L'autofagia ha un ruolo di significato biologico nella patologia. Cos'è l'autofagia e perché non ha nulla a che fare con la perdita di peso

Fima Sobak era senza dubbio una ragazza colta...
Conosceva una parola...
Era una parola ricca: omosessualità.
Ilf e Petrov

Ebbene, noi, seguendo Fima, considereremo oggi cosa significa una parola altrettanto ricca AUTOFAGIA

Un processo importante nella pratica del digiuno consapevole è la comprensione del processo di autofagia. Certo, puoi morire di fame anche senza questa conoscenza, ovviamente non peggiorerà o migliorerà. Ma la conoscenza è potere, come dico sempre. Più sei cosciente, meglio comprendi i processi che si verificano nel corpo in determinati casi e, in generale, più vivi facile, più sano e più a lungo.

Anche in un corpo umano sano, le cellule sono costantemente danneggiate come parte normale dei processi metabolici. Cosa possiamo dire quando viviamo nella nostra dura ecologia e nella mancanza di nutrienti per il bene dei carboidrati (come parte della vecchia propaganda).
E con l'avanzare dell'età, affrontiamo sempre più il degrado e il danneggiamento delle cellule.
E qui il primo, e molto probabilmente l'unico, mezzo per combattere la "vecchiaia" è l'autofagia.
Lei, come Chip e Dale, si precipita in soccorso, liberando il corpo dalle cellule danneggiate, dalle cellule che invecchiano, dalle cellule che non funzionano più nella giusta misura, ma non lasciano il corpo per un motivo o per l'altro.
Il motivo per cui le cellule che invecchiano, danneggiate e mutate dovrebbero essere rimosse è che possono contribuire a processi infiammatori e varie malattie.

In precedenza, circa 100-150 anni fa, era così in natura, il processo di fame è naturalmente inerente all'uomo. Ma la nostra civiltà moderna e “fresca” ha ucciso tutto questo, avendo partorito invece di una persona ragionevole (Homo sapiens, cioè), una persona che mangia, Consumatore sconsiderato con la lettera maiuscola, non pensando assolutamente alle conseguenze del suo atteggiamento sconsiderato al corpo. È brutto, certo, tutto qui. Ma ognuno è libero di agire, soprattutto con il proprio corpo, a suo piacimento.

Vediamo cos'è autofagia da un punto di vista scientifico.

La parola "autofagia" è stata coniata poco più di quattro decenni fa e deriva dalle parole greche "auto" (che significa sé) e "fagia" (che significa cibo). Auto-colpa, in russo.

autofagia- un processo ordinato e regolato nel corpo che distrugge e ricicla i componenti cellulari. I ricercatori lo credono autofagiaè un meccanismo di sopravvivenza, ovvero il modo in cui il corpo risponde in modo intelligente allo stress per proteggersi.

Ed ecco la citazione esatta dai lavori scientifici:
« autofagia- il processo di degradazione lisosomiale del materiale citoplasmatico. Descritto quasi contemporaneamente all'apoptosi, ma come variante della morte cellulare alternativa, processo di autofagia ha un significato biologico più complesso.

apoptosi, ad esempio, è noto dal 1972, scoperto da John Kerr.

*apoptosi- morte cellulare programmata, a seguito della quale la cellula si rompe in corpi apoptotici separati, limitati dalla membrana plasmatica. I frammenti di una cellula morta vengono rapidamente "mangiati" dai macrofagi o dalle cellule vicine, aggirando lo sviluppo di una reazione infiammatoria.

E anche questo non fa paura, né l'apoptosi né l'autofagia sono una sorta di inquietante processo cannibale. È come se avessi una macchina preferita, ma nel corso degli anni è stata battuta, arrugginita, le parti sono andate fuori uso.

Oppure, per esempio, i pensili della cucina, in uno l'anta è già trattenuta dal moccio, non importa quanto lo ripari, nell'altro gli scaffali sono caduti, le termiti li hanno mangiati, lì è stato graffiato, qui squallido, allentato qui (e infatti il ​​vecchio non va più di moda) ....

E prima di acquistare un'auto nuova o gli stessi armadietti, devi buttare quella vecchia, anche se la tua preferita era e sembrerebbe utile. Ma no. Dalla vecchia spazzatura ci sono sempre solo problemi, e risucchia più tempo e denaro di quanti ne porti benefici.
Così è con il corpo, il processo è lo stesso, la vecchia spazzatura è fuori, per fare spazio al nuovo - questo apoptosi.

D'altra parte, se in macchina, ad esempio, la fiancata è stata solo schiacciata o graffiata, o qualche parte si è rotta, ma la macchina è comunque wow, bene. Nell'armadietto, solo la porta è caduta all'improvviso, quindi non è necessario buttare via tutto, puoi solo sostituire le parti - questo autofagia.

Un tale fenomeno come autofagiaè stato scoperto molto di recente e gli studi sugli animali hanno potuto osservare come autofagia può ringiovanire e promuovere la longevità, giovare al sistema nervoso, al sistema immunitario, al cuore, al metabolismo e alla funzione generale del corpo.

E come si è scoperto nel corso degli studi successivi, l'unico modo per indurre un'autofagia di alta qualità e di lunga durata nel corpo è praticare fame.

Lo sappiamo glucagoneè un antagonista insulina Se l'insulina aumenta, il glucagone diminuisce. E quando insulina scende, allora glucagone vai su. Sappiamo che il processo del mangiare, cioè quando il cibo entra in noi, aumenta insulina - glucagone, rispettivamente, non funziona. E quando non mangiamo (in particolare stiamo morendo di fame), il livello di insulina diminuisce o la produzione di insulina non si attiva affatto, il nostro glucagone.

È affamato alti livelli di glucagone assicura l'avvio dei processi di autofagia: questa è l'essenza della pulizia cellulare. Il corpo riconosce le vecchie cellule, le marca e poi le distrugge.
Tutte queste cellule difettose, mutate o vecchie sono esattamente la stessa spazzatura che deve essere gettata via, è la ragione dell'invecchiamento del corpo.

Ma processo di autofagia la fame (cioè il digiuno) non è solo mangiare cellule vecchie e malate, questo processo stimola anche la produzione ormone della crescita, che a sua volta avvia la produzione di nuove cellule giovani - cioè, morendo di fame, rinnoviamo completamente il nostro corpo.

Come dicevo sopra, tutto è molto semplice, come nella vita: prima che appaiano cose nuove, dobbiamo sbarazzarci di quelle vecchie. Non comprerai mobili nuovi e li metterai accanto a quelli vecchi?!

Il processo di distruzione non è meno importante del processo di creazione, qui tutto è importante, la fame inverte il processo di invecchiamento, sostituendo i vecchi detriti cellulari con nuove strutture.

Il terribile pensiero che le cellule si stiano mangiando a vicenda spaventa le "menti fragili". Molte persone si chiedono se sia dannoso o benefico per il corpo.

Sì, è decisamente buono! Come menzionato sopra - autofagia il processo di "autoalimentazione", che può sembrare piuttosto spaventoso, ma in realtà è un modo normale di svolgere i processi di rinnovamento cellulare del tuo corpo.
In realtà, autofagia così utile da essere oggi chiamata "la chiave per la prevenzione di malattie come Gambero, neurodegenerazione, cardiomiopatia, diabete, malattie pagfegato, Malattie autoimmuni e infezioni"e" l'elisir di giovinezza.

Come mai elisir di giovinezza? Si perchè - autofagia ha molti vantaggi anti-età in quanto aiuta a scomporre e riutilizzare i componenti danneggiati che si verificano nei vacuoli (spazi) all'interno delle cellule. In altre parole, il processo di autofagia funziona fondamentalmente utilizzando i rifiuti generati all'interno delle cellule per creare nuovi materiali da costruzione che aiutano nella riparazione e rigenerazione.

Yoshinori Osumi

Grazie a recenti ricerche e, appunto, compagno Yoshinori Osumi(Non scriverò di lui qui, perché l'intera Internet è già disseminata dei suoi successi), ora lo sappiamo autofagia importante per “purificare” il corpo e proteggerlo dagli effetti negativi dello stress.

Tuttavia, gli scienziati sottolineano ancora che il modo esatto in cui funzionano i processi autofagia sta appena iniziando a farsi capire. Non tutto è stato ancora completamente esplorato.
A che scopo lì, quando avevano appena iniziato a indagare seriamente su questa faccenda. Ecco perché sono sempre sconvolto dal fatto che nessuno abbia ancora studiato seriamente i processi del digiuno a lungo termine. Nessuno affatto. Tutto ciò si basa sul lavoro scientifico di Nikolaev, ma semplicemente non aveva possibilità moderne, non poteva studiare cosa e come accade nelle cellule. Spero che si diano da fare.

Ma torniamo all'autofagia.

Nel processo di autofagia, le parti cellulari vecchie, malate e "obsolete" o non funzionanti si decompongono in amminoacidi, il cui numero aumenta proprio all'inizio del processo di fame.

Sono incluse tre fasi di riciclaggio dei "rifiuti":
Aminoacidi vengono consegnati al fegato per la gluconeogenesi, scomposti in glucosio attraverso il ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA) e diventano ulteriori elementi costitutivi per nuove proteine.

Inoltre, sono anche coinvolti lisosomi, che può abbattere grandi strutture danneggiate come i mitocondri e quindi aiutare a trasportare quelle parti danneggiate da utilizzare per la produzione di carburante.
Per riassumere questo complesso processo, il materiale danneggiato deve essere prima trasportato al lisosoma, quindi smontato e quindi rispedito per il riutilizzo.

I ricercatori suggeriscono (e intendono esplorare queste aree in modo più approfondito) che alcuni dei vantaggi più importanti dell'autofagia includono cose importanti come:

Fornire alle cellule elementi costitutivi ed energia molecolari

Elaborazione di proteine, organelli e aggregati danneggiati

Regolazione della funzione mitocondriale nelle cellule che producono energia, ma possono essere danneggiate dallo stress ossidativo

Purificazione del reticolo endoplasmatico danneggiato e dei perossisomi (parti di cellule).

Proteggere il sistema nervoso e favorire la crescita delle cellule cerebrali e delle cellule nervose. L'autofagia migliora la cognizione, la struttura cerebrale e la neuroplasticità.

Supporta la crescita delle cellule cardiache ed è una protezione contro le malattie cardiache

Rafforzare l'immunità eliminando i patogeni intracellulari

Protezione contro le proteine ​​tossiche mal ripiegate che contribuiscono a una serie di malattie amiloidi (alterazioni patologiche nel cervello)

Protezione della stabilità del DNA

Prevenire danni a tessuti e organi sani (necrosi)

Potenzialmente combattere le malattie neurodegenerative, il cancro e altre malattie complesse.

Una lista enorme, ma finora è tutto in lavorazione.
………..

Esistono diversi tipi di autofagia:

microautofagia, macroautofagia e Autofagia dell'accompagnatore.

Processo di autofagia

Gli esseri umani non sono l'unica specie che beneficia dell'autofagia. In effetti, l'autofagia è stata osservata in lieviti, muffe, piante, vermi, mosche e mammiferi. La maggior parte della ricerca fino ad oggi sull'autofagia è nei ratti e nel lievito. Almeno 32 diversi geni associati all'autofagia (Atg) sono stati identificati da studi di screening genetico. La ricerca continua a dimostrare che il processo autofagico è una risposta molto importante alla fame e allo stress in molte specie.

Tuttavia, i primi due tipi di autofagia si trovano solo in muffe, lieviti, piante, mosche e vermi e così via. e sono considerati tipi non selettivi, cioè possono distruggere ciò che non dovrebbero avere affatto.
A causa della sua "non selettività", l'autofagia potrebbe essere un modo per la cellula di suicidarsi. In questo caso, tutti gli organelli della cellula vengono digeriti, lasciando solo i resti che vengono assorbiti dalle cellule immunitarie: i macrofagi.

Ma c'è il terzo tipo più "magico" di autofagia.
Il terzo tipo è Autofagia dell'accompagnatore, è considerato completamente selettivo.
Cioè, il corpo denatura di proposito le cellule danneggiate e le invia, come già descritto sopra, ai lisosomi fino a quando non vengono completamente digerite. E questo tipo di autofagia è unico per i mammiferi.

Il fattore scatenante del processo autofagico è lo stress: fame, attività fisica estrema e alcuni processi ossidativi e tossici.

Gli scienziati ritengono che l'autofagia sia associata all'apoptosi (morte cellulare che si verifica come una parte normale e controllata della crescita o dello sviluppo di un organismo).

La nostra autofagia selettiva (mammifero) si sta dimostrando infallibile nella rimozione di specifici organelli, ribosomi e aggregati proteici "cattivi" dal corpo. Al momento, non ci sono prove chiare che l'autofagia o l'apoptosi controllino ancora altri processi. Ma alcuni studi lo hanno dimostrato autofagiaè il meccanismo della morte cellulare indipendente dall'apoptosi.

Citazione dal lavoro scientifico:
« autofagia può essere indotto da specie reattive dell'ossigeno, radiazioni ionizzanti, alcuni farmaci antitumorali, la cessazione dei fattori di crescita e soprattutto una diminuzione del contenuto di aminoacidi e ATP nel citosol. Negli ultimi 3 casi, l'autofagia viene attivata come meccanismo compensatorio che fornisce nutrimento alla cellula da fonti endogene. Il paradosso del fenomeno dell'autofagia sta anche nel fatto che essa può fungere non solo come variante dell'attuazione del programma tanatogeno, ma, al contrario, come programma per la sopravvivenza cellulare. È stato dimostrato che se, dopo l'attivazione dell'apoptosi, viene avviato il processo di autofagia, la morte programmata viene annullata.».

Cioè, si scopre che l'autofagia, infatti, può lanciare il programma di morte al contrario?!

E questo è uno dei motivi per cui la connessione tra apoptosi e autofagia viene attivamente studiata.
In connessione con l'influenza reciproca di questi due importanti processi l'uno sull'altro, i colleghi ricercatori ritengono che autofagia può davvero aiutare nel trattamento del cancro e delle malattie neurodegenerative come Il morbo di Alzheimer, grazie alla sua capacità di modulare la morte cellulare.

Alcune delle conseguenze più terribili dell'accumulo di "spazzatura" da parte delle cellule sono il morbo di Alzheimer e il cancro.
In particolare, nel caso del morbo di Alzheimer, c'è un accumulo di proteine ​​anormali che distruggono le cellule cerebrali - beta-amiloidi o proteine ​​tau, che porta alla demenza. Gli scienziati hanno ragionevolmente ipotizzato e stanno ora studiando che il processo di autofagia, che è in grado di ripulire le cellule dalle vecchie proteine, può anche prevenire lo sviluppo della malattia.

Gli stessi scienziati dicono: autofagia può agire come un importante programma terapeutico, proteggendo le cellule sane e rimuovendo quelle dannose”.

"...In futuro, saremo in grado di utilizzare i processi di autofagia sia per proteggere le cellule che non vogliamo uccidere, sia per uccidere e rimuovere le cellule malate".

Il lisosoma "mangia" la cellula

L'autofagia è attiva in tutte le cellule, ma come abbiamo già scoperto, viene indotta solo in risposta a forti stress o mancanza di nutrienti (fame).

Come questa conoscenza può aiutare noi, semplici mortali, per così dire, cittadini. Ciò che può aiutarci è che siamo in grado (e credo che dovremmo) utilizzare "buoni fattori di stress", come l'esercizio e la restrizione alimentare temporanea (fame), per attivare i processi autofagici nel corpo. Entrambe queste strategie sono combinate con benefici come la gestione del peso, l'inibizione delle malattie legate all'età e, di conseguenza, la longevità.

Quando si tratta dell'applicazione pratica di queste conoscenze, e in particolare di stile di vita, abitudini e abitudini alimentari, allora la strategia "dietetica" sotto il nostro controllo è l'unica nel suo genere che può innescare il processo di autofagia -.
Fame- questo è il concetto più semplice che non ti richiede alcun costo aggiuntivo: ti astieni dal cibo per un certo periodo di tempo, il lavoro del pancreas si interrompe, il che significa il rilascio di insulina, e dopo aver utilizzato la "scorta" di glicogeno , il processo di autofagia viene attivato, come reazione alla mancanza di nutrienti.
Un modo gratuito per diagnosticare, curare malattie e prolungare la vita.

Gli studi dimostrano che il digiuno da 24-48 ore a 7 giorni ha probabilmente gli effetti più forti.
Qui, come sempre, sarò indignato, perché non ci sono ancora studi sui periodi di digiuno più lunghi, sebbene siano già riusciti a fare del digiuno anche una tendenza.
Gli scienziati americani erano i più violenti oppositori della fame in generale, intimidendo con la morte i cittadini ignoranti. Ora hanno permesso il digiuno, non sono passati nemmeno cento anni, almeno 1-3-7-14 giorni, grazie a loro e si inchinano a terra))). Ma ancora una volta pensavano che anche i digiuni lunghi di più di una, massimo due settimane, fossero carichi di terribili conseguenze, come la sindrome della rialimentazione.
Questa sindrome è stata descritta dopo la seconda guerra mondiale, quando i prigionieri furono rilasciati dai campi di concentramento. Così, un gran numero di liberati è poi morto, subito dopo la liberazione, non appena hanno iniziato a essere nutriti. Morto per l'alimentazione! Ed è vero.
Ma qui c'è una storia completamente diversa. Prima di tutto, non volevano morire di fame. In secondo luogo, non morivano di fame, ma mangiavano molto male e male, violando molti processi digestivi, ecc.
E sono stati nutriti con niente...

Non possono vivere in pace, dare loro qualcosa per spaventare le persone.
Sembra che abbiano scoperto il vantaggio, e hanno persino dato il Nobel, e l'hanno già trasformato in una moda, ma mi fanno ancora paura.

Insomma, siamo contenti che almeno tali studi esistano! E questo è già un enorme risultato e un enorme passo avanti verso lo studio e la comprensione futuri.

Ma torniamo alla domanda su quando l'autofagia inizia a funzionare.
La cosa strana, nonostante lo studio, nessuno può dare numeri esatti, alcuni dicono dopo 12 ore, altri - 24, altri 48. Frainteso.
Ma per esperienza personale posso dire che non funziona dopo 12, 24 o 48.

Inizia il processo, lo stesso che prima si chiamava " passaggio alla nutrizione endogena", e adesso autofagia, in tre giorni, cioè quando le riserve di glicogeno sono completamente esaurite e l'organismo deve trovare subito cosa mangiare.
Per alcuni, tali azioni sono in qualche modo eccessive e solo il quarto o il quinto giorno ciò accade.
L'IF (digiuno intermittente) che viene così tanto promosso in questo momento è molto, molto buono, ma non si applica all'autofagia. Anche se potrei sbagliarmi. Tuttavia, gli scienziati non mi capiscono in questa materia: cosa è difficile, se stai già studiando il processo, dire nello specifico quando, maledizione, inizia e quando finisce. Per chiarire a una persona quanto deve soffrire la fame e quanti giorni o settimane dovrebbe morire di fame e quanto no. Cosa c'è di più facile...
Di cosa hanno paura (o forse qualcuno vieta?), che tutti inizino a morire di fame e non smettano? L'intera industria alimentare e farmaceutica crollerà?

Comunque.

Gli scienziati affermano che la dieta chetogenica (una dieta ricca di grassi e quasi zero carboidrati) funziona in modo simile al digiuno.
Keto comporta l'assunzione del 75-80% delle calorie giornaliere dai grassi e non più del 5-10% delle calorie dai carboidrati.
Questo, dicono, costringe il corpo a subire grandi cambiamenti mentre i processi metabolici cambiano in modo che il corpo inizi a utilizzare il grasso come carburante invece del glucosio dai carboidrati.

In risposta a questa grave restrizione di carboidrati, il corpo inizia a produrre chetoni, che hanno, tra le altre cose, molte proprietà protettive. Gli studi dimostrano che la chetosi, come la fame, può (?) indurre l'autofagia, che ha funzioni neuroprotettive.
Ad esempio, negli studi sugli animali, i ratti alimentati con una dieta chetogenica per passare all'autofagia hanno ridotto il danno cerebrale durante e dopo le convulsioni.
(Strana ricerca... Ma noi, Nicola II, non siamo scienziati e non possiamo giudicarli molto rigorosamente)...
Tuttavia, anche qui, è lecito ritenere che se l'autofagia è attivata sulla dieta cheto, oltre che sul digiuno, quindi, non può essere utilizzata costantemente, ma solo per scopi medicinali e per un brevissimo tempo. Ma i fan non saranno convinti. Alcuni dicono addirittura di essere stati in cheto per 15 anni, anche se è apparso cinque anni fa….

Un altro "buon stress" che può innescare l'autofagia, dicono gli scienziati, è l'esercizio faticoso. In particolare sollevamento pesi per molte ore e maratoneta.
Uno studio recente ha dimostrato che "l'allenamento innesca l'autofagia in organi selezionati coinvolti nella regolazione metabolica, come muscoli, fegato, pancreas e tessuto adiposo".

Sebbene l'esercizio abbia molti vantaggi, in realtà è una forma di stress perché rompe i tessuti, inducendoli a rigenerarsi e diventare più forti. Non è del tutto chiaro quanto esercizio sia necessario per accendere o prolungare i momenti di autofagia, ma la ricerca suggerisce che un esercizio duro e intenso è probabilmente il più vantaggioso.

Nei tessuti ossei e nei tessuti del muscolo cardiaco, dopo 30 minuti di allenamento, possono (?) accendersi processi di autofagia.

Come la maratona, che rimuove l'intera scorta di glicogeno dal corpo in una modalità potenziata, quasi istantaneamente e letteralmente dopo 3-4 ore di maratona, inizia il processo di autofagia. Interessante. Ma chi può correre tutto il giorno, tranne che per gli atleti professionisti...

Cioè, si scopre che il sollevamento pesi durante il digiuno dovrebbe mostrare effetti autofagici più potenti rispetto al digiuno e all'esercizio da soli.

Puoi fare esercizio mentre digiuni?
In precedenza, a proposito, il sollevamento pesi durante il digiuno era fortemente sconsigliato, giustificandolo con il fatto che "mangia" i muscoli. Ora si è scoperto che né i muscoli né i tessuti sani soffrono e non sono soggetti a conseguenze negative.
Ora possiamo dire con sicurezza: È POSSIBILE. Una persona che fa esercizio fisico affamata può anche sentirsi più energica che in un normale stato di "non fame".

Gli scienziati ora affermano che anche i malati di cancro possono, e persino devono, digiunare ed esercitare per, se non fermare il cancro, almeno ridurre i sintomi e alleviare il decorso della malattia. Ma si consiglia di discuterne prima con il medico. HM.

E un'altra delle qualità più importanti dell'autofagia, secondo i ricercatori, sono le sue proprietà antietà, il ringiovanimento del corpo e il prolungamento della vita.

Il processo di attivazione dell'autofagia è chiaro. Qual è il processo di arresto?

Spegnerlo è ancora più facile che accenderlo. Il pulsante di accensione/spegnimento è CIBO!
Non appena il glucosio o le proteine ​​entrano nel corpo, viene immediatamente prodotta insulina e, insieme o individualmente, interrompono i processi di autodepurazione della cellula. E questo non ne richiede molti. Ad esempio, anche una quantità molto piccola del singolo amminoacido leucina interrompe l'autofagia.
Più facile, come si suol dire, da nessuna parte. Non mangiare - autofagia "attiva", mangiato - cliccato su "spento".

Quindi l'autofagia è una proprietà davvero unica del digiuno perché non si verifica solo con una restrizione calorica o una dieta pazza.

Quando dico che la conoscenza è potere, sottolineo che la comprensione del processo consente di utilizzarlo con successo.
Comprendere il processo del digiuno e dell'autofagia ci riporta al ciclo naturale di cibo-fame-nutrizione-fame, ma non ai tentativi variabili o costanti di seguire diverse diete restrittive. Il digiuno e l'autofagia ci forniscono una potente pulizia cellulare nella fase di digiuno e la crescita cellulare nella fase di alimentazione, cioè ciò che dovrebbe essere: armonia ed equilibrio. E la vita è cosa, questo è equilibrio e armonia...

Ma c'è un altro regalo degli scienziati.

Dopo il processo di autofagia, e dopo la fine del digiuno (e più precisamente, una settimana dopo la fine del digiuno), l'organismo produce urgentemente le proprie cellule staminali, che vengono utilizzate per sostituire i "difetti rimossi" e, in generale, per ripristinare e ringiovanire il corpo. Una volta interrotta con l'introduzione di cellule staminali esterne, donatrici, per ringiovanire il corpo, gli scienziati si sono scoraggiati. Ci sono troppi effetti collaterali negativi.
Ma lo studio del tema dell'autofagia sul digiuno e la scoperta della produzione delle proprie cellule staminali ha generato nuovo interesse e nuove ricerche. Cosa non può che gioire.
Attendiamo chiarimenti.

Su questa nota gioiosa, forse, finirò per oggi.

Sii giovane e in salute!

Yul Ivanchey

PS Volevo pubblicare un video su come si verifica il processo di autofagia, ma, purtroppo, per qualche motivo non ci sono video del genere su Internet. Luogo inesistente. Era strano, ho pensato, perché il premio Nobel era già stato distribuito, doveva esserci almeno del materiale video, ma…….
Divertiti guardando un video su come funziona il nostro sistema immunitario, non meno curioso. Penso che il processo di autofagia sia più o meno lo stesso.

In media, un chilogrammo di patatine costa duecento volte di più di un chilogrammo di patate.

Ultimamente ho ricevuto sempre più domande sull'autofagia. All'inizio, questa ondata di interesse per la biologia molecolare mi ha sorpreso. Ma si è scoperto che il fatto è che vari "istruttori nutrizionali" raccomandano di fare lunghe pause tra i pasti, qualcosa come il digiuno della durata di 14-16 ore, e chiamano questo processo autofagia.

Presumibilmente, durante un tale digiuno, il corpo ricicla le cellule vecchie, malate e danneggiate e ne crea di nuove, giovani e sane. E presumibilmente è stato per l'invenzione di una tale "dieta" che lo scienziato giapponese Yoshinori Osumi ha ricevuto il premio Nobel.

Per dirla in parole povere, tutte queste storie non sono vere. Ma una risposta breve in questa situazione, mi sembra, non basta. Pertanto, capiamo nel dettaglio.

Yoshinori Ohsumi esiste davvero, è un biologo, lavora nel campo della biologia molecolare. E ha vinto il premio Nobel per "aver scoperto il meccanismo dell'autofagia, l'autofagocitosi, in cui le cellule affamate usano le proprie proteine ​​come fonte di nutrimento". Ma non ha nulla a che fare con la perdita di peso e il ringiovanimento del corpo. Penso che il signor Osumi sarebbe molto sorpreso se venisse a conoscenza di una tale interpretazione del suo lavoro.

Cos'è l'autofagia

Questo è un meccanismo che si trova nelle cellule degli organismi eucarioti, dal lievito all'uomo, che impedisce l'accumulo di quantità anormali di proteine ​​nella cellula, assicurando che le proteine ​​vengano riciclate quando vengono sintetizzate in modo eccessivo. In caso di fame, la scomposizione dei componenti cellulari promuove la sopravvivenza cellulare mantenendo i livelli di energia cellulare.

L'autofagia è coinvolta nel mantenimento dell'omeostasi degli organismi viventi eliminando i microrganismi patogeni che hanno invaso il citoplasma.

Nella malattia, l'autofagia è considerata in alcuni casi come una risposta adattativa allo stress, che promuove la sopravvivenza, e in altri, promuove la morte cellulare e la malattia (morbo di Alzheimer, malattia coronarica, ecc.).

Come funziona l'autofagia a scala corporea

Affinché le cellule possano svolgere funzioni vitali, il corpo ha bisogno di sintetizzare le proteine, che consistono in amminoacidi. Cioè, affinché le cellule funzionino normalmente, hanno bisogno di aminoacidi essenziali che fungono da fonte di nutrienti.

Durante la fame, quando i nutrienti si esauriscono e la fornitura di aminoacidi viene interrotta, possono essere causati all'organismo gravi danni associati alla morte cellulare. Tuttavia, si ritiene che le cellule possano temporaneamente evitare questo danno attraverso l'autofagia.

Quando si verifica l'autofagia, parte della proteina sempre presente nella cellula viene scomposta in peptidi o amminoacidi. Tuttavia, evitare la fame con l'autofagia è temporaneo e non può aiutare se la fame persiste per molto tempo. E quando l'autofagia progredisce eccessivamente, porta alla morte cellulare.

Il ruolo dell'autofagia nella prevenzione e nella provocazione di malattie

Come è già chiaro da quanto scritto sopra, l'autofagia non può essere definita un processo inequivocabilmente benefico o inequivocabilmente dannoso. Tutto dipende dalla situazione specifica e dall'intensità del processo.

Ad esempio, l'autofagia gioca un ruolo importante nel cancro. E il ruolo può essere completamente opposto. Può sia proteggere dal cancro distruggendo cellule potenzialmente pericolose, sia promuovere la progressione del cancro aiutando le cellule tumorali a sopravvivere.

L'autofagia nella malattia di Alzheimer è dannosa. I ricercatori del RIKEN Center in Giappone hanno scoperto che la mancanza di autofagia nei neuroni impedisce la secrezione di amiloide-beta e la formazione di placche amiloidi nel cervello. Gli stessi dati sono stati ottenuti dai ricercatori dell'Università di Saragozza.

Ma nella forma ereditaria del morbo di Parkinson, al contrario, la mancanza di autofagia provoca l'accumulo di componenti che causano la morte dei neuroni.

Nelle malattie del sistema cardiovascolare, l'autofagia colpisce sia positivamente che negativamente. Nelle prime fasi, ad esempio, dell'ipertensione, l'autofagia aiuta a riparare i tessuti più velocemente, ma se iperattivata può aumentare il danno tissutale. Soprattutto considerando il fatto che la capacità rigenerativa dei tessuti del miocardio è estremamente limitata.

Poiché l'interruzione dell'autofagia è implicata nella patogenesi di un'ampia gamma di malattie, gli scienziati di tutto il mondo stanno facendo grandi sforzi per identificare o creare farmaci in grado di regolarla. Non solo accelerare, ma anche rallentare o addirittura fermarsi.

Che cosa ha a che fare l'autofagia con la perdita di peso e il ringiovanimento?

Nessuna perdita di peso di sicuro. Nel contesto della nutrizione, l'autofagia è un meccanismo che consente di mantenere l'omeostasi durante il digiuno, lo sforzo fisico elevato, ecc. Si può dire che grazie all'autofagia, il corpo può tranquillamente morire di fame per qualche tempo, ottenendo gli aminoacidi necessari dai propri tessuti. Cioè, è una funzione che preserva la vita del corpo durante le interruzioni nell'ottenimento del cibo.

Poiché l'eccesso di peso non è affatto proteine ​​in eccesso, ma grasso in eccesso, è assolutamente incomprensibile come gli aderenti all'“autofagia per dimagrire” generalmente associassero questo processo alla perdita di peso.

Anche il ringiovanimento è un problema. Il fatto che una cellula sia morta non significa che quella nuova formata al suo posto sarà di qualità migliore e nessuno può garantire che non sarà una cellula tumorale maligna.

Sebbene, ovviamente, non si debba escludere che le disfunzioni dell'autofagia giochino un ruolo in molte malattie legate all'età. Ad esempio, gli scienziati sono stati in grado di aumentare la durata della vita di nematodi e moscerini della frutta aumentando l'autofagia. Ma data la differenza di nematodi e fisiologia umana e il ruolo dell'autofagia nelle malattie neurodegenerative e cardiovascolari, non si può dire che gli stessi metodi porteranno ad un aumento della durata della vita umana.

In generale, per trarre conclusioni sull'impatto del processo di autofagia sull'aspettativa di vita, dovremo attendere che i ricercatori studino in modo completo questo processo e ottengano risposte inequivocabili.

Riassumendo quanto sopra, si può dire solo una cosa. Non c'era nessuna "pillola miracolosa" per la perdita di peso, e no. Per perdere peso, sentirti meglio e sembrare più giovane, devi usare il vecchio modo semplice: mangia bene, fai esercizio e dormi a sufficienza.

“Che diavolo è una restrizione alimentare? Devi fare scorta di glicogeno". un collega ha scritto sotto il mio post su Facebook e ha raccolto diversi Mi piace sotto il commento.

Io, nel frattempo, ho imparato i tre pasti al giorno (rari casi di 4 pasti nelle lunghe giornate in bicicletta) e mi sono allenato a stomaco vuoto. Tuttavia, per qualche tempo questo pensiero mi perseguitava e ho deciso finalmente di capirlo. E le domande erano:

• Come funziona il glicogeno?
• Posso fare esercizio in sicurezza per più di 2 ore senza cibo durante un allenamento?
• Cosa mi succede quando il glucosio si esaurisce?
• E soprattutto per me: l'allenamento a lungo termine può essere sicuro per l'insulino-resistenza?

Ma non avrei mai pensato che la ricerca di questa domanda mi avrebbe portato a un allenamento consapevole a stomaco vuoto e alla ricerca sul fenomeno dell'autofagia.

Allora cominciamo con lei.

Cos'è l'autofagia

Infatti, come dicono molte fonti, autofagiaè un processo poco compreso che contribuisce alla naturale perdita di peso, alla salute e alla longevità. Accanto a questi fatti compare il nome dello scienziato giapponese Yoshinori Osumi, insignito del Premio Nobel per la Medicina nel 2016 per la scoperta e lo studio dei meccanismi autofagia e vinci il jackpot a $ 932.000. Qui voglio segnalarlo subito autofagia come fenomeno, è stato scoperto molto prima, dagli sforzi di un biochimico belga di nome Christian De Duve, di cui poco dopo.

Si ritiene che autofagia- questo è uno dei modi per liberare le cellule dagli organelli non necessari.

In totale, ci sono circa 100 trilioni di cellule nel nostro corpo.

Ecco il numero approssimativo di giorni necessari per il completo rinnovamento cellulare:

• 60-80 giorni per un ciclo completo di rinnovamento cellulare della pelle
• 120-150 giorni per il completo rinnovamento del sangue
• 150-180 giorni - e hai un nuovo fegato! Ricorda? Sai cosa fare con queste informazioni?
• 15-16 anni e hai nuove cellule di tutti i tessuti muscolari

Pertanto, più velocemente le nostre cellule si rinnovano e migliori sono queste cellule, più a lungo siamo belli, sani e giovani. Meccanismo autofagia può essere eseguito naturalmente, ad esempio:

• digiuno
• restrizione di carboidrati (dieta)

Per renderlo più facile da capire autofagia Parliamo prima di tutto Insulina, Glucosio, Glicogeno e Glucagone.

Sull'immagine: Autofagosoma al microscopio

Insulina

Un ormone che è già stato studiato su e giù. Insulina uno degli ormoni prodotti dal pancreas in risposta a Glucosio nel corpo umano. Sì, questo significa insulina nel sangue dovrebbe aumentare quando il cibo contenente glucosio entra nel corpo.

Cosa succede a un atleta che mangia una barretta sportiva prima dell'allenamento? Più precisamente, da “quale serbatoio” verrà consumato il carburante durante l'allenamento?

Abbiamo mangiato una barretta -> aumento dell'insulina. L'aumento dell'insulina provocherà l'apporto di energia dai carboidrati. Se l'allenamento è breve, lo finiremo con i carboidrati.

Un'altra variante:

Non mangiamo niente -> iniziamo a correre -> niente carboidrati -> energia dai grassi!

Benefici dell'allenamento con l'energia dai grassi

Sulle lunghe corse, i carboidrati da soli non forniscono energia. Il tasso di produzione di energia dai carboidrati appena consumati è molto inferiore al tasso di combustione.

Se vuoi correre in lungo e in largo, diciamo una maratona, anche con i gel, il corpo passerà a ottenere energia dai grassi per 30-35 km.

Quando si corre con i grassi, il corpo ha bisogno del 30% in più di ossigeno per ottenere 1 kcal rispetto a quando si corre con i carboidrati.

Ora immagina come ti sentiresti negli ultimi chilometri di una maratona se non ci fossero corse lunghe (2+ ore) durante l'allenamento o se fossi riempito con un sacco di carboidrati prima dell'allenamento e ci corressi sopra.

Glucosio

Glucosio considerato uno dei principali tipi di energia. Glicogeno, oltre a questo un po' di più - questa è una forma di archiviazione Glucosio. In arrivo Glucosio il collegamento in una catena forma un polisaccaride - Glicogeno. Che è immagazzinato nei muscoli e nel fegato.

Per un intenso lavoro muscolare in condizioni di mancanza di ossigeno, l'energia è sufficiente per circa 60-120 secondi. In questo momento, come risultato del meccanismo della glicolisi anaerobica, il glucosio viene scomposto in lattato o acido lattico. Successivamente, viene attivato il meccanismo della glicolisi aerobica (la scomposizione del glucosio nei prodotti di decadimento finali con il rilascio della massima quantità di energia). Più l'atleta è allenato, prima si attiva il processo di glicolisi aerobica e meno lattato o acido lattico si accumula nel fegato. Ciò significa che il processo di acidificazione muscolare avviene PIÙ TARDI e si corre PIÙ LUNGO.

Glicogeno

Glicogeno forma una riserva di energia. Se lo guardi in modo lineare, allora 1 unità di glicogeno contiene meno calorie rispetto, ad esempio, all'energia rilasciata da 1 unità di grasso bruciato. Sì, ricordiamo già che per 1 kcal da grasso è necessario il 30% in più di ossigeno. Ma comunque!

Azione glicogenoè nel fegato, ma anche i muscoli sanno come immagazzinare Glicogeno, e in grandi quantità. Dopo qualche ora di scorta glicogeno fine e Insulina gocce nel sangue.

Ma il nostro corpo ha sempre un piano B!

Glucagone

Piano B: il pancreas produce un altro potente ormone chiamato Glucagone. egli è un antagonista dell'insulina e di conseguenza aumenta il livello Glucosio nel sangue. Glucagone in grado di convertire gli aminoacidi (proteine). glucosio!

Anche il cervello ha bisogno di energia per funzionare. Qui Glucosio tornerà anche utile! Il cervello non sa come ottenere energia dai grassi, ma può da Glucosio e non ne ha nemmeno bisogno Insulina.

Prendi la catena?

Glucagone -> Aumento del glucosio -> Ricarica della batteria cerebrale

Ok, il cervello funziona. Ma insulina come non era, e non, come correre? Sul grasso!

Glucagone stimola la lavorazione dei grassi. Glucagone colpisce i recettori che contribuiscono a ottenere energia dai grassi e più una persona è allenata, più questi recettori ha. È lo sviluppo e la crescita del numero di recettori che possono essere influenzati dal glucagone a cui mira l'allenamento a lungo termine. Un numero maggiore di recettori consente di risparmiare carboidrati negli ultimi chilometri di distanze di maratona.

Schema di interazione Glucosio e insulina:

Come funziona il glucagone

Nella foto: Christian De Duve

Nei lontani anni '50, Christian De Duve ha esplorato Glucagone e Insulina ha condotto esperimenti su cellule di ratto e l'ha notato sotto l'influenza Glucagone organelli precedentemente sconosciuti iniziarono ad apparire nelle cellule del fegato, che in seguito chiamò lisosomi. Ha anche suggerito che questi lisosomi sono progettati per generare energia dai rifiuti contenuti nelle cellule.

Si è scoperto che mentre la cellula ha abbastanza energia - lisosomi non raccogliere immondizia. Il marker della presenza di energia per la cellula è sempre lo stesso - Insulina. C'è Insulina – lisosomi stanno dormendo. Una volta Insulina finisce - Glucagone dà un segnale lisosomi avviare la raccolta dei rifiuti nelle celle. È così che funziona l'autofagosoma e Christian De Duve ha chiamato questo processo autofagia.

Spazzatura Christian De Duve nomina i componenti subcellulari danneggiati e le proteine ​​inutilizzate.

Nel nostro corpo ogni giorno viene creato un numero enorme di cellule, che possono contenere componenti cellulari malate, deboli, errate, non standard e non necessarie. Di conseguenza, le cellule iniziano a funzionare in modo errato e possono portare all'Alzheimer, al Parkinson o al cancro. Pertanto, è molto importante sbarazzarsi della spazzatura e l'autofagia aiuta il corpo a essere più sano. Risulta così autocannibalismo.

Come avviare l'autofagia

Ci sono due modi per correre Autofigia:

1. Fame

Correre

Torniamo a correre a stomaco vuoto. Probabilmente hai già capito la connessione. Andare ad allenarsi al mattino, senza mangiare prima di correre insulina pochissimo nel corpo. Così Glucagone Con lisosomi iniziare la loro attività molto prima che se avessimo gettato la farina d'avena o un paio di panini prima dell'allenamento. Puoi, ovviamente, iniziare autofagia e durante l'allenamento prima del quale hai mangiato. Ma poi ci vorrà molto più tempo per correre, fino a quando Insulina, ancora una volta, non finirà.

Fame

Può anche causare crescita Glucagone, ma è molto più lento rispetto a quando è in esecuzione. I pasti frequenti, che ci dicono costantemente da tutte le fonti, al contrario, aiutano a mantenere il livello insulina nel sangue, che non consente l'avvio dei processi di autofagia. È necessario studiare ulteriormente e in modo approfondito come digiunare correttamente per beneficiare del digiuno.

Maratona e autofagia

Mettiamo tutto quanto sopra in uno scenario coerente per correre una maratona.

Circa 2 ore dopo il lancio, le scorte si esauriscono Glucosio e glicogeno, il livello inizia a salire Glucagone, i grassi iniziano a decomporsi trasformandosi in energia. Glucagone avvierà il processo autofagia, la spazzatura è in fiamme, le cellule sono felici! Tu, come un maratoneta, un paio di giorni dopo la partenza, come nuovo!

Tornando all'inizio del mio articolo, voglio dire: sì, forse ho bisogno di fare scorta di glicogeno, ma il mio corpo e io saremo felici quando si esaurirà.

L'esercizio a lungo termine è sicuro per l'insulino-resistenza?

Per cominciare, l'insulino-resistenza è il problema di portare l'insulina nelle cellule del corpo.

Ci possono essere diverse ragioni per i problemi con l'insulina che entra nelle cellule. Se hai visto il video qui sopra, ne conosci già almeno 3:

1. Problemi con la produzione di insulina
2. Problemi con il movimento del glucosio
3. Qualcosa non va con i recettori cellulari

Ci sono ancora più ragioni che possono provocare le cause dei problemi di ingresso dell'insulina nelle cellule (scusate la tautologia, spero sia chiaro). Ma immagina di aprire e chiudere regolarmente e inutilmente la porta dell'armadio della cucina. Siete d'accordo che comincerà a scricchiolare molto prima che se fosse aperto in caso di necessità?

In conclusione, tornando alla sicurezza di correre a bassi livelli di insulina, voglio dire che non solo è sicuro, ma anche come si rivela utile. Nel caso in cui, porta sempre con te un gel Nutrend grande.

Ogni cellula del nostro corpo accumula "spazzatura" nel tempo. autofagia - questo è un processo in cui i lisosomi (organi cellulari interni) del nostro corpo digeriscono i detriti intracellulari - inclusa l'elaborazione di strutture cellulari danneggiate, che provocano il ringiovanimento. prolungare la vita è autofagia .

• Nel corso dell'attività vitale del corpo umano si verificano due processi opposti: la sintesi di nuove proteine ​​e nuove cellule, e la “riparazione-pulizia” di quelle vecchie (si verifica anche per autofagia ).
• Quando i principali sforzi del corpo sono diretti alla sintesi di nuove proteine, allora autofagia rallenta un po'. Guasti e detriti si stanno accumulando e accelerando.
• Quando, al contrario, domina autofagia , quindi l'invecchiamento rallenta, ma viene soppressa anche la sintesi di nuove proteine.

Fattori che accelerano la sintesi di nuove proteine, ma inibiscono la riparazione di quelle vecchie - provocatori dell'invecchiamento del corpo:

1. Un gran numero di aminoacidi e metionina negli alimenti BCA. Questi amminoacidi sono attivamente coinvolti nella costruzione di nuove strutture nel corpo. E con un eccesso, la massa muscolare cresce (come nei bodybuilder), ma rallenta autofagia e accelerare il processo di invecchiamento. Ci sono molti aminoacidi BCA e metionina nelle uova, nella carne rossa, in.
2. Un gran numero di carboidrati "veloci" nella dieta. I carboidrati veloci si trovano in tutti.
3. Assunzione di integratori sportivi: aminoacidi BCA, metionina, proteine.

Fattori che inibiscono la sintesi di nuove proteine ​​e attivano processi autofagia (riparazione di vecchie strutture) - stimolanti del ringiovanimento del corpo:

1. (usare solo acqua, caffè e tè senza zucchero e senza latte). Quando il corpo non riceve nuovi materiali da costruzione dall'esterno (aminoacidi BCA, metionina), cerca di ottenerli digerendo i detriti intracellulari e sintetizzando da essi i grassi, le proteine ​​e i carboidrati necessari alla vita. E la digestione di vecchie strutture cellulari ( autofagia ) - esso una corretta pulizia del corpo .
2. Assunzione di determinati farmaci. Ad esempio: rapamicina,. La metformina inibisce l'attività della TOR chinasi, stimolando i processi autofagia .
3. Mangiare una volta ogni due settimane per 2-3 giorni solo verdure crude e. Le verdure crude sono estremamente povere di aminoacidi BCA, metionina e carboidrati veloci. Durante tale nutrizione, il corpo non riceve tutti i materiali da costruzione necessari per la crescita e inizia a riceverlo digerendo i detriti intracellulari e sintetizzando da esso i grassi, le proteine ​​e i carboidrati necessari alla vita. Ecco perché la digestione delle vecchie strutture cellulari ( autofagia ) - esso una corretta pulizia del corpo .
4. - Riduzione del 30% dell'apporto calorico per tutta la vita. Quando la dieta viene ridotta, viene ridotta anche l'assunzione degli stessi aminoacidi BCA, metionina e carboidrati veloci nel corpo, il che porta al consumo attivo di detriti intracellulari da parte dei lisosomi e al ringiovanimento del corpo.

In questo modo, autofagia è un vero mezzo per inibire il processo di invecchiamento. (Influenza della ricerca scientifica autofagia sui processi di invecchiamento: http://www.scienceagainstaging.com/Books/OBZOR_razvorot-final.pdf - pagine 71 - 119). Ma uno strumento come il digiuno 24-36 ore a settimana non è disponibile per tutti. L'alimentazione calorica ottimale non è realistica da osservare per tutta la vita: puoi solo limitare e. L'assunzione di farmaci va bene, ma un effetto maggiore può essere ottenuto in modo complesso. Ecco perché il modo più conveniente ed economico è mangiare esclusivamente verdure crude e acqua per 2-3 giorni di seguito ogni due settimane. Per così dire giorni di digiuno.

autofagia — una corretta pulizia del corpo

Conclusione: una dieta (solo verdure crude e acqua) ogni due settimane per 2-3 giorni rallenta il processo di invecchiamento e prolunga la vita di una persona.

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Ministero della Salute dell'LPR Istituzione statale dell'LPR Dipartimento di istologia, citologia ed embriologia "Lugansk State Medical University intitolata a San Luca" d.m.s., prof. Kashchenko Svetlana Arkadievna Argomento: "La morte cellulare: l'autofagia e il suo ruolo nella cancerogenesi" Preparato da: Shilov M.A. studente della Facoltà di Odontoiatria ll classe 46 gruppo Relatore: Candidato di Scienze Mediche, Assoc. Kuveneva ON Lugansk 2018

Yoshinori Ohsumi ha vinto nel 2016 il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per la sua scoperta dei meccanismi dell'autofagia.

1. Microautofagia: macromolecole e frammenti di membrana entrano nel lisosoma mediante invaginazione della sua membrana. 2. Macroautofagia - la formazione di autofagosomi che si combinano con i lisosomi per formare autofagolisosomi. La macroautofagia è controllata da specifici geni Atg (gene correlato all'autofagia) ed è coinvolta nel processo di degradazione dei mitocondri, del reticolo endoplasmatico, dei perossisomi, dei ribosomi, nonché di varie proteine, lipidi e RNA. 3. Autofagia dipendente da chaperone: il trasporto mirato di proteine ​​denaturate nei lisosomi per la degradazione, avviene con l'aiuto delle proteine ​​chaperone Hsp70 e delle proteine ​​LAMP-2 (proteina di membrana associata al lisosoma di tipo 2A).

Esistono tre vie principali per la regolazione dell'autofagia: la via di segnalazione PI3K di classe I (attivata in risposta a fattori di crescita) la via di segnalazione PI3K di classe III (regolata dal numero di aminoacidi nella cellula) e la via di segnalazione LKB1/AMPK, che è sensibile al livello di ATP. Uno dei componenti principali delle vie di segnalazione di cui sopra è la chinasi mTOR.

Autofagia: il processo di degradazione lisosomiale del materiale citoplasmatico Tipi: Microautofagia, Macroautofagia, Autofagia chaperone-dipendente Stadi: Inizio, Allungamento, Formazione di autofagosomi, Formazione di autolisosomi

2 Il biologo cellulare giapponese Yoshinori Ohsumi ha vinto nel 2016 il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per la sua scoperta dei meccanismi dell'autofagia. 3 L'intensa ricerca degli ultimi 30 anni nel campo della biologia cellulare, dell'immunologia e della medicina ha portato alla scoperta di vari tipi di morte cellulare regolata da vie di segnalazione sia generali che specifiche e realizzata sotto l'influenza di vari fattori. Secondo l'ultima classificazione pubblicata nel 2012, esistono 12 tipi di morte cellulare (4 principali e 8 aggiuntive). I tipi più comuni di morte cellulare includono apoptosi, autofagia, cheratinizzazione e necrosi. Tra gli atipici sono descritti anoikis, paraptosi, piroptosi, paranecrosi, entosi, degenerazione walleriana (degenerazione secondaria delle fibre nervose), netosi, catastrofe mitotica. L'apoptosi (antico greco πόπτωσις caduta delle foglie) è un processo regolato di morte cellulare programmata, a seguito del quale la cellula si rompe in corpi apoptotici separati limitati dalla membrana plasmatica Cheratinizzazione La cornificazione è un tipo specifico di morte cellulare che si verifica nell'epidermide Necrosi è un processo di morte cellulare associato alla violazione dell'integrità della membrana plasmatica, alla degradazione degli organelli, al gonfiore e alla vacuolizzazione della cellula, alla condensazione e alla degradazione aspecifica del DNA. L'autofagia è un processo di utilizzazione di organelli e macromolecole cellulari, necessari per il riciclo del proprio materiale cellulare, per la differenziazione, lo sviluppo e il mantenimento dell'omeostasi corporea. Anoikis aggiuntivo è un caso speciale di morte cellulare per apoptosi, che si verifica in risposta a un'adesione cellulare impropria (legame alla matrice extracellulare) o alla sua perdita. La pirotosi è un tipo di morte cellulare necrotica programmata, in cui, a seguito dell'attivazione della caspasi 1, l'integrità della membrana plasmatica viene violata e il contenuto della cellula viene rilasciato rapidamente all'esterno. paranecrosi Il cannibalismo cellulare (CC) è il fenomeno in cui una cellula invade un'altra cellula, determinando strutture cellula-in-cellula. Un caso speciale di CC - entosi (linfoblasti) Degenerazione walleriana - distrofia e disintegrazione delle fibre nervose che si verificano quando i corpi cellulari dei neuroni sono danneggiati o quando un nervo è attraversato ea causa della perdita dell'influenza trofica dei neuroni. La netosi è un processo di morte cellulare programmata, accompagnata dal rilascio di una trappola extracellulare di neutrofili da parte di un neutrofilo. Morte cellulare programmata da parte di un neutrofilo La catastrofe mitotica è la morte di una cellula a causa di gravi violazioni della mitosi, come il ritardo dei cromosomi in meta- e anafase, K-mitosi, ecc.

4 Una cellula è considerata morta quando si verifica uno dei seguenti eventi: - la cellula ha perso l'integrità della membrana plasmatica; - la cellula, compreso il nucleo, ha subito la frammentazione in corpi discreti; -la cellula morta oi suoi frammenti vengono assorbiti dalle cellule vicine (in vitro). 5 Durante l'apoptosi si verifica la frammentazione in corpi apoptotici, ma non durante l'autofagia. 6 L'autofagia (dal greco αυτος "sé" e φαγειν "è": auto-mangiante) è un meccanismo cellulare per l'utilizzo di proteine, complessi proteici e organelli cellulari in eccesso o danneggiato, svolto dai lisosomi della stessa cellula. 7L'autofagia svolge diverse importanti funzioni: 1. ottenere nutrienti durante la fame 2. supportare l'omeostasi cellulare e l'immunità cellulare 3. eliminare gli organelli danneggiati 8Incentivi per innescare l'autofagia: 1. mancanza di fattori di crescita o carenza di nutrienti 2. presenza di organelli danneggiati (mitocondri, perossisomi) 3. Stress ossidativo o tossico 9 Segni di autofagia Parziale condensazione della cromatina Picnosi del nucleo Assenza di frammentazione nucleare e cellulare nelle ultime fasi della morte Aumento del numero di autofagosomi e autofagolisosomi Aumento dell'attività lisosomiale Aumento dell'apparato di Golgi

10Tipi di autofagia Microautofagia: macromolecole e frammenti della membrana entrano nel lisosoma per invaginazione della sua membrana (Digestione proteica) Macroautofagia: formazione di autofagosomi che si combinano con i lisosomi per formare autofagolisosomi. La macroautofagia è controllata da specifici geni Atg (gene correlato all'autofagia) ed è coinvolta nel processo di degradazione dei mitocondri, del reticolo endoplasmatico, dei perossisomi, dei ribosomi, nonché di varie proteine, lipidi e RNA. L'autofagia chaperone-dipendente, il trasporto mirato di proteine ​​denaturate nei lisosomi per la degradazione, si verifica con l'aiuto delle proteine ​​chaperone Hsp70 e delle proteine ​​LAMP-2 (proteina di membrana associata al lisosoma di tipo 2A). 11 Tipi di autofagia contemporaneamente 12 Fasi dell'autofagia 1. Iniziazione 2. Allungamento 3. Formazione di autofagosomi 4. Formazione di autolisosomi

13Sono stati identificati più di 30 diversi geni e proteine ​​coinvolti in questo processo. Il complesso iniziatore funge da nucleo (base) per avviare l'assemblaggio de novo della membrana autofagosomica. È costituito da Beclin-1, proteine ​​della famiglia Bcl-2, Vps (smistamento proteico vacuolare) chinasi-34 e Atg14L. Un gran numero di proteine ​​prende parte all'ulteriore crescita della membrana, ma il ruolo principale in questo processo è assegnato a due sistemi di coniugazione simili all'ubiquitina. La proteina simile all'ubiquitina Atg12 si coniuga con Atg5 tramite Atg7 e Atg10. Il complesso Atg5-Atg12 risultante interagisce con Atg16L1 e quindi partecipa all'allungamento della membrana autofagosomica. Il secondo sistema di coniugazione richiede la presenza della proteina LC3I (proteina 1 catena leggera 3). Successivamente, LC3I viene scisso dalla proteasi Atg4B in LC3II, che, dopo la coniugazione con PE (fosfatidiletanolamina), viene convertito in una proteina autofagosomica legata alla membrana che è direttamente coinvolta nella formazione della membrana. Dopo che la membrana è stata assemblata, tutte le proteine ​​coinvolte in questo processo la lasciano, ad eccezione di LC3II. Atg2 e Atg18 vengono reclutati per rimuovere la transmembrana Atg9. I meccanismi di ancoraggio (attracco) e fusione dell'autofagosoma con l'autolisosoma sono simili a quelli che si verificano durante la fusione di altre vescicole. Le proteine ​​SNARE (Vam3, Vam7, Vti1 e Ykt6) e i loro omologhi sono coinvolte in questi processi.La proteinasi B e la lipasi Atg15 sono coinvolte nella degradazione della membrana interna (quella esterna si fonde con l'autolisosoma). 14 Regolazione dell'autofagia Esistono tre vie principali per la regolazione dell'autofagia: la via di segnalazione PI3K (Fosfoinositide-3-chinasi) di classe I (attivata in risposta a fattori di crescita) la via di segnalazione PI3K (Fosfoinositide-3-chinasi) di classe III ( regolata dal numero di aminoacidi nella cellula) via di segnalazione LKB1/AMPK, (la chinasi B1 (LKB1) è una proteina che controlla la crescita cellulare e il metabolismo tissutale della protein chinasi attivata da AMP) che è sensibile ai livelli di ATP. Uno dei componenti principali delle vie di segnalazione di cui sopra è la chinasi mTOR. 15 subito dopo

16 Inoltre, l'autofagia è un importante partecipante ai processi di differenziazione e trasformazione cellulare, invecchiamento, cancerogenesi, embriogenesi, metabolismo, risposta immunitaria, cardiomiopatia, fame, ematopoiesi, ecc. È noto che la proprietà più importante delle cellule neoplastiche è la soppressione dell'apoptosi in essi.Evitare l'apoptosi aumenta notevolmente la vitalità di una cellula neoplastica, rendendola meno sensibile ai fattori di immunità antitumorale e agli effetti terapeutici.Le cellule tumorali sono caratterizzate da cambiamenti genetici che portano all'indebolimento di varie vie di induzione dell'apoptosi.Il ruolo di l'autofagia nella cancerogenesi è stata stabilita e confermata. Tuttavia, non si può non notare l'incoerenza dei dati di letteratura sul suo ruolo nella trasformazione neoplastica. Da un lato, il processo di autofagia dovrebbe favorire lo sviluppo e la sopravvivenza cellule tumorali, liberandole dalle molecole non necessarie, agendo così come promotore della formazione del tumore. D'altra parte, ci sono prove sufficienti che l'autofagia può diventare un soppressore del tumore. Ad esempio, l'espressione del Beclin-1 esogeno (uno dei principali regolatori dei meccanismi molecolari dell'autofagia) riduce la capacità proliferativa delle cellule tumorali in vitro, nonché il loro potenziale cancerogeno in vivo. Un'altra prova della funzione soppressore dell'autofagia è il fatto che i topi eterozigoti in cui un allele del gene Beclin1 è inattivato sono inclini allo sviluppo spontaneo di tumori, ad esempio l'adenocarcinoma del polmone e del fegato. Va notato che l'autofagia è importante non solo nella fase di trasformazione cellulare, ma anche nei processi di progressione del tumore, vale a dire, invasione e metastasi. I possibili meccanismi dell'influenza dell'autofagia sui processi di cancerogenesi sono mostrati in Fig. 3. 6. In primo luogo, numerosi studi hanno dimostrato che la soppressione dell'autofagia porta all'accumulo di mitocondri danneggiati e aggregati proteici nella cellula. Ciò comporta una cascata di eventi, come lo stress ossidativo, il danno al DNA e l'instabilità genomica, che alla fine promuovono la trasformazione delle cellule in cellule tumorali. Il secondo potenziale meccanismo per il coinvolgimento dell'autofagia nella carcinogenesi si basa sul fatto che, se l'apoptosi è bloccata nelle cellule tumorali, la soppressione dell'autofagia provoca la morte cellulare per necrosi. Ciò porta allo sviluppo di un focolaio di infiammazione, che attira varie cellule, come i macrofagi, che contribuisce alla formazione e alla crescita di un tumore solido. Studi recenti hanno dimostrato che l'autofagia è necessaria anche per l'invecchiamento indotto da oncogeni. L'invecchiamento sembra essere una fase di arresto irreversibile del ciclo cellulare, che limita il processo di divisione della cellula danneggiata. È stato dimostrato che l'autofagia viene attivata durante l'invecchiamento causato da oncogeni e danni al DNA, che impedisce la trasformazione cellulare e conferma la funzione di soppressore dell'autofagia nella cancerogenesi. Inoltre, è necessario notare la funzione promotore dell'autofagia nella cancerogenesi. A differenza delle normali cellule tumorali, hanno un maggiore bisogno di nutrienti e ossigeno a causa della loro proliferazione illimitata. In assenza delle sostanze necessarie, si verificano ipossia e stress metabolico, che è particolarmente caratteristico dei tumori solidi debolmente vascolarizzati. Pertanto, nelle cellule all'interno del tumore, c'è un aumento dell'autofagia rispetto alle cellule di superficie, che le aiuta a evitare la morte. Inoltre, l'effetto promotore dell'autofagia si verifica nelle fasi avanzate della progressione del tumore durante l'invasione e la metastasi. Ad esempio, quando una cellula epiteliale si stacca dalla matrice extracellulare, si attiva il processo di autofagia, che aiuta la cellula ad evitare l'anoikis, che è una condizione necessaria per diffondersi oltre il focus primario. L'autofagia svolge un ruolo importante nella protezione delle cellule tumorali dalla chemioterapia, aiutandole a evitare l'apoptosi, che in alcuni casi contribuisce alla progressione della malattia.

18 Conclusioni: Autofagia: il processo di degradazione lisosomiale del materiale citoplasmatico Si verifica: microautofagia, macroautofagia, autofagia chaperone-dipendente Fasi: iniziazione, allungamento, formazione di autofagosomi, formazione di autolisosomi.