Съдържание
Автофагията е ключов процес, който поддържа клетките на тялото ви в правилен баланс или това, което ние наричаме хомеостаза. Популярна поговорка за устойчивост за околната среда е „Намаляване, повторна употреба, рециклиране“. В много начини автофагията е естественият процес, който прави и трите тези неща за вашето тяло. Терминът „автофагия“ идва от латинската дума, която означава „самоядство“. Това е така, защото процесът на автофагия разгражда части от вашите клетки, за да ги рециклира при създаването на нови клетки.Цитоплазмата се състои от течност вътре в клетката (с изключение на ядрото). По време на автофагия цитоплазмата и органелите (малки структури със специфични функции) се отстраняват и рециклират. Този процес поддържа тялото ви в равновесие чрез самоотстраняване на клетки, които вече не функционират оптимално или правилно.
Докато автофагията помага да поддържате тялото си в равновесие, има и нарушения, които нарушават нормалните процеси на автофагия, което води до хронично заболяване. Невродегенеративните разстройства като болестта на Паркинсон имат генетични връзки с това, че са свързани с дисфункция при автофагия.
Ползи
Автофагията има важни ефекти, които се проявяват както в клетката, така и извън нея. Вътре в клетката автофагията помага за намаляване на оксидативния стрес, увеличаване на геномната стабилност (което помага за предотвратяване на рак), увеличаване на биоенергийния метаболизъм и увеличаване на елиминирането на отпадъците.
Извън клетката автофагията помага да се намали възпалителният отговор, да се увеличи невроендокринната хомеостаза, да се увеличи наблюдението на рака от имунната система и да се увеличи елиминирането на стареещите клетки.
Ползите от функциите на автофагията минимизират риска от заболяване, насърчават способността ви за остаряване и в крайна сметка спомагат за увеличаване на продължителността на живота ви.
Процес
Автофагията обикновено се предизвиква от гладуването на хранителни вещества в клетката. Смята се, че инсулинът потиска автофагията, докато глюкагонът може да активира процеса.
След хранене тялото ви освобождава инсулин, докато гладуването води до освобождаване на глюкагон, тъй като кръвната захар на тялото ви започва да намалява. Глюкагонът сигнализира на тялото ви да използва гликоген в черния дроб, за да повиши кръвната захар. След като се активира автофагията, процесът протича в четири стъпки.
- Секвестрация: По време на тази стъпка две мембрани (наречени фагофори) се удължават и в крайна сметка затварят цитоплазмата и органелите, които по-късно ще бъдат разградени. Тази двойна мембрана се превръща в органела, известна като автофагозома. Обикновено съдържанието, погълнато от автофагозомата, се избира, тъй като е в обхвата. Автофагозомите обаче могат да бъдат селективни, тъй като мембраната може да инициира автофагия, когато има взаимодействие с определени протеини в клетката.
- Транспорт до лизозома: Автофагозомите не могат директно да се свържат с лизозома, така че първо се сливат с междинна структура, наречена ендозома. Автофагозомата, която е слята с ендозома, сега се нарича амфизома, която лесно може да се слее с лизозома.
- Деградация: Това може да започне след сливане с лизозома. След сливането с амфизомата, лизозомата освобождава ензими (известни като хидролази), които разграждат материалите, които са били в оригиналната автофагозома. Тази структура, пълна с разграден клетъчен материал, сега е известна или като автолизозома, или като автофаголизозома.
- Използване на продуктите от разграждането: Това може да се случи, след като всички клетъчни материали се разграждат до аминокиселини. След като бъдат изнесени от автолизозомата в клетъчната течност, аминокиселините след това могат да бъдат използвани повторно.
Четвъртият и последен етап в крайна сметка е свързан с гладуването на клетъчните хранителни вещества. Използването на продуктите от разграждането в крайна сметка е необходимо за осигуряване на аминокиселини за глюконеогенеза (процес, при който тялото синтезира глюкоза от невъглехидратни източници). Аминокиселините служат като енергиен източник за трикарбоксилния (TCA) цикъл и тези аминокиселини могат да бъдат рециклирани в синтезиране на нови протеини.
Процесите на автофагия са важни за поддържането на баланс или хомеостаза в организма. Във всеки един момент всеки един или и трите могат да бъдат използвани, за да отговорят на нуждите на тялото. Тези процеси обаче не могат да се поддържат дългосрочно, за да подпомогнат оцеляването на клетките при хронични състояния.
Видове
Има три вида автофагия. Въпреки че са сходни, всеки от тях има различни характеристики, за да разграничи всеки тип.
- Макроавтофагия се отнася до описания по-горе процес на автофагия. Този термин е синоним на автофагия.
- Микроавтофагия е подобен на автофагията, тъй като може да погълне и разгради много различни структури в клетката. Разликата в този процес е, че той не използва фагофор за секвестиране на клетъчното съдържание. Вместо това лизозомата изтегля клетъчното съдържание и поглъща материала около мембраната си, за да разгради съдържанието до аминокиселини за повторна употреба.
- Чаперон-медиирана автофагия е по-специфичен метод за насочване към протеини, които трябва да бъдат разградени. В този процес, протеините шаперон помагат за транслокацията на протеина през лизозомната мембрана, където той може да се разгради до аминокиселини за повторна употреба.
Индуциране на автофагия
Има много изследвания, посветени на методите за активиране на автофагията поради многото ползи за здравето, включително профилактика на рака и хомеостатични свойства в нервната система. Въпреки това, той също се харесва на много хора поради свойствата против стареене и увеличените метаболитни ефекти.
Фармацевтичните изследвания нарастват, за да се идентифицират начини за селективно активиране на автофагия с определени лекарства. По-специално, има фармацевтичен интерес да се идентифицират начини за стимулиране на индуцирането на автофагия, за да се помогне при невродегенеративни нарушения.
- Болест на Хънтингтън: Ресвератрол, латрепирдин и литий се изследват за стимулиране на автофагия при пациенти с болестта на Хънтингтън.
- Болест на Алцхаймер: Ресвератрол, нилотиниб, литий, латрепирдин, метформин, валпроева киселина, статини, никотинамид и хидроксихлорохин могат да помогнат за стимулиране на автофагията при болестта на Алцхаймер.
- Болест на Паркинсон: Нилотиниб и статини могат да стимулират автофагията при Паркинсон.
- Амиотрофна странична склероза (ALS): Литий, тамоксифен и валпроева киселина могат да стимулират автофагията при пациенти с ALS.
Всички лекарства, изброени по-горе, се изследват и в момента не се препоръчват за употреба. Въпреки това бъдещето на предизвикване на автофагия за лечение на болести може да е обещаващо.
Извън фармацевтичните продукти гладуването с прекъсвания или за по-продължителни периоди от време предизвиква и автофагия. Това се прави чрез изчерпване на клетъчните хранителни вещества. За да се поддържа клетъчната функция, автофагията се индуцира да произвежда аминокиселини, които вече не присъстват.
Освен това диетата, която включва нисък прием на въглехидрати, лишава тялото от лесно достъпни захари. Аутофагията се активира, за да участва в генерирането на аминокиселини. След това аминокиселините могат да се използват за осигуряване на енергия чрез глюконеогенеза и TCA цикъл, тъй като въглехидратите не са лесно достъпни. Преди да започнете каквато и да е диета обаче, трябва да се консултирате с Вашия лекар, за да сте сигурни в безопасността и правилното хранене.
Свързани нарушения
Гените, свързани с автофагията (ATG), са идентифицирани за първи път през 90-те години. Оттогава дисфункционалните гени са свързани с нарушения, свързани с ненормална функция на автофагията в организма.
- Статична енцефалопатия в детството с невродегенерация в зряла възраст (SENDA) е първото невродегенеративно разстройство, идентифицирано във връзка с дисфункцията на автофагията. Това стана важно при идентифицирането на ролята на автофагията в потенциала за лечение на други невродегенеративни разстройства с терапии, насочени към автофагия. Генът, свързан със SENDA, влияе върху образуването на автофагозоми. Докато връзката е идентифицирана, как дисфункцията на автофагията е свързана с натрупването на мозък в мозъка, не е определено.
- Синдром на Vici е прогресивно невродегенеративно разстройство, което е рецесивен ген (което означава, че и бащата, и майката трябва да предадат гена, за да може детето да има разстройството). Свързаният ген влияе върху това как автофагозомите узряват и се разграждат.
- Наследствена спастична парапареза е друго рецесивно генно разстройство, което има невродегенеративен характер и засяга долните крайници. Въпреки че ролята на автофагията в разстройството не е добре разбрана, е установено, че тя уврежда образуването на автофагозоми, както и влошава сливането на автофагозомата с лизозомата.
- болестта на Паркинсон е невродегенеративно разстройство и се повлиява по различен начин от други разстройства. В този случай се смята, че асоциираният ген причинява селективно разграждане на митохондриите (клетъчна структура, свързана с генерирането на енергия) чрез автофагия, обикновено наричана митофагия.
- болест на Крон се различава от другите изброени нарушения, тъй като е възпалително разстройство на червата. Има няколко гена, за които се знае, че влияят на автофагията, тъй като тя се отнася до болестта на Crohn; същите тези гени обаче са свързани и с много други процеси. Следователно не е ясно дали болестта на Crohn е свързано с автофагия разстройство и дали терапиите, насочени към автофагия, биха били жизнеспособни възможности за лечение.
- Рак се различава от другите разстройства, тъй като автофагията не е свързана с генетиката, а по-скоро демонстрира ползи и рискове, свързани с нея. Автофагията има защитни свойства на клетките, за да се опита да предотврати образуването на рак. След установяването на тумор обаче се смята, че автофагията демонстрира същите защитни свойства, но за раковите клетки. С други думи, след като се установи тумор, автофагията помага да се предотврати разрушаването на тумора от нормални процеси, които тялото ви трябва да се бори с рака.
За разлика от терапиите, насочени към индуциране на автофагия за някои заболявания, при рак, изследваните терапии са насочени към инхибиране на автофагия.
Насочването към инхибиране на автофагията при пациенти с рак би премахнало тумор-защитните свойства, които се смята, че автофагията е установила при рак. Изследваните терапии са насочени към лизозомната част от процеса на автофагия и включват лекарствата хлорохин и хидроксихлорохин.
Дума от Verywell
Автофагията е естественият процес на тялото ви, чрез който „рециклира“ клетките и поддържа хомеостазата. Неговите предимства включват управление на възпалителни реакции, както и увеличаване на наблюдението на рака. Въпреки това, когато автофагията не функционира правилно в организма, тя е свързана с различни заболявания като болестта на Паркинсон. Въпреки че автофагията може да бъде защитна срещу рак, в някои случаи тя може действително да защити раковите клетки, след като те се установят в тялото.
Първото ново лекарство против Паркинсон от 10 години- Дял
- Флип
- електронна поща
- Текст