7 Haziran 2020

Uzun Ömür ve Uzun Vadeli Sağlık için Otofaji

Otofaji Nedir?

"Otofaji" terimi rastgele seçilmemiştir ve "kendi kendini yeme" anlamına gelmektedir. Otofaji, vücudunuzdaki hücrelerin bileşenlerini yeni hücrelerin oluşturulmasında kullanmak üzere parçalayan katabolik bir süreçtir. Homeostazis olarak bilinen bir geri dönüşüm mekanizmasıdır.

Sitoplazma, hücre çekirdeğinin dışında bulunan "jöle benzeri" bir maddedir. Otofaji meydana geldiğinde sitoplazma ve organel olarak bilinen benzersiz işlevlere sahip küçük yapılar hücreden çıkarılır ve geri dönüştürülür. Bu süreç hayati önem taşır ve artık düzgün çalışmayan hücreleri ortadan kaldırdığı için vücudunuzu dengede tutar. Otofaji sürecini bozduğu bilinen Parkinson hastalığı gibi çeşitli hastalıklar (özellikle nörodejeneratif bozukluklar) vardır.

O nasıl çalışır?

Otofaji, bir hücre yeterli besin alamadığında ortaya çıkar. Otofaji sürecinde dört aşama vardır:

1. Haciz

Bu adımda fagofor (çift membran), sitoplazma ve organellerin etrafında tamamen kaplanana kadar hareket eder. Daha sonra fagofor, otofagozom adı verilen bir organele dönüşür.

2. Füzyon

Otofagozom doğrudan lizozoma bağlanamaz. Böylece endozom adı verilen yapıyla birleşmeye başlar. Bir otofagozom bir endozomla birleştiğinde buna amfizom adı verilir. Bir amfizom, bir lizozomla birleşme yeteneğine sahiptir.

3. Bozunma

Amfizom lizozomla kaynaştıktan sonra bozunma gerçekleşmeye başlar; lizozom, daha önce otofagozom tarafından çevrelenen materyalleri parçalayan hidrolazları (bir tür enzim) serbest bırakır. Artık bozunmuş hücresel materyali içeren yapıya otofagolizozom veya otoizozom adı verilir.

4. Yeniden kullanın

Hücresel materyaller tamamen parçalanıp amino asitlere dönüştürüldükten ve otofagolizozomdan doğrudan hücresel sıvılara aktarıldıktan sonra, bu amino asitler artık yeni hücreler tarafından yeniden kullanılabilir.

Parçalanan amino asitler TCA döngüsünde (genellikle sitrik asit döngüsü olarak adlandırılır) kullanılır. Bu, hücre solunumu için merkezi bir sürücü görevi gören bir kimyasal reaksiyonlar zinciridir. En çok satan takviyelerimizden biri olan NAD+, TCA döngüsündeki reaksiyonların çoğunda önemli bir rol oynar.

Farklı Otofaji türleri

Farklı özelliklere sahip üç benzer otofaji türü vardır:

1. Makro Otofaji

Bu, yukarıda özetlendiği gibi genel otofaji sürecini ifade eder.

2. Mikro Otofaji
Bu süreç aynı zamanda farklı hücre yapılarını da içine alır ve bozar; ancak, tecrit işlemi sırasında bir fagofor kullanmaz. Bunun yerine, bir lizozom hücresel içerikleri emer ve zarının etrafındaki materyali yutmaya başlar. Daha sonra içerikler geri dönüştürülebilecek amino asitlere ayrılır.

3. Şaperon aracılı Otofaji
Bu, proteinlerin parçalanmak üzere hedeflendiği seçici bir otofaji sürecidir. Şaperon proteinleri olarak adlandırılan proteinler, parçalanabilir proteinlerin lizozom membranları boyunca translokasyonuna yardımcı olur.

Yaşlanma Karşıtı ve Uzun Ömür

Otofaji, hücreleri gençleştiren ve onların enerji kullanımında daha muhafazakar ve hasara karşı daha dirençli olmalarına neden olan bir stres (stres hücre açlığıdır) tepkisidir. Araştırmalar, otofaji aktivasyonunun, bozuk hücresel yapıların yaşla ilişkili birikimini baskıladığını ve hedeflenen hücrelerin metabolik verimliliğini büyük ölçüde artırdığını göstermiştir.[i]

Otofaji, hücre bozulmasına katkıda bulunan birçok zararlı ROS (reaktif oksijen türü) üreten arızalı mitokondriyi ortadan kaldırmak için de tetiklenebilir. Bu süreç mitofaji olarak bilinir.[ii]

Otofajiyi tetiklemenin farelerin ömrünü uzattığı da kanıtlandı.[iii]

Otofajinin diğer faydaları

Otofajinin sadece yaşlanma karşıtı faydaları yoktur, aynı zamanda yaşa bağlı hastalıkların önlenmesinde de önemli bir rol oynayabilir. Otofaji, Alzheimer ve Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif bozuklukların gelişimine katkıda bulunduğu bilinen toksik proteinleri ortadan kaldırır.

Artık çalışmayan birçok hücre mutasyona uğrayıp çoğalarak zarar verebiliyor ve bu da her kanser türünün yayılmasına zemin hazırlıyor. Otofaji, hücre içindeki bozuk yapıları amino asitlere parçalayarak arızalı hücrelerin çoğalmasını önler. Bu nedenle birçok tıp uzmanı, otofajinin kanserin önlenmesinde ve tedavisinde hayati bir rol oynadığına inanmaktadır. Vücut neyin yanlış olduğunu tespit eder, onu yok eder ve "onarım çalışması" yürütür, böylece genomik stabilite artar. Bu hipotezi destekleyecek somut bir bilimsel kanıt olmasa da, bir çalışmanın sonuçları bu teoriyi destekleyen başka göstergeler sunmaktadır.[iv]

Otofajinin bilinen veya varsayılan tüm faydalarının kısa bir özeti:

Hücrelerin mitokondrilerini düzenler, böylece vücudun enerji üretimini artırır.
Bağışıklık sistemini ve sinir sistemini korur.
Metabolik stresi önler.
Özellikle beyin ve kalpteki hücreler olmak üzere yeni hücrelerin büyümesini teşvik ettiği için kalp hastalığına ve bilişsel gerilemeye karşı koruma sağladığına inanılıyor.
Bağırsak iç yüzeyini onararak sindirim fonksiyonunu iyileştirdiğinden Krohn gibi iltihaplı hastalıkları önler.
DNA’mızı stabilize ettiği için genlerimizi korur.
İyi niyetli bir tümör baskılayıcı olduğuna inanıldığından her türlü kanseri önleyebilir ve tedavi edebilir.
Enerji talebini arttırmadan vücudumuzu yeni hücrelerle gençleştirerek yaşlanmayı yavaşlattığı bilinmektedir.

Otofajiyi tetiklemenin yolları

Yaşlanmayı önlemenin çok ötesine geçen akıllara durgunluk veren pek çok sağlık faydası varken, vücudunuzda otofajiyi nasıl tetikleyebileceğinizi kendinize sorabilirsiniz. Belirtildiği gibi otofaji bir stres tepkisidir. Bu nedenle vücudumuza önemli ölçüde zarar vermeyen hafif stres, otofajiyi aktive ederek faydalı olabilir. Çok sayıda çalışma, otofajiyi tetiklemek için her gün alabileceğiniz çeşitli önlemlerin belirlenmesine yardımcı olmuştur. En önemlisi:

1. Beslenme

Resveratrolün otofajiyi indükleyen bir etkiye sahip olduğu bildirildi. [v]
Resveratrol ile yakından ilişkili başka bir polifenol olan pterostillbenin, çok daha güçlü ve biyoyararlı olmasına rağmen, otofajiyi tetiklediği de bulundu. [vi] Pterostilbenin sağlık açısından faydaları hakkında daha fazlasını okuyun.
Bir fare çalışması, kurkuminin yalnızca osteoartritten kaynaklanan hasarı tersine çevirebildiğini değil aynı zamanda otofajiyi de aktive edebildiğini kanıtladı. [vii]
Zerdeçaldaki kurkumin gibi zencefildeki 6-Shogoal'in de otofajiyi tetiklediği bulundu.[viii]
Tarçındaki aktif maddenin de otofajiyi tetiklediği bulundu.[ix]
Kahvenin farelerde otofajiyi arttırdığı kanıtlandı. [x]
…As, günde on fincan yeşil çaya eşdeğer bir dozda da olsa, yeşil çayın aktif maddesiydi. [xi]

2. Egzersiz

Egzersizin farelerde periferik kas ve beyin dokusunda otofajiyi tetiklediği gösterildi.[xii]
Bu arada başka bir çalışma, fiziksel egzersizin metabolik düzenleme sürecine katılan organlarda otofajiyi tetikleyebileceğini öne sürüyor. (yani karaciğer, adrenal bezler, tiroidler vb.) [xiii]. Dolayısıyla kardiyovasküler egzersizin sağlığa paha biçilmez diğer tüm faydalarının yanı sıra, hücrelerinizi "sağlıklı" stres altına sokmanın ve onları açığa çıkarmanın da harika bir yoludur. onları otofajiye gönderiyorlar.

3. Aralıklı Oruç ve Kalori Kısıtlamaları

Orucun iltihaplanma düzeylerini azaltmak, beyin fonksiyonlarını artırmak [xiv] ve HGH (insan büyüme hormonu) salgısını artırmak [xv] gibi birçok faydası vardır. Bu faydalar doğrudan oruç tutmakla değil, otofajinin bir yan etkisi olarak mümkün olabilir. Başka bir fare modeli, otofajinin aralıklı oruç tutma ve kişinin kalori alımını kısıtlama [xvi] yoluyla da tetiklenebileceğini kanıtladı. Bu nedenle, sık ve kısa süreli oruç tutmak, nörolojik rahatsızlıklarla ve kanserin büyümesiyle mücadele etmek için geçerli bir yöntem olabilir [xvii].

4. Yeterli Uyku

Otofaji uyku sırasında da tetiklenir. Daha önce kapsamlı bir şekilde ele aldığımız ve yaşlanmayı önlemeyle doğrudan ilişkili olan sirkadiyen ritim, uyku döngümüzü kontrol eder ve doğrudan otofaji [xviii] ile bağlantılıdır. Başka bir çalışma, REM (Hızlı Göz Hareketi) uykusu eksikliğinin nöronlardaki otofajiyi olumsuz etkileyerek beyin fonksiyonunda değişikliğe yol açabileceği sonucuna varmıştır [xix]. Bir fare modeli ayrıca, farelerin uykusunu bozmanın aynı zamanda otofaji proteini aktarımını da bozduğunu [xx] gösterdi.

Referanslar:

[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/