Autofagia to proces kataboliczny zachodzący u eukariontów, polegający na trawieniu obumarłych komórek lub uszkodzonych jej części. W skrajnych sytuacjach dzięki temu procesowi organizm może uzyskiwać niezbędną do przeżycia energię.
W październiku 2016 roku Yoshinori Ōsumi otrzymał nagrodę Nobla z dziedziny medycyny za odkrycie mechanizmów dotyczących autofagii. Procesu niezwykle ważnemu dla naszego zdrowia, ponieważ jest to swoisty recykling materii w organizmie. Zrozumienia tego zjawiska istotnie pozwala wytłumaczyć fenom głodówek i diet typu intermittent fasting (Okresowy post może wspierać aktywację autofagii i przyczynić się do poprawy zdrowia.).
Naszym ciałem rządzą dwa procesy: anabolizm i katabolizm. Anabolizm to wszystkie reakcje prowadzące do powstawania nowych komórek, a katabolizm to jego przeciwieństwo – czyli obumieranie. Każda z komórek jest zaprogramowana, że żyje do pewnego momentu, a później się „wyłącza”, co może być związane z procesem starzenia. (apoptoza = śmierć komórki).
W warunkach normalnych (zdrowy człowiek) tracimy tyle samo komórek ile zdoła wytworzyć ciało. Anaboliczne procesy przeważają u młodych, rozwijających się organizmów. Masa urodzeniowa noworodka ulega potrojeniu po 12 miesiącach życia (!). Natomiast nadmierny katabolizm występuje podczas stanów patologicznych jak choroba, wycieńczenie organizmu, długotrwała głodówka, braki w niezbędnych składnikach żywności, zaawansowany wiek.
Jeżeli komórka nie umrze to może zmutować
W niektórych przypadkach komórki potrafią oszukać Apoptoza i aktywacja autofagii to dwa różne mechanizmy, które regulują Zdrowie jest kluczowe dla naszego samopoczucia i może być wspierane przez aktywację autofagii komórek (z gr. w tłumaczeniu dosłownym opadanie liści) i zamiast spokojnie obumrzeć, przemieniają się w komórki nowotworowe. Innym niepożądanym procesem jest nekroza – z wnętrza umierającej komórki wydostają się substancje toksyczne i enzymy, które szkodzą zdrowym komórką. Z tego też powodu organizm wyszkolił odpowiednie jednostki, które zajmują się utylizacją niepotrzebnych komórek, co jest niezbędne w kontekście nowotworu.
Pan Ōsumi po raz pierwszy prześledził autofagię u drożdży piekarskich w roku 1988, ale nie był pierwszą osobą, która nazwała ten proces. Christian de Duve już w 1963 roku zaobserwował nienazwany do tamtej pory proces. Od tamtego czasu pracowano nad poznaniem istoty jego działania na ludzki organizm.
W każdej komórce znajduje się enzym kinaza mTOR, która rejestruje poziom ATP (adenozynotrifosforan). W procesie przemiany glukozy dochodzi do powstania tej cząsteczki, która w mięśniach wykorzystywana jest jako energia. Gdy kinaza mTOR wykrywa dostateczny poziom ATP w swoim otoczeniu to daje „sygnał”, że komórki mogą powiększać swój rozmiar. W sytuacji, gdy poziom cząsteczek ATP jest niski, nasilają się procesy „samozjadania” – autofagii.
Autofagia – przebieg procesu
W cytoplazmie komórkowej formuje się błona, która zagarnia, a następnie zamyka w swoim wnętrzu struktury przeznaczone do utylizacji, w tym autofagosomów.. Powstały „balonik” (autofagosom) przemieszcza się do lizosomów (organelli komórkowych zawierających enzymu trawienne). Lizosom odgrywa kluczową rolę w degradacji komórek i procesach związanych z autofagią. wchłania autofagosom i rozpoczyna odzyskiwanie niezbędnych substancji. Przetrawiona treść oddawana jest do cytoplazmy, a składniki mogą być ponownie wykorzystane.
Organizm pozbywa się szkodliwych i niepotrzebnych części, odzyskując w pewnym stopniu potrzebne do dalszego prawidłowego funkcjonowania związki. Tylko, co jeżeli Autofagia, jako proces, odgrywa kluczową rolę w regeneracji i przetrwaniu komórek. nie przebiega z odpowiednią intensywnością? Dochodzi wtedy do patogenezy, szczególnie u osób w podeszłym wieku.
Co zmniejsza proces autofagii?
Są zasadnicze trzy elementy stylu życia, które istotnie mogą wpłynąć na zaburzenia „samozjadania”:
- Zbyt częste podjadanie może hamować procesy, takie jak aktywacja autofagii, które są korzystne dla zdrowia. Krótkie przerwy pomiędzy posiłkami, które nie pozwalają obniżyć poziomu energii, a co za tym idzie drażnią cały czas enzym kinazę mTOR, mogą stymulować proces autofagii.
- Siedzący tryb życia, brak aktywności fizycznej i duża masa ciała.
- Przewlekły stres oksydacyjny i stany zapalne.
Dodatkowo można do tego dorzucić spożywanie przetworzonego jedzenia, brak warzyw i owoców w diecie. Spożywanie dużej ilości cukrów i tłuszczów trans również może negatywnie wpływać na proces autofagii. Dieta bogata w te składniki sprzyja stanom zapalnym, które z kolei hamują naturalne mechanizmy regeneracyjne organizmu. Ponadto, nadmierne spożycie alkoholu oraz brak odpowiedniej ilości snu mogą prowadzić do zaburzeń równowagi metabolicznej, co również osłabia procesy autofagiczne.
Warto również zwrócić uwagę na wpływ niektórych leków i substancji chemicznych, które mogą hamować autofagię. Na przykład, niektóre leki stosowane w terapii chorób przewlekłych mogą ograniczać zdolność komórek do samoodnowy.
Aby wspierać proces autofagii, warto wprowadzić do swojego życia regularną aktywność fizyczną, zdrową i zrównoważoną dietę bogatą w antyoksydanty oraz praktyki redukujące stres, takie jak medytacja czy joga. Wprowadzenie okresowego postu może również przynieść korzyści, sprzyjając aktywacji autofagii oraz poprawiając ogólną kondycję organizmu.
Jak zwiększyć proces autofagii?
Aktywność fizyczna. Ćwiczenia indukują autofagię w ciele i mózgu, ale jest jeden warunek. Muszą one być na tyle intensywne, żeby zmusiły w pierwszej kolejności do adaptacji wysiłkowej. Ponadto np. podnoszenie ciężarów sprzyja autofagii, która z kolei zmniejsza apoptozę komórek mięśniowych. Pozwala to utrzymać odpowiednią masę mięśniową. Naukowcy w badaniu na modyfikowanych genetycznie myszach zauważyli wzrost autofagii w wielu narządach zaangażowanych w regulację metaboliczną, takich jak wątroba i trzustka oraz w mięśniach i tkance tłuszczowej.
Dodatkowo zauważono, że ćwiczenie na bieżni powodują również autofagię w korze mózgowej dorosłych myszy. Czy autofagia wywołana przez aktywność fizyczną może częściowo pośredniczyć w hamowaniu neurodegeneracji i poprawie funkcji poznawczych u ludzi? Potrzebne są jeszcze na to badania. Link do badań.
Post/głodówka. Co innego może zmusić nasz organizm do „samozjadania” niż brak pożywienia, a proces ten jest związany z aktywacją autofagii? Czy od razu trzeba urządzać sobie długotrwałe głodówki? Zasada 16/8 u większości powinna się sprawdzić. 16 godzin postu, 8 godzin okna żywieniowego. Dodatkowo niektóre badania sugerują, że krótkotrwałe głodówki wywołują autofagię neuronalną, co może chronić przed spadkiem zdolności poznawczych, demencji, choroby Alzhaimera i choroby Parkinsona.
Pożywienie. Istnieje kilka składników żywności, które w skoncentrowanych dawkach przyczyniają się do poprawy autofagii w naszym ciele.
Dieta ketogeniczna, bezpieczna i doceniana przez sportowców, blokuje działanie kinazy mTOR, co może wspierać procesy autofagiczne. W czasie intensywnych ćwiczeń podczas adaptacji mięśni do wysiłku, powstają nowe mitochondria („fabryki” energii), a niektóre zostają uszkadzane. Glutamina sprzyja ochronie mięśni właśnie poprzez indukcję wchłaniania i usuwania zepsutych mitochondriów.
Innymi popularne substancje pomocne w autofagii:
* aminokwas glutamina,
* kofeina (kawa),
* teanina (herbata), która może wspierać aktywację autofagii w organizmie,
* galusan epigallokatechiny (EGCG, zielona herbata), znany z właściwości, które mogą aktywować procesy zdrowotne, takie jak autofagia,
* kurkumina, znana ze swojego działania przeciwzapalnego,
* sylimaryna (ostropest plamisty), która wspiera funkcje wątroby i detoksykację,
* resweratrol (winogrona), znany z korzystnego wpływu na zdrowie serca i proces starzenia,
* kwas hydroksycytrynowy (Garcinia cambogia), który może wspierać metabolizm i kontrolę wagi,
* lit (dzika róża), który wykazuje działanie stabilizujące nastrój i może wspierać zdrowie psychiczne.
Te substancje nie tylko przyczyniają się do poprawy wydolności fizycznej, ale także wspierają zdrowie metaboliczne i ogólne samopoczucie. Regularne spożywanie tych składników, w połączeniu z odpowiednim treningiem i zdrowym stylem życia, może przyczynić się do lepszej regeneracji, zwiększenia wydolności oraz optymalizacji procesów komórkowych, takich jak autofagia. Warto jednak pamiętać, że indywidualne reakcje organizmu mogą się różnić, dlatego zawsze zaleca się konsultację z lekarzem lub dietetykiem przed wprowadzeniem większych zmian w diecie czy suplementacji.
Autofagia – podsumowanie
Autofagia to niezwykle ważny element prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Pozwala na regulację homeostazy pomiędzy katabolizmem, a anabolizmem, oczyszcza z toksycznych i niebezpiecznych substancji, chroni przed rozwojem komórek nowotworowych, zapewnia prawidłowe funkcjonowanie neuronów w mózgu i zabezpiecza tkankę mięśniową przed rozpadem.
Ważnym i nieoczekiwanym odkryciem jest również to, że autofagia działa jako mechanizm obronny przed infekcją bakteryjną i wirusową. Dodatkowo proces ten zaangażowany jest w odporność wrodzoną. Chorobotwórcze bakterie mogą prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, a ich degradacja jest istotna w kontekście postu przerywanego, który może stymulować autofagię. Salmonella, Listeria i Shigella są również celem autofagosomu. Autofagia przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym (zwana ksenofagią) w konsekwencji została uznana jako ekscytujące pole badawcze, które obiecuje szereg nowych sposobów zwalczania chorób zakaźnych.
Jednak potrzebnych jest jeszcze wiele badań na potwierdzenie niektórych tez. Osobiście nie uważam, że lecznicze głodówki są potrzebne i nie proponowałbym nikomu eksperymentowania na sobie. Warto zwrócić uwagę na to w jakim środowisku żyjemy, ile mamy niepotrzebnego stresu w życiu i czy nasza dieta jest odpowiednia. Autofagia, jak sama nazwa wskazuje, będzie i zachodzi automatycznie. Czasem trzeba tylko wszystko naprostować, „naoliwić”, aby stymulować procesy regeneracyjne w organizmie.
Dbając o własne zdrowie, trzeba patrzeć kompleksowo na cały organizm. Jesteśmy jak wielokomórkowa maszyna, w której wystarczy, że zepsuje się jeden trybik i wszystko zaczyna zwalniać.
Pozdrawiam i życzę zdrowia
Rafał
Wybrane źródła:
Bardzo długa historia autofagii: jej odkrycie i badania nad tym, jak autofagia odgrywa kluczową rolę w przetrwaniu komórek, sięgają wielu lat wstecz.
http://www.nature.com/cr/journal/v24/n1/full/cr2013169a.html
Wpis dr n. med. W. Rewerskiego we współpracy z dr S. Ambroziakiem badają, jak post przerywany wpływa na aktywację autofagii.
http://slawomirambroziak.pl/w-zdrowym-ciele/zywienie-glodem/
Czy autofagia może wydłużyć życie, a jej aktywacja odgrywa w tym procesie istotną rolę?:
http://roguehealthandfitness.com/how-to-increase-autophagy-for-lifespan-extension/
Autofagia w patogenezie chorób:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867407016856
Apoptoza – programowana śmierć komórek: wróg czy sprzymierzeniec?:
http://laboratoria.net/artykul/13513.html
