Autofágia a hosszú életért és a hosszú távú egészségért

By Max Cerquetti június 07, 2020

Mi az autofágia?

Az "autofágia" kifejezést nem véletlenül választották, és az "önevést" jelenti. Az autofágia egy katabolikus folyamat, amely lebontja a szervezet sejtjeinek összetevőit, hogy új sejtek létrehozására használja fel őket. Ez egy újrahasznosító mechanizmus, amelyet homeosztázisnak neveznek.

A citoplazma egy "zselészerű" anyag, amely a sejtmagon kívül helyezkedik el. Az autofágia előfordulásakor a citoplazmát és az egyedi funkciókkal rendelkező apró struktúrákat, úgynevezett organellumokat eltávolítják a sejtből, és újrahasznosítják. Ez a folyamat létfontosságú, és egyensúlyban tartja a testet, mivel eltávolítja a már nem megfelelően működő sejteket. Számos olyan betegség van (különösen a neurodegeneratív rendellenességek), mint például a Parkinson-kór, amelyekről ismert, hogy megzavarják az autofágia folyamatát.

Hogyan működik?

Az autofágia akkor lép fel, amikor egy sejt nem kap elegendő tápanyagot. Az autofágia folyamatának négy szakasza van:

1. Sequestration

Ebben a lépésben a fagofor (egy kettős membrán) a citoplazma és az organellumok körül mozog, amíg teljesen be nem záródnak. Ezután a fagofor egy autofagoszómának nevezett organellummá alakul.

2. Fúzió

Az autofagoszóma nem tud közvetlenül kötődni a lizoszómához. Így elkezd egyesülni egy endoszómának nevezett szerkezettel. Amikor egy autofagoszóma egyesül egy endoszómával, amfiszómának nevezik. Az amfiszóma képes egyesülni egy lizoszómával.

3. Degradáció

Miután az amfiszóma egyesült a lizoszómával, degradáció indul meg – a lizoszóma hidrolázokat (egyfajta enzimet) szabadít fel, amelyek lebontják az autofagoszómába korábban bezárt anyagokat. A már lebomlott sejtanyagot tartalmazó szerkezetet autofagolizoszómának vagy autolizoszómának nevezik.

4. Újrahasználat

Miután a sejtanyagok teljesen lebomlanak, aminosavakká alakultak, és az autofagolizoszómából közvetlenül a sejtfolyadékba kerültek, ezeket az aminosavakat most újra felhasználhatják új sejtek.

A lebontott aminosavakat a TCA-ciklusban (általánosan citromsavciklusnak nevezik) használják fel. Ez kémiai reakciók láncolata, amely a sejtlégzés központi mozgatórugójaként szolgál. A NAD+, az egyik legkelendőbb táplálékkiegészítőnk, alapvető szerepet játszik a TCA-cikluson belüli reakciók többségében.

Az autofágia különböző típusai

Az autofágia három hasonló típusa különbözik egymástól:

1. Makro autofágia

Ez az általános autofágia folyamatra vonatkozik, amint azt fentebb vázoltuk.

2. Mikro autofágia
Ez a folyamat különböző sejtszerkezeteket is elnyel és lebont; azonban nem használ fagofort a szekvesztrálási folyamat során. Ehelyett a lizoszóma felszívja a sejttartalmat, és elkezdi elnyelni az anyagot a membránja körül. Ezután a tartalom aminosavakra bomlik, amelyek újrahasznosíthatók.

3. Chaperone által közvetített autofágia
Ez egy szelektív autofágia folyamat, ahol a fehérjéket célozzák meg, hogy lebontsák őket. Az úgynevezett chaperon-proteinek segítik a lebomló fehérjék transzlokációját a lizoszóma membránok mentén.

Öregedésgátló és hosszú élettartam

Az autofágia egy stresszre adott válasz (stressz sejtéhezés), amely megfiatalítja a sejteket, és arra készteti őket, hogy energiafelhasználásukkal konzervatívabbak legyenek, és ellenállóbbak legyenek a károsodásokkal szemben. Kutatások kimutatták, hogy az autofágia aktiválása elnyomja a korrupt sejtstruktúrák életkorral összefüggő felhalmozódását, és nagymértékben javítja a megcélzott sejtek metabolikus hatékonyságát.[i]

Az autofágia kiváltható a hibásan működő mitokondriumok eltávolítására is, amelyek számos káros ROS-t (reaktív oxigénfajt) termelnek, amelyek hozzájárulnak a sejtlebontáshoz. Ez a folyamat mitofágia néven ismert.[ii]

Az autofágia kiváltása szintén bizonyítottan meghosszabbítja az egerek élettartamát.[iii]

Az autofágia egyéb előnyei

Az autofágia nemcsak öregedésgátló előnyökkel jár, hanem az életkorral összefüggő betegségek megelőzésében is kulcsszerepet játszhat. Az autofágia eltávolítja azokat a mérgező fehérjéket, amelyekről ismert, hogy hozzájárulnak a neurodegeneratív betegségek, például az Alzheimer- és a Parkinson-kór kialakulásához.

Sok sejt, amely már nem működik, árthat mutációval és szaporodással, ami minden ráktípus terjedésének alapját képezi. Az autofágia megakadályozza a rosszul működő sejtek szaporodását azáltal, hogy a sejten belüli sérült struktúrákat aminosavakra bontja. Ezért sok egészségügyi szakember úgy véli, hogy az autofágia létfontosságú szerepet játszik a rák megelőzésében és kezelésében. A szervezet észleli, hogy mi a baj, megsemmisíti, és "javítási munkákat" végez, ezáltal növeli a genom stabilitását. Bár nincs konkrét tudományos bizonyíték ennek a hipotézisnek az alátámasztására, egy tanulmány eredményei további jelzéseket adnak az elmélet alátámasztására.[iv]

Íme egy rövid összefoglaló az autofágia ismert vagy feltételezett előnyeiről:

Szabályozza a sejtek mitokondriumait, ezáltal javítja a szervezet energiatermelését.
Védi az immunrendszert és az idegrendszert.
Megakadályozza a metabolikus stresszt.
Úgy gondolják, hogy véd a szívbetegségek és a kognitív hanyatlás ellen, mivel elősegíti az új sejtek növekedését, különösen az agyban és a szívben.
Megakadályozza a gyulladásos betegségeket, például a Krohn-kórt, mivel helyreállítja a bélnyálkahártyát, ezáltal javítja az emésztőrendszer működését.
Védi a génjeinket, mivel stabilizálja a DNS-ünket.
Megelőzheti és kezelheti a rák minden típusát, mivel úgy gondolják, hogy jóhiszemű daganatszuppresszor.
Ismeretes, hogy lassítja az öregedést azáltal, hogy új sejtekkel fiatalítja meg testünket anélkül, hogy növelné az energiaigényt.

Az autofágia kiváltásának módjai

A sok elképesztő egészségügyi előnnyel, amelyek jóval túlmutatnak az öregedés elleni küzdelemben, felteheti magának a kérdést, hogyan válthatja ki az autofágiát a testében. Mint említettük, az autofágia egy stresszreakció. Így az enyhe stressz, amely nem károsítja a szervezetünket, előnyös lehet az autofágia aktiválásával. Számos tanulmány segített azonosítani számos olyan intézkedést, amelyeket minden nap megtehet az autofágia előidézése érdekében. Leginkább:

1. Táplálkozás

A resveratrolról beszámoltak arról, hogy autofágiát indukál. [v]
A pterostillbene, egy másik, a rezveratrolhoz szorosan kapcsolódó polifenol, bár sokkal erősebb és biológiailag hozzáférhetőbb, szintén autofágiát indukál. [vi] Tudjon meg többet a pterostilbene egészségügyi előnyeiről.
Egy egérvizsgálat nemcsak azt bizonyította, hogy a kurkumin képes visszafordítani az osteoarthritis okozta károsodást, hanem aktiválhatja az autofágiát is. [vii]
A kurkuma kurkuminjához hasonlóan a gyömbér 6-Shogoal is autofágiát vált ki.[viii]
A fahéj hatóanyaga szintén autofágiát vált ki.[ix]
A kávé bizonyítottan növeli az autofágiát egerekben. [x]
…Ahogy a zöld tea egyik hatóanyaga volt, bár napi tíz csésze zöld teának megfelelő adagban. [xi]

2. Gyakorlás

A gyakorlatokról kimutatták, hogy autofágiát váltanak ki egerekben a perifériás izomzatban és az agyszövetben.[xii]
Eközben egy másik tanulmány azt sugallja, hogy a testmozgás autofágiát válthat ki azokban a szervekben, amelyek részt vesznek az anyagcsere-szabályozási folyamatban. (azaz máj, mellékvese, pajzsmirigy stb.) [xiii]. Tehát a szív- és érrendszeri testmozgás minden egyéb felbecsülhetetlen egészségügyi előnye mellett ez egy nagyszerű módja annak, hogy sejtjeit „egészséges” stressznek tegye, és kiteszi őket autofágiába.

3. Időszakos böjt és kalóriakorlátozás

A böjtnek számos előnye van, például csökkenti a gyulladás szintjét, fokozza az agyműködést [xiv] és fokozza a HGH (humán növekedési hormon) szekrécióját [xv]. Ezek az előnyök nem közvetlenül koplalással, hanem az autofágia mellékhatásaként lehetségesek. Egy másik egérmodell bebizonyította, hogy az autofágia időszakos koplalással és a kalóriabevitel korlátozásával is előidézhető [xvi]. Így a gyakori, rövid távú koplalás életképes módszer lehet a neurológiai állapotok és a rák növekedésének leküzdésére [xvii].

4. Megfelelő alvás

Az autofágia alvás közben is beindul. A cirkadián ritmus, amelyről korábban már sokat foglalkoztunk, és amely közvetlenül kapcsolódik az öregedésgátláshoz, szabályozza alvási ciklusunkat, és közvetlenül kapcsolódik az autofágiához [xviii]. Egy másik tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy a REM (Rapid Eye Movement) alvás hiánya negatívan befolyásolhatja a neuronok autofágiáját, ami megváltozott agyműködéshez vezethet [xix]. Egy egérmodell azt is kimutatta, hogy az egerek alvásának megzavarása az autofágia fehérje transzmisszióját is megzavarta [xx].

Referenciák:

[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/