen kapcsolatban áll az öregedésgátlással, irányítja az alvási ciklusunkat, és közvetlenül kapcsolódik az autofágiához. [xviii]. Egy másik tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a REM (Rapid Eye Movement) alvás hiánya negatívan befolyásolhatja az autofágiát a neuronokban, ami az agy működésének megváltozásához vezethet. [xix]Egy egérmodell azt is kimutatta, hogy az egerek alvásának megzavarása az autofágia fehérjeátvitelüket is megzavarta. [xx].

Hivatkozások:

[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/