тялото

През 2016 г. Нобеловата асамблея в Каролинска институт присъди Нобелова награда за физиология или медицина на Йошинори Осуми за неговите открития на механизми за автофагия.

Но какво е автофагия? Думата произлиза от гръцкото auto (self) и phagein (да се яде). Така че думата буквално означава да се изядеш. По същество това е механизмът на тялото да се отърве от всички разрушени, стари клетъчни машини (органели, протеини и клетъчни мембрани), когато вече няма достатъчно енергия, за да го поддържа. Това е регулиран, подреден процес за разграждане и рециклиране на клетъчните компоненти.

Съществува подобен, по-известен процес, наречен апоптоза, известен също като програмирана клетъчна смърт. Клетките, след определен брой разделяне, са програмирани да умрат. Макар че в началото това може да звучи някак зловещо, осъзнайте, че този процес е от съществено значение за поддържането на добро здраве. Да предположим например, че притежавате кола. Обичате тази кола. Имате страхотни спомени в него. Обичате да я карате.

Но след няколко години тя започва да изглежда някак победена. След още няколко не изглежда толкова страхотно. Колата ви струва хиляди долари всяка година за поддръжка. Разпада се през цялото време. По-добре ли е да го държите наоколо, когато не е нищо друго освен куп боклуци? Очевидно не. Така че се отървете от него и си купите шикозна нова кола.

Същото се случва и в тялото. Клетките стават стари и нежелани. По-добре е те да бъдат програмирани да умрат, когато приключи техният полезен живот. Звучи наистина жестоко, но това е животът. Това е процесът на апоптоза, при който клетките са предопределени да умрат след определен период от време. Това е като лизинг на кола. След известно време се отървавате от колата, независимо дали все още работи или не. След това получавате нова кола. Не е нужно да се притеснявате, че ще се повреди във възможно най-лошия момент.

Автофагия - заместване на старите части на клетката

Същият процес се случва и на подклетъчно ниво. Не е задължително да подменяте цялата кола. Понякога просто трябва да смените батерията, да изхвърлите старата и да вземете нова. Това се случва и в клетките. Вместо да убиете цялата клетка (апоптоза), вие искате да замените само някои части от клетката. Това е процесът на автофагия, при който подклетъчните органели се унищожават и се възстановяват нови, които да го заместят. Старите клетъчни мембрани, органели и други клетъчни отломки могат да бъдат премахнати. Това става чрез изпращането му към лизозомата, която е специализирана органела, съдържаща ензими за разграждане на протеините.

За първи път автофагията е описана през 1962 г., когато изследователите отбелязват увеличаване на броя на лизозомите (частта от клетката, която унищожава нещата) в чернодробните клетки на плъхове след вливане на глюкагон. Ученият с Нобелова награда Кристиан де Дюв измисли термина автофагия. Повредените подклетъчни части и неизползваните протеини се маркират за унищожаване и след това се изпращат в лизозомите, за да завършат работата.

Един от ключовите регулатори на автофагията е киназата, наречена бозайникова мишена на рапамицин (mTOR). Когато mTOR се активира, той потиска автофагията, а когато е в латентно състояние, го насърчава.

Какво активира автофагията?

Лишаването от хранителни вещества е ключовият активатор на автофагията. Не забравяйте, че глюкагонът е нещо като хормон, противоположен на инсулина. Това е като играта, която играхме като деца - „противоположния ден“. Ако инсулинът се покачи, глюкагонът спада. Ако инсулинът намалее, глюкагонът се покачва. Докато се храним, инсулинът се покачва, а глюкагонът намалява. Когато не ядем (бързо), инсулинът намалява, а глюкагонът се покачва. Това повишаване на глюкагона стимулира процеса на автофагия. Всъщност гладуването (повишава глюкагона) осигурява най-големия известен тласък на автофагията.

Постенето всъщност е много по-полезно, отколкото просто стимулиране на автофагия. Прави две добри неща. Чрез стимулиране на автофагията ние изчистваме всички наши стари, неприятни протеини и клетъчни части. В същото време гладуването стимулира и хормона на растежа, който казва на тялото ни да започне да произвежда някои нови зашеметяващи части за тялото. Ние наистина даваме на нашите тела цялостно обновяване.

Трябва да се отървете от старите неща, преди да можете да поставите нови неща. Помислете за обновяване на вашата кухня. Ако имате стари лайм зелени шкафове в стил от 70-те години, трябва да ги изхвърлите, преди да поставите нови. Така че процесът на унищожаване (отстраняване) е също толкова важен, колкото и процесът на създаване. Ако просто се опитате да поставите нови шкафове, без да изваждате старите, няма да изглежда толкова горещо. Така гладуването може по някакъв начин да обърне процеса на стареене, като се отърве от старите клетъчни боклуци и ги замени с нови части.

Силно контролиран процес

Автофагията е силно регулиран процес. Ако избяга извън контрол, това би било вредно, така че трябва да бъде внимателно контролирано. В клетките на бозайници пълното изчерпване на аминокиселините е силен сигнал за автофагия, но ролята на отделните аминокиселини е по-променлива. Нивата на аминокиселините в плазмата обаче варират само малко. Смята се, че аминокиселинните сигнали и сигналите за растежен фактор/инсулин се сближават по пътя на mTOR - понякога наричан главен регулатор на сигнализирането на хранителни вещества.

И така, по време на автофагия старите клетъчни компоненти се разграждат до съставните аминокиселини (градивният елемент на протеините). Какво се случва с тези аминокиселини? В ранните етапи на глад нивата на аминокиселини започват да се увеличават. Смята се, че тези аминокиселини, получени от автофагия, се доставят в черния дроб за глюконеогенеза. Те също могат да се разградят до глюкоза чрез цикъла на трикарбоксилната киселина (TCA). Третата потенциална съдба на аминокиселините е да бъдат включени в нови протеини.

Последиците от натрупването на старите нежелани протеини навсякъде могат да се видят при две основни състояния - болестта на Алцхаймер (AD) и рак. Болестта на Алцхаймер включва натрупване на анормални протеини - или амилоид бета, или протеин Tau, който омазнява мозъчната система. Въпреки че все още нямаме доказателства за клинични изпитвания за това, би имало смисъл, че процес като автофагия, който има способността да изчисти стария протеин, може да предотврати развитието на AD.

Какво изключва автофагията? Храня се. Глюкозата, инсулинът (или намаленият глюкагон) и протеините изключват този процес на самопочистване. И не е нужно много. Дори малко количество аминокиселина (левцин) може да спре автофагията настинка. Така че този процес на автофагия е уникален за гладуването - нещо, което не може да се намери при просто ограничаване на калориите или диета.

Тук има баланс, разбира се. Вие се разболявате от твърде много автофагия, както и от твърде малко. Което ни връща към естествения цикъл на живота - пиршество и бързо. Не постоянна диета. Това позволява растеж на клетките по време на хранене и клетъчно прочистване по време на гладуване - баланс. Животът е всичко за баланса.

Искате ли да опитате на гладно? Вижте нашето пълно ръководство за начинаещи: