Mga uri at mekanismo ng autophagy

Mayroon na ngayong tatlong uri ng autophagy: microautophagy, macroautophagy at chaperone-dependent autophagy. Sa panahon ng microautophagy, ang mga macromolecule at mga fragment ng mga lamad ng cell ay nakuha lamang ng lysosome. Sa ganitong paraan, maaaring matunaw ng cell ang mga protina kapag may kakulangan ng enerhiya o materyal na gusali (halimbawa, sa panahon ng gutom). Ngunit ang mga proseso ng microautophagy ay nagaganap din sa ilalim ng mga normal na kondisyon at sa pangkalahatan ay hindi pumipili. Minsan ang mga organel ay natutunaw din sa panahon ng microautophagy; Kaya, ang microautophagy ng mga peroxisome at bahagyang microautophagy ng nuclei, kung saan ang cell ay nananatiling mabubuhay, ay inilarawan sa lebadura.

Sa macroautophagy, ang isang rehiyon ng cytoplasm (kadalasang naglalaman ng ilang uri ng organelle) ay napapalibutan ng isang compartment ng lamad na katulad ng tangke ng endoplasmic reticulum. Bilang resulta, ang lugar na ito ay pinaghihiwalay mula sa natitirang bahagi ng cytoplasm sa pamamagitan ng dalawang lamad. Ang ganitong mga double-membrane organelles na nakapalibot sa mga excised organelles at cytoplasm ay tinatawag na autophagosome. Ang mga autophagosome ay pinagsama sa mga lysosome upang bumuo ng mga autophagolysosome, kung saan ang mga organel at ang iba pang mga nilalaman ng autophagosome ay natutunaw.
Tila, ang macroautophagy ay hindi rin pumipili, bagaman madalas na binibigyang diin na sa tulong nito ang cell ay maaaring mapupuksa ang "hindi napapanahong" organelles (mitochondria, ribosomes, atbp.).
Ang ikatlong uri ng autophagy ay chaperone-mediated. Sa pamamaraang ito, ang direktang transportasyon ng mga bahagyang denatured na protina mula sa cytoplasm ay nangyayari sa pamamagitan ng lysosome membrane papunta sa cavity nito, kung saan sila ay natutunaw. Ang ganitong uri ng autophagy, na inilarawan lamang sa mga mammal, ay hinihimok ng stress. Ito ay nangyayari sa partisipasyon ng cytoplasmic chaperone proteins ng hsc-70 family, auxiliary proteins at LAMP-2, na nagsisilbing membrane receptor para sa complex ng chaperone at protein na dadalhin sa lysosome.
Sa autophagic na uri ng cell death, lahat ng organelles ng cell ay natutunaw, nag-iiwan lamang ng mga cellular debris na nasisipsip ng mga macrophage.

Regulasyon ng autophagy

Sinasamahan ng Autophagy ang buhay ng anumang normal na cell sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ang pangunahing stimuli para sa pagpapahusay ng mga proseso ng autophagy sa mga cell ay maaaring

• kakulangan ng nutrients
• ang pagkakaroon ng mga nasirang organelles sa cytoplasm
• ang pagkakaroon ng bahagyang denatured na mga protina at ang kanilang mga pinagsama-samang sa cytoplasm

Bilang karagdagan sa gutom, ang autophagy ay maaaring maimpluwensyahan ng oxidative o nakakalason na stress.
Ang mga genetic na mekanismo na kumokontrol sa autophagy ay kasalukuyang pinag-aaralan nang detalyado sa lebadura. Kaya, ang pagbuo ng mga autophagosome ay nangangailangan ng aktibidad ng maraming mga protina ng pamilyang Atg (mga protina na nauugnay sa autophagosome). Ang mga homologue ng mga protina na ito ay natagpuan sa mga mammal (kabilang ang mga tao) at mga halaman.

Ang kahalagahan ng autophagy sa normal at pathological na mga proseso

Ang Autophagy ay isa sa mga paraan upang alisin ang mga cell ng mga hindi kinakailangang organelles, pati na rin ang katawan ng mga hindi kinakailangang mga cell.
Ang autophagy ay lalong mahalaga sa panahon ng embryogenesis, sa panahon ng tinatawag na self-programmed cell death. Sa ngayon, ang variant na ito ng autophagy ay mas madalas na tinatawag na caspase-independent apoptosis. Kung ang mga prosesong ito ay nagambala at ang mga nasirang selula ay hindi naalis, kung gayon ang embryo ay kadalasang nagiging hindi mabubuhay.
Minsan, salamat sa autophagy, ang cell ay maaaring magbayad para sa kakulangan ng nutrients at enerhiya at bumalik sa normal na paggana. Sa kabaligtaran, sa kaso ng pagtindi ng mga proseso ng autophagy, ang mga cell ay nawasak, at sa maraming mga kaso ang kanilang lugar ay kinuha ng connective tissue. Ang ganitong mga karamdaman ay isa sa mga sanhi ng pagpalya ng puso.
Ang mga kaguluhan sa proseso ng autophagy ay maaaring humantong sa mga nagpapaalab na proseso kung ang mga bahagi ng mga patay na selula ay hindi maalis.
Ang mga autophagy disorder ay gumaganap ng isang partikular na mahalaga (kahit na hindi lubos na nauunawaan) na papel sa pagbuo ng mga myopathies at neurodegenerative na sakit. Kaya, sa Alzheimer's disease, sa mga proseso ng mga neuron sa mga apektadong lugar ng utak, mayroong isang akumulasyon ng mga hindi pa nabubuong autophagosome, na hindi dinadala sa cell body at hindi nagsasama sa mga lysosome. Ang mutant huntingtin at alpha-synuclein - mga protina na ang akumulasyon sa mga neuron ay nagdudulot ng Huntington's disease at Parkinson's disease, ayon sa pagkakabanggit - ay kinuha at natutunaw ng chaperone-dependent autophagy, at ang pag-activate ng prosesong ito ay pumipigil sa pagbuo ng kanilang mga pinagsama-sama sa mga neuron.

Tingnan din

Panitikan

• Huang J, Klionsky D.J. Autophagy at sakit ng tao. Ikot ng Cell. 2007 Agosto 1;6(15):1837-1849
• Takahiro Shintani at Daniel J. Klionsky/Review/ Autophagy in Health and Disease: A Double-Edged Sword/Science, 2004, Vol. 306, hindi. 5698, pp. 990-995

Mga link

Wikimedia Foundation. 2010.

Tingnan kung ano ang "Autophagy" sa iba pang mga diksyunaryo:

- (auto + Greek phagein ay) ang proseso ng pagkasira ng mga bahagi ng mga cell o buong mga cell sa pamamagitan ng lysosomes ng data o iba pang mga cell, halimbawa. na may involution ng matris pagkatapos ng panganganak... Malaking medikal na diksyunaryo

Diagram na nagpapakita ng cytoplasm, kasama ang mga bahagi nito (o organelles), sa isang tipikal na selula ng hayop. Mga Organela: (1) Nucleolus (2) Nucleus (3) ... Wikipedia

Lysosome (mula sa Greek na λύσις dissolve at soma body) cellular organelle na 0.2–0.4 µm ang laki, isa sa mga uri ng vesicle. Ang mga single-membrane organelle na ito ay bahagi ng vacuome (endomembrane system ng cell). Ang iba't ibang uri ng lysosome ay maaaring ituring na hiwalay... ... Wikipedia

- (mula sa Greek lýsis decay, decomposition at soma body) na mga istruktura sa mga selula ng mga organismo ng hayop at halaman na naglalaman ng mga enzymes (mga 40) na may kakayahang magbuwag (lysing) ng mga protina, nucleic acid, polysaccharides, lipids (kaya ang pangalan). .. ... Great Soviet Encyclopedia

- ... Wikipedia

Andrea Solario. Madonna na may Green Cushion (circa 1507, Louvre). Ang pagpapasuso, o natural na pagpapakain, ay isang paraan ng nutrisyon para sa isang bagong panganak... Wikipedia

Ministri ng Kalusugan ng LPR State Institution LPR "Lugansk State Medical University na pinangalanang St. Luke" Department of Histology, Cytology at Embryology Head ng departamento. Doctor of Medical Sciences, Prof. Kashchenko Svetlana Arkadyevna Paksa: "Pagkamatay ng cell: autophagy at papel nito sa carcinogenesis" Inihanda ni: Shilov M.A. mag-aaral ng Faculty of Dentistry ll k. 46 pangkat Scientific supervisor: kandidato ng mga medikal na agham, associate professor. Kuveneva O.N. Lugansk 2018

Ang 2016 Nobel Prize sa Physiology o Medicine ay iginawad kay Yoshinori Ohsumi para sa kanyang pagtuklas ng mga mekanismo ng autophagy.

1. Microautophagy - ang mga macromolecule at mga fragment ng lamad ay pumapasok sa lysosome sa pamamagitan ng invagination ng lamad nito. 2. Macroautophagy - ang pagbuo ng mga autophagosome, na pinagsama sa mga lysosome upang bumuo ng mga autophagolysosome. Ang Macroautophagy ay kinokontrol ng mga tiyak na Atg (autophagy-related gene) na mga gene at kasangkot sa pagkasira ng mitochondria, endoplasmic reticulum, peroxisomes, ribosomes, pati na rin ang iba't ibang mga protina, lipid at RNA. 3. Chaperone-dependent autophagy - nakadirekta sa transportasyon ng mga denatured na protina sa mga lysosome para sa pagkasira, ay nangyayari sa tulong ng mga chaperone protein na Hsp70 at LAMP-2 na protina (lysosome-associated membrane protein type 2A).

Mayroong tatlong pangunahing landas para sa regulasyon ng autophagy: ang PI3K class I signaling pathway (na-activate bilang tugon sa growth factor), ang class III PI3K signaling pathway (na kinokontrol ng dami ng amino acids sa cell), at ang LKB1/AMPK signaling pathway, na sensitibo sa mga antas ng ATP. Ang isa sa mga pangunahing bahagi ng mga daanan ng senyas na nakalista sa itaas ay ang mTOR kinase.

Autophagy: ang proseso ng lysosomal degradation ng cytoplasmic material Mga Uri: Microautophagy, Macroautophagy, Chaperone-dependent autophagy Mga Yugto: Initiation, Elongation, Formation ng autophagosome, Formation ng autolysosome Ang papel ng autophagy sa carcinogenesis: ito ay napakahalaga dahil maaari itong kumilos bilang pareho isang tagataguyod ng pagbuo ng tumor at isang suppressor.

2 Ang 2016 Nobel Prize sa Physiology o Medicine ay iginawad sa Japanese cell biologist na si Yoshinori Ohsumi para sa kanyang pagtuklas sa mga mekanismo ng autophagy. 3 Ang masinsinang pagsasaliksik sa nakalipas na 30 taon sa cell biology, immunology at medisina ay humantong sa pagtuklas ng iba't ibang uri ng cell death, na kinokontrol ng parehong pangkalahatan at partikular na signaling pathways at naiimpluwensyahan ng iba't ibang salik. Ayon sa pinakabagong klasipikasyon, na inilathala noong 2012, mayroong 12 uri ng cell death (4 na pangunahing at 8 karagdagang). Ang pinakakaraniwang uri ng pagkamatay ng cell ay kinabibilangan ng apoptosis, autophagy, keratinization, at nekrosis. Kabilang sa mga atypical, anoikis, paraptosis, pyroptosis, paranecrosis, entosis, Wallerian degeneration (pangalawang pagkabulok ng nerve fibers), netosis, at mitotic catastrophe ay inilarawan. Ang Basic Apoptosis (sinaunang Greek πόπτωσις leaf fall) ay isang regulated na proseso ng programmed cell death, bilang resulta kung saan ang cell ay nahahati sa mga indibidwal na apoptotic body na limitado ng plasma membrane Keratinization Keratinization isang partikular na uri ng cell death na nangyayari sa epidermis Necrosis ay isang proseso ng pagkamatay ng cell na nauugnay sa paglabag sa integridad ng lamad ng plasma, pagkasira ng mga organelles, pamamaga at vacuolization ng cell, condensation at nonspecific na pagkasira ng DNA. Ang Autophagy ay ang proseso ng pagre-recycle ng mga cellular organelle at macromolecule na kailangan para sa pag-recycle ng sariling cellular material para sa pagkita ng kaibahan, pagbuo at pagpapanatili ng homeostasis ng katawan. Ang karagdagang anoikis ay isang espesyal na kaso ng pagkamatay ng cell sa pamamagitan ng apoptosis, na nangyayari bilang tugon sa hindi wastong pagdikit ng cell (koneksyon sa extracellular matrix) o pagkawala nito. cellular apoptosis - pagdikit ng cell sa extracellular matrix Paraptosis - Nailalarawan ang programmed cell death ng isang makabuluhang antas ng vacuolization ng cytoplasm at pamamaga ng mitochondria. Ang pyroptosis ay isang uri ng naka-program na necrotic cell death, kung saan, bilang resulta ng pag-activate ng caspase 1, ang integridad ng plasma membrane ay nasisira at ang mga nilalaman ng cell ay mabilis na inilabas sa labas. plasma membrane paranecrosis Mga nonspecific na pagbabago sa cell sa ilalim ng impluwensya ng anumang nakakapinsalang kadahilanan. paranecrosis Ang Cellular cannibalism (CC) ay isang phenomenon kung saan ang isang cell ay sumalakay sa isa pang cell, na nagreresulta sa pagbuo ng mga cell-in-cell na istruktura. Ang isang espesyal na kaso ng CC ay entosis (lymphoblasts). Ang Wallerian degeneration ay dystrophy at disintegration ng nerve fibers na nangyayari kapag ang mga cell body ng mga neuron ay nasira o kapag ang isang nerve ay tumawid at sanhi ng pagkawala ng trophic influence ng mga neuron. Ang netosis ay isang proseso ng programmed cell death, na sinamahan ng paglabas ng extracellular neutrophil trap ng isang neutrophil. Programmed cell death ng neutrophil. Mitotic catastrophe ay ang pagkamatay ng isang cell bilang resulta ng mga gross disturbances ng mitosis, gaya ng chromosome lag sa meta- at anaphase, K-mitoses, atbp.

4 Itinuturing na patay ang isang cell kapag nangyari ang isa sa mga sumusunod na kaganapan: - nawala ang integridad ng cell ng plasma membrane; - ang cell, kabilang ang nucleus, ay sumailalim sa fragmentation sa discrete body; -ang patay na selula o ang mga fragment nito ay hinihigop ng mga kalapit na selula (in vitro). 5 Sa apoptosis, nangyayari ang fragmentation sa apoptotic body, ngunit sa autophagy, walang fragmentation. 6 Ang Autophagy (mula sa Griyegong αυτος “sarili” at φαγειν “ay”: kinakain ng sarili) ay isang mekanismo ng cellular para sa pag-recycle ng sobra o nasirang mga protina, mga complex ng protina at mga cellular organelle, na isinasagawa ng mga lysosome ng parehong cell. 7Ang Autophagy ay gumaganap ng ilang mahahalagang tungkulin: 1. pagkuha ng mga sustansya sa panahon ng pag-aayuno 2. pagpapanatili ng cellular homeostasis at cellular immunity 3. pag-alis ng mga nasirang organelles 8 Stimuli para sa pagsisimula ng autophagy: 1. kakulangan ng mga salik sa paglaki o kakulangan sa nutrisyon 2. pagkakaroon ng mga nasirang organelles (mitochondria, peroxisomes) 3. oxidative o toxic stress 9 Mga palatandaan ng autophagy Bahagyang chromatin condensation Nuclear pyknosis Kakulangan ng fragmentation ng nucleus at cell sa mga huling yugto ng kamatayan Tumaas na bilang ng mga autophagosomes at autophagolysosomes Tumaas na aktibidad ng lysosomal apparatus Tumaas na Golgi.

10 Mga uri ng autophagy Microautophagy - ang mga macromolecule at mga fragment ng lamad ay pumapasok sa lysosome sa pamamagitan ng invagination ng lamad nito. Ang Macroautophagy ay kinokontrol ng mga tiyak na Atg (autophagy-related gene) na mga gene at kasangkot sa pagkasira ng mitochondria, endoplasmic reticulum, peroxisomes, ribosomes, pati na rin ang iba't ibang mga protina, lipid at RNA. Ang autophagy na umaasa sa chaperone ay ang direktang transportasyon ng mga denatured na protina sa mga lysosome para sa pagkasira, ay nangyayari sa tulong ng mga protina ng chaperone na Hsp70 at LAMP-2 na protina (lysosome-associated membrane protein type 2A). 11Mga uri ng autophagy nang sabay-sabay 12 Mga yugto ng autophagy 1. Pagsisimula 2. Pagpahaba 3. Pagbubuo ng autophagosome 4. Pagbubuo ng autolysosome

13Higit sa 30 iba't ibang mga gene at protina na kasangkot sa prosesong ito ay natukoy. Ang initiation complex ay nagsisilbing core (base) para sa pagsisimula ng de novo autophagosomal membrane assembly. Binubuo ito ng Beclin-1, Bcl-2 na mga protina ng pamilya, Vps (vacuolar protein sorting) kinase-34 at Atg14L. Ang isang malaking bilang ng mga protina ay nakikibahagi sa karagdagang paglaki ng lamad, ngunit ang pangunahing papel sa prosesong ito ay itinalaga sa dalawang ubiquitin-like conjugating system. Ang ubiquitin-like protein na Atg12 ay pinagsama ang Atg5 sa tulong ng Atg7 at Atg10. Ang nagreresultang Atg5–Atg12 complex ay nakikipag-ugnayan sa Atg16L1 at pagkatapos ay nakikibahagi sa pagpapahaba ng autophagosomal membrane. Ang pangalawang conjugating system ay nangangailangan ng pagkakaroon ng protina LC3I (protein 1 light chain 3). Susunod, ang LC3I ay na-cleaved ng Atg4B protease sa LC3II, na, pagkatapos ng conjugation sa PE (phosphatidylethanolamine), ay na-convert sa isang autophagosomal membrane-bound protein na direktang kasangkot sa pagbuo ng lamad. Pagkatapos ng pagpupulong ng lamad, ang lahat ng mga protina na kasangkot sa prosesong ito ay iniiwan ito maliban sa LC3II. Ang Atg2 at Atg18 ay hinikayat upang alisin ang transmembrane na Atg9. Ang mga mekanismo ng docking (docking) at pagsasanib ng autophagosome na may autolysosome ay katulad ng mga nangyayari sa panahon ng pagsasanib ng iba pang mga vesicle. Ang mga protina ng SNARE (Vam3, Vam7, Vti1 at Ykt6) at ang kanilang mga homologue ay nakikilahok sa mga prosesong ito. Ang Proteinase B at lipase Atg15 ay nakikilahok sa pagkasira ng panloob na lamad (ang panlabas ay sumasama sa autolysosome). 14Regulation of autophagy Mayroong tatlong pangunahing pathway para sa regulation ng autophagy: class I PI3K (Phosphoinositide 3-kinase) signaling pathway (activated in response to growth factors) class III PI3K (Phosphoinositide 3-kinase) signaling pathway (regulated by the amount of amino acids sa cell) signaling pathway LKB1/AMPK, (LKB1 kinase ay isang protina na kumokontrol sa paglaki ng cell at tissue metabolism amph-activated protein kinase) na sensitibo sa mga antas ng ATP. Ang isa sa mga pangunahing bahagi ng mga daanan ng senyas na nakalista sa itaas ay ang mTOR kinase. 15 kaagad ang susunod

16 Bilang karagdagan, ang autophagy ay isang mahalagang kalahok sa mga proseso ng pagkita ng kaibahan at pagbabago ng mga selula, pagtanda, carcinogenesis, embryogenesis, metabolismo, immune response, cardiomyopathy, gutom, hematopoiesis, atbp. 17 Ang papel ng autophagy sa carcinogenesis (Carcinogenesis (lat. cancerogenesis kanser cancer + iba pang Greek γένεσις pinanggalingan, pag-unlad) kumplikadong pathophysiological na proseso ng pinagmulan at pag-unlad ng tumor Nalaman na ang pinakamahalagang pag-aari ng neoplastic cells ay ang pagsugpo ng apoptosis sa kanila. , ginagawa itong hindi gaanong sensitibo sa mga salik ng antitumor immunity at therapeutic effect. Ang mga selula ng tumor ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga pagbabagong genetic na humahantong sa pagpapahina ng iba't ibang mga landas ng induction ng apoptosis. Ang papel ng autophagy sa carcinogenesis ay naitatag at nakumpirma. Gayunpaman, imposibleng hindi upang tandaan ang hindi pagkakapare-pareho ng literary data sa papel nito sa neoplastic transformation. Sa isang banda, ang proseso ng autophagy ay dapat magsulong ng pag-unlad at kaligtasan ng mga selula ng tumor, na inaalis ang mga ito mula sa mga hindi kinakailangang molekula, kaya kumikilos bilang isang tagataguyod ng pagbuo ng tumor. Sa kabilang banda, mayroong sapat na katibayan na ang autophagy ay maaaring maging isang suppressor ng pag-unlad ng tumor. Halimbawa, ang pagpapahayag ng exogenous Beclin-1 (isa sa mga pangunahing regulator ng mga molekular na mekanismo ng autophagy) ay binabawasan ang proliferative na kapasidad ng mga selula ng tumor sa vitro, pati na rin ang kanilang potensyal na carcinogenic sa vivo. Ang isa pang katibayan ng suppressor function ng autophagy ay ang katotohanan na ang mga heterozygous na daga kung saan ang isang allele ng Beclin1 gene ay hindi aktibo ay madaling kapitan ng kusang pag-unlad ng mga bukol, tulad ng adenocarcinoma ng baga at atay. Dapat pansinin na ang autophagy ay mahalaga hindi lamang sa yugto ng pagbabagong-anyo ng cell, kundi pati na rin sa mga proseso ng pag-unlad ng tumor, lalo na sa panahon ng pagsalakay at metastasis. Ang mga posibleng mekanismo ng impluwensya ng autophagy sa mga proseso ng carcinogenesis ay ipinakita sa Fig. 6. Una, ipinakita ng isang bilang ng mga pag-aaral na ang pagsugpo sa autophagy ay humahantong sa akumulasyon ng mga nasirang mitochondria at mga pinagsama-samang protina sa cell. Nangangahulugan ito ng kaskad ng mga kaganapan tulad ng oxidative stress, pagkasira ng DNA at genomic instability, na sa huli ay nagtataguyod ng pagbabago ng mga cell sa mga tumor cells. Ang pangalawang potensyal na mekanismo para sa paglahok ng autophagy sa carcinogenesis ay batay sa katotohanan na kung ang apoptosis ay naharang sa mga selula ng tumor, ang pagsugpo sa autophagy ay nagiging sanhi ng pagkamatay ng cell sa pamamagitan ng nekrosis. Ito ay humahantong sa pagbuo ng isang pokus ng pamamaga, na may pagkahumaling ng iba't ibang mga selula, tulad ng mga macrophage, na nag-aambag sa pagbuo at paglaki ng isang solidong tumor. Ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang autophagy ay kinakailangan din para sa pagtanda na dulot ng tumor. Ang pagtanda ay lumilitaw na isang yugto ng hindi maibabalik na pag-aresto ng cell cycle, na naglilimita sa proseso ng paghahati ng isang nasirang cell. Ipinakita na ang autophagy ay isinaaktibo sa panahon ng pagtanda na sanhi ng oncogenes at pagkasira ng DNA, na pumipigil sa pagbabagong-anyo ng cellular at kinukumpirma ang suppressor function ng autophagy sa carcinogenesis. Bilang karagdagan, kinakailangang tandaan ang pag-andar ng promoter ng autophagy sa carcinogenesis. Hindi tulad ng mga normal na selula ng tumor, nakakaranas sila ng mas malaking pangangailangan para sa mga sustansya at oxygen dahil sa kanilang walang limitasyong paglaganap. Sa kawalan ng mga kinakailangang sangkap, ang hypoxia at metabolic stress ay nangyayari sa kanila, na kung saan ay partikular na tipikal para sa mahihirap na vascularized solid tumor. Kaya, sa mga cell na matatagpuan sa loob ng tumor, mayroong pagtaas sa autophagy kumpara sa mga cell sa ibabaw, na tumutulong sa kanila na maiwasan ang kamatayan. Bilang karagdagan, ang nagpo-promote na epekto ng autophagy ay nangyayari sa mga huling yugto ng pag-unlad ng tumor sa panahon ng pagsalakay at metastasis. Halimbawa, kapag ang isang epithelial cell ay humiwalay sa extracellular matrix, ang proseso ng autophagy ay isinaaktibo, na tumutulong sa cell na maiwasan ang anoikis, na isang kinakailangang kondisyon para sa pagkalat nang higit sa pangunahing pokus. Ang Autophagy ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagprotekta sa mga selula ng tumor mula sa chemotherapy, na tinutulungan silang makatakas sa apoptosis, na sa ilang mga kaso ay nag-aambag sa pag-unlad ng sakit.

18 Mga Konklusyon: Autophagy: ang proseso ng lysosomal degradation ng cytoplasmic material Nangyayari ito: Microautophagy, Macroautophagy, Chaperone-dependent autophagy Mga Yugto: Initiation, Elongation, Formation ng autophagosome, Formation ng autolysosomes Ang papel ng autophagy sa carcinogenesis: napakahalaga dahil maaari itong kumilos bilang parehong tagataguyod ng pagbuo ng tumor at isang suppressor.

Bagama't maraming iba't ibang paraan upang matulungan ang iyong katawan na alisin ang sarili sa mga naipon na lason, mula sa mga detoxifying na pagkain at kemikal at/o natural na sauna detox agent, isang biological na proseso na kilala bilang autophagy ang gumaganap ng mahalagang papel. Ang terminong autophagy ay nangangahulugang "self-eating" at tumutukoy sa mga proseso kung saan nililinis ng iyong katawan ang sarili mula sa iba't ibang mga labi, kabilang ang mga toxin, at muling bumubuo ng mga nasirang bahagi ng cellular.

Kung susubukan mong ipaliwanag ito sa isang wikang naiintindihan ng mga hindi espesyalista: “ Lumilikha ang iyong mga selula ng mga lamad na naghahanap ng mga piraso ng patay, may sakit, o sira-sirang mga selula; lamunin sila; linisin ang mga ito; at gamitin ang mga resultang molekula para sa kanilang enerhiya o sa paggawa ng mga bagong bahagi ng cellular .”

Ipinaliwanag ito ni Dr. Colin Champion, radiation oncologist at assistant professor sa University of Pittsburgh: “ Isipin na lang, ang ating mga katawan ay may likas na programa sa pag-recycle. Ang Autophagy ay gumagawa sa amin ng mas mahusay na mga makina upang maalis ang mga may sira na bahagi, itigil ang mga paglaki ng cancer at ihinto ang mga metabolic disorder tulad ng labis na katabaan at diabetes. .”

Sa pamamagitan ng pagpapahusay sa proseso ng autophagy ng iyong katawan, binabawasan mo ang pamamaga, pinapabagal ang proseso ng pagtanda, at na-optimize ang biological function. “ Ang mas maraming autophagy na nagaganap sa mga tisyu ay dapat mangahulugan ng mas kaunting mga nasira at humina na mga cell sa anumang naibigay na oras, na kung saan ay dapat na humantong sa isang mas mahabang buhay para sa organismo ».

SCHEMATIC MODEL NG AUTOPHAGY

Pagpapasigla ng autophagy sa pamamagitan ng ehersisyo
Ang autophagy ay nangyayari bilang tugon sa stress. At sa katunayan, ang ehersisyo ay isa sa mga paraan upang mapataas mo ang iyong mga antas ng autophagy. Tulad ng malamang na alam mo, ang ehersisyo ay lumilikha ng banayad na pinsala sa mga kalamnan at tisyu, na pinipilit ang iyong katawan na ayusin ang sarili nito, at sa gayon ay nagiging mas malakas ang iyong katawan. Ang ehersisyo ay nakakatulong din na alisin ang mga lason sa pamamagitan ng pagpapawis, na kapaki-pakinabang para sa anumang programa ng detoxification. Sa katunayan, itinuturing ng maraming mananaliksik ang ehersisyo bilang isang pangunahing aspeto ng epektibong detoxification.

Si Dr. George U., halimbawa, na nasangkot sa mga klinikal na pagsubok upang matulungan ang mga dating sundalo ng US Army na makabawi mula sa post-Gulf War syndrome, ay nagrerekomenda ng paggamit ng kumbinasyon ng mga suplemento ng ehersisyo, sauna at niacin upang madagdagan ang pag-alis ng mga lason sa pamamagitan ng balat ..

Ang ehersisyo ay isang mahalagang sangkap dahil ito rin ay nagiging sanhi ng paglawak ng mga daluyan ng dugo at pagtaas ng daloy ng dugo. Bilang karagdagan, gaya ng sinabi ng isang artikulo: “ Ang koponan ay nag-aral ng mga autophagosome, mga istrukturang nabubuo sa paligid ng mga piraso ng mga selula na napagpasyahan ng katawan na itapon. Matapos pag-aralan ang mga espesyal na pinalaki na mga daga na may kumikinang na berdeng mga autophagosome... natuklasan ng mga siyentipiko na ang bilis ng pagsira ng mga daga sa kanilang sariling mga selula ay tumaas nang husto pagkatapos nilang tumakbo nang higit sa 30 minuto sa isang treadmill. At ang kahusayan ng pagkawasak na ito ay patuloy na tumaas hanggang sa tumakbo sila ng halos 80 minuto. ”.

Gaano karaming ehersisyo ang dapat mong gawin upang ma-optimize ang autophagy?
Ang dami ng ehersisyo na kinakailangan upang pasiglahin ang autophagy sa katawan ng tao ay hindi pa rin alam, gayunpaman pinaniniwalaan na ang matinding ehersisyo ay mas epektibo kaysa sa magaan na ehersisyo. , na tiyak na kapaki-pakinabang din.

Gayunpaman, ang ilang mga pag-aaral ay nagpakita na ang ideal zone kung saan ang ehersisyo ay nagpapakita ng pinakamalaking benepisyo para sa pagtaas ng mahabang buhay ay mula 150 hanggang 450 minuto ng katamtamang ehersisyo bawat linggo, na binabawasan ang panganib ng maagang pagkamatay ng 31% at 39%, ayon sa pagkakabanggit. Kasama ang hindi bababa sa 30% ng iyong pag-eehersisyo sa isang high-intensity na bilis ay nagpakita rin ng pagtaas sa kahabaan ng buhay na humigit-kumulang 13% na higit pa kaysa sa ehersisyo na ginawa sa patuloy na katamtamang bilis sa buong pag-eehersisyo.

Paano mo mapipigilan ang autophagy?
Ang isa sa pinakamabilis na paraan upang pigilan ang autophagy ay ang kumain ng maraming protina. Ito ay magpapasigla sa produksyon Insulin-like growth factor IGF-1 at nag-activate landas ng mTOR, na mga potent inhibitors ng autophagy.Kaya naman Mas mainam na limitahan ang paggamit ng protina sa mga 40-70 gramo bawat araw, depende sa iyong lean body mass. Ang pinakamagandang formula ay isang gramo ng protina para sa bawat kilo ng lean body mass (hindi kabuuang body mass).

Ang malalaking halaga ng protina ay matatagpuan sa karne, isda, itlog, mga produkto ng pagawaan ng gatas, munggo, mani at buto. Ang ilang mga gulay ay mataas din sa protina, tulad ng broccoli. Ang apatnapung gramo ng protina ay hindi isang malaking halaga ng pagkain, na humigit-kumulang 170 gramo. dibdib ng manok.Upang matukoy kung nakakakuha ka ng masyadong maraming protina na pagkain, sukatin lamang ang bigat ng kalamnan sa iyong katawan (may mga kaliskis sa banyo na gumagawa nito) at isulat ang lahat ng iyong kinakain sa loob ng ilang araw. Pagkatapos ay kalkulahin ang dami ng pang-araw-araw na protina na iyong kinakain mula sa lahat ng mga mapagkukunan na may kaugnayan sa iyong kalahating kilong masa ng kalamnan.

Ang sumusunod na talahanayan ay maikling nagpapakita kung gaano karaming protina ang matatagpuan sa iba't ibang pagkain..

NILALAMAN NG PROTEIN SA ILANG PAGKAIN

Kahalagahan ng Mitochondrial Biogenesis
Malusog mitochondria ay ang batayan para sa pagpapanatili ng iyong kalusugan at pag-iwas sa mga sakit. Ang pinsala sa mitochondrial ay maaaring maging sanhi ng genetic mutations, na nag-aambag sa pag-unlad ng kanser Samakatuwid, ang pag-optimize sa kalusugan ng iyong mitochondria ay isang mahalagang bahagi ng pag-iwas sa kanser.

Ang Autophagy ay isang paraan ng pag-alis ng nasirang mitochondria, at ang biogenesis ay ang proseso kung saan maaaring ma-duplicate ang bagong malusog na mitochondria.
Kapansin-pansin, ang ehersisyo ay gumaganap ng dalawahang papel dahil hindi lamang nito pinasisigla ang autophagy, ngunit isa rin sa mga pinaka-makapangyarihang stimulator ng mitochondrial biogenesis. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagtaas ng signal sa iyong katawan na tinatawag AMPK, na nag-a-activate naman Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) .

Sa pamamagitan ng pagpapasigla sa iyong mitochondria, ang mga organel na matatagpuan sa halos bawat cell na gumagawa ng ATP, pinapayagan mo ang iyong mitochondria na magsimulang lumikha ng reactive oxygen species (ROS), na nagsisilbing signaling molecules. Ang isa sa mga function ng signal na ito ay upang pasiglahin ang paggawa ng mas maraming mitochondria. Sa esensya, ang susi sa pag-iwas sa sakit, halos pag-aalis ng panganib ng kanser, sakit sa puso, diabetes, maraming iba pang sakit at pagpapabagal sa proseso ng pagtanda, ay ang pag-optimize ng mitochondrial function at pagtaas ng bilang ng mga mitochondria na iyon. Sa kabutihang palad, ang ehersisyo ay makakatulong sa iyo na gawin ang dalawang kapaki-pakinabang na bagay na ito.

MITOCHONDRIA

Ang paulit-ulit na pag-aayuno ay isa pang paraan upang mapataas ang mga antas ng autophagy
Ang paghihigpit sa nutrisyon ay isa pang biological stressor na gumagawa ng maraming kapaki-pakinabang na epekto, kabilang ang nadagdagang autophagy. Sa katunayan, may ilang kilalang benepisyo na nauugnay sa paghihigpit sa pagkain: isang pinababang panganib ng diabetes at sakit sa puso.

Bagama't maraming iba't ibang uri ng mga iskedyul ng pag-aayuno, kung mayroon ka nang insulin resistance (resistensya ng iyong mga cell sa insulin sa pagsipsip ng asukal), inirerekomenda ni Dr. Mercola (USA) na iiskedyul ang iyong mga pagkain bawat araw sa loob ng isang window ng oras na humigit-kumulang 8 oras o mas kaunti. Halimbawa, maaari mong limitahan ang iyong pagkain mula 11 a.m. hanggang 7 p.m. Ito ay humigit-kumulang 16 na oras nang walang pagkain.

Ang pagkain sa pagitan ng 8 a.m. at 4 p.m. ay maaaring maging isang mas magandang iskedyul para sa ilang mga tao, at ang iskedyul na ito ay may karagdagang benepisyo ng pagpapahintulot sa iyo na mag-ayuno nang ilang oras bago matulog. Naniniwala si Dr. Mercola na ang pinakamahusay na pagpipilian para sa karamihan ng mga tao ay ang hindi kumain ng tatlong oras bago matulog, dahil ang huling bagay na gusto mong gawin ay gumawa ng enerhiya kapag hindi mo ito kailangan.

May nakakahimok na ebidensya na nagpapakita na ang pagbibigay ng gasolina sa iyong mitochondria sa oras na hindi nila ito kailangan ay nagiging sanhi ng malaking halaga ng mga electron na tumagas, na naglalabas ng mga reaktibong species ng oxygen, na kumikilos bilang mga libreng radical. Ang mga libreng radical na ito ay pumipinsala sa mitochondrial at sa huli ay nuclear DNA. Dapat mong layunin na mag-ayuno ng anim na oras bago matulog, ngunit bilang pinakamababa, hindi ka dapat kumain ng hindi bababa sa tatlong oras bago matulog.

Upang mapataas ang mga antas ng autophagy, kailangan mong kumain ng mga pagkaing mataas sa malusog na taba at mababa sa carbohydrates.
Nutritional ketogenesis Ito ang ikatlong diskarte na makakatulong sa pagtaas ng iyong mga antas ng autophagy, at upang makamit ito, dapat mong bawasan ang dami ng carbohydrates na hindi naglalaman ng malusog na dietary fiber at dagdagan ang dami ng malusog na taba sa iyong diyeta, kasama ang katamtamang dami ng protina. Maraming mga Ruso ang may posibilidad na kumain ng mas maraming protina kaysa sa kailangan nila, na hahadlang sa iyong mga pagsisikap na makapasok sa nutritional ketogenesis.

Karamihan sa mga naninirahan sa lungsod ay kumakain ng hindi malusog na taba sa anyo ng mga naprosesong langis ng gulay, na palaging magpapalala sa iyong kalusugan. Ito ay hindi lamang dahil sa napakataas na nilalaman ng Omega-6 fatty acids, kundi dahil ang labis na Omega-6 ay isasama sa panloob na mitochondrial membrane at ang mitochondria ay magiging lubhang madaling kapitan sa oxidative na pinsala, bilang isang resulta kung saan ang iyong Ang mitochondria ay maaaring mamatay nang mas maaga kaysa sa nararapat.
Pinakamainam na panatilihin ang iyong omega-6 fatty acid sa 4 hanggang 5 porsiyento ng iyong kabuuang pang-araw-araw na calorie, at palitan ang iba pang omega-6 fatty acid ng mas malusog na taba, tulad ng natural, hindi naprosesong mga taba sa mga buto, mani, langis ng oliba , langis ng avocado o langis ng niyog.

Mahalaga rin na makilala ang pagitan ng carbohydrates, kaya kapag pinag-uusapan natin ang mga pagkaing mababa ang carb, pinag-uusapan natin ang lahat ng pagkain, kabilang ang mga gulay. Gayunpaman, ang mga carbohydrates mula sa hibla ng gulay ay hindi magtutulak sa iyong metabolismo sa maling direksyon. Kasunod nito na kasama sa paghihigpit ang mga madaling natutunaw na carbohydrates mula sa asukal, matamis na inumin, naprosesong cereal (cereal), pasta, tinapay at cookies.
Higit sa lahat, ang hibla ay hindi hinahati sa mga asukal, ngunit dumadaan sa iyong digestive system at pagkatapos ay natupok ng bakterya sa iyong bituka at na-convert sa mga short-chain na taba, na talagang nagpapabuti sa iyong kalusugan. Tandaan, kailangan mo ng carbohydrates na matatagpuan sa mga gulay, na naglalaman din ng mataas na halaga ng fiber.

Sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng autophagy function, tinutulungan mo ang mga stem cell ng kalamnan
Matagal nang alam na ang mesenchymal stem cells (MSCs), na matatagpuan sa skeletal muscle, ay isang mahalagang bahagi ng proseso ng pag-aayos ng kalamnan. Ipinakita ng nakaraang pananaliksik na ang ehersisyo ay nakakaapekto sa pag-uugali ng iyong mga stem cell ng kalamnan, at maaaring makatulong na maiwasan o kahit na baligtarin ang pagkawala ng kalamnan na nauugnay sa edad. Ang mga MSC sa kalamnan ay lubos na tumutugon sa mekanikal na stress, at ang mga stem cell na ito ay nag-iipon sa kalamnan pagkatapos ng ehersisyo.

Pansamantala, ang mga MSC ay hindi direktang tumutulong sa paglikha ng mga bagong fiber ng kalamnan sa pamamagitan ng pagtaas ng produksyon ng mga growth factor na nagpapasigla sa iba pang mga cell upang lumikha ng bagong kalamnan. Alam din na sa mga taong may edad, ang bilang ng mga MSC sa mga kalamnan ay bumababa, at ang kahusayan ng autophagy ay bumababa. Bilang resulta, ang mga nakakalason na sangkap ay nagsisimulang maipon sa mga selula at tisyu.

Ang isang kamakailang pag-aaral sa Espanyol ay nag-uulat na ang mga satellite cell para sa mga MSC ay responsable para sa pagbabagong-buhay ng tissue at umaasa sa autophagy upang maiwasan ang pag-aresto sa cell cycle na kilala bilang cellular senescence; isang proseso kung saan ang aktibidad ng mga stem cell ay makabuluhang nabawasan. Sa madaling salita, ang pinabuting pagbabagong-buhay ng kalamnan tissue ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng kahusayan at mga antas ng autophany. Habang nagiging mas episyente ang autophagy, pinapabuti ng iyong katawan ang internal self-cleaning mechanism nito, kung saan ang mga stem cell ay nagpapanatili ng kakayahang mapanatili at ayusin ang kanilang mga tissue.

Tinutukoy ng iyong pamumuhay ang iyong kapalaran sa hinaharap sa mga tuntunin ng kung gaano katagal ka mabubuhay at, sa huli, kung gaano karaming malusog na taon ang magkakaroon ka. Para sa pinakamainam na kalusugan at pag-iwas sa sakit, kailangan mo ng malusog at mahusay na mitochondria upang makamit ang tatlong pangunahing salik sa pamumuhay:
1. Kung ano ang kinakain mo: Isang diyeta na mataas sa kalidad ng taba, katamtaman sa protina, at mababa sa carbohydrates na walang dietary fiber. Mahalaga rin ang pagkain ng mga organic, plant-based na pagkain, dahil ang karaniwang ginagamit na pestisidyo gaya ng glyphosate ay nagdudulot ng pinsala sa mitochondrial.
2. Kailan ka kakain: Ang pang-araw-araw na paulit-ulit na pag-aayuno ay karaniwang pinakamadaling sundin, ngunit maaari kang mag-iskedyul ng anumang iba pang mabilis.
3. Pisikal na ehersisyo na may 30% time interval na may mataas na intensity - pinaka-epektibo sa mga tuntunin ng kalusugan at mahabang buhay

Ang Autophagy ay ang proseso kung saan ginagamit ng mga eukaryotic cell ang kanilang mga panloob na sangkap sa pamamagitan ng "pagtunaw" sa kanila ng mga lysosomal enzymes. Ito ay isang tuluy-tuloy na proseso na nagpapanatili ng balanse sa pagitan ng synthesis at degradation at nagbibigay ng mga kinakailangang kondisyon para sa normal na paglaki, pag-unlad at pagkamatay ng cellular. Sa artikulong ito, ine-generalize namin ang konsepto ng autophagy sa pangkalahatang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga living system at iminumungkahi ang termino protophagy upang sumangguni sa mga prokaryotic na proseso tulad ng autophagy.

Autophagy (mula sa Griyegong αυτος - "sarili" at φαγειν - "meron": kumakain ng sarili) ay isang mekanismo ng cellular para sa pag-recycle ng labis o nasirang mga protina, mga complex ng protina at mga cellular organelle, na isinasagawa ng mga lysosome ng parehong cell. Ang ganitong paggamit ay gumaganap ng ilang mahahalagang tungkulin, kabilang ang pagkuha ng mga sustansya sa panahon ng pag-aayuno, pagsuporta sa cellular homeostasis at cellular immunity, pagsasagawa ng apoptosis, atbp. .

Karaniwan ang termino autophagy ginamit upang ilarawan ang mga intracellular na proseso. Gayunpaman, sa isang tiyak na kahulugan, maaari din itong isaalang-alang bilang isang pangkalahatang prinsipyo na gumagana hindi lamang sa antas ng mga eukaryotic na selula, kundi pati na rin sa mga biosystem sa iba pang mga antas, tulad ng isang organismo, isang populasyon, o kahit na ang biosphere sa kabuuan. . At sa lahat ng antas ng samahan ng mga nabubuhay na bagay, maraming mga kilalang proseso ang maaaring maiugnay sa prinsipyo ng autophagy, lalo na, ang regulasyon ng aktibidad ng buhay ng mga kolonya ng bakterya. Dito ay isasaalang-alang natin ang autophagy sa isang mas malawak na kahulugan - bilang ang proseso ng isang biological system na sumisipsip ng bahagi nito upang mapanatili ang sarili nitong istraktura at mahahalagang aktibidad. Sa katunayan: lumilitaw ang mga prosesong katulad ng autophagy sa iba't ibang "sahig" ng bagay na may buhay ( cm. mga halimbawa sa talahanayan 1):

• sa mga eukaryotic cell (bilang mga komunidad ng mga organelles);
• sa mga organismo (bilang mga komunidad ng mga selula at tisyu);
• sa mga ecosystem (bilang mga komunidad ng mga buhay na organismo), at sa wakas;
• sa buong biosphere (bilang isang hanay ng mga ecosystem).

Halimbawa, sa antas ng katawan, ang isa sa mga pagpapakita ng autophagy ay ang metabolismo ng subcutaneous fat, kapag ang katawan, sa panahon ng pag-aayuno, ay kumakain ng bahagi nito (adipose tissue) na may muling pamamahagi ng inilabas na enerhiya. Ang isa pang halimbawa ay apoptosis - ang kinokontrol na "pagpapatiwakal" ng mga selula na kinakailangan para sa tamang pag-unlad ng anumang organismo ng halaman o hayop.

Ang Autophagy ay naroroon din sa antas ng ecosystem. Kung paanong ang isang eukaryotic cell ay patuloy na nagre-recycle ng mga luma o may sira na organelles, sa mga ecosystem ang ilang mga organismo ay "kinakain" at nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya para sa iba. Ang siklo ng enerhiya at bagay na ito sa biosphere ay kilala sa ilalim ng terminong "trophic chain," na maaaring tukuyin bilang ang patuloy na muling pamamahagi ng biological na materyal sa loob ng mga ekosistema.

Ang mga halimbawa sa itaas ay katulad ng autophagy dahil sinasakripisyo nila ang bahagi ng system upang mapanatili ang katatagan ng kabuuan. Kung paanong ang autophagy ay kinakailangan ng eukaryotic cell upang mapanatili ang buhay sa mga oras ng nutrient deprivation, ang fat burning ng katawan at ecosystem food chain ay kinakailangan upang umangkop sa pana-panahong kakulangan ng enerhiya at patatagin ang metabolismo ng enerhiya.

Ang isa pang pangunahing pag-andar ng mga proseso tulad ng autophagy ay ang pag-renew ng mga bahagi ng system upang mapanatili ang katatagan nito sa kabuuan (homeostasis). Ang buhay ng anumang magkakaibang komunidad ay mas mahaba kaysa sa buhay ng mga indibidwal na bahagi nito - dito kinakailangan ang isang mekanismo para sa pagpapanatili ng katatagan. Ang katatagan ng mga biosystem ay nakakamit sa pamamagitan ng patuloy na pag-renew ng mga bahagi sa pamamagitan ng autophagy. Ang patuloy na pag-recycle ng mga lumang sangkap ay nagpapanibago sa biosystem at nagbibigay-daan din sa iyo na maglagay muli ng mga reserbang enerhiya. Ang parehong prinsipyo ay ginagamit sa iba pang mga antas: sa isang eukaryotic cell, ang mga organel na ginugol ang kanilang mga mapagkukunan ay natutunaw ng mga lysosome, na nagbibigay-daan sa mga bago. Sa antas ng katawan, ang mga nasirang selula ay inaalis ng apoptosis o ang immune system. Sa mga ecosystem, ang mga ugnayan ng predator-prey ay hindi lamang nagpapanatili ng mga bilang ng mga predatory species, ngunit kinokontrol din ang homeostasis ng buong ecosystem, nililinis ito ng mga mahihina at may sakit na hayop at pinoprotektahan ang mga species mula sa pagkabulok.

Ang Autophagy ay isang karaniwang mekanismo na ginagamit sa iba't ibang antas ng biosphere. halos bawat buhay na sistema ay gumagamit ng mga prosesong katulad ng autophagy para sa kaligtasan ng buhay at self-regulation. Dito ginamit namin ang salita "halos", dahil ang autophagy ay hindi pa inilarawan sa mga prokaryotes. Isinasaalang-alang ang papel ng autophagy sa lahat ng iba pang mga biosystem, ang kawalan nito sa mga prokaryote ay tila kakaiba, upang sabihin ang hindi bababa sa. Sa artikulong ito susubukan naming ipakita na ang mga prokaryote ay walang pagbubukod, at mayroon din silang analogue ng autophagy, ngunit maaari lamang itong makita kung isasaalang-alang namin ang mga prokaryotic na komunidad hindi bilang mga solong selula, ngunit bilang mga multicellular na "organismo".

Ang mga prokaryote bilang mga multicellular na organismo

Ngayon, sapat na data ang nakolekta na sa likas na katangian ng mga prokaryote ay hindi umiiral sa anyo ng mga nakahiwalay na mga cell, ngunit sa anyo ng mga kumplikadong microbial na komunidad. Ang matapang na ideyang ito ay unang iniharap noong dekada 80 ng ikadalawampu siglo, at ngayon ito ay sinusuportahan ng isang matatag na baseng pang-eksperimento. Ang mga likas na kolonya ng mga prokaryote ay may analogue ng endocrine signaling sa loob ng komunidad (hal. kahulugan ng korum), pagkita ng kaibhan ng mga cell sa mga espesyal na subspecies, pati na rin ang mga kumplikadong pattern ng kolektibong pag-uugali (pinagsamang pangangaso, kolektibong pagtunaw ng biktima, kolektibong paglaban sa mga antibiotics, atbp.). Ang Autophagy, bilang isang katangian ng magkakaibang mga komunidad, ay maaaring isa pang item sa listahang ito.

Kung ang bacterial colony ay iisang biosystem, ang elemento nito ay magiging isang bacterium. Katulad ng eukaryotic organelle, ang prokaryotic cell ay maaaring ituring na pinakasimpleng elemento ng bacterial community, na napapalibutan ng lamad (at cell wall). Ang pagpapalagay na ito ay humahantong sa isang kawili-wiling konklusyon: ang autophagy ay dapat hanapin hindi sa loob ng bacterial cell, ngunit sa loob ng bacterial colony. Sa katunayan, ang mga "autophagic" na proseso ay kilala sa mga prokaryotic colonies, bagaman sa ilalim ng iba pang mga pangalan - bacterial cannibalism, bacterial altruism, autolysis o programmed cell death. Ang bacterial cannibalism ay unang inilarawan bilang isang bacterial colony's response sa nutrient deprivation (tingnan ang sidebar). Ang biological na mekanismo na nag-trigger ng autophagy sa kasong ito ay matatagpuan sa maraming mga species ng bakterya - ito ang tinatawag na toxin-antitoxin system. Ang kakanyahan nito ay na sa panahon ng gutom, ang kolonya ay nagli-lyses ("digest") bahagi ng mga selula nito upang ang natitirang bakterya ay makatanggap ng sapat na pagkain upang mabuhay. Kaya, ang kolonya ay nakakaranas ng kakulangan ng mga mapagkukunan o panlabas na hindi kanais-nais na mga kondisyon.

"Autophagy" sa bacteria

Ang mga karaniwang pattern ng autophagic ay inilarawan sa antas ng molekular sa maraming bakterya. Halimbawa, kapag may kakulangan sa pagkain, ang ilan sa mga bakterya sa kolonya ay naglalabas ng lason sa kapaligiran. Gayunpaman, ilan lamang sa kanila ang may kakayahang gumawa ng molekula antitoxin- isang protina na nagne-neutralize sa lason kapag ito ay pumasok sa cell. Ang mga naturang selula ay nabubuhay at sumisipsip ng natitira, pinapatay at na-lysed ng lason. Nagbibigay ito sa mga nakaligtas ng enerhiya na kailangan para sa sporulation. Ang mga katulad na proseso ay natagpuan sa maraming uri ng bakterya.

Para sa kadalian ng paglalarawan ipapakilala natin ang termino protophagy bilang isang kolektibong kasingkahulugan para sa mga proseso ng bacterial cannibalism, altruism, autolysis at programmed cell death. Ang prokaryotic na komunidad ay isang mahalagang biosystem na, kung kinakailangan, nagpoproseso ng bahagi ng sarili nito upang mapanatili ang katatagan. Sa protophagy, ang autophagosome (membrane vesicle na may mga degradation na produkto) ay ang prokaryotic cell mismo. Ang protophagy sa maraming paraan ay katulad ng autophagy sa mga eukaryotes (Larawan 1):

• ang parehong mga proseso ay gumagana sa magkatulad na laki ng "vesicles" (ang laki ng isang bacterium ay humigit-kumulang katumbas ng laki ng isang mitochondrion o peroxisome);
• parehong pro- at autophagy ay isinaaktibo ng mga katulad na signal (pag-aayuno o stress);
• ang parehong mga proseso ay isinasagawa ayon sa parehong prinsipyo (regulated consumption ng bahagi nito ng biosystem);
• ang parehong mga proseso ay nagsisilbi sa isang karaniwang layunin (ang kaligtasan ng biosystem sa ilalim ng stress at pagpapanatili ng homeostasis nito).

Figure 1. Pangunahing pagkakatulad sa pagitan ng protophagy at autophagy.

Tulad ng eukaryotic autophagy, ang protophagy ay ginagamit para sa higit pa sa paggawa ng pagkain. Halimbawa, ang protophagy ay nagsisilbing pathogenic bacteria upang salakayin ang host organism (Larawan 2). Ito ay kilala na ang host microflora (symbionts) ay maaaring epektibong pigilan ang paglaki ng mga pathogenic microorganism. Upang sugpuin ang kumpetisyon, ang ilang mga pathogenic bacteria ay nag-activate ng antibacterial immune response ng host organism sa pamamagitan ng protophagy. Upang gawin ito, ang bahagi ng pathogenic na populasyon ay inductively self-lyses, ilalabas ang mga toxin, na nagiging sanhi ng lokal na pamamaga. Bilang resulta, ang immune system ng katawan ay sumisira ng karamihan sa Ito ay bahagi ng symbiont bacteria, habang ang pathogenic bacteria ay umiiwas sa pagtuklas at, pagkatapos ng pagtatapos ng nagpapasiklab na reaksyon, dumami nang walang harang sa mga tisyu ng host. Nang kawili-wili, sa kawalan ng symbiont microflora (halimbawa, sa panahon ng pang-eksperimentong impeksyon ng mga espesyal na linya ng sterile na mga daga), ang naturang pathogenic bacteria ay kolonisahan ang bituka nang hindi nagdudulot ng pamamaga. Iminumungkahi nito na ang protophagy dito ay isang tiyak na mekanismo ng kaligtasan ng mga pathogenic na organismo, na isinaaktibo lamang sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon.

Figure 2. Mga katulad na tungkulin ng protophagy at autophagy sa pag-activate ng immune response.

Ano ang ibinibigay sa atin ng konsepto ng protophagy?

Ang ipinakilala na konsepto ng protophagy ay kawili-wili hindi lamang bilang isang hubad na teorya, ngunit maaari ding maging kapaki-pakinabang sa pagsasanay. Halimbawa, ang bakterya ay malawakang ginagamit sa biotechnology ngayon, at ang pagmamanipula ng mga proseso ng protophagy ay maaaring magbigay ng isang paraan upang mapanatili ang katatagan ng kultura ng bakterya sa isang pang-industriyang sukat. Kaya, ang mga protophagy activator ay dapat na mapabuti ang kalidad ng mga pananim sa pamamagitan ng pag-activate ng mga natural na mekanismo para sa pag-aalis ng mga humina at nasirang microorganism.

Ang isa pang mahalagang lugar ng aplikasyon ng protophagy ay maaaring gamot. Ngayon, ang bacterial resistance sa antibiotics ay isa sa mga pangunahing problema sa pharmacological. Sa halip na patayin ang mga indibidwal na bacterial cell (tulad ng ginagawa ngayon sa mga antibiotic), maaari tayong tumutok sa pag-abala sa mga bacterial community sa kabuuan. Ang mga ganitong pamamaraan ay binuo na - ito ay, halimbawa, mga blocker ng bacterial "quorum sensing", na partikular na naglalayong sirain ang intercellular signaling sa bacterial colonies upang gawing mahina ang mga ito sa immune system ng tao. At kahit na ang paksang ito ay umuunlad pa lamang, at mayroon pa ring higit pang mga katanungan kaysa sa mga sagot, ang pangkalahatang vector ng trabaho ay nagpapakita na ang pagkagambala ng komunikasyon sa pagitan ng mga indibidwal na bakterya ay may bawat pagkakataon na maging therapy ng bukas. Sa kontekstong ito, ang mga protophagy activator ay makakatulong upang sirain ang mga proteksiyon na hadlang ng bacterial colony at gawin itong mahina sa host immune system.

Afterword

Ang pangunahing tanong na maaaring lumitaw pagkatapos basahin ang artikulong ito ay kung kinakailangan bang magpakilala ng isang bagong termino - protophagy- upang ilarawan ang mga kilalang katotohanan? Sa aming opinyon, ang pagpapalawak ng konsepto ng autophagy at pagpapakilala ng terminong "protophagy" ay kinakailangan at kapaki-pakinabang.

Ang biosphere sa isang tiyak na kahulugan ay kahawig ng isang fractal, kung saan ang bawat kasunod na antas ay inuulit ang nauna. Ang mga katulad na proseso ay magkatulad sa isa't isa hindi lamang sa panlabas - lahat sila ay may magkatulad na dahilan at prinsipyo ng regulasyon. Ang konsepto ng protophagy, na pinagsasama-sama ang magkakaibang mga prokaryotic na proseso, ay nagbibigay-daan sa amin na gawing pangkalahatan at mas maunawaan ang malalim na mga mekanismo na kumokontrol sa buhay ng mga prokaryotic na kolonya. Nagbibigay ito ng hindi maikakaila na mga benepisyo para sa biotechnology at gamot ng bukas.

Kung ang terminong "protophagy" ay mahuhuli at kung ang ibang mga siyentipiko ay magiging kapaki-pakinabang, sasabihin ng oras. Binalangkas namin ang inaakala naming mahalaga sa isang artikulong inilathala sa magasin Autophagy. Kung tatanggapin ng mga microbiologist ang mga paglalahat na ito at makikitang kapaki-pakinabang ang mga ito, lubos kaming masisiyahan. Kung ang rate ng pagsipi ng aming artikulo ay hindi masira ang mga rekord, nangangahulugan ito na kami ay nahulog sa medieval scholasticism at labis na tinantiya ang kahalagahan ng aming sariling mga imbensyon. Sa anumang kaso, ito ay nagkakahalaga ng pagtatanghal ng gawaing ito sa iginagalang na publiko - pagkatapos ng lahat, ang protophagy ay isang espesyal na kaso ng autophagy sa mundo ng bakterya at sumusunod sa parehong mga batas tulad ng iba pang mga pagpapakita nito - maging ito ay autophagy sa isang eukaryotic cell, trophic chain sa ang biosphere, o pag-aayuno ayon sa naka-istilong pamamaraan bago ang panahon ng beach, na, sa pamamagitan ng paraan, ay malapit na.

Batay sa isang orihinal na sanaysay sa Autophagy .

Panitikan

1. Daniel J. Klionsky, Fabio C. Abdalla, Hagai Abeliovich, Robert T. Abraham, Abraham Acevedo-Arozena, et. al.. (2012). Mga patnubay para sa paggamit at interpretasyon ng mga assay para sa pagsubaybay sa autophagy. ";
2. K. Lewis. (2000). Programmed Death sa Bacteria. Mga Review ng Microbiology at Molecular Biology. 64 , 503-514;
3. Bärbel Stecher, Riccardo Robbiani, Alan W Walker, Astrid M Westendorf, Manja Barthel, et. al.. (2007). Sinasamantala ng Salmonella enterica Serovar Typhimurium ang Pamamaga upang Makipagkumpitensya sa Intestinal Microbiota. PLoS Biol. 5 , e244;
4. Morten Hentzer, Michael Givskov. (2003). Pharmacological inhibition ng quorum sensing para sa paggamot ng mga malalang bacterial infection. J. Clin. Mamuhunan.. 112 , 1300-1307;
5. Markina N. (2010). "Natutunan ng mga biologist na mag-utos ng bakterya." INFOX.ru;
6. Petro Starokadomskyy, Kostyantyn V. Dmytruk. (2013). Bird's-eye view ng autophagy. Autophagy. 9 , 1121-1126.

Huwag mawala ito. Mag-subscribe at makatanggap ng link sa artikulo sa iyong email.

Ang paglilinis ng katawan ng mga nakakapinsalang sangkap ay isang isyu na tumatanggap ng maraming pansin ngayon, hindi lamang ng mga siyentipiko, kundi pati na rin ng mga ordinaryong tao. At kung ano ang hindi ginagawa ng mga tao, tila para sa kanilang sariling kapakanan: umiinom sila ng purified juices, nagde-detox diet, umiinom ng maraming tubig, nag enemas, gumamit ng lahat ng uri ng gamot at gumagawa ng magic sa ibabaw ng kalan, tumitingin sa mga piraso ng papel. may mga katutubong recipe.

Ngunit epektibo ba ang lahat ng ito? Siyempre, ang wastong nutrisyon, regimen sa pag-inom, bakwit at oatmeal ay kapaki-pakinabang, ngunit hindi mo dapat asahan na aalisin nila ang mga lason at basura mula sa katawan nang mas mabilis kaysa sa regular na nutrisyon. Anong gagawin? Narito ang maaari mong gawin: maaari kang bumaling sa isang hindi pa masyadong kilala, ngunit napaka-epektibong paraan ng paglilinis ng iyong katawan, na, bukod sa iba pang mga bagay, maaari mo ring kontrolin ang iyong sarili.

Ang paraang ito ay binubuo ng... self-eating! Oo, oo, tama ang nabasa mo - sa pagkain ng sarili (o self-cannibalism). Ngunit mas mabuting tawagin itong pang-agham na terminong "autophagy." Kung nais mo, maaari mong turuan ang iyong katawan na mag-isa na mag-alis ng mga nakakapinsalang sangkap. Ngunit maglaan tayo ng oras at sabihin sa iyo ang lahat ng bagay sa pagkakasunud-sunod.

Anong klaseng self-eating ito?

Ang konsepto ng "autophagy", kung isinalin mula sa Greek, ay nangangahulugang "self-eating". Ang kakanyahan ng prosesong ito ay nakasalalay sa paggamit (pagproseso) ng mga macromolecule at organelles (mga sangkap na kinakailangan para sa pagkakaroon ng mga cell) sa mga cellular compartment (hiwalay na mga lugar), na nabuo sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga lysosome (cellular organelles) na may mga autophagosomes (mga istrukturang nabuo. sa paligid ng mga nasirang selula). Ngunit ito ay isang purong siyentipikong kahulugan.

Upang ilagay ito nang simple, ang autophagy ay nangyayari kapag ang mga cell ay umaangkop sa malupit na mga kondisyon. Kung walang sapat na nutrients na nagmumula sa labas sa katawan, ibibigay ng cell ang ilan sa mga organelles at macromolecules nito upang makagawa ng mga monomer - mga elementong angkop para sa synthesis ng mga bagong protina, nucleic acid, carbohydrates at lipids.

Ang proseso ng autophagy ay napakahalaga para sa pag-alis ng mga nasirang elemento mula sa mga cell, tulad ng mga pinagsama-samang protina. Habang nagpapatuloy ang prosesong ito, ang mga nasirang organelle at macromolecule na matatagpuan sa cytoplasm ay pumapasok sa isang espesyal na kompartimento kung saan sila ay hinahati-hati sa maliliit na molekula. At ang maliliit na molekula na ito, kung may kakulangan ng enerhiya at gutom, ay nagiging materyal na gusali kung saan nabuo ang mga bagong organelles at biopolymers (mga protina, nucleic acid, polysaccharides at iba pang elemento na kinakailangan para sa paggana ng katawan).

Sinamahan ng Autophagy ang mahahalagang aktibidad ng lahat ng normal na selula sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Gayunpaman, ang labis na autophagy ay maaaring humantong sa pagkamatay ng cell, kung kaya't ngayon ay itinuturing itong isang paraan ng naka-program na pagkamatay ng cell, kasama ang mga proseso tulad ng necropotosis at apoptosis.

At sa wakas, upang ilagay ito nang napakasimple, masasabi natin ito: sa paglipas ng panahon, ang "basura" ay naipon sa bawat cell ng ating katawan, at ang autophagy ay nag-aambag sa pagproseso nito at, bilang isang resulta, ang pagbabagong-lakas ng katawan. Elementary ang lahat. “Pero paano naman iyon? Bakit walang nagsasalita tungkol dito? Bakit hindi ito trumpeta ng media nang malakas?" - medyo makatwirang mga tanong. Ngunit pinag-uusapan nila ito, at alam din ito ng media. Ang simpleng nakamamanghang mga resulta na humantong sa autophagy ay nakilala kamakailan lamang.

Ang pagtuklas ng autophagy: ang pananaliksik ni Christian de Duve

Sa pangkalahatan, ang autophagy, bilang isang paraan ng paghahatid ng cell cytoplasmic na materyal sa mga lysosome para sa kasunod na pagkasira, ay kilala mula noong 1963. Pagkatapos ang terminong ito ay ipinakilala ng nakatuklas ng mga lysosome, ang Belgian biochemist na si Christian de Duve. At dito kailangan nating bumalik muli sa siyentipikong terminolohiya - ito ay napakahalaga para sa kasaysayan ng pagtuklas.

Bilang resulta ng pananaliksik, natuklasan ni de Duve na sa panahon ng autophagy sa cytoplasm, ang proseso ng pagbuo ng mga autophagosome ay unang nangyayari - mga vesicle na napapalibutan ng isang double-layer na lamad at naglalaman ng bahagi ng cytoplasm at cellular organelles, tulad ng mga fragment ng ang endoplasmic reticulum, ribosomes at mitochondria. Ang mga autophagosome pagkatapos ay pinagsama sa mga lysosome upang bumuo ng mga autolysosome. Sa kanila, sa ilalim ng pagkilos ng lysosomal enzymes (hydrolases), ang mga organelles at macromolecules ay nagpapasama.

Para sa mga pagtuklas na ito sa larangan ng istruktura at functional na organisasyon ng cell, natanggap ni de Duve ang Nobel Prize noong 1974.

Karagdagang pananaliksik sa autophagy: ang gawain ni Yoshinori Ohsumi

At sa hindi gaanong malayong taon ng 2016, isang natitirang Japanese scientist, molecular biologist na si Yoshinori Ohsumi, ay nagsimulang mag-aral ng autophagy sa yeast cells, gamit ang genetic approach. Bilang resulta, natagpuan niya ang higit sa isang dosenang mga gene, hindi aktibo (kumpleto o bahagyang pagkawala ng aktibidad ng isang sangkap) na nagdulot ng mga depekto sa autophagosome. Ang mga natagpuang gene ay pinag-aralan at na-clone.

Ang karagdagang pananaliksik sa paggana ng mga produktong protina ng mga gene na ito ay naging posible upang maipaliwanag ang mga mekanismo ng molekular ng hitsura, kurso at regulasyon ng autophagy. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga gene na natagpuan ni Osumi ay tinatawag na ATG (mula sa Ingles na "autophagy-related genes"), at hanggang ngayon higit sa tatlumpu sa kanila ang natagpuan.

Ipinakita ni Yoshinori Ohsumi na ang autophagy ay isang naka-program na proseso, i.e. isang proseso na naka-encode sa genome. Kung i-off o i-mutate mo ang mga gene na kailangan para sa autophagy, magiging imposible ang prosesong ito. Ngunit ano ang kinalaman ng lahat ng ito sa kalusugan ng tao mula sa pananaw ng karaniwang tao?

Ang katotohanan ay ang mga homologous na gene sa lebadura at mammal ay may kapansin-pansing pagkakatulad. Ang mga produkto ng protina ng naturang mga gene ay nakikilala sa pamamagitan ng isang maliit na bilang ng mga pagpapalit ng amino acid. Kung ang isang tiyak na gene sa lebadura ay may pananagutan para sa autophagy, kung gayon ay may mataas na posibilidad na ang isang katulad na gene ay gagawa ng mga katulad na pag-andar sa mga tao.

Ang genetika ng autophagy ay kailangang pag-aralan sa mga selula ng lebadura - ito ay mas simple. Gayunpaman, kasama ng pananaliksik sa mga mekanismo ng autophagy sa lebadura sa kanyang laboratoryo, natuklasan ni Ohsumi ang mga homolog ng ilang mga gene ng lebadura ng ATG sa mga selulang mammalian. Ang pag-aaral sa paggana ng kanilang mga protina, na naka-encode ng mga gene na ito, ay nagpakita sa mga siyentipiko na ang mga pagkakaiba sa mga molekular na mekanismo ng autophagy sa mga ganap na magkakaibang mga organismo tulad ng lebadura at mga tao ay bale-wala.

Pagkatapos ng ilang pang-agham na pagmamanipula at kasunod na pagtuklas ng mga bagong anyo ng protina, ang koponan ni Ohsumi ay lumikha ng isang transgenic mouse na nagko-convert ng genetic na impormasyon mula sa gene sa isang recombinant na protina. Ginawa nitong posible na mailarawan ang autophagy gamit ang fluorescence microscopy at pag-aralan ang kinetics at intensity nito sa iba't ibang mga organ ng mouse sa panahon ng pag-aayuno. At ang mga susunod na pag-aaral, kung saan ang mga daga ay nilikha na may kapansanan na ATG gene, ay nakatulong upang malaman na ang autophagy ay may malaking kahalagahan sa physiological para sa pagpapaunlad ng mga mammal, kabilang ang mga tao.

Noong 2016, si Yoshinori Ohsumi ay iginawad sa Nobel Prize para sa kanyang pagtuklas ng mga mekanismo ng autophagy. Narito ang isang maikling video tungkol dito:

At noong 2017 ay ginawaran siya ng Medical Breakthrough Award. At ito ay hindi nagkataon, dahil ang kanyang trabaho ay may kakayahang dalhin ang buong mundo ng medisina sa isang panimula na bagong antas. Ngunit bago natin tingnan ang mga benepisyo ng autophagy para sa kalusugan ng tao, kailangan nating magsabi ng ilang salita tungkol sa mga uri nito.

Mga Uri ng Autophagy

Nakikilala ng mga modernong siyentipiko ang tatlong uri ng autophagy: micro- at macroautophagy, pati na rin ang chaperone autophagy:

• Microautophagy. Ang mga fragment ng mga lamad ng cell at macromolecule ay nakuha ng lysosome. Salamat sa ito, kapag may kakulangan ng materyal na gusali at enerhiya (halimbawa, kapag ang isang tao ay nagugutom), ang cell ay natutunaw ang mga protina. Gayunpaman, ang mga mekanismo ng microautophagy ay isinaaktibo din sa ilalim ng normal na mga kondisyon.
• Macroautophagy. Ang bahagi ng cytoplasm (madalas na naglalaman ng mga organelles) ay napapalibutan ng isang membranous compartment. Bilang resulta, ang bahaging ito ay pinaghihiwalay mula sa natitirang bahagi ng cytoplasm sa pamamagitan ng dalawang lamad, na nagiging mga autophagosome. Pinagsasama nila ang mga lysosome at bumubuo ng mga autophagolysosome, kung saan ang mga organel at iba pang nilalaman ng mga autophagosome ay natutunaw. Sa tulong ng ganitong uri ng autophagy, maaaring alisin ng mga cell ang mga organel na "nagsilbi sa kanilang kapaki-pakinabang na buhay."
• Chaperone autophagy. Ang mga bahagyang denatured na protina ay sadyang dinadala mula sa cytoplasm patungo sa lysosome na lukab para sa kasunod na panunaw. Ang ganitong uri ng autophagy (sa pamamagitan ng paraan, ito ay inilarawan lamang para sa mga mammal) ay maaaring simulan sa pamamagitan ng stress, halimbawa, malubhang pisikal na aktibidad o pag-aayuno.

At ngayon ay maaari na tayong lumayo ng kaunti sa partikular na terminolohiyang pang-agham, at magsalita sa wikang "tao" partikular na tungkol sa epekto ng autophagy sa katawan ng tao.

Mga benepisyo ng autophagy para sa mga tao

Ang positibong papel ng autophagy para sa kalusugan ng tao, siyempre, ay mas malaki kaysa sa negatibo, kung hindi, hindi ito makakatanggap ng labis na pansin. Ngunit upang sapat na isipin ang mga kapaki-pakinabang na epekto nito, kailangan mong matandaan ang isang bagay tungkol sa likas na katangian ng hitsura nito.

Bago ang mga teknolohiya para sa paglaki ng pagkain sa halos anumang mga kondisyon at pag-iimbak nito sa loob ng mahabang panahon, depende sa klima, sa ilang mga panahon (unang bahagi ng tagsibol at taglamig) ang mga tao ay kailangang limitahan ang kanilang diyeta. Kasabay nito, mahusay ang kanilang pakiramdam, at hindi na kailangang pag-usapan ang tungkol sa malawakang pagkalat ng mga malubhang sakit tulad ng Alzheimer's disease, cancer o tuberculosis. At tulad ng nalaman mo at ko (kahit na napag-usapan lang natin ito sa sandaling ito), ang mga cell ay nagsisimulang mag-digest ng "basura" na materyal, basura at lason nang tumpak sa panahon ng pag-aayuno.

Ayon sa parehong siyentipikong pananaliksik (pati na rin ang proseso ng ebolusyon), ang positibong papel ng autophagy ay hindi maikakaila, dahil ang isang mababang-calorie na diyeta ay nagpapataas ng pag-asa sa buhay ng tao ng humigit-kumulang 30-40%. Ang mga paghihigpit sa pandiyeta, mula sa isang pang-agham na pananaw, ay nagpapagana sa paggawa ng katawan ng mga espesyal na gene na responsable para sa mahabang buhay at nag-aambag sa pagpapatuloy ng buhay kahit na sa mga kondisyon ng medyo mahinang nutrisyon.

Mayroong lahat ng dahilan upang maniwala na ang autophagy ay isang panloob na programa para sa pagproseso ng mga nakakapinsalang sangkap sa katawan. Pinapabuti nito ang kahusayan ng katawan sa pamamagitan ng pag-alis nito ng mga hindi gumaganang particle, pagpapahinto sa pagbuo ng mga selula ng kanser at pagpigil sa mga metabolic dysfunctions tulad ng diabetes o labis na katabaan.

Mayroon ding katibayan na ang autophagy ay may mahalagang implikasyon para sa kontrol ng immune system at mga nagpapaalab na proseso. Tandaan ang parehong mga daga na may hindi gumaganang ATG gene - nakaranas sila ng antok at labis na katabaan, mga sakit sa utak at mataas na antas ng kolesterol. At alam nating lahat na ang gayong "mga tampok" ay maaaring humantong sa pinakaseryoso at hindi sa lahat ng masayang kahihinatnan. At, dahil binanggit natin ang cancer, dapat din nating pag-usapan ang koneksyon nito sa autophagy.

Autophagy at cancer

Ang mga siyentipiko sa Unibersidad ng Pennsylvania, na naghahanap ng isang epektibong paggamot sa kanser, ay gumawa ng isa pang mahalagang hakbang salamat sa data sa autophagy. Ngayon ay nararapat nilang sabihin na ang paglikha ng isang tunay na gumaganang paraan ng paglaban sa kanser ay hindi malayo.

Sa partikular, ang mga mananaliksik ay nagtrabaho sa lysosomal enzyme PPT1, at sa tulong nito ay nakagawa sila ng isang gamot na nagpakita ng magagandang resulta sa paglaban sa mga sakit tulad ng colorectal cancer, pancreatic tumor at melanoma. Ngunit sa ngayon, ang lahat ng mga eksperimento, muli, ay isinagawa sa mga daga.

Ang parehong PPT1 enzyme na ito ay responsable para sa dalawang mahalagang proseso sa buhay at paglaki ng mga selula ng kanser. Ang unang proseso ay autophagy mismo, na nagpapahintulot sa mga selula ng kanser na mabuhay, at ang pangalawa ay ang target ng rapamycin (mTOR), na responsable para sa hindi makontrol na paglaki ng mga tumor. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga gamot na ginamit sa mga nakaraang taon ay naglalayong din sa target ng rapamycin, ngunit ang kanilang pagkakaiba ay hindi nila isinasaalang-alang ang proseso ng autophagy, kaya't walang paraan upang maimpluwensyahan ang paglaban ng mga selula ng kanser sa paggamot.

Ngayon, salamat sa mga pagtuklas ni Yoshinori Ohsumi, na nagpakita na posible na "puwersa" ang mga cell na kainin ang kanilang sarili, mapupuksa ang mga nasirang particle at makatanggap ng mga bagong mapagkukunan para sa pagpapanumbalik, ang sitwasyon ay nagbago nang radikal. Natuklasan ng mga siyentipiko na ang mTOR ay maaari ding gumamit ng autophagy upang magbigay ng sarili sa mga mapagkukunan, at kapag nalantad sa PPT1 enzyme, ang aktibidad ng una ay pinipigilan, at ang proseso ng autophagy ay naharang. Ito ang dahilan kung bakit nagsisimulang tumugon ang isang kanser na tumor sa anticancer therapy.

Gayunpaman, ang lahat ng mga bentahe ng autophagy ay isang bahagi lamang ng barya. Napakahalagang maunawaan at laging tandaan na maaari itong magkaroon ng negatibong epekto sa kondisyon ng katawan. Totoo, nalalapat lang ito sa isang partikular na kategorya ng mga tao.

Ang autophagy ay nakakapinsala sa mga tao

Bago ka magpasya na simulan at pasiglahin ang proseso ng autophagy sa iyong katawan, siguraduhing tiyaking wala kang:

• Mga malalang sakit (lalo na, mga sakit sa gastrointestinal)
• Gastritis
• Mga paglihis sa timbang ng katawan (mga kaso kapag ito ay mas mababa sa normal)
• Kakulangan sa immune
• Diabetes
• Sakit sa puso
• Depresyon
• Hypotension (mababang presyon ng dugo)
• Mga karamdaman sa pag-iisip

Bilang karagdagan, ang pag-activate ng autophagy ay mahigpit na ipinagbabawal para sa mga kababaihan na may mga problema sa pagkamayabong at paggagatas, mga buntis na kababaihan at mga taong umiinom ng mga gamot na hindi tugma sa pag-aayuno. Kung pinabayaan mo ang mga kontraindikasyon na ito, maaari mong seryosong palalain ang kondisyon ng iyong katawan, palalain ang mga umiiral na karamdaman at seryosong masira ang iyong kalusugan. Kung hindi, ayon sa mga siyentipiko, ang autophagy ay isang ganap na ligtas na paraan ng paglilinis at pagpapabata. Hindi gaanong nakalulugod ang katotohanan na maaari mong ilunsad ito sa iyong sarili.

Paano mag-trigger ng autophagy: autophagy at pag-aayuno

Karamihan sa mga modernong tao, sa pamamagitan ng pag-abuso sa mataas na calorie, hindi malusog at hindi malusog na mga pagkain, ang kanilang mga sarili ay gumagawa nito upang ang proseso ng autophagy ay hindi na lang magsimula. At ito, kung seryoso mong iisipin, talagang humahantong sa pagbaba ng kaligtasan sa sakit, pinabilis na pagtanda at maging ang pag-unlad ng lahat ng uri ng mutasyon sa antas ng cellular.

Kung pipilitin mo ang mga cell na magutom, awtomatiko silang magsisimulang gumamit ng mga panlabas na mapagkukunan upang gumana, mapupuksa ang mga nakakapinsalang sangkap at makabawi. Ngunit ang patuloy na malnutrisyon ay maaaring humantong sa mga degenerative na proseso, dahil ang autophagy ay hindi titigil. Samakatuwid, makatuwiran na bahagyang bumalik sa mga ideya ng therapeutic fasting.

Sa kabuuan, mayroong ilang mga uri nito, ngunit interesado kami sa eksaktong dalawa - pasulput-sulpot at matagal na pag-aayuno. Ang mga ito ay inilarawan nang detalyado ng sikat na Italian-American biogerontologist at cell biologist na si Valter Longo, na gumugol ng maraming taon sa pagsasaliksik sa mga epekto ng pag-aayuno at limitadong diyeta sa pag-asa sa buhay at kalusugan (tandaan na kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa pag-aayuno, ang ibig sabihin ay partikular na pagtanggi pagkain, ngunit hindi mula sa tubig).

Pasulput-sulpot na pag-aayuno

Ang kakanyahan ng paulit-ulit na pag-aayuno: isang araw na walang pagkain, na sinusundan ng 1-2 araw ng normal na nutrisyon.

Iminumungkahi ng siyentipikong pananaliksik na ang paulit-ulit na pag-aayuno ay nagpapagana ng mga koneksyon sa neural at nagpapabuti sa pag-andar ng pag-iisip, nagpapababa ng presyon ng dugo at tibok ng puso, nagpapataas ng pagiging sensitibo ng tissue sa insulin, nakakaantala sa paglitaw ng mga tumor, pinipigilan ang mga nagpapaalab na sakit, nagpapabuti sa pagbabagong-buhay ng dugo, at pinatataas ang bilang ng mga puting selula sa dugo.at ang immune system ay pinasigla.

Ang mga eksperimento na isinagawa sa nabanggit na mga daga ay nakumpirma ang mga benepisyo ng paulit-ulit na pag-aayuno bilang isang pag-iwas sa mga sakit na neurodegenerative, cardiovascular at tumor, pati na rin ang diabetes. At ang kasunod na pagmamasid ng mga tao ay nagpakita na ito ay nag-normalize ng presyon ng dugo at mga antas ng glucose, binabawasan ang bilang ng mga marker ng pamamaga sa mga dumaranas ng bronchial hika.

Siyempre, hindi mo dapat talikuran ang pamantayan sa pandiyeta na sikat ngayon, madalas at unti-unti, ngunit kailangan mo pa ring tandaan na ang regimen na ito ay nagpapataas ng produksyon ng insulin, na nagiging sanhi ng pagkawala ng sensitivity ng mga cell dito, at ito ay maaaring humantong sa type 2 diabetes mellitus. Kaya kahit na ang pamantayang ito (pagkain ng kaunti at madalas) ay kapaki-pakinabang upang palabnawin paminsan-minsan sa pana-panahong pag-aayuno.

Matagal na pag-aayuno

Ang diwa ng matagal na pag-aayuno: 2-3 (minsan higit pa) araw na walang pagkain, na sinusundan ng hindi bababa sa 7 araw na pahinga bago ang susunod na 2-3 araw ng pag-aayuno.

Dito muling naglaro ang siyentipikong pananaliksik. Sinasabi nila na ang matagal na pag-aayuno ay humahantong sa pag-activate ng autophagy, pagtaas ng sensitivity ng mga tumor sa therapy, at pinabuting regulasyon ng insulin (at insulin-like growth factor 1) at mga antas ng glucose.

Gayundin, ang pag-aayuno ayon sa pamamaraang ito ay binabawasan ang timbang sa atay at ang bilang ng mga leukocytes sa dugo. Ngunit ang pagpapatuloy ng nutrisyon ay gumagawa ng malakas na mga proseso ng pagbabagong-buhay, kapwa sa immune system at sa atay. Para sa kadahilanang ito, ang matagal na pag-aayuno ay pinapayagan lamang sa ilalim ng pangangasiwa ng isang espesyalista. Sa kasong ito, ang espesyal na pangangalaga ay dapat gawin ng mga taong higit sa 65 taong gulang, dahil Sa edad na ito, ang kakulangan ng protina ay maaaring maging sanhi ng hindi gustong pagkawala ng kalamnan.

• Kahit na may kumpletong pagtanggi sa pagkain para sa isang araw o higit pa, ito ay kinakailangan
• Ang isang napaka-maginhawa at ligtas na paraan upang pasiglahin ang autophagy ay ang pag-iwas sa 1-2 pagkain (halimbawa, hapunan at/o tanghalian) 2-3 beses sa isang linggo
• Kapag ginagaya ang paulit-ulit na pag-aayuno sa loob ng 5 araw (isa pang tip mula sa Valter Longo), kailangan mong kumain ng hindi hihigit sa 100 calories sa unang araw at 500 calories sa natitirang apat na araw.

At, siyempre, sa pagsasalita tungkol sa diyeta, hindi namin makaligtaan ang tanong tungkol sa kawastuhan at hindi tama ng nutrisyon sa pangkalahatan. Isang daang beses na nating narinig na hindi ka makakain pagkatapos ng 6 p.m. At mula sa pananaw ng bagong data na nakuha sa autophagy ni Yoshinori Ohsumi, ang pahayag na ito ay muling nakumpirma, ngunit ang tanong ng mga benepisyo ng madalas na hating pagkain ay nananatiling bukas.

Bumalik tayo sa ating mga daga, na nagbibigay ng makabuluhang tulong sa pananaliksik upang mapabuti ang kalusugan ng tao. Ipinakita ng mga eksperimento na sa parehong bilang ng mga calorie bawat araw, ang mga daga na kumakain sa pagitan ng 12 oras ay "nagpakita" ng mas mahusay na mga resulta kaysa sa mga kumakain ng kaunti at madalas. Kaya, sa mga daga ng unang grupo, nagkaroon ng pagpapabuti sa circadian rhythms at nakatulog sila ng mas mahusay, ngunit ang pinakamahalaga, huminto sila sa pagbuo at kahit na binaligtad ang mga metabolic na sakit.

Muli itong nagmumungkahi na kung biglang sa araw na wala kang oras upang kumain, pagkakaroon ng pagkakataon na kumain lamang sa umaga at/o gabi, hindi ka dapat magalit, ngunit magalak, dahil ito ay kung paano mo na-trigger ang autophagy para sa benepisyo ng iyong katawan. Gayundin, ang paulit-ulit na pagkain sa loob ng 12 oras o higit pa ay nagpapagana ng autophagy. Gaano man ito kataka-taka, nakakatulong ang diyeta na ito na bawasan ang fat mass nang hindi nawawala ang muscle mass, at binabawasan ang blood glucose at cholesterol levels. At ang pag-aayuno ng higit sa 13 oras mula gabi hanggang umaga ay nagpapaliit sa panganib na magkaroon ng kanser sa suso.

Ngunit dito gusto naming tandaan: sa ilalim ng anumang pagkakataon ay dapat na ang autophagy ay itinuturing bilang isang gamot. Para sa karamihan, ito ay ang pag-iwas sa iba't ibang mga karamdaman, ngunit hindi ang kanilang paggamot. Isaisip ito at huwag gumawa ng mga maling konklusyon.

Sa pamamagitan ng paraan, maaari mong panoorin ang video na "Pag-aayuno mula sa iba't ibang mga anggulo/Pag-aayuno bilang batayan ng buhay," kung saan maaari kang matuto ng maraming mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa pag-aayuno at ang epekto nito sa katawan:

Kung ayaw mong magutom, mayroong isang paraan upang pasiglahin ang mga proseso ng autophagy nang hindi nililimitahan ang iyong sarili sa pagkain. Upang gawin ito, kailangan mong isama sa iyong diyeta ang ilang mga partikular na pagkain na naglalaman ng mga sangkap na nagpapagana sa mga kinakailangang proseso. Ang mga naturang produkto ay (ang mga sangkap ay ipinahiwatig sa mga bracket):

• Pomegranate, strawberry at raspberry juice, pati na rin ang red wine na nasa oak barrels (urolithin A)
• Grapefruit, keso at mushroom (spermidine)
• Mga mapait na pipino (cucurbitacin)
• Soybean (dioscin)
• Mga pulang ubas (resveratrol)
• Curry (curcumin)
• Cocoa at green tea (catechin at epicatechin)
• Ginseng root (magnoflorin)
• brown rice (gamma-tocotrienol)
• Mga walnut at mani, mushroom, barley, munggo, oats, tinapay at puting karne (bitamina B3)

Tandaan din ang oatmeal, langis ng isda, halaman ng kwins, langis ng oliba, kulay-gatas, spinach, repolyo, lingonberries, kefir at mga itlog - ang mga sangkap na nakapaloob sa mga produktong ito ay nagpapasigla sa pag-renew ng cell.

Sa iba pang mga bagay, kapansin-pansin din na ang proseso ng autophagy ay na-trigger hindi lamang ng pag-aayuno at tamang nutrisyon, kundi pati na rin ng pisikal na aktibidad at palakasan. Ngunit para mangyari ito, kailangan mong sumunod sa ilang mga prinsipyo.

Autophagy at isport

Nabatid na ang epekto ng ehersisyo ay nangyayari lamang kapag ang katawan ay nasa ilalim ng stress. Ang autophagy ay nangyayari para sa parehong dahilan, at samakatuwid ang sport ay isa pang paraan upang ma-trigger at mapahusay ito.

Ang pisikal na aktibidad ay humahantong sa microdamage sa mga tisyu at kalamnan, na, kapag naibalik, ay nagiging mas malakas, na ginagawang mas malakas ang katawan ng tao. Ang ehersisyo ay nagpapahintulot din sa iyo na linisin ang iyong katawan ng mga lason sa pamamagitan ng pagpapawis, na kung ano ang kinakailangan ng anumang detox program. Bukod dito, maraming mga eksperto ang nagtitiwala na ang pisikal na aktibidad ay ang pangunahing kadahilanan para sa epektibong detoxification.

Halimbawa, si Dr. George Yu, na nag-aaral ng metabolismo sa University of Washington Medical Center, ay nagrerekomenda na pagsamahin ang ehersisyo sa sauna at pagkuha ng mga suplementong niacin. Sa ganitong paraan, ang mga toxin ay inaalis sa pamamagitan ng balat hangga't maaari, na pumipigil sa paglitaw ng kanser at Alzheimer's disease.

Tulad ng para sa dami ng pisikal na ehersisyo upang pasiglahin ang autophagy, hindi pa ito eksaktong alam. Ngunit ito ay itinatag na ang matinding ehersisyo ay may pinakamalaking epekto, na nangangahulugang dapat mong kalimutan ang tungkol sa magaan na ehersisyo nang ilang sandali.

Bagama't ang katamtamang ehersisyo na 150-450 minuto bawat linggo ay nakakatulong sa mahabang buhay (binabawasan nito ang panganib ng napaaga na kamatayan ng higit sa 30%), kung gumugugol ka ng hindi bababa sa 30% ng iyong oras ng pagsasanay sa mataas na intensidad na ehersisyo, maaari mong ma-trigger ang autophagy at taasan ang iyong pag-asa sa buhay ng humigit-kumulang 13%. Kaya't sanayin nang hindi pinipigilan ang iyong sarili (sa isang malusog na kahulugan, siyempre), at ang makapangyarihan ay hindi magtatagal bago dumating (kasabay nito, huwag kalimutang kalkulahin ang iyong lakas at isaalang-alang ang iyong kasalukuyang pisikal na kondisyon).

At, sa wakas, ipaalala namin sa iyo muli na ang autophagy ay hindi nangangahulugang isang lunas, at hindi ito maituturing na panlunas sa lahat para sa lahat ng sakit. Dapat mong malaman ang tungkol dito at gamitin ito upang linisin ang iyong katawan at pahabain ang iyong buhay, ngunit kailangan mong gawin ito nang matalino, maging matulungin sa iyong kasalukuyang kalagayan at hindi pinababayaan ang mga prinsipyo ng malusog na pagkain sa pangkalahatan.

Kung nais mo, maaari kang makahanap ng maraming opisyal na data, mga resulta ng pananaliksik at iba pang karagdagang impormasyon tungkol sa autophagy sa Internet. Kami naman ay hiling sa iyo ng mabuting kalusugan at mahabang buhay!