7 czerwiec 2020

Autofagia dla długowieczności i długoterminowego zdrowia

Co to jest autofagia?

Termin „autofagia” nie został wybrany przypadkowo i tłumaczy się jako „samozjadanie”. Autofagia to proces kataboliczny, który rozkłada składniki komórek twojego ciała, aby wykorzystać je do tworzenia nowych komórek. Jest to mechanizm recyklingu znany jako homeostaza.

Cytoplazma to "galaretowata" substancja, która znajduje się poza jądrem komórkowym. Gdy zachodzi autofagia, cytoplazma i małe struktury o unikalnych funkcjach, znane jako organelle, są usuwane z komórki i poddawane recyklingowi. Ten proces jest kluczowy i utrzymuje równowagę w organizmie, ponieważ usuwa komórki, które nie działają już prawidłowo. Istnieje kilka chorób (szczególnie neurodegeneracyjnych), takich jak choroba Parkinsona, które są znane z zakłócania procesu autofagii.

Jak to działa?

Autofagia rozpoczyna się, gdy komórka nie otrzymuje wystarczającej ilości składników odżywczych. W procesie autofagii wyróżnia się cztery etapy:

1. Sekwestracja

W tym kroku fagofor (podwójna błona) porusza się wokół cytoplazmy i organelli, aż zostaną całkowicie zamknięte. Następnie fagofor przekształca się w organellum zwane autofagosomem.

2. Fuzja

Autofagosom nie może bezpośrednio połączyć się z lizosomem. Zaczyna więc łączyć się ze strukturą zwaną endosomem. Kiedy autofagosom łączy się z endosomem, nazywa się to amfizomem. Amfizom ma zdolność łączenia się z lizosomem.

3. Degradacja

Po połączeniu amfizomu z lizosomem rozpoczyna się degradacja — lizosom uwalnia hydrolazy (rodzaj enzymu), które rozkładają materiały wcześniej zamknięte przez autofagosom. Struktura z teraz zdegradowanym materiałem komórkowym nazywana jest autofagolizosomem lub autolizosomem.

4. Ponowne użycie

Po pełnym rozkładzie materiałów komórkowych, przekształceniu ich w aminokwasy i wyeksportowaniu z autofagolizosomu bezpośrednio do płynów komórkowych, te aminokwasy mogą być teraz ponownie wykorzystane przez nowe komórki.

Rozłożone aminokwasy są wykorzystywane w cyklu TCA (powszechnie nazywanym cyklem kwasu cytrynowego). Jest to łańcuch reakcji chemicznych, który pełni rolę centralnego napędu dla oddychania komórkowego. NAD+, jeden z naszych najlepiej sprzedających się suplementów, odgrywa kluczową rolę w większości reakcji w cyklu TCA.

Różne rodzaje autofagii

Istnieją trzy podobne typy autofagii o odrębnych cechach:

1. Makroautofagia

Odnosi się to do ogólnego procesu autofagii, jak opisano powyżej.

2. Mikroautofagia
Ten proces również pochłania i degraduje różne struktury komórkowe; jednakże nie wykorzystuje fagoforu podczas procesu sekwestracji. Zamiast tego, lizosom zasysa zawartość komórkową i zaczyna pochłaniać materiał wokół swojej błony. Następnie zawartość jest rozkładana na aminokwasy, które mogą być poddane recyklingowi.

3. Autofagia mediowana przez białka opiekuńcze
To jest proces selektywnej autofagii, w którym białka są kierowane do degradacji. Tak zwane białka opiekuńcze wspomagają translokację białek podlegających degradacji wzdłuż błon lizosomów.

"Anti-Aging i Długowieczność"

Autofagia jest odpowiedzią na stres (stres w tym przypadku oznacza głodzenie komórek), która odmładza komórki i sprawia, że stają się one bardziej oszczędne w zużyciu energii oraz bardziej odporne na uszkodzenia. Badania wykazały, że aktywacja autofagii tłumi związane z wiekiem nagromadzenie uszkodzonych struktur komórkowych i znacznie poprawia efektywność metaboliczną komórek docelowych.[i]

Autofagia może być również wywołana w celu usunięcia nieprawidłowo działających mitochondriów, które produkują wiele szkodliwych ROS (reaktywnych form tlenu), przyczyniających się do degradacji komórek. Proces ten jest znany jako mitofagia.[ii].

Indukowanie autofagii również okazało się wydłużać długość życia myszy.[iii]

Inne korzyści autofagii

Autofagia nie tylko ma właściwości przeciwstarzeniowe, ale może również odgrywać kluczową rolę w zapobieganiu chorobom związanym z wiekiem. Autofagia usuwa toksyczne białka, które są znane z przyczyniania się do rozwoju zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

Wiele komórek, które już nie działają, może wyrządzać szkody poprzez mutacje i mnożenie się, co stanowi podstawę rozprzestrzeniania się każdego rodzaju raka. Autofagia zapobiega mnożeniu się wadliwych komórek poprzez rozkładanie uszkodzonych struktur wewnątrz komórki na aminokwasy. Dlatego wielu specjalistów medycznych uważa, że autofagia odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu i leczeniu raka. Organizm wykrywa, co jest nie tak, niszczy to i przeprowadza "prace naprawcze", zwiększając tym samym stabilność genomową. Chociaż nie ma konkretnych dowodów naukowych potwierdzających tę hipotezę, wyniki jednego badania dostarczają dalszych wskazówek wspierających tę teorię.[iv]

Oto krótki przegląd wszystkich znanych lub domniemanych korzyści autofagii:

Reguluje mitochondria komórek, co poprawia produkcję energii w organizmie.
Chroni układ odpornościowy i nerwowy.
Zapobiega stresowi metabolicznemu.
Uważa się, że chroni przed chorobami serca i spadkiem funkcji poznawczych, ponieważ wspomaga wzrost nowych komórek, zwłaszcza komórek w mózgu i sercu.
Zapobiega chorobom zapalnym, takim jak choroba Crohna, ponieważ odbudowuje wyściółkę jelit, co poprawia funkcjonowanie układu trawiennego.
Chroni nasze geny, ponieważ stabilizuje nasze DNA.
Może zapobiegać i leczyć każdy rodzaj raka, ponieważ uważa się, że jest prawdziwym supresorem guza.
Jest znany z opóźniania procesu starzenia poprzez odmładzanie naszego ciała nowymi komórkami bez zwiększania zapotrzebowania na energię.

Sposoby indukowania autofagii

Z tak wieloma zdumiewającymi korzyściami zdrowotnymi, które wykraczają daleko poza działanie przeciwstarzeniowe, możesz się zastanawiać, jak możesz wywołać autofagię w swoim ciele. Jak wspomniano, autofagia jest reakcją na stres. Dlatego łagodny stres, który nie uszkadza znacząco naszego ciała, może być korzystny poprzez aktywację autofagii. Liczne badania pomogły zidentyfikować kilka działań, które możesz podejmować codziennie, aby indukować autofagię. Najważniejsze z nich to:

1. Odżywianie

Zgłoszono, że resweratrol ma działanie indukujące autofagię. [v]
Pterostilben, inny polifenol blisko spokrewniony z resweratrolem, choć znacznie bardziej potężny i biodostępny, również został uznany za indukujący autofagię. [vi] Przeczytaj więcej o korzyściach zdrowotnych pterostilbenu.
Badanie na myszach nie tylko udowodniło, że kurkumina może odwrócić uszkodzenia spowodowane przez chorobę zwyrodnieniową stawów, ale także może aktywować autofagię. [vii]
Podobnie jak kurkumina z kurkumy, 6-Shogoal z imbiru również został uznany za indukujący autofagię.[viii]
Aktywny składnik cynamonu został również uznany za wyzwalający autofagię.[ix]
Udowodniono, że kawa zwiększa autofagię u myszy. [x]
…Jako aktywny składnik zielonej herbaty, choć w dawce równoważnej dziesięciu filiżankom zielonej herbaty dziennie. [xi]

2. Ćwiczenie

Wykazano, że ćwiczenia indukują autofagię w obwodowych mięśniach i tkance mózgowej u myszy.[xii]
Tymczasem inne badanie sugeruje, że ćwiczenia fizyczne mogą wywoływać autofagię w organach biorących udział w procesie regulacji metabolicznej (tj. wątroba, nadnercza, tarczyca itp.) [xiii]. Tak więc, oprócz wszystkich innych nieocenionych korzyści zdrowotnych wynikających z ćwiczeń sercowo-naczyniowych, jest to również doskonały sposób na poddanie komórek "zdrowemu" stresowi i wystawienie ich na autofagię.

3. Przerywany post i ograniczenia kaloryczne

Post ma wiele korzyści, takich jak zmniejszenie poziomu zapalenia, poprawa funkcji mózgu [xiv] i zwiększenie wydzielania HGH (hormonu wzrostu człowieka) [xv]. Te korzyści mogą być możliwe, nie bezpośrednio przez post, ale jako efekt uboczny autofagii. Inny model myszy udowodnił, że autofagię można również indukować poprzez przerywany post i ograniczenie spożycia kalorii [xvi]. Dlatego częsty, krótkoterminowy post może być realną metodą walki z chorobami neurologicznymi i wzrostem nowotworów [xvii].

4. Odpowiednia ilość snu

Autofagia jest również uruchamiana podczas snu. Rytm dobowy, który omówiliśmy wcześniej i który sam w sobie jest bezpośrednio związany z przeciwdziałaniem starzeniu się, kontroluje nasz cykl snu i jest bezpośrednio powiązany z autofagią. [xviii]Inne badanie doszło do wniosku, że brak snu REM (szybkiego ruchu gałek ocznych) może negatywnie wpływać na autofagię w neuronach, prowadząc do zmienionej funkcji mózgu. [xix]Model myszy również wykazał, że zakłócenie snu myszy zakłóciło również transmisję białek autofagii. [xx].

Referencje:

[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/