Autofagia: Kehosi ikääntymisen vastainen mekanismi

Sisältö

• Edut
• Prosessi
• Tyypit
• Autofagian indusointi
• Liittyvät häiriöt

Autofagia on avainprosessi, joka pitää kehosi solut oikeassa tasapainossa tai mitä me kutsumme homeostaasiksi. Suosittu sanonta ympäristön kestävyydestä on "Vähennä, käytä uudelleen, kierrätä". Monin tavoin autofagia on luonnollinen prosessi, joka tekee kaikki nämä kolme asiaa kehollesi. Termi "autofagia" tulee latinankielisestä sanasta, joka tarkoittaa "itse syömistä". Tämä johtuu siitä, että autofagiaprosessi hajottaa osan soluistasi kierrättääkseen ne uusien solujen luomisessa.

Sytoplasma koostuu solun sisällä olevasta nesteestä (lukuun ottamatta ydintä). Autofagian aikana sytoplasma ja organellit (pienet rakenteet, joilla on erityiset toiminnot) poistetaan ja kierrätetään. Tämä prosessi pitää kehosi tasapainossa poistamalla itsensä solut, jotka eivät enää toimi optimaalisesti tai asianmukaisesti.

Vaikka autofagia auttaa pitämään kehosi tasapainossa, on myös häiriöitä, jotka häiritsevät normaalia autofagian prosessia, mikä johtaa krooniseen sairauteen. Neurodegeneratiivisilla häiriöillä, kuten Parkinsonin taudilla, on geneettisiä yhteyksiä autofagian toimintahäiriöihin.

Edut

Autofagialla on tärkeitä vaikutuksia, joita esiintyy sekä solussa että solun ulkopuolella. Solussa autofagia auttaa vähentämään oksidatiivista stressiä, lisäämään genomista vakautta (mikä auttaa syövän ehkäisyssä), lisäämään bioenergeettistä aineenvaihduntaa ja lisäämään jätteen poistumista.

Solun ulkopuolella autofagia auttaa vähentämään tulehdusvastetta, lisäämään neuroendokriinistä homeostaasia, lisäämään immuunijärjestelmän syöpävalvontaa ja lisäämään ikääntyvien solujen eliminaatiota.

Autofagian toimintojen edut minimoivat sairausriskisi, edistävät ikääntymiskykyäsi ja auttavat lopulta pidentämään elinikääsi.

Prosessi

Autofagian laukaisee tyypillisesti solun ravinteiden nälkä. Uskotaan, että insuliini estää autofagiaa, kun taas glukagoni voi aktivoida prosessin.

Syömisen jälkeen kehosi vapauttaa insuliinia, kun paasto aiheuttaa glukagonin vapautumisen, kun kehosi verensokeri alkaa laskea. Glukagoni ilmoittaa kehollesi käyttävän glykogeenia maksassasi verensokerin nostamiseksi. Kun autofagia on aktivoitu, prosessi tapahtuu neljässä vaiheessa.

1. Takavarikointi: Tämän vaiheen aikana kaksi kalvoa (kutsutaan fagoforiksi) pitenevät ympäriinsä ja sulkevat lopulta sytoplasman ja organellit, jotka on myöhemmin hajotettava. Tästä kaksoiskalvosta tulee organelli, joka tunnetaan autofagosomina. Tyypillisesti autofagosomin nielemä sisältö valitaan, koska se on kantaman sisällä. Autofagosomit voivat kuitenkin olla valikoivia, koska kalvo voi aloittaa autofagian, kun solussa on vuorovaikutus tiettyjen proteiinien kanssa.
2. Kuljetus lysosomiin: Autofagosomit eivät voi suoraan muodostaa yhteyttä lysosomiin, joten se sulautuu ensin välirakenteeseen, jota kutsutaan endosomiksi. Autosfagosomiin, joka on fuusioitunut endosomiin, kutsutaan nyt amfisomiksi, joka voi helposti sulautua lysosomiin.
3. Hajoaminen: Tämä voi alkaa sen jälkeen, kun fuusio lysosomin kanssa tapahtuu. Yhdistymisen jälkeen amfisomiin lysosomi vapauttaa entsyymejä (tunnetaan hydrolaaseina), jotka hajottavat alkuperäisessä autofagosomissa olleet materiaalit. Tämä rakenne, joka on täynnä hajotettua solumateriaalia, tunnetaan nyt joko autolysosomina tai autofagolysosomina.
4. Hajoamistuotteiden käyttö: Tämä voi tapahtua sen jälkeen, kun kaikki solumateriaalit hajoavat aminohapoiksi. Kun aminohapot on viety ulos autolysosomista solunesteeseen, niitä voidaan käyttää uudelleen.

Neljäs ja viimeinen vaihe liittyy viime kädessä soluravinteiden nälkään. Hajoamistuotteiden hyödyntämistä tarvitaan viime kädessä aminohappojen tuottamiseksi glukoneogeneesiin (prosessi, jossa keho syntetisoi glukoosia ei-hiilihydraattilähteistä). Aminohapot toimivat energialähteenä trikarboksyylisyklille (TCA), ja nämä aminohapot voidaan kierrättää syntetisoimaan uusia proteiineja.

Autofagian prosessit ovat kaikki tärkeitä tasapainon tai homeostaasin ylläpitämisessä kehossa. Missä tahansa kohdassa mitä tahansa yhtä tai kaikkia kolmea voidaan käyttää kehon tarpeiden tyydyttämiseen. Näitä prosesseja ei kuitenkaan voida ylläpitää pitkällä aikavälillä tukemaan solujen eloonjäämistä kroonisissa olosuhteissa.

Tyypit

Autofagiaa on kolme tyyppiä. Vaikka ne ovat samanlaisia, niillä kaikilla on erilliset piirteet kunkin tyypin erottamiseksi.

1. Makroautofagia viittaa yllä kuvattuun autofagian prosessiin. Tämä termi on synonyymi autofagialle.
2. Mikroautofagia on samanlainen kuin autofagia siinä mielessä, että se voi imeä ja hajottaa monia erilaisia ​​rakenteita solussa. Ero tässä prosessissa on se, että se ei käytä fagoforia solujen sisällön sitomiseen. Sen sijaan lysosomi vetää solun sisällön sisään ja upottaa materiaalin kalvonsa ympärille hajottaakseen sisällön aminohapoiksi uudelleenkäyttöä varten.
3. Chaperone-välitteinen autofagia on tarkempi menetelmä hajoavien proteiinien kohdentamiseksi. Tässä prosessissa kaperoniproteiinit auttavat siirtämään proteiinin lysosomikalvon läpi, jossa se voidaan hajottaa aminohapoiksi uudelleenkäyttöä varten.

Autofagian indusointi

Autofagian aktivointimenetelmille on omistettu paljon tutkimusta monien terveyshyötyjen vuoksi, mukaan lukien syövän ehkäisy ja homeostaattiset ominaisuudet hermostossa. Se vetoaa kuitenkin myös moniin ihmisiin anti-aging-ominaisuuksien ja lisääntyneiden aineenvaihduntavaikutusten vuoksi.

Farmaseuttinen tutkimus on kasvamassa tunnistamaan tapoja aktivoida selektiivisesti autofagia tietyillä lääkkeillä. Erityisesti farmaseuttinen kiinnostus on löytää tapoja stimuloida autofagian induktiota neurodegeneratiivisten häiriöiden hoitamiseksi.

• Huntingtonin tauti: Resveratrolia, latrepirdiinia ja litiumia tutkitaan autofagian stimuloimiseksi Huntingtonin tautia sairastavilla potilailla.
• Alzheimerin tauti: Resveratroli, nilotinibi, litium, latrepirdiini, metformiini, valproiinihappo, statiinit, nikotiiniamidi ja hydroksiklorokiini voivat auttaa stimuloimaan autofagiaa Alzheimerin taudissa.
• Parkinsonin tauti: Nilotinibi ja statiinit voivat stimuloida autofagiaa Parkinsonin taudissa.
• Amyotrofinen lateraaliskleroosi (ALS): Litium, tamoksifeeni ja valproiinihappo voivat stimuloida autofagiaa potilailla, joilla on ALS.

Edellä lueteltuja lääkkeitä tutkitaan eikä niitä suositella tällä hetkellä. Autofagian indusoinnin tulevaisuus sairauksien hoidossa voi kuitenkin olla lupaava.

Lääkkeiden ulkopuolella paasto joko ajoittain tai pidempään aikaan aiheuttaa myös autofagiaa. Se tekee tämän kuluttamalla soluravinteita. Solutoiminnan ylläpitämiseksi autofagia indusoidaan tuottamaan aminohappoja, joita ei enää ole läsnä.

Lisäksi laihdutus, johon liittyy vähäinen hiilihydraattien saanti, vie keholta helposti saatavat sokerit. Autofagia aktivoidaan osallistumaan aminohappojen muodostumiseen. Aminohappoja voidaan sitten käyttää energian tuottamiseen glukoneogeneesin ja TCA-syklin kautta, koska hiilihydraatteja ei ole helposti saatavilla. Ennen kuin aloitat minkä tahansa ruokavalion, sinun on kuitenkin neuvoteltava lääkärisi kanssa turvallisuuden ja oikean ravitsemuksen varmistamiseksi.

Liittyvät häiriöt

Autofagiaan liittyvät geenit (ATG) tunnistettiin ensimmäisen kerran 1990-luvulla. Siitä lähtien toimintahäiriöiset geenit on yhdistetty häiriöihin, jotka liittyvät autofagian epänormaaliin toimintaan kehossa.

• Staattinen lapsuuden enkefalopatia aikuisikään neurodegeneraatiolla (SENDA) oli ensimmäinen neurodegeneratiivinen häiriö, joka tunnistettiin suhteessa autofagian toimintahäiriöön. Tämä tuli tärkeäksi autofagian roolin tunnistamisessa potentiaalissa hoitaa muita neurodegeneratiivisia häiriöitä autofagiaan kohdistetuilla terapioilla. SENDA: han liittyvä geeni vaikuttaa autofagosomien muodostumiseen. Vaikka yhteys on tunnistettu, kuinka autofagian toimintahäiriö liittyy aivoraudan kertymiseen, ei ole määritetty.
• Vici-oireyhtymä on progressiivinen neurodegeneratiivinen häiriö, joka on resessiivinen geeni (mikä tarkoittaa, että sekä isän että äidin on siirrettävä geeni eteenpäin, jotta lapsi saisi häiriön). Liittyvä geeni vaikuttaa autofagosomien kypsymiseen ja hajoamiseen.
• Perinnöllinen spastinen parapareesi on toinen resessiivinen geenihäiriö, joka on luonteeltaan neurodegeneratiivinen ja vaikuttaa alaraajoihin. Vaikka autofagian roolia häiriössä ei tunneta hyvin, on todettu, että se heikentää autofagosomien muodostumista sekä autofagosomin fuusio lysosomin kanssa.
• Parkinsonin tauti on neurodegeneratiivinen häiriö ja siihen vaikuttaa eri tavalla kuin muihin häiriöihin. Tässä tapauksessa siihen liittyvän geenin uskotaan aiheuttavan mitokondrioiden (energian tuottamiseen liittyvän solurakenteen) selektiivisen hajoamisen autofagian kautta, jota kutsutaan yleisesti mitofagiaksi.
• Crohnin tauti eroaa muista luetelluista häiriöistä, koska se on tulehduksellinen suolistohäiriö. On useita geenejä, joiden tiedetään vaikuttavan autofagiaan, koska se liittyy Crohnin tautiin; nämä samat geenit liittyvät kuitenkin myös moniin muihin prosesseihin. Siksi on epäselvää, onko Crohnin tauti autofagiaan liittyvä häiriö ja olisiko autofagiaan kohdistetut hoidot käyttökelpoisia hoitovaihtoehtoja.
• Syöpä on erilainen kuin muut häiriöt, koska autofagia ei ole geneettisesti sidoksissa, vaan pikemminkin osoittanut siihen liittyviä etuja ja riskejä. Autofagialla on soluja suojaavia ominaisuuksia yrittää estää syöpien muodostumista. Kuitenkin, kun kasvain on todettu, autofagian uskotaan osoittavan samat suojaavat ominaisuudet kuin syöpäsoluilla. Toisin sanoen, kun kasvain on todettu, autofagia auttaa estämään kasvainta tuhoutumasta normaaleissa prosesseissa, joita kehosi on taisteltava syöpää vastaan.

Toisin kuin hoidot, joiden kohteena on autofagian indusointi joillekin sairauksille, syövälle tutkittavat hoidot kohdistuvat autofagian estoon.

Autofagian estämisen kohdentaminen syöpäpotilailla poistaisi kasvainta suojaavat ominaisuudet, jotka autofagian uskotaan vakiinnuttaneen syöpään. Tutkittavat hoidot kohdistuvat autofagiaprosessin lysosomiosaan ja sisältävät lääkkeitä klorokiini ja hydroksiklorokiini.

Sana Verywelliltä

Autofagia on kehosi luonnollinen prosessi, jolla se "kierrättää" soluja ja ylläpitää homeostaasia. Sen etuihin kuuluu tulehdusreaktioiden hallinta ja syövän seurannan lisääminen. Kuitenkin, kun autofagia ei toimi kunnolla kehossa, se on liitetty erilaisiin häiriöihin, kuten Parkinsonin tauti. Vaikka autofagia voi olla suojaava syöpää vastaan, tietyissä tapauksissa se voi todella suojata syöpäsoluja, kun ne ovat muodostuneet elimistöön.

Ensimmäinen uusi Parkinsonin vastainen lääke 10 vuodessa

• Jaa
• Voltti
• Sähköposti
• Teksti