Conţinut
Autofagia este un proces cheie care menține celulele corpului într-un echilibru adecvat sau ceea ce numim homeostazie. O zicală populară despre durabilitatea mediului este „Reduceți, reutilizați, reciclați”. În multe feluri, autofagia este procesul natural care face toate aceste trei lucruri pentru corpul tău. Termenul „autofagie” provine din cuvântul latin care înseamnă „mâncare de sine”. Acest lucru se datorează faptului că procesul de autofagie descompune părți ale celulelor dvs. pentru a le recicla în crearea de celule noi.Citoplasma constă din lichid în interiorul unei celule (cu excepția nucleului). În timpul autofagiei, citoplasma și organele (structuri mici cu funcții specifice) sunt îndepărtate și reciclate. Acest proces vă menține corpul în echilibru prin auto-îndepărtarea celulelor care nu mai funcționează în mod optim sau adecvat.
În timp ce autofagia vă ajută să vă mențineți echilibrul, există și tulburări care perturbă procesele normale de autofagie, ceea ce duce la boli cronice. Tulburările neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson, au legături genetice cu legătura cu disfuncția în autofagie.
Beneficii
Autofagia are efecte importante care apar atât în interiorul celulei, cât și în afara celulei. În interiorul celulei, autofagia ajută la scăderea stresului oxidativ, crește stabilitatea genomică (care ajută la prevenirea cancerului), crește metabolismul bioenergetic și crește eliminarea 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 vă reduc la minimum riscul de boli, vă promovează capacitatea de a îmbătrâni și, în cele din urmă, vă ajută să vă măriți durata de viață.
Proces
Autofagia este de obicei declanșată de foamea de nutrienți a unei celule. Se crede că insulina suprimă autofagia, în timp ce glucagonul poate activa procesul.
După ce ați mâncat, corpul dumneavoastră eliberează insulină, în timp ce postul provoacă eliberarea de glucagon, deoarece zahărul din sânge al corpului începe să scadă. Glucagonul vă indică organismului să utilizeze glicogen în ficat pentru a vă crește glicemia. Odată ce autofagia este activată, procesul are loc în patru pași.
- Sechestrare: În timpul acestei etape, două membrane (numite fagofor) se alungesc în jurul și în cele din urmă închid citoplasma și organele care urmează să fie degradate ulterior. Această membrană dublă devine un organet cunoscut sub numele de autofagozom. De obicei, conținutul cuprins 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 către un lizozom: Autofagozomii nu se pot conecta direct la un lizozom, deci se fuzionează mai întâi cu o structură intermediară numită endozom. Autofagozomul care este fuzionat cu un endozom este acum denumit amfizom, care se poate fuziona cu un lizozom.
- Degradare: Aceasta poate începe după apariția fuziunii cu un lizozom. La fuzionarea cu amfizomul, lizozomul eliberează enzime (cunoscute sub numele de hidrolaze) care degradează materialele care se aflau în autofagozomul original. Această structură care este plină de material celular degradat este acum cunoscută sub numele de autolizozom sau autofagolizozom.
- Utilizarea produselor de degradare: Acest lucru se poate produce după ce toate materialele celulare sunt degradate până la aminoacizi. După ce au fost exportați din autolizozom în fluidul celular, aminoacizii pot fi reutilizați.
A patra și ultima etapă este în cele din urmă legată de înfometarea nutrienților celulari. Utilizarea produselor de degradare este în cele din urmă necesară pentru furnizarea de aminoacizi pentru gluconeogeneză (un proces în care organismul sintetizează glucoza din surse non-glucidice). Aminoacizii servesc ca sursă de energie pentru ciclul tricarboxilic (TCA), iar acești aminoacizi pot fi reciclați în sintetizarea proteinelor noi.
Procesele de autofagie sunt toate importante în menținerea echilibrului sau homeostaziei în organism. În orice moment dat, oricare 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 celulelor în condiții cronice.
Tipuri
Există trei tipuri de autofagie. Deși similare, fiecare are caracteristici distincte pentru a diferenția fiecare tip.
- Macro-autofagie se referă la procesul de autofagie descris mai sus. Acest termen este sinonim cu autofagia.
- Micro-autofagie este similar cu autofagia prin faptul că poate înghiți și degrada multe structuri diferite din celulă. Diferența în acest proces este că nu folosește un fagofor pentru a sechestra conținutul celular. În schimb, lizozomul atrage conținutul celular și înghite materialul din jurul membranei sale pentru a degrada conținutul în aminoacizi pentru reutilizare.
- Autofagie mediată de chaperon este o metodă mai specifică de direcționare a proteinelor care trebuie degradate. În acest proces, chaperone-proteinele ajută la translocarea proteinei pe membrana lizozomului, unde poate fi degradată în aminoacizi pentru reutilizare.
Inducerea autofagiei
Există o mulțime de cercetări dedicate metodelor de activare a autofagiei datorită numeroaselor beneficii pentru sănătate, inclusiv prevenirea cancerului și proprietățile homeostatice din sistemul nervos. Cu toate acestea, atrage și mulți oameni datorită proprietăților anti-îmbătrânire și a efectelor metabolice crescute.
Cercetările farmaceutice sunt în creștere pentru a identifica modalități de activare selectivă a autofagiei cu anumite medicamente. În special, există interes farmaceutic în identificarea modalităților de stimulare a inducerii autofagiei pentru a ajuta la tulburările neurodegenerative.
- Boala Huntington: Resveratrol, latrepirdină și litiu sunt cercetate pentru a stimula autofagia pacienților cu boala Huntington.
- Boala Alzheimer: Resveratrol, nilotinib, litiu, latrepirdină, metformină, acid valproic, statine, nicotinamidă și hidroxiclorochină pot ajuta la stimularea autofagiei bolii Alzheimer.
- Boala Parkinson: Nilotinibul și statinele pot stimula autofagia în Parkinson.
- Scleroza laterală amiotrofică (SLA): litiu, tamoxifen și acid valproic pot stimula autofagia la pacienții cu SLA.
Medicamentele enumerate mai sus sunt toate cercetate și nu sunt recomandate în prezent pentru utilizare. Cu toate acestea, viitorul inducerii autofagiei pentru tratarea bolilor poate fi promițător.
În afara produselor farmaceutice, postul fie intermitent, fie pentru perioade mai lungi de timp induce și autofagie. Face acest lucru prin epuizarea nutrienților celulari. Pentru a menține funcția celulară, autofagia este indusă să producă aminoacizi care nu mai sunt prezenți.
În plus, o dietă care implică un aport scăzut de carbohidrați privește organismul de zaharuri ușor de accesat. Autofagia este activată pentru a participa la generarea de aminoacizi. Aminoacizii pot fi utilizați pentru a furniza energie prin gluconeogeneză și ciclul TCA, deoarece carbohidrații nu sunt ușor disponibili. Cu toate acestea, înainte de a începe orice dietă, trebuie să vă adresați medicului dumneavoastră pentru a vă asigura siguranța și alimentația adecvată.
Tulburări conexe
Genele legate de autofagie (ATG) au fost identificate pentru prima dată în anii '90. De atunci, genele disfuncționale au fost legate de tulburări legate de funcția anormală a autofagiei în organism.
- Encefalopatia statică a copilăriei cu neurodegenerare la vârsta adultă (SENDA) a fost prima tulburare neurodegenerativă identificată în legătură cu disfuncția autofagică. Acest lucru a devenit important în identificarea rolului autofagiei în potențialul de a trata alte tulburări neurodegenerative cu terapii orientate către autofagie. Gena asociată cu SENDA afectează formarea autofagozomilor. În timp ce asociația a fost identificată, modul în care disfuncția autofagică se leagă de acumularea de fier cerebral nu a fost determinată.
- Sindromul Vici este o tulburare neurodegenerativă progresivă care este o genă recesivă (adică atât tatăl, cât și mama trebuie să transmită gena pentru ca copilul să aibă tulburarea). Gena asociată afectează modul în care autofagozomii se maturizează și se degradează.
- Parapareza spastică ereditară este o altă tulburare genică recesivă, de natură neurodegenerativă, care afectează membrele inferioare. În timp ce rolul autofagiei în tulburare nu este bine înțeles, s-a identificat că afectează formarea autofagozomilor, precum și fuziunea autofagozomului cu lizozomul.
- boala Parkinson este o tulburare neurodegenerativă și este afectată diferit față de alte tulburări. În acest caz, se crede că gena asociată provoacă degradarea selectivă a mitocondriilor (o structură celulară asociată cu generarea de energie) de către autofagie, denumită în mod obișnuit mitofagie.
- Boala Crohn diferă de celelalte afecțiuni enumerate, deoarece este o afecțiune inflamatorie a intestinului. Există mai multe gene despre care se știe că afectează autofagia, deoarece se referă la boala Crohn; cu toate acestea, 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 vizate de autofagie ar fi opțiuni de tratament viabile.
- Cancer este diferit de celelalte tulburări, deoarece autofagia nu este legată genetic, ci a demonstrat mai degrabă beneficii și riscuri asociate cu aceasta. Autofagia are proprietăți de protecție a celulelor pentru a încerca să prevină formarea cancerelor. Cu toate acestea, odată cu stabilirea unei tumori, se crede că autofagia demonstrează aceleași proprietăți protectoare, dar pentru celulele canceroase. Cu alte cuvinte, odată ce s-a stabilit o tumoare, autofagia ajută la prevenirea distrugerii tumorii de către procesele normale pe care corpul tău trebuie să le lupte împotriva cancerului.
Spre deosebire de terapiile care vizează 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 de autofagie și includ medicamentele clorochină și hidroxiclorochină.
Un cuvânt de la Verywell
Autofagia este procesul natural al corpului tău 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 odată ce acestea sunt stabilite în organism.
Primul medicament anti-Parkinson nou în 10 ani- Acțiune
- Flip
- Text