Autofagia Mecanismului anti-îmbătrânire al corpului

Autofagia este un proces cheie care ține celulele corpului în echilibru adecvat sau ceea ce numim homeostazie. O poveste populară despre durabilitatea pentru mediu este "Reducerea, reutilizarea, reciclarea". În multe moduri, autofagia este procesul natural care face toate cele trei lucruri pentru corpul vostru. Termenul "autofagie" provine din cuvântul latin, care înseamnă "consumul de sine". Acest lucru se datorează faptului că procesul de autofagie descompune părți ale celulelor pentru a le recicla în crearea de celule noi.
Citoplasma constă în fluid din interiorul unei celule (excluzând nucleul). În timpul autofagiei, citoplasma și organele (mici structuri cu funcții specifice) sunt îndepărtate și reciclate. Acest proces vă ține corpul în echilibru prin auto-îndepărtarea celulelor care nu mai funcționează optim sau adecvat.
În timp ce autofagia ajută la menținerea echilibrului corpului, există și tulburări care afectează procesele normale de autofagie, ceea ce duce la boli cronice. Tulburările neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson, au legături genetice cu a fi legate de disfuncția în autofagie.

Beneficii

Autofagia are efecte importante care apar atât în interiorul celulei cât și în afara celulei. În celulă, autofagia ajută la scăderea stresului oxidativ, la creșterea stabilității genomice (care ajută la prevenirea cancerului), la creșterea metabolismului bioenergetic și la creșterea eliminării deșeurilor.
În afara celulei, autofagia ajută la scăderea răspunsului inflamator, la creșterea homeostaziei neuroendocrine, la creșterea supravegherii cancerului de către sistemul imunitar și la creșterea eliminării celulelor îmbătrânite.
Beneficiile funcțiilor autofagiei minimizează riscul de îmbolnăvire, promovează capacitatea de a îmbătrâni și, în cele din urmă, ajută la creșterea duratei de viață.

Proces

Autofagia este de obicei declanșată de o înfometare a celulelor de nutrienți. Se crede că insulina suprimă autofagia în timp ce glucagonul poate activa procesul.
După masă, corpul eliberează insulină, în timp ce postul provoacă o eliberare a glucagonului deoarece zahărul din sânge începe să scadă. Glucagonul vă anunță corpul să utilizeze glicogen în ficat pentru a-ți crește glicemia. Odată ce autofagia este activată, procesul are loc în patru etape.

sechestrare. În timpul acestei etape, două membrane (numite phagofor) se alungă în jurul și în cele din urmă închid citoplasma și organele care urmează să fie degradate. Această dublă membrană devine o organelle cunoscută ca un autofagozom. În mod tipic, conținutul înghițit de autofagozom este selectat deoarece se află în raza de acțiune. Cu toate acestea, autofagozomii pot fi selectivi deoarece membrana poate iniția autofagia atunci când există interacțiune cu anumite proteine din celulă.
Transportul la un lizozom. Autofagozomii nu se pot conecta direct la un lizozom, deci se topesc mai întâi cu o structură intermediară numită endosom. Autofagozomul care este fuzionat cu un endosom este acum referit ca un amfizom, care poate fuziona cu ușurință cu un lizozom.
Degradare. Acest lucru poate începe după fuziunea cu un lizozom. Pe baza fuziunii cu amfizomul, lizozomul eliberează enzime (cunoscute ca hidrolaze) care degradează materialele care au fost în autofagozomul original. Această structură care este plină de materiale celulare degradate este acum cunoscută fie ca un autolizozom, fie ca un autofagolizozom.

Utilizarea produselor de degradare. Acest lucru poate apărea după ce toate materialele celulare sunt degradate până la aminoacizi. După ce a fost exportat din autolizozom în fluidul celular, aminoacizii pot fi reutilizați.

Etapa a patra și finală este în cele din urmă legată de înfometarea substanțelor nutritive celulare. Utilizarea produselor de degradare este în cele din urmă necesară pentru furnizarea de aminoacizi pentru gluconeogeneza (un proces în care organismul sintetizează glucoza din surse non-carbohidrați). Aminoacizii servesc drept sursă de energie pentru ciclul tricarboxilic (TCA), iar acești aminoacizi pot fi reciclați în sinteza proteinelor noi.
Procesele de autofagie sunt toate importante în menținerea echilibrului sau a homeostaziei în organism. În orice moment dat, oricare una sau toate cele trei pot fi utilizate pentru a satisface nevoile corpului. Cu toate acestea, aceste procese nu pot fi susținute pe termen lung pentru a susține supraviețuirea celulară în condiții cronice.

Tipuri

Există trei tipuri de autofagie. Deși similare, fiecare are caracteristici distincte pentru a diferenția fiecare tip.

Macro-autophagy se referă la procesul de autofagie descris mai sus. Acest termen este sinonim cu autofagia.
Micro-autophagy este similar cu autofagia prin faptul că poate înghiți și degrada multe structuri diferite în celulă. Diferența în acest proces este că nu folosește un phagofor pentru a sechestra conținutul celular. În schimb, lizozomul desenează conținutul celular și înghite materialul din jurul membranei, pentru a degrada apoi conținutul în aminoacizi pentru reutilizare.
Acophagia mediată de chaperone este o metodă mai specifică de direcționare a proteinelor care urmează a fi degradate. În acest proces, proteinele chaperone ajută translocarea proteinei prin membrana lizozomală, unde aceasta poate fi degradată în aminoacizi pentru reutilizare.

Inducerea autofagiei

Există o mulțime de cercetări dedicate metodelor de activare a autofagiei datorită multor beneficii pentru sănătate, inclusiv prevenirea cancerului și a proprietăților homeostatice în sistemul nervos. Cu toate acestea, este, de asemenea, apel la multe persoane din cauza proprietăților anti-îmbătrânire și a crescut efectele metabolice.
Cercetarea farmaceutică crește pentru a identifica modalitățile de activare selectivă a autofagiei cu anumite medicamente. În particular, există interes farmaceutic în identificarea modurilor de a stimula inducerea autofagiei pentru a ajuta la tulburările neurodegenerative.

Boala Huntington: Resveratrolul, latrepirdina și litiul sunt investigate pentru a stimula autofagia pentru pacienții cu boala Huntington.
Boala Alzheimer:Resveratrolul, nilotinibul, litiul, latrepirdina, metformina, acidul valproic, statinele, nicotinamida și hidroxiclorochina pot ajuta la stimularea autofagiei în boala Alzheimer.
Boala Parkinson: Nilotinibul și statinele pot stimula autofagia în Parkinsons.
Scleroza laterală amiotrofică (ALS): Litiul, tamoxifenul și acidul valproic pot stimula autofagia la pacienții cu ALS.

Medicamentele enumerate mai sus sunt toate investigate și nu sunt recomandate în prezent pentru utilizare. Cu toate acestea, viitorul inducerea autofagiei pentru a trata boala poate fi promițător.
În afara produselor farmaceutice, postul, fie intermitent, fie pentru perioade mai îndelungate de timp determină și autofagia. Aceasta face acest lucru prin epuizarea substanțelor nutritive celulare. Pentru a menține funcția celulară, autofagia este indusă să producă aminoacizi care nu mai există.
În plus, dieta care implică un aport scăzut de carbohidrați lipsește corpul de zaharuri ușor accesibile. Autofagia este activată pentru a participa la generarea de aminoacizi. Aminoacizii pot fi apoi utilizați pentru a furniza energie prin gluconeogeneză și ciclul TCA, deoarece carbohidrații nu sunt ușor disponibili. Înainte de a începe orice dietă, totuși, trebuie să vă adresați medicului pentru a vă asigura siguranța și o alimentație adecvată.

Tulburări asociate

Autophagy-related genes (ATG) au fost identificate pentru prima dată în anii 1990. De atunci, genele disfuncționale au fost legate de tulburări legate de funcția anormală a autofagiei în organism.

Encefalopatia statică a copilăriei cu neurodegenerare la adulți (SENDA) a fost prima tulburare neurodegenerativă care a fost identificată în legătură cu disfuncția autophagy. Acest lucru a devenit important în identificarea rolului autophagiei în potențialul de a trata alte tulburări neurodegenerative cu terapii autofagie-țintă. Gena asociată cu SENDA afectează formarea autofagozomilor. În timp ce asociația a fost identificată, modul în care disfuncția autofagiei se referă la acumularea de fier creier nu a fost determinată.
Vici este o tulburare neurodegenerativă progresivă care este o genă recesivă (adică atât tatăl cât și mama trebuie să treacă gena pentru ca copilul să aibă tulburarea). Gena asociată afectează modul în care autofagozomii sunt maturi și sunt degradați.
Parapareză spastică ereditară este o altă tulburare genetică recesivă care are natură neurodegenerativă și afectează membrele inferioare. În timp ce rolul autofagiei în tulburare nu este bine înțeles, sa constatat că aceasta afectează formarea autofagozomilor, precum și că afectează fuziunea autofagozomului cu lizozomul.

Boala Parkinson este o tulburare neurodegenerativă și este afectată diferit decât alte tulburări. În acest caz, se crede că genele asociate cauzează degradarea selectivă a mitocondriilor (o structură celulară asociată cu generarea de energie) prin autofagie, denumită în mod obișnuit mitofagia.
Boala Crohn diferă de celelalte tulburări enumerate, deoarece este o afecțiune intestinală inflamatorie. Există câteva gene despre care se știe că afectează autofagia, deoarece se referă la boala Crohn; totuși, aceleași gene sunt, de asemenea, legate de multe alte procese. Prin urmare, nu este clar dacă boala Crohn este o tulburare legată de autofagie și dacă terapiile țintite cu autofagie ar fi opțiuni de tratament viabile.
Cancer este diferit de alte tulburări, deoarece autofagia nu este legată genetic, ci mai degrabă a demonstrat beneficiile și riscurile asociate cu aceasta. Autofagia are proprietăți de protecție a celulelor pentru a încerca să prevină formarea cancerului. Cu toate acestea, odată ce o tumoare este stabilită, se crede că autofagia demonstrează aceleași proprietăți protectoare, dar pentru celulele canceroase. Cu alte cuvinte, o dată ce o tumoare este stabilită, autofagia ajută la menținerea tumorii de a fi distrusă de procesele normale pe care corpul dumneavoastră trebuie să lupte împotriva cancerului.

Spre deosebire de terapiile care țintesc inducerea autofagiei pentru unele tulburări, pentru cancer, terapiile investigate vizează inhibarea autofagiei.
Direcționarea inhibării autofagiei la pacienții cu cancer ar elimina proprietățile de protecție tumorală pe care se crede că autofagia le-a stabilit în cancer. Terapiile investigate vizează porțiunea lizozomică a procesului autophagy și includ medicamentele chloroquine și hydroxychlorochine.

Un cuvânt de la Verywell

Autofagia este procesul natural al organismului prin care "reciclează" celulele și menține homeostazia. Beneficiile sale includ gestionarea răspunsurilor inflamatorii, precum și creșterea supravegherii cancerului. Cu toate acestea, atunci când autofagia nu funcționează corect în organism, aceasta a fost legată de diferite tulburări, cum ar fi boala Parkinson. Deși autofagia poate proteja împotriva cancerului, în anumite cazuri, poate proteja celulele canceroase de îndată ce acestea sunt stabilite în organism.
Primul nou medicament anti-Parkinson în 10 ani