Autofagia – głodówka, komórki i samozjadanie

Autofagia jest procesem katabolicznym, który polega na trawieniu obumarłych komórek lub ich niesprawnych części. W niektórych sytuacjach ten proces może pomóc w przeżyciu komórek, ponieważ dzięki niemu uzyskują one potrzebną do przetrwania energię.

Yoshinori Ōsumi otrzymał nagrodę Nobla z dziedziny medycyny za odkrycie mechanizmów autofagii. Proces ten ma niezwykle istotne znaczenie dla naszego zdrowia, ponieważ polega na rozkładzie materii.

Żeby dobrze to zobrazować należy przedstawić zjawisko głodówki czy okresowego postu, które ma podobny przebieg. Otóż w naszym organizmie zachodzą dwa istotne procesy: anabolizm i katabolizm. Ten pierwszy dotyczy reakcji, które prowadzą do stworzenia nowych komórek. Natomiast katabolizm działa odwrotnie, jest to obumieranie komórek. Każda komórka naszego ciała posiada określony czas życia, a później obumiera.

Jeżeli stan zdrowia danej osoby jest dobry ilość obumarłych komórek równa się ilości nowych komórek. W przyrodzie nic nie ginie, a równowaga musi być zachowana. Jednak u młodych, prawidłowo rozwijających się organizmów przeważają procesy anaboliczne. Już w czasie pierwszego roku życia masa urodzeniowa niemowlęcia wzrasta aż 3 razy. Natomiast przeważający katabolizm zwykle występuje podczas szkodliwych stanów dla organizmu, tj. długotrwałej choroby, głodówki, braku niezbędnych do życia składników żywności, starczego wieku czy wycieńczeniu organizmu.

Czasami bywa tak, że komórki mogą oszukać apoptozję (śmierć) i zamiast obumierać, przechodzą transformację w komórki nowotworowe. Jest jeszcze jeden niebezpieczny proces zachodzący w naszym ciele. Nazywa się nekroza, a dotyczy uwalniania się toksycznych substancji i enzymów z obumarłej komórki. Dlatego właśnie organizm wyhodował odpowiednie mechanizmy do ich wydalania. W swoich badaniach Yoshinori Ōsumi przedstawił autofagię w drożdżach, a było to w 1988 roku. Jednak nie był on pierwszym naukowcem, który nazwał ten proces.

Po raz pierwszy Christian de Duve prześledził ten proces w 1963 roku. Od wtedy zaczęto obserwować jego wpływ na ludzki organizm. W każdej komórce naszego ciała występuje enzym kinaza mTOR. Kontroluje on poziom ATP (adenozynotrifosforanu). Podczas procesu rozkładu glukozy powstaje ta cząsteczka, a mięśnie wykorzystują ją jako źródło energii. Gdy enzym kinazy uzyska prawidłowy poziom ATP wysyła sygnał organizmowi, że komórki mogą wzrosnąć. Natomiast gdy poziom ATP jest niewielki, wzrastają procesy autofagii. W cytoplazmie tworzy się błona, która zabiera i zamyka w sobie inne komórki, które zostały wyznaczone do utylizacji.

Taki autofagosom wędruje do lizosomów (organelli, które zawierają enzymy trawienne). Lizosomy pochłaniają autofagosomy i pomagają z odzyskaniu ważnych składników. Strawione substancje kierują się do cytoplazmy gdzie mogą zostać znów wykorzystane.

Nasz organizm usuwa szkodliwe pozostałości, a odzyskuje część potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu substancji. Jednakże czasami proces autofagii może nie zachodzić z prawidłową częstotliwością. Wtedy występuje w ciele człowieka patogeneza, zwłaszcza może ona wystąpić u osób starszych.

Co zmniejsza proces autofagii?

Istnieje kilka ważnych czynności, które mogą wpłynąć na zaburzenia autofagii:

• Brak aktywności fizycznej, nadwaga czy siedzący tryb życia.
• Nadmierne spożycie wysoce przetworzonego jedzenia, niedobór owoców i warzyw w diecie.
• Długotrwały stres oksydacyjny i stany zapalne.
• Nadmierne podjadanie i zbyt krótkie przerwy między posiłkami. Wpływają one na obniżenie poziomu energii, ponieważ poziom cukru we krwi spada gdy trawimy pokarm. Wpływa to także na podrażnienie enzymu kinazy mTOR.

Jak zwiększyć proces autofagii?

• Aktywność fizyczna.Wzmaga ona proces autofagii w układzie obwodowym i mózgu. Nie dzieje się to jednak zawsze. Ćwiczenia powinny być tak intensywne, aby najpierw osiągnąć duży wysiłek fizyczny. Wtedy można zbudować odpowiednią masę mięśniową. Przykładowo podnoszenie ciężarów wzmaga autofagię, która zmniejsza apoptozę komórek mięśniowych.
• Żywność. Niektóre składniki obecne w żywności mogą przyczynić się do wzmożenia autofagii. Jest to aminokwas glutaminy, który jest obecny w diecie sportowców. Intensywne ćwiczenia w procesie adaptacji mięśni do wysiłku fizycznego powodują powstanie nowych mitochondriów, będących źródłem energii. Glutamina pomaga chronić mięśnie, dzięki wchłanianiu i usuwaniu obumarłych komórek.
• Post/głodówka. Brak pożywienia może prawidłowo wpłynąć na nasze komórki . Oczywiście należy zachować umiar, aby nie doprowadzić do nadmiernej apoptozy. Jednak odpowiedni post może pomóc w utylizacji niepotrzebnych komórek. Najlepiej zastosować post 16/8, czyli przez 16 godzin prowadzić post, a przez następne 8 normalną dietę. Część badań wskazuje też, że krótkotrwała głodówka powoduje autofagię neuronalną, która chroni przed demencją, Alzheimerem czy chorobą Parkinsona.

Innymi popularnymi substancjami są:

• kofeina (kawa)
• lit (dzika róża)
• sylimaryna (ostropest plamisty)
• teanina (herbata)
• kurkumina (kurkuma)
• kwas hydroksycytrynowy (Garcinia cambogia)
• galusan epigallokatechiny (EGCG, zielona herbata)
• resweratrol (winogrona)

Jeżeli chcemy cieszyć się dobrym zdrowiem należy pamiętać o wielu czynnikach, które składają się na cały system zdrowotny.

Spodobał Ci się ten artykuł? Udostępnij go innym.

Wybrane źródła:

http://wiadomosci.gazeta.pl/wiadomosci/7,114885,20781490,nobel-2016-z-medycyny-dla-yoshinori-ohsumi-za-badania-nad-autofagami.html

http://www.nature.com/cr/journal/v24/n1/full/cr2013169a.html  – opis pierwszych badań nad autofagią

http://slawomirambroziak.pl/w-zdrowym-ciele/zywienie-glodem/

http://roguehealthandfitness.com/how-to-increase-autophagy-for-lifespan-extension/

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867407016856 (Autofagia w procesie patogenezy)

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.4161/auto.21327 (opis ćwiczeń, które wzmagają autofagię w tkankach)

http://laboratoria.net/artykul/13513.html (opis apoptozy- śmierci komórek)