Аутофагия: антивозрастной механизм вашего тела

Содержание

• Преимущества
• Обработать
• Типы
• Вызывание аутофагии
• Связанные расстройства

Аутофагия - это ключевой процесс, который поддерживает правильный баланс клеток вашего тела, или то, что мы называем гомеостазом. Популярная поговорка об устойчивости окружающей среды: «Сократить, повторно использовать, переработать». Во многих отношениях аутофагия - это естественный процесс, который выполняет все три функции для вашего тела. Термин «аутофагия» происходит от латинского слова, которое означает «самопоедание». Это связано с тем, что процесс аутофагии разрушает части ваших клеток, чтобы использовать их для создания новых клеток.

Цитоплазма состоит из жидкости внутри клетки (за исключением ядра). Во время аутофагии цитоплазма и органеллы (небольшие структуры со специфическими функциями) удаляются и используются повторно. Этот процесс поддерживает баланс вашего тела за счет самоудаления клеток, которые больше не функционируют оптимально или надлежащим образом.

Хотя аутофагия помогает поддерживать баланс вашего тела, существуют также нарушения, которые нарушают нормальные процессы аутофагии, что приводит к хроническим заболеваниям. Нейродегенеративные расстройства, такие как болезнь Паркинсона, имеют генетические связи с дисфункцией аутофагии.

Преимущества

Аутофагия имеет важные эффекты, которые происходят как внутри клетки, так и вне клетки. Внутри клетки аутофагия помогает снизить окислительный стресс, повысить стабильность генома (что помогает предотвратить рак), повысить биоэнергетический метаболизм и увеличить выведение отходов.

Вне клетки аутофагия помогает уменьшить воспалительную реакцию, увеличить нейроэндокринный гомеостаз, усилить наблюдение за раком со стороны иммунной системы и увеличить удаление стареющих клеток.

Преимущества функций аутофагии сводят к минимуму риск заболевания, способствуют старению и, в конечном итоге, помогают увеличить продолжительность жизни.

Обработать

Аутофагия обычно вызывается недостатком питательных веществ в клетке. Считается, что инсулин подавляет аутофагию, а глюкагон может активировать этот процесс.

После еды ваше тело вырабатывает инсулин, а голодание вызывает высвобождение глюкагона, так как уровень сахара в крови начинает снижаться. Глюкагон сигнализирует вашему телу об использовании гликогена в печени для повышения уровня сахара в крови. После активации аутофагии процесс происходит в четыре этапа.

1. Секвестрация: На этом этапе две мембраны (называемые фагофором) удлиняются и в конечном итоге охватывают цитоплазму и органеллы, которые позже должны разрушиться. Эта двойная мембрана становится органеллой, известной как аутофагосома. Обычно содержимое, поглощаемое аутофагосомой, выбирается, потому что оно находится в пределах допустимого диапазона. Однако аутофагосомы могут быть селективными, поскольку мембрана может инициировать аутофагию при взаимодействии с определенными белками клетки.
2. Транспорт в лизосому: Аутофагосомы не могут напрямую соединяться с лизосомой, поэтому сначала она сливается с промежуточной структурой, называемой эндосомой. Аутофагосома, которая сливается с эндосомой, теперь называется амфисомой, которая может легко сливаться с лизосомой.
3. Деградация: Это может начаться после слияния с лизосомой. После слияния с амфисомой лизосома высвобождает ферменты (известные как гидролазы), которые разрушают материалы, которые были в исходной аутофагосоме. Эта структура, наполненная разрушенным клеточным материалом, теперь известна как автолизосома или аутофаголизосома.
4. Утилизация продуктов распада: Это может произойти после того, как все клеточные материалы разложатся до аминокислот. После экспортирования из автолизосомы в клеточную жидкость аминокислоты можно использовать повторно.

Четвертая и последняя стадия в конечном итоге связана с недостатком клеточных питательных веществ. Использование продуктов разложения в конечном итоге необходимо для обеспечения аминокислотами для глюконеогенеза (процесса, в котором организм синтезирует глюкозу из неуглеводных источников). Аминокислоты служат источником энергии для цикла трикарбоновых кислот (TCA), и эти аминокислоты могут быть переработаны для синтеза новых белков.

Все процессы аутофагии важны для поддержания баланса или гомеостаза в организме. В любой момент любой из них или все три могут быть использованы для удовлетворения потребностей тела. Однако эти процессы не могут поддерживаться в течение длительного времени для поддержания выживания клеток в хронических условиях.

Типы

Есть три типа аутофагии. Несмотря на то, что они похожи, каждый из них имеет различные особенности, позволяющие различать каждый тип.

1. Макроаутофагия относится к процессу аутофагии, описанному выше. Этот термин является синонимом аутофагии.
2. Микроаутофагия похожа на аутофагию в том, что она может поглощать и разрушать множество различных структур клетки. Разница в этом процессе в том, что он не использует фагофор для изоляции клеточного содержимого. Вместо этого лизосома втягивает клеточное содержимое и поглощает материал вокруг своей мембраны, чтобы затем разложить содержимое на аминокислоты для повторного использования.
3. Шаперон-опосредованная аутофагия является более специфическим методом нацеливания на деградацию белков. В этом процессе белки-шапероны помогают перемещать белок через мембрану лизосомы, где он может быть расщеплен на аминокислоты для повторного использования.

Вызывание аутофагии

Существует множество исследований, посвященных методам активации аутофагии, которые имеют множество преимуществ для здоровья, включая предотвращение рака и гомеостатические свойства нервной системы. Тем не менее, он также нравится многим людям благодаря своим антивозрастным свойствам и усиленному метаболическому эффекту.

Фармацевтические исследования расширяются, чтобы определить способы избирательной активации аутофагии с помощью определенных лекарств. В частности, существует фармацевтический интерес к поиску способов стимулирования индукции аутофагии для помощи при нейродегенеративных расстройствах.

• Болезнь Хантингтона: Ресвератрол, латрепирдин и литий исследуются для стимуляции аутофагии у пациентов с болезнью Хантингтона.
• Болезнь Альцгеймера: ресвератрол, нилотиниб, литий, латрепирдин, метформин, вальпроевая кислота, статины, никотинамид и гидроксихлорохин могут помочь стимулировать аутофагию при болезни Альцгеймера.
• Болезнь Паркинсона: Нилотиниб и статины могут стимулировать аутофагию при болезни Паркинсона.
• Боковой амиотрофический склероз (БАС): литий, тамоксифен и вальпроевая кислота могут стимулировать аутофагию у пациентов с БАС.

Все перечисленные выше лекарства исследуются и в настоящее время не рекомендуются к применению. Тем не менее, будущее индукции аутофагии для лечения болезни может быть многообещающим.

Помимо фармацевтических препаратов, периодическое или более продолжительное голодание также вызывает аутофагию. Это достигается за счет истощения клеточных питательных веществ. Для поддержания клеточной функции аутофагия вырабатывает аминокислоты, которых больше нет.

Кроме того, диета с низким потреблением углеводов лишает организм легкодоступных сахаров. Аутофагия активируется, чтобы участвовать в выработке аминокислот. Затем аминокислоты могут быть использованы для обеспечения энергии посредством глюконеогенеза и цикла TCA, поскольку углеводы недоступны. Однако перед началом любой диеты вам следует проконсультироваться с врачом, чтобы убедиться в безопасности и правильном питании.

Связанные расстройства

Гены, связанные с аутофагией (ATG), были впервые идентифицированы в 1990-х годах. С того времени дисфункциональные гены были связаны с нарушениями, связанными с аномальной функцией аутофагии в организме.

• Статическая энцефалопатия детства с нейродегенерацией в зрелом возрасте (SENDA) было первым нейродегенеративным заболеванием, идентифицированным в связи с дисфункцией аутофагии. Это стало важным для определения роли аутофагии в потенциале лечения других нейродегенеративных расстройств с помощью терапии, нацеленной на аутофагию. Ген, связанный с SENDA, влияет на формирование аутофагосом. Хотя связь была выявлена, как дисфункция аутофагии связана с накоплением железа в головном мозге, не определено.
• Синдром Вичи это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое является рецессивным геном (это означает, что и отец, и мать должны передать ген, чтобы ребенок имел расстройство). Связанный ген влияет на то, как аутофагосомы созревают и деградируют.
• Наследственный спастический парапарез - еще одно рецессивное генное заболевание, которое носит нейродегенеративный характер и поражает нижние конечности. Хотя роль аутофагии в заболевании недостаточно изучена, было установлено, что она нарушает образование аутофагосом, а также нарушает слияние аутофагосомы с лизосомой.
• болезнь Паркинсона является нейродегенеративным заболеванием, на которое влияет иначе, чем на другие расстройства. В этом случае считается, что связанный ген вызывает избирательную деградацию митохондрий (клеточной структуры, связанной с генерацией энергии) в результате аутофагии, обычно называемой митофагией.
• болезнь Крона отличается от других перечисленных заболеваний, так как это воспалительное заболевание кишечника. Известно несколько генов, влияющих на аутофагию в связи с болезнью Крона; однако эти же гены также связаны со многими другими процессами. Таким образом, неясно, является ли болезнь Крона расстройством, связанным с аутофагией, и будут ли методы лечения, направленные на аутофагию, жизнеспособными вариантами лечения.
• Рак отличается от других заболеваний, поскольку аутофагия не связана генетически, а скорее продемонстрировала преимущества и риски, связанные с ней. Аутофагия обладает защитными свойствами для клеток, чтобы предотвратить образование рака. Однако, как только опухоль установлена, считается, что аутофагия демонстрирует те же защитные свойства, но для раковых клеток. Другими словами, как только опухоль образуется, аутофагия помогает предотвратить разрушение опухоли нормальными процессами, которые ваше тело должно бороться с раком.

В отличие от методов лечения, нацеленных на индукцию аутофагии при некоторых расстройствах, при раке, исследуемые методы лечения нацелены на подавление аутофагии.

Нацеливание на подавление аутофагии у онкологических больных устранит противоопухолевые свойства, которые, как считается, аутофагия приобрела при раке. Исследуемые методы лечения нацелены на лизосомную часть процесса аутофагии и включают препараты хлорохин и гидроксихлорохин.

Слово от Verywell

Аутофагия - это естественный процесс вашего тела, посредством которого он «перерабатывает» клетки и поддерживает гомеостаз. Его преимущества включают управление воспалительными реакциями, а также усиление наблюдения за раком. Однако когда аутофагия не функционирует должным образом в организме, это связано с различными расстройствами, такими как болезнь Паркинсона. Хотя аутофагия может защищать от рака, в некоторых случаях она может фактически защитить раковые клетки, когда они закрепятся в организме.

Первый новый препарат против паркинсона за 10 лет

• доля
• кувырок
• Эл. адрес
• Текст