Paastumine ja autofaagia: rakkude puhastamine noorendab teie keha. Autofagia, protofagia ja muud autofagia paastureeglid bju

3. oktoobril 2016 andis Karolinska Instituudi Nobeli assamblee Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhinna Yoshinori Ohsumile autofagia mehhanismide avastamise eest.

Mis on autofagia? Autofagia (teisest kreeka keelest auto - "ise", fagos - "on") - enesesüüdistus. Tegelikult on see mehhanism, kuidas vabaneda kõigist vanadest rakukomponentidest (organellid, valgud ja rakumembraanid), mis on oma rolli täitnud, kui rakul ei jätku enam nende toetamiseks energiat. See on reguleeritud, korrastatud protsess, mille eesmärk on rakuliste komponentide lagunemine ja töötlemine.

On olemas autofagialaadne ja paremini mõistetav apoptoosi protsess, programmeeritud rakusurma protsess. Rakud on programmeeritud surema pärast teatud arvu jagunemistsükleid. Kuigi see kõlab nukker, tuleb mõista, et see protsess on üldise hea tervise säilitamiseks hädavajalik.

Oletame, et teil on auto. Sa armastad oma autot. Teil on temaga seotud palju mälestusi. Sulle meeldib sellega sõita. Kuid pärast paariaastast kasutamist tundub see juba pisut räsitud. Ja mõne aasta pärast on tema välimus juba täiesti ebaoluline. Masina hooldamine maksab teile tuhandeid dollareid aastas. Ta laguneb kogu aeg. Kas ma peaksin seda rämpsu jätkuvalt hoidma? Muidugi mitte! Sa saad sellest lahti ja ostad endale uhiuue auto.

Sama asi juhtub meie kehas. Rakud muutuvad vanaks ja kasutuks. Ja parem oleks, kui nad oleksid programmeeritud surmale, kui nende kasulik eluiga lõppeb. See kõlab väga julmalt, aga selline on elu. See on apoptoosi protsess, mille käigus rakud on ette määratud surema etteantud aja möödudes. See on nagu auto liising – teatud aja möödudes saad sellest lahti, olgu see siis töökorras või katki. Siis ostad uue auto ja sa ei pea kartma, et see raskel hetkel katki läheb.

Autofagia - vanade rakukomponentide asendamine

Sama protsess toimub subtsellulaarsel tasemel. Te ei pea kogu masinat vahetama. Vahel tuleb lihtsalt aku välja vahetada – vana ära visata ja uus sisse panna. Sama asi juhtub raku sees. Selle asemel, et hävitada kogu rakk (apoptoos), peate asendama ainult mõned rakukomponendid. See on autofagia protsess, mille käigus vanad subtsellulaarsed organellid hävivad ja vanade asemele luuakse uued organellid. Vanad rakumembraanid, organellid ja ainevahetusproduktid eemaldatakse rakust, sisenedes lüsosoomi, mis sisaldab ensüüme valkude lõhustamiseks.

Autofagiat kirjeldati esmakordselt 1962. aastal, kui teadlased märkisid esimest korda lüsosoomide (vanu subtsellulaarseid komponente lagundavate organellide) arvu suurenemist roti maksas pärast pankrease hormooni glükagooni manustamist. Nobeli preemia laureaat Christan de Duve lõi sõna "autofagia". Kahjustatud subtsellulaarsed komponendid ja kasutamata valgud märgitakse "hävita" ja saadetakse lüsosoomidesse, et oma tööd lõpetada.

Üks autofagia peamisi regulaatoreid on proteiinkinaas, mida nimetatakse rapamütsiini (mTOR) imetaja sihtmärgiks. Kui mTOR on ülesreguleeritud, pärsib see autofagiat ja kui mTOR on allareguleeritud, soodustab see autofagiat.

Mis aktiveerib autofaagiat?

Toitainete piiramine on autofagia aktiveerimisel võtmetähtsusega. Hormooni glükagoon on insuliini vastand. Nagu lastemängus "päev tagurpidi". Kui insuliini tase tõuseb, siis glükagooni tase langeb. Kui insuliin langeb, tõuseb glükagoon. Kui me sööme, tõuseb insuliin ja langeb glükagoon. Kui me ei söö (kiiresti), siis insuliin langeb ja glükagoon tõuseb. See glükagooni taseme tõus stimuleerib autofagia protsessi. Paastumine, mis suurendab glükagooni, on tegelikult parim autofagia stimulaator.

See on sisuliselt teatud tüüpi raku puhastamine – keha tuvastab vanad ja mittestandardsed rakukomponendid ning märgib need edasiseks hävitamiseks. Nende vanade rakukomponentide kogunemine rakkudesse võib olla vastutav paljude vananemise tagajärgede eest.

Paastumine on kasulik mitte ainult autofagia stimuleerimise seisukohalt. Autofaagiat stimuleerides puhastame rakud vanadest valkudest ja ainevahetusproduktidest. Teisest küljest põhjustab paastumine kasvuhormooni tootmist, mis käsib meie kehal hakata tootma uusi rakulisi komponente. Nii uuendame oma keha täielikult.

Enne uute asjade panemist tuleb vanadest lahti saada. Kujutage ette köögi renoveerimist: kui teil on seal 70ndatest peale rippunud räämas määrdunud-helerohelised kapid, siis peate need enne uute riputamist välja viskama. Seega on hävitamise (eemaldamise) protsess sama oluline kui loomise protsess. Kohutav oleks uued riiulid vanade peale riputada. Paastumine võib vananemisprotsessi tagasi pöörata, vabanedes vanadest rakukomponentidest ja asendades need uutega.

Kõrgelt reguleeritud protsess

Autofagia on kõrgelt reguleeritud protsess. Kui autofagia on kontrolli alt väljunud, võib see olla kahjulik, seetõttu tuleb seda hoolikalt hallata. Täielik aminohapete ammendumine imetajate rakkudes on võimas signaal autofagiale, kuigi üksikute aminohapete roll on erinev. Plasma aminohapete tase on aga peaaegu konstantne. Arvatakse, et aminohapete ja kasvufaktorite signaalid, aga ka insuliini signaalid lähenevad mTOR-i signaalirajale, mida mõnikord nimetatakse toitainete signaalimise peamiseks regulaatoriks.

Niisiis, autofagia korral lagunevad vanad rakukomponendid aminohapeteks (valkude ehitusplokid). Mis nende aminohapetega edasi saab? Paastumise algstaadiumis hakkab aminohapete tase tõusma. Arvatakse, et need autofagia poolt toodetud aminohapped saadetakse glükoneogeneesiks maksa. Neid aminohappeid saab sidrunhappe tsükli käigus ka glükoosiks lagundada. Ja lõpuks võivad need aminohapped saada osaks uutest valkudest.

Vanade "rämpsvalkude" rakusise kuhjumise tagajärjed on jälgitavad kahe peamise seisundi puhul – Alzheimeri tõbi ja vähk. Alzheimeri tõve korral koguneb ebanormaalseid valke, beeta-amüloide või tau-valke, mis hävitavad ajurakke ja põhjustavad dementsust. On mõistlik eeldada, et selline protsess nagu autofagia, mis on võimeline puhastama rakke vanadest valkudest, võib takistada Alzheimeri tõve arengut.

Mis "lülitab välja" autofagia protsessi? Toitumine. Glükoos, insuliin (või vähendatud glükagoon) ja vanad valgud võivad selle rakupuhastusprotsessi ühiselt "välja lülitada". Ja te ei vaja neid palju. Isegi väikesed aminohapped (leutsiin) võivad autofagia peatada. Seega on autofaagia protsess ainulaadne paastumisele – seda ei esine lihtsa kaloripiirangu või dieediga.

Muidugi peab siin olema ka tasakaal. Nii ebapiisav kui ka liiga intensiivne autofagia võib teid kahjustada. Ja see arusaam toob meid tagasi loomuliku söömise ja paastumise tsükli juurde, mitte ei hakka pidevalt dieeti järgima. See tagab rakkude kasvu toitumisfaasis ja rakkude puhastamise paastufaasis ehk tasakaalu. Elu on ainult tasakaal. avaldatud

Dr Jason Fung, lkTõlge Nikolai Kuzmin

Autofagiaga on nii palju segadust, et on isegi hirmutav sellesse teemasse sekkuda. Ausalt öeldes lugesin ma seda artiklit ette valmistades nii palju jama, et pea käib ikka ringi.

Kuid Bone pole argpüks, nii et mõtleme välja ja paneme kõik riiulitele!

Sellest artiklist leiate arvustusi ja tulemusi nende skeemide kohta naiste paastumise 16 8 kohta kehakaalu langetamiseks, saate teada, mis on parem: osatoidud või vahelduv paastumine.

Mis see on: protsessi lühikokkuvõte

Vahelduv paastumine (teise nimega PG, see on ka vahelduv paastumine (IG), see on ka vahelduv paastumine (või IF), see on ka vahelduv paastumine jne) on inimkehasse toitainete omastamise ajastuse haldamise strateegia, mis globaalselt koosneb kahest etapist:

Sa ei söö teatud aja jooksul (~12-48 tundi).
Sööd teatud perioodi (~ 8-24 tundi), just sel perioodil sööd oma päevased kaloreid lähtuvalt oma eesmärkidest (kaalulangus/säilitamine/tõus).

PG-st on mitu versiooni, kuid neil kõigil on ühine põhimõte: näljaperiood ja toitmisperiood (ehk söömisaken).

Selline dieet sai eriti populaarseks pärast 2016. aastat, kus Jaapani teadlane sai Nobeli preemia selle eest (nagu paljud arvasid), et tõestas, et autofagia puhastab keha ja kutsub esile näljatunde. Kummutame müüdid ja väärarusaamad!

Autofagia: mehhanism lihtsas mõttes

Oleme oma armastatud hobuse saduldanud, hoidke end puhastuse armastajad! Nüüd, autofagiast teada saades, tormasid kõik järsult “puhastuma ja nooremaks saama”, sest väidetavalt pikendab kord nädalas paastumine eluiga ja on organismi kõige õigem puhastus. Aga paraku pole see jällegi nii. Kogu probleem seisneb selles, et väljapaistvat teadlast, nagu alati, ei mõistetud ja ta trompetis üle kogu maailma järjekordse "pilli vähi, vanaduse ja surma vastu". Aga kõigepealt asjad kõigepealt.

Mis see on ja miks on vaja oma liha süüa

2016. aastal pälvis Jaapani teadlane Yoshinori Ohsumi autofagia mehhanismide uurimise eest (sõnas rõhuasetus teisel a-l) Nobeli preemia. Termin "autofagia" ise ilmus eelmise sajandi 60ndatel. Seda hakati kasutama seoses rakuliste mehhanismidega, et puhastada keha lagunenud valkudest. Teadlased on leidnud, et selle protsessi abil puhastatakse rakk rakusisesest prahist, saates selle lüsosoomidesse.

Hoolimata asjaolust, et protsess on teadlastele teada olnud pikka aega, jäid selle üksikasjad uurimata. Niisiis tõestas meie 2016. aasta Nobeli preemia laureaat autofagosoomide olemasolu ja tõsiasja, et tänu neile toituvad rakud lüsosoomides talletatud nõudmata elementidest. Fakt on see, et pikka aega arvati, et lüsosoomid on omamoodi prügimägi, millest pole kasu, ja kõiki piinas küsimus: "aga miks lüsosoomid ei suurene, ei paisu nagu õhupallid, kuhu kaovad neisse kogunenud rakkude jääkproduktid?".

Ja siis avasid jaapanlased autofagosoomid, mis lagundavad "prügi" aminohapeteks, et aidata rakul vabaneda nõudmata. Ja mis pistmist on sellega vähil, vananemisel ja nälgimisel? See ei tule kõne allagi!

Jah, just isesöömine võimaldab enamikul kehakudedel ressursside puudumise tõttu üle elada. Vähirakkude jaoks on autofagia osutunud märkimisväärseks ellujäämisvahendiks.. Isegi kui organism kasvajat mingil põhjusel toitainetega ei varusta, siis see ei sure – just seetõttu, et tema rakud kasutavad autofagiaprotsessidele toetudes omaenda energiavarusid. Need. teid tuleb ravida mitte paastuga, vaid vastupidi, uurige, kuidas saate selle protsessi kasvajas peatada!

Autofagia abil vabanevad rakud oma potentsiaalselt ohtlikest komponentidest. Kui mõned organellid ei tööta nii nagu peaks või mõnel valgumolekulil on vale struktuur, hävitavad autofagosoomid need. Enamasti on see hea, eriti pikaealiste rakkude puhul. Kuid Parkinsoni ja Alzheimeri tõve korral ei ole autofagosoomidel ja lüsosoomidel aega nende valkude lagundamiseks.

Autofagia puhul pole vahet, milliseid valke hävitada – rakus endas või väljaspool seda. Ja see tähendab, et selle abiga saate vabaneda viirustest ja bakteritest, mis sisenevad rakkudesse ja põhjustavad erinevaid haigusi. On tõestatud, et viirus- ja bakteriaalsete haiguste tekitajad arendavad evolutsiooni käigus keerukaid kaitsemehhanisme, et mitte sattuda autofagosoomide kuuma käe alla ega peatada nende tegevust. Üldiselt on autofagia oluline mitmesuguste immuunsüsteemi protsesside jaoks, alates põletikust kuni kaitseni viiruste ja bakterite eest.

Kuidas joosta

Lähme edasi. Paljud inimesed ei mõista seda olulist fakti: Yoshinori Osumi Nobeli preemia ei antud mitte paastumise ja selle tõestatud eeliste eest! Tegelikult ei ole autofagia otseselt paastumisega seotud. See mehhanism ei peata kunagi oma tööd, see on pidev.

Inimkehas on umbes 37 triljonit rakku, millest keskmiselt 220–240 miljardit täiskasvanud inimesel sureb ja asenduvad iga päev uutega. See on ligikaudu 2 miljonit rakku sekundis. Erinevatel organitel on erinev rakkude eluiga – soolestik on umbes 4 päeva, nahk 12-20 jne. Siiani lugedes on umbes miljon lahtrit uutega asendatud.

Need. kõiki rakkudesse salvestatud lagunemissaadusi on võimatu täielikult puhastada. Samal ajal kui teie (piltlikult öeldes) olete mõnest rakust puhastanud 10 000, on need uuesti moodustunud miljonis teises. See on nagu tohutu klistiiri tegemine, et käärsool lõplikult puhastada. See on lihtsalt võimatu - igal juhul ummistub see uuesti. Meie jaoks on see võitlus tuuleveskitega.

Miks kõik seovad paastu ja autofaagiat? Lihtsalt nälg aktiveerib selle protsessi ja muudab selle kiiremaks. Organism, kellel lakkab väljastpoolt piisavalt toitu andma, hakkab kasutama oma ressursse, s.t. paastumine läbib autofaagia protsessi – seetõttu (ja paljudel muudel põhjustel) ei ole rasv, mis näljastreiki esimesena alustab.

Mitmetunnise paastu järel protsess algab

See küsimus piinab paljusid, kuid paraku pole sellele tõest vastust. Jah, loogiliselt võttes õhutab nälg autofagia protsessi. Aga kui palju? Kui kaua kulub toiduta olemiseks? Kas ühel päeval paastumine toimib? Kas aeg on kõigi inimeste jaoks sama, mis seda mõjutab? Mis saab vähi ja onkoloogia või hulgiskleroosiga? Kas on vahet, mida täpselt sõid enne näljatunnet ja kui palju? Kas see, et sa suitsetad, jood keefirit, algooli või kokteile, rikub autofagia ära? Mis seda võimendab, kuidas on seotud insuliinisüstid ja autofagia, kas ketoos ja lchf-dieet muudavad autofagia tõhusamaks?

Vastus on hämmastav ja aus: keegi ei tea. Kes sellest teada saab, saab tõenäoliselt Nobeli preemia ja te vennastate Yoshinoriga.

Nüüd eeldatakse, et mida sagedamini me sööme, seda lähemal on meie autofagia algtasemele. Mida harvem ja harvem, seda aktiivsem see on. Autofaagia on aga ka lõppprotsess ja ühel hetkel muutub teie nälgimine nälgimiseks, mille käigus teie keha hakkab ellujäämiseks tarbima terveid rakke. Millal see juhtub? Sõltub teie rasva kogusest ja muudest näitajatest.

Meie otsus: seni on kõik liiga ebamäärane, et teha kõrgetasemelisi järeldusi. Jah, see on olemas. Jah, rakud on tühjendatud. Praeguseks kõik.

Ei, autofagia käivitamiseks ei ole vaja näljutada, puhttehniliselt - see pole kõrvalprotsess, mis toimub ainult nälja ajal, vaid üks peamisi protsesse kehas ja selle rikkumine on üks peamisi ainevahetushäirete põhjuseid. Aga paastumine teeb asja hullemaks. Millist paastu ja kui palju: intervall, iga päev, 16 kuni 8, kuiv, märg - pole selge.

Nüüd on hulk eksperte, kes räägivad autofagiast kui üliõpitud ja arusaadavast protsessist. Aga ei ole.

Oleme alati üllatunud, kuidas inimesed on valmis usaldama igasugust teavet, mis vastab nende tõekspidamistele. Lugesime mõnel räbal veebisaidil / ise välja antud raamatus artiklit, mille kirjutas copywriter / vaatasime videot hullust põlevate silmadega mehest - ja see on kõik, nad uskusid. Tõde autofagia kohta on praegu järgmine: mõned asjad on selged, kuid veelgi rohkem asju pole selged.

Kuidas õigesti paastuda: skeemide ja protokollide analüüs

Alternatiivne paastumine (ADF) 36 12 - igal teisel päeval (36 näljane / 12 täistundi). Selle kava järgi sööd ülepäeviti. Nii et näiteks esmaspäeval sööd 8.00-20.00. Siis paastud üleöö ja teisipäeval. Kolmapäeval söö uuesti 8-20 ning paastu üleöö ja neljapäeval. Ja nii edasi. Toidu tarbimise päeval on soovitatav valida "tervislikud" toidud ja süüa seda, mida soovite.

Söögikordade vahelejätmine – suvaline söögikordade vahelejätmine. Mõned PG toetajad usuvad, et käituda tuleks nagu evolutsioonipõhimõtteid. Trenni ja toitu võetakse ilma range ajakavata. Pakutakse sobivat toitu, kaloraaž varieerub juhuslikult ning üks-kaks korda nädalas jäetakse suvaliselt vahele hommiku- või õhtusöök. Reeglid on väga paindlikud.

Eat Stop Eat 24 – söö-ei söö (paastumine 24 tundi, 1-2 korda nädalas). Kava järgi paastuda 24 tundi nädalas korra või kaks, tarbides ülejäänud nädala jooksul palju valku ja vähe töödeldud toitu jne. Saate valida mis tahes 24 tunni. Näiteks esmaspäeval hommikusöök ja siis teisipäeval hommikusöök või kolmapäeval õhtusöök ning järgmine söögikord on neljapäeval õhtusöök.

Leangains 16 8 – kuivkaal (16 tundi paastu / 8 toidukorda). Lisaks 8/16-tunnisele dieedile kehtivad mõned põhireeglid: kõrge valgusisaldusega dieet, süsivesikute tarbimine, tühja kõhuga treeningute kaasamine, toitainete ajastus säilitatakse (enamik kaloreid kulub pärast treeningut).

Plaani järgi paastud esmaspäeval 21.00-st teisipäeval 13.00-ni. Treenida saab teisipäeval kella 13.00-ni, võttes treeningu ajal 10 g BCAA-sid. Pärast tunde sööd 2-3 korda enne kella 21.00, suurim söögikord vahetult peale tundi. Paastumine algab taas teisipäeva õhtul ja kestab kolmapäeval kella 13.00-ni. Ja nii kordub see iga päev.

Nälgimine 18 6- eelmise raskem versioon, mis on suunatud liigsete kilode kiirele kaotamisele - toiduaken on vaid kuus tundi.

Sõdalase dieet 20 4. Plaan näeb ette, et peate iga päev 18–20 tundi paastuma või sööma ainult piiratud koguses soovitatud toite. Toitlustamiseks, näiteks pereõhtusöögiks, on ette nähtud 4–6 tundi. Treenige enne sööki. Toidukordade aja saab valida vastavalt individuaalsele ajakavale.

Kasu ja kahju kaalulangus

Artiklis arutasime, et toidukordade arv ja maht ei mõjuta kuidagi kaalulangust. Siin on sama.

Oleme selle kirjutamiseks juba konnasilmi näppudele hõõrunud, aga paraku on kaalu langetamiseks oluline vaid see, kui palju kaloreid päeva jooksul saab ja kui palju keha energiat päeva jooksul kulutab: kui kaloreid on rohkem, siis kaal tõuseb (isegi PG-ga), kui vähem, siis kaal langeb (pole vahet, kas oled PG-l või mitte).

Need. isegi vahelduva paastumise korral ja olenemata söögikordade arvust peate KBJU-d hoidma.

Teine hetk. Millegipärast usuvad paljud, et IG aitab just rasva põletades kaalu langetada ja võimaldab seeläbi säästa hinnalisi lihaseid (muidugi võrreldes tavapärase kaloripiiranguga). Tegelikult pole ühtegi veenvat uuringut, mis seda fakti tõestaks.. Kuid on neid, kes PG-ga ja ilma kaalukaotuse võrdlemisel näitavad, et inimesed kaotavad umbes sama palju kaalu.

Kahe energiaga röntgenikiirguse absorptiomeetriat (DXA) kasutanud uuring ei näidanud keha koostises erinevust pärast 14-päevase dieedi võrdlemist alternatiivse paastupäeva ja püsiva kaloripiiranguga dieediga.

GHG kasulikkuse müüdi pooldajad viitavad Varady, K.A. kuulsale ülevaateuuringule. (2011). Vahelduv versus päevane kaloripiirang: milline dieedirežiim on kaalulangetamiseks tõhusam? Ülekaalulisuse ülevaated. 12 (7), 593-601, milles autor järeldab, et võrreldavates tingimustes võimaldab kaloridefitsiidiga kaalu kaotamine PG abil säästa 15% rohkem lihasmassi kui lihtsa kaloripiiranguga (ilma PG-ta).

Kuid uuringut analüüsides saame aru, et siin on liiga palju küsimusi, et väita, et see on tõsi:

Enamik neist uuringutest on hõlmanud inimesi, kes on ülekaalulised või rasvunud, ja puuduvad andmed nende probleemideta inimeste kohta.

Suurim läbikukkumine: katsealused jäid söögikordade osas sõnatuks, mistõttu pole selge, kui täpsed on andmed katses osalejate tarbitud valgu- ja kalorikoguse kohta.

Katkendliku paastumise (maksimaalselt 12 nädalat) ja igapäevase kaloripiiranguga (maksimaalselt 24 nädalat) patsientide vahel on uuringu kestus oluline erinevus.

Kuna kasvuhoonegaaside uuringud on üsna lühikesed (enamus sellest), mõjutab keha koostist ja kaalu (ja ärge unustage, et neid mõõdetakse) tugevalt vesi (mis tühjendab eriti alguses üsna kiiresti). See. mida lühemad on uuringud, seda muljetavaldavam on nende tõendusbaas, kuid tulemust tuleb hinnata pikemas perspektiivis.

Üldiselt on põhimõtteliselt suurem osa selleteemalistest uuringutest tehtud loomadel (rotid ja ahvid). Need katsed, milles inimesed osalesid, viidi sageli läbi väikese kontrollrühmaga. Lisaks on uuringute tulemused tekitanud kasvuhoonegaaside kohta rohkem küsimusi kui vastuseid. Ikka pane inimesed 12 tundi nälga, nad löövad su jooma 🙂

Tervis

Meie keha suudab pärast paastumist end mürkidest puhastada ja isegi nooremaks muutuda. Selle uskumatu avastuse eest sai 71-aastane Jaapani teadlane Yoshinori Ohsumi 2016. aastal Nobeli preemia summas 950 000 dollarit.

Räägime teile, mis on tema tehnika saladus.

Yoshinori tehtud avastus põhineb autofagia mehhanismil. See protsess on süsteem mittevajalike mobiilsete osade kõrvaldamiseks ja taaskasutamiseks.

Teadlase sõnul võib autofagiat hästi kasutada dementsuse ja vähi vastu võitlemiseks.

Paastumise eelised

Nähtus ise avastati juba 1960. aastatel, kuid siis ei suutnud teadlased selle tähtsust täielikult mõista.

Tänu autofagiale suudab rakk toime tulla sinna sattunud infektsiooniga, eemaldada toksiine ja noorendada. Osumi suutis tõestada, et kogu autofaagia mehhanism hakkab võimalikult tõhusalt tööle, kui kehaga tekib stress, näiteks nälgimine.

Autofaagia on organismi sisemine uuenemisprogramm, mille käigus rakkude mittevajalikud osad lähevad ise ära ning head elemendid jäävad energiat genereerima ja uusi terveid rakke looma. See protsess on kriitilise tähtsusega vähi ennetamisel, nakkuste eest kaitsmisel, tervisliku ainevahetuse säilitamisel ja haiguste, näiteks diabeedi eest kaitsmisel.

Huvitav autofagia kohta

Düsfunktsionaalne autofagia on otseselt seotud Parkinsoni tõve, II tüüpi diabeedi, vähi ja paljude teiste vanusega seotud probleemide tekkega. Praegu on käimas aktiivne teadustöö, et töötada välja ravimid, mis aitavad suunata autofagia potentsiaali erinevate haiguste ravimisel.

Mõiste "autofagia" ise pärineb kahest kreeka sõnast, mis tähendavad "isevarustatust". Autofagia on protsess, mille käigus rakujäägid püütakse kinni ja suletakse kotitaolistesse membraanidesse, mida nimetatakse autofagosoomideks. Suletud sisu transporditakse lüsosoomi, struktuuri, mida peetakse prügirakuks.

Ühepäevane paastumine

Pärast pärmirakkudes toimuvate protsesside uurimist eraldas Jaapani teadlane peamised autofagiaga seotud geenid ja demonstreeris, kuidas neid geene kodeerivad valgud kombineerivad autofagia membraani. Hiljem näitas ta, et sarnane protsess toimub ka inimese rakkudes ja meie rakud ei saa ilma selleta ellu jääda.

Nobeli komitee on kinnitanud, et ühepäevane paastumine annab tegelikult suurepäraseid tulemusi. Autofagia kaitseb keha enneaegse vananemise eest ja isegi noorendab seda, luues uusi rakke.

1. Kaheksandik kogu elanikkonnast nälgib

Iga kaheksas meie planeedi elanik jääb iga päev magama näljasena. See on tingitud asjaolust, et enam kui 1 miljardil inimesel Maal on toidupuudus. Sellised andmed esitab USA Rahvusvahelise Arenguagentuur.

Umbes 70 protsenti selle riigi kodanikest teab, mis on toidupuudus. Teisel kohal selles kurvas edetabelis on Kenya (51 protsenti) ja kolmandal Nigeeria (47 protsenti).

3. Et toita kõiki nälgivaid inimesi, peate lõpetama toidu äraviskamise

Statistiliste arvutustega tegelevad teadlased on jõudnud järeldusele, et kõigi Aafrika nälgivate inimeste toitmiseks võite lihtsalt kokku koguda kõik tooted, mida erinevate riikide elanikud igapäevaselt ära viskavad.

4. Ilma toiduta elab inimene 40 päeva

Teaduslikud uuringud on näidanud, et täiskasvanud, kes ei koge tugevat füüsilist pingutust, peab ilma toiduta vastu umbes 40 päeva. Pealegi ei teki tal tõsiseid terviseprobleeme.

5. Vana-Indias mõjutasid võlgnikke näljastreigid.

India šastrates (religioossed selgitavad tekstid) soovitatakse võlgnikule survet avaldada lühiajalise paastu (abhojana) abil ja kui see ei aita, siis kasutada surma näljastreiki (praya).

India "kollektsionäärid" avaldasid seega survet haletsusele. Nad võisid toidust ilma jätta mitte ainult iseennast, vaid ka oma naise, lapsed ja teenijad. Võlausaldaja ja tema pere kannatused ei jäänud võlgnikule märkamata, sest näljastreik toimus just tema maja kõrval.

Kui võlausaldaja lõpuks sureb, kannab võlgnik täielikku moraalset ja juriidilist vastutust inimese tapmise eest.

6. Kolmepäevane paast aitab immuunsüsteemi uuendada.

Selle huvitava järelduse tegi California ülikooli teadlaste rühm. Nad viisid läbi uuringu, mille tulemused näitasid, et lühiajalise kolmepäevase paastu korral uueneb inimese immuunsüsteem.

Meie kaitsesüsteemi taastumine toimub tüvirakkude suurenenud jagunemise tulemusena, mis toimub paastu ajal, kui keha on stressi all. Ka lühiajalise paastu ajal väheneb teatud vananemise eest vastutava ensüümi kontsentratsioon ja teatud hormoon, mis on seotud vähi kasvajate tekkega.

7. Paastumine on kõigist kaalulangetusmeetoditest kõige ohtlikum.

Maya Plisetskaja kuulus "ära söö" dieet pole tegelikult kaugeltki parim viis vihatud kilogrammidest vabanemiseks. Tegelikult on paastumine meie kehale äärmiselt ohtlik. Toidu puudumisel alandab keha kiiresti ja järsult vere glükoosisisaldust, mis tähendab, et väheneb ka insuliini hulk, mis vastutab rakkudes rasvade ladestumise eest.

Selle tulemusena kogunevad paastuperioodil atsetooni kehad, mis suurendavad vere happesust. Need kehad liiguvad väga aktiivselt läbi keha, mürgitades seda.

8. Paastumine ei mõjuta rasvavarusid.

Esiteks kaovad glükogeenid. Keha toitub neist eelkõige, sest need on kiiresti kättesaadavad energiavarud. Glükogeenid lähevad koos rohke vedelikuga, nii et kaal kaob, aga rasv ei kao kuhugi.

Autofagia on protsess, mille käigus eukarüootsed rakud kõrvaldavad oma sisemised komponendid, "seedides" neid lüsosoomi ensüümidega. See on pidev protsess, mis säilitab tasakaalu sünteesi ja lagunemise vahel ning loob vajalikud tingimused rakkude normaalseks kasvuks, arenguks ja surmaks. Käesolevas artiklis üldistame autofagia mõiste elussüsteemide töö üldpõhimõttega ja pakume välja termini protofaagia viidata autofagiaga sarnastele prokarüootsetele protsessidele.

Autofagia (kreeka keelest αυτος - "ise" ja φαγειν - "Seal on": ise söömine) on rakuline mehhanism liigsete või kahjustatud valkude, valgukomplekside ja rakuorganellide kasutamiseks, mida teostavad sama raku lüsosoomid. Selline kasutamine täidab mitmeid olulisi funktsioone, sealhulgas toitainete hankimine nälgimise ajal, raku homöostaasi ja rakulise immuunsuse toetamine, apoptoos jne. .

Tavaliselt termin autofagia kasutatakse rakusiseste protsesside kirjeldamiseks. Kuid teatud mõttes võib seda pidada ka üldprintsiibiks, mis ei toimi ainult eukarüootsete rakkude tasandil, vaid ka teiste tasandite biosüsteemides, näiteks organismis, populatsioonis või isegi biosfääris tervikuna. Ja elusolendite korralduse kõigil tasanditel saab paljusid tuntud protsesse seostada autofagia põhimõttega, eriti bakterikolooniate elutähtsa aktiivsuse reguleerimisega. Siin käsitleme autofagiat laiemas tähenduses - oma osa bioloogilise süsteemi poolt imendumise protsessina, et säilitada oma struktuur ja elutähtis aktiivsus. Tõepoolest: autofagiaga sarnased protsessid ilmnevad elusaine erinevatel "põrandatel" ( cm. näited tabelis 1):

eukarüootsetes rakkudes (organellide kooslustena);
organismides (rakkude ja kudede kooslustena);
ökosüsteemides (elusorganismide kooslustena) ja lõpuks;
kogu biosfääris (ökosüsteemide kogumina).

Näiteks keha tasandil on autofaagia üheks ilminguks nahaaluse rasva ainevahetus, kui keha nälgimise ajal tarbib oma osa (rasvkude) koos vabaneva energia ümberjaotusega. Teine näide on apoptoos, rakkude reguleeritud "enesetapp", mis on vajalik iga taime- või loomaorganismi õigeks arenguks.

Autofagia esineb ka ökosüsteemi tasandil. Nii nagu eukarüootne rakk kasutab pidevalt vanu või defektseid organelle, on ökosüsteemides mõned organismid "absorbeeritud" ja toimivad teistele energiaallikana. Sellist energia ja aine tsüklit biosfääris tuntakse termini "troofilised ahelad" all, mida võib defineerida kui bioloogilise materjali pidevat ümberjaotumist ökosüsteemides.

Ülaltoodud näited on sarnased autofagiaga, kuna osa süsteemist ohverdatakse terviku stabiilsuse säilitamiseks. Nii nagu autofagia on vajalik eukarüootsete rakkude ellujäämiseks toitainete defitsiidi ajal, on vaja keharasva põletamist ja ökosüsteemi toiduahelaid, et kohaneda vahelduva energiapuudusega ja stabiliseerida energia metabolismi.

Teine selliste protsesside nagu autofagia põhifunktsioon on süsteemi osade uuendamine, et säilitada selle stabiilsus tervikuna (homöostaas). Iga diferentseeritud kogukonna eluiga on palju pikem kui selle üksikute osade eluiga – siin on vaja stabiilsuse säilitamise mehhanismi. Biosüsteemide stabiilsus saavutatakse komponentide pideva uuendamisega autofagia kaudu. Vanade komponentide pidev utiliseerimine uuendab biosüsteemi ja võimaldab ka energiavarusid täiendada. Sama põhimõtet kasutatakse ka teistel tasanditel: eukarüootses rakus oma ressursid ammendanud organellid seeditakse lüsosoomide poolt, andes teed uutele. Organismi tasandil elimineeritakse kahjustatud rakud apoptoosi või immuunsüsteemi abil. Ökosüsteemides ei hoia kiskja ja saakloomade suhe mitte ainult röövliikide arvukust, vaid reguleerib ka kogu ökosüsteemi homöostaasi, puhastades selle nõrkadest ja haigetest loomadest ning kaitstes liike degeneratsiooni eest.

Autofagia on tavaline mehhanism, mida kasutatakse biosfääri erinevatel tasanditel. Peaaegu iga elussüsteem kasutab ellujäämiseks ja eneseregulatsiooniks autofagiaga sarnaseid protsesse. Siin kasutasime seda sõna "peaaegu", kuna autofagiat pole prokarüootides veel kirjeldatud. Arvestades autofagia rolli kõigis teistes biosüsteemides, tundub selle puudumine prokarüootides vähemalt kummaline. Käesolevas artiklis püüame näidata, et prokarüootid pole erand ja neil on ka autofaagia analoog - kuid seda saab tuvastada ainult siis, kui käsitleme prokarüootseid kooslusi mitte üksikute rakkudena, vaid kui paljurakulisi "organisme".

Prokarüootid kui mitmerakulised organismid

Praeguseks on kogutud piisavalt andmeid selle kohta, et looduses eksisteerivad prokarüootid mitte isoleeritud rakkude, vaid keeruliste mikroobikoosluste kujul. See julge idee esitati esmakordselt kahekümnenda sajandi 80ndatel ja tänapäeval toetab seda kindel eksperimentaalne baas. Prokarüootide looduslikel kolooniatel on kogukonnasisese endokriinse signaalimise analoog (näiteks kvoorumi mõttes), rakkude diferentseerumine spetsiaalseteks alamliikideks, aga ka keerulised kollektiivse käitumise mustrid (koostööline jaht, saagi kollektiivne seedimine, kollektiivne resistentsus antibiootikumide suhtes jne). Autofagia kui diferentseeritud kogukondade omadus võib olla selle loendi teine punkt.

Kui bakterikoloonia on üks biosüsteem, toimib selle elemendina üks bakter. Sarnaselt eukarüootse organelliga võib ka prokarüootset rakku pidada bakterikoosluse lihtsaimaks elemendiks, mida ümbritseb membraan (ja rakuseina). See eeldus viib huvitava järelduseni: autofagiat tuleks otsida mitte bakterirakust, vaid bakterikolooniast. Tõepoolest, "autofaagilised" protsessid on prokarüootsetes kolooniates hästi tuntud, kuigi teiste nimetuste all - bakteriaalne kannibalism, bakteriaalne altruism, autolüüs või programmeeritud rakusurm. Bakteriaalset kannibalismi kirjeldati esmalt kui bakterikoloonia reaktsiooni toitainete puudusele (vt külgriba). Bioloogilist mehhanismi, mis sel juhul autofagiat käivitab, leidub paljudes bakteritüüpides – see on nn. toksiin-antitoksiin süsteem. Selle olemus seisneb selles, et nälgimise ajal koloonia lüüsib ("seedib") osa oma rakke, nii et ülejäänud bakterid saavad ellujäämiseks piisavalt toitu. Seega kogeb koloonia ressursside puudust või väliseid ebasoodsaid tingimusi.

"Autofagia" bakterites

Paljudes bakterites on molekulaarsel tasemel kirjeldatud tüüpilisi autofaagilisi mustreid. Näiteks toidupuuduse korral laseb osa koloonias leiduvatest bakteritest keskkonda toksiini. Kuid ainult mõned neist on võimelised tootma molekuli antitoksiin- valk, mis neutraliseerib toksiini, kui see rakku siseneb. Sellised rakud jäävad ellu ja absorbeerivad ülejäänud, surnud ja lüüsitud toksiini toimel. See annab ellujäänutele sporuleerimiseks vajalikku energiat. Sarnased protsessid on leitud paljudes bakteritüüpides.

Kirjeldamise hõlbustamiseks tutvustame terminit protofaagia bakteriaalse kannibalismi, altruismi, autolüüsi ja programmeeritud rakusurma protsesside kollektiivse sünonüümina. Prokarüootne kooslus on terviklik biosüsteem, mis vajadusel taaskasutab osa endast stabiilsuse säilitamiseks. Protofagia korral on autofagosoom (lagundusproduktidega membraani vesiikulid) prokarüootne rakk ise. Protofagia on paljuski sarnane eukarüootide autofagiaga (joonis 1):

mõlemad protsessid toimivad sarnase suurusega "vesiikulitel" (bakteri suurus on ligikaudu võrdne mitokondrite või peroksisoomi suurusega);
nii pro- kui ka autofagia aktiveeritakse sarnaste signaalide (nälg või stress);
mõlemad protsessid viiakse läbi sama põhimõtte järgi (reguleeritud tarbimine oma osa biosüsteemi poolt);
mõlemad protsessid teenivad ühist eesmärki (biosüsteemi ellujäämine stressi all ja selle homöostaasi säilitamine).

Joonis 1. Põhiline sarnasus protofaagia ja autofagia vahel.

Sarnaselt eukarüootse autofagiaga kasutatakse protofagiat rohkem kui lihtsalt toidu jaoks. Näiteks protofaagia aitab patogeensetel bakteritel tungida peremeesorganismi (joonis 2). On teada, et peremeesorganismi mikrofloora (sümbiontid) suudab tõhusalt pärssida patogeensete mikroorganismide kasvu. Konkurentsi mahasurumiseks aktiveerivad mõned patogeensed bakterid protofaagia abil peremeesorganismi antibakteriaalset immuunvastust. Selleks kutsutakse osa patogeensest populatsioonist iselüüsima, vabastades toksiine, mis põhjustab lokaalset põletikku. Selle tulemusena hävitab keha immuunsüsteem kõige rohkem juures 10. osa sümbiontbakteritest, samas kui patogeensed bakterid väldivad tuvastamist ja pärast põletikureaktsiooni lõppu paljunevad vabalt peremeesorganismi kudedes. Huvitav on see, et sümbiootilise mikrofloora puudumisel (näiteks steriilsete hiirte eriliinide eksperimentaalsel nakatamisel) koloniseerivad sellised patogeensed bakterid soolestikku põletikku esile kutsumata. See viitab sellele, et protofaagia on siin spetsiifiline patogeensete organismide ellujäämise mehhanism, mis aktiveeritakse ainult ebasoodsates tingimustes.

Joonis 2. Protofagia ja autofagia sarnane roll immuunvastuse aktiveerimisel.

Mis annab meile protofaagia mõiste

Kasutusele võetud protofaagia kontseptsioon pole huvitav mitte ainult palja teooriana, vaid võib olla kasulik ka praktikas. Näiteks kasutatakse tänapäeval laialdaselt baktereid biotehnoloogias ja protofaagiaprotsessidega manipuleerimine võib viidata võimalusele säilitada bakterikultuuri stabiilsust tööstuslikus mastaabis. Seega peaksid protofagia aktivaatorid parandama kultuuride kvaliteeti, aktiveerides looduslikud mehhanismid nõrgestatud ja kahjustatud mikroorganismide kõrvaldamiseks.

Teine oluline protofagia rakendusvaldkond võib olla meditsiin. Tänapäeval on bakterite resistentsus antibiootikumide suhtes üks peamisi farmakoloogilisi probleeme. Selle asemel, et tappa üksikuid bakterirakke (nagu antibiootikumid tänapäeval teevad), võib keskenduda bakterikoosluste kui terviku desorganiseerimisele. Selliseid meetodeid juba arendatakse – need on näiteks bakterite "kvoorumitunde" blokaatorid, mis on suunatud spetsiifiliselt rakkudevahelise signaaliülekande katkestamisele bakterikolooniates, et muuta need haavatavaks inimese immuunsüsteemi suhtes,. Ja kuigi see teema alles areneb ja küsimusi on endiselt rohkem kui vastuseid, näitab üldine töövektor, et üksikute bakterite vahelise suhtluse katkemisel on kõik võimalused saada homse päeva teraapiaks. Selles kontekstis aitavad protofagia aktivaatorid lõhkuda bakterikoloonia kaitsebarjääre ja muudavad selle peremeesorganismi immuunsüsteemi suhtes haavatavaks.

Järelsõna

Peamine küsimus, mis võib pärast selle artikli lugemist tekkida, on see, kas on vaja kasutusele võtta uus termin - protofaagia- kirjeldada üldtuntud fakte? Meie arvates on autofaagia mõiste laiendamine ja mõiste "protofagia" kasutuselevõtt vajalik ja kasulik.

Biosfäär meenutab teatud mõttes fraktaali, kus iga järgnev tase kordab eelmist. Sarnased protsessid on üksteisega sarnased mitte ainult väliselt – neil kõigil on sarnased põhjused ja regulatsiooni põhimõtted. Prokarüootide erinevaid protsesse ühendav protofaagia kontseptsioon võimaldab üldistada ja paremini mõista prokarüootsete kolooniate elu reguleerivaid mehhanisme. See toob selget kasu homsele biotehnoloogiale ja meditsiinile.

Kas mõiste "protofagia" juurdub ja kas teistele teadlastele on see kasulik, näitab aeg. Selle, mis meile oluline tundus, kirjeldasime ajakirjas avaldatud artiklis Autofagia. Kui mikrobioloogid aktsepteerivad neid üldistusi ja leiavad, et need on enda jaoks kasulikud, oleme väga rahul. Kui meie artikli tsitaat ei löö rekordeid, siis oleme tabanud keskaegset skolastikat ja ülehinnanud omaenda väljamõeldiste olulisust. Igal juhul tasus seda teost auväärsele avalikkusele esitleda - protofaagia on ju bakterimaailmas autofaagia erijuhtum ja järgib samu seaduspärasusi, mis selle teised ilmingud - olgu selleks siis autofagia eukarüootses rakus, troofilised ahelad biosfääris või enne rannahooaega moodsa tehnika järgi paastumine, mis, muide, on juba käes.

Kirjutatud algsest esseest aastal Autofagia .

Kirjandus

Daniel J. Klionsky, Fabio C. Abdalla, Hagai Abeliovich, Robert T. Abraham, Abraham Acevedo-Arozena jt. al. (2012). Autofagia jälgimise analüüside kasutamise ja tõlgendamise juhised. »;
K. Lewis. (2000). Programmeeritud surm bakterites. Mikrobioloogia ja molekulaarbioloogia ülevaated. 64 , 503-514;
Bärbel Stecher, Riccardo Robbiani, Alan W Walker, Astrid M Westendorf, Manja Barthel jt. al. (2007). Salmonella enterica serovar Typhimurium kasutab põletikku, et konkureerida soolestiku mikrobiotaga. PLoS Biol. 5 , e244;
Morten Hentzer, Michael Givskov. (2003). Kvoorumi tuvastamise farmakoloogiline pärssimine krooniliste bakteriaalsete infektsioonide raviks. J. Clin. Investeeri.. 112 , 1300-1307;
Markina N. (2010). "Bioloogid on õppinud baktereid käskima." INFOX.ru;
Petro Starokadomskyy, Kostjantõn V. Dmõtruk. (2013). Linnulennuvaade autofagiast. Autofagia. 9 , 1121-1126.

Ära kaota. Liituge ja saate oma e-postiga artikli linki.

Organismi puhastamine kahjulikest ainetest on teema, millele ei pööra tänapäeval suurt tähelepanu mitte ainult teadlased, vaid ka tavainimesed. Ja mida inimesed ei tee, näib, et enda kasuks: nad joovad puhastatud mahlu, istuvad võõrutusdieeti, joovad tohutult vett, teevad klistiiri, kasutavad kõikvõimalikke ravimeid ja võluvad pliidi kohal, vaadates rahvapäraste retseptidega pabereid.

Kuid kas see kõik on tõhus? Loomulikult on õige toitumine, joogirežiim, tatar ja kaerahelbed kasulikud, kuid te ei tohiks eeldada, et need eemaldavad kehast toksiine ja toksiine palju kiiremini kui tavaline toit. Mida teha? Ja siin on, mida teha - võite pöörduda veel mitte väga tuntud, kuid väga tõhusa keha puhastamise viisi poole, mida saate muuhulgas ka ise kontrollida.

See meetod seisneb ... ise söömises! Jah, jah, sa lugesid õigesti – enesesöömises (või isekannibalismis). Kuid parem on nimetada seda teaduslikuks terminiks "autofagia". Soovi korral võid õpetada oma keha ise kahjulikest ainetest vabanema. Kuid ärgem kiirustagem ja rääkigem kõigest järjekorras.

Mis on ise söömine?

Mõiste "autofagia", kui tõlgitud kreeka keelest, tähendab "ise söömist". Selle protsessi olemus seisneb makromolekulide ja organellide (rakkude olemasoluks vajalike komponentide) utiliseerimises (töötlemises) raku sektsioonides (isoleeritud alad), mis moodustuvad lüsosoomide (rakuorganellide) liitmisel autofagosoomidega (kahjustatud rakkude ümber moodustunud struktuurid). Kuid see on puhtalt teaduslik määratlus.

Lihtsamalt öeldes on autofagia rakkude kohanemine raskete tingimustega. Kui väljastpoolt tulevatest toitainetest organismis ei piisa, loobub rakk mõnest oma organellist ja makromolekulist, et saada monomeere – elemente, mis sobivad uute valkude, nukleiinhapete, süsivesikute ja lipiidide sünteesiks.

Autofagia protsess on väga oluline kahjustatud elementide, näiteks valguagregaatide eemaldamiseks rakkudest. Selle protsessi käigus sisenevad tsütoplasmas asuvad kahjustatud organellid ja makromolekulid spetsiaalsesse sektsiooni, kus need jagunevad väikesteks molekulideks. Ja juba need väikesed molekulid saavad energiapuuduse ja nälgimise korral ehitusmaterjaliks, millest tekivad uued organellid ja biopolümeerid (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid ja muud organismi tööks vajalikud elemendid).

Autofagiaga kaasneb normaalsetes tingimustes kõigi normaalsete rakkude elutähtis aktiivsus. Liigne autofagia võib aga põhjustada rakusurma, mistõttu peetakse seda tänapäeval koos selliste protsessidega nagu nekropotoos ja apoptoos üheks programmeeritud rakusurma vormiks.

Ja lõpuks, lihtsalt öeldes, võime öelda järgmist: aja jooksul koguneb meie keha igasse rakku "prügi" ja autofagia aitab kaasa selle töötlemisele ja selle tulemusena keha noorendamisele. Kõik on elementaarne. "Aga kuidas see on? Miks keegi sellest ei räägi? Miks meedia avalikult ei trompet? on täiesti mõistlikud küsimused. Aga nad räägivad sellest ja ka meedia on sellest hästi teadlik. Lihtsalt vapustavad tulemused, mis viivad autofagiani, said teatavaks alles hiljuti.

Autofagia avastus: Christian de Duve'i uurimus

Üldiselt on autofagia kui meetod raku tsütoplasmaatilise materjali viimiseks lüsosoomidesse järgnevaks lagunemiseks tuntud alates 1963. aastast. Siis võttis selle termini kasutusele lüsosoomide avastaja - Belgia biokeemik Christian de Duve. Ja siin tuleb uuesti teadusterminoloogia juurde tagasi pöörduda – see on avastusajaloo jaoks väga oluline.

Uurimistöö tulemusena leidis de Duve, et autofagia ajal tsütoplasmas toimub kõigepealt autofagosoomide moodustumine - vesiikulid, mis on ümbritsetud kahekihilise membraaniga ja mis sisaldavad osa tsütoplasmast ja raku organellidest, nagu endoplasmaatilise retikulumi fragmendid, ribosoomid ja mitokondrid. Seejärel ühinevad autofagosoomid lüsosoomidega, moodustades autolüsosoomid. Nendes lagunevad lüsosomaalsete ensüümide (hüdrolaaside) toimel organellid ja makromolekulid.

Nende avastuste eest raku struktuurse ja funktsionaalse korralduse valdkonnas pälvis de Duve 1974. aastal Nobeli preemia.

Autofagia edasine uurimine: Yoshinori Ohsumi töö

Ja mitte nii kaugel 2016. aastal hakkas silmapaistev Jaapani teadlane - molekulaarbioloog Yoshinori Ohsumi - uurima pärmirakkudes autofagiat, kasutades selleks geneetilist lähenemist. Selle tulemusena leidis ta üle tosina geeni, mille inaktiveerimine (aktiivsuse täielik või osaline kadumine aine toimel) põhjustas autofagosoomi defekte. Leitud geene uuriti ja klooniti.

Edasised uuringud nende geenide valguproduktide toimimise kohta võimaldasid selgitada autofagia ilmnemise, kulgemise ja regulatsiooni molekulaarseid mehhanisme. Muide, Osumi leitud geene nimetatakse ATG-ks (inglise keelest “autofagia-related genes”) ja praeguseks on neid leitud üle kolmekümne.

Yoshinori Ohsumi demonstreeris, et autofagia on programmeeritud protsess, st. genoomis kodeeritud protsessi abil. Kui lülitate autofagiaks vajalikud geenid välja või muteerite, muutub see protsess võimatuks. Aga mis on sellel kõigel pistmist inimese tervisega võhiku seisukohalt?

Fakt on see, et pärmi ja imetajate homoloogsetel geenidel on käegakatsutav sarnasus. Selliste geenide valguprodukte eristab väike arv aminohapete asendusi. Kui autofagia eest vastutab pärmis teatud geen, siis on tõenäoline, et sarnane geen täidab inimestel sarnaseid funktsioone.

Autofagia geneetikat oleks pidanud uurima pärmirakkudes – see on palju lihtsam. Kuid koos oma laboris pärmi autofagia mehhanismide uurimisega avastas Osumi imetajate rakkudes mõnede pärmi ATG geenide homoloogid. Nende geenide poolt kodeeritud valkude toimimise uurimine näitas teadlastele, et autofagia molekulaarsete mehhanismide erinevused nii täiesti erinevate organismide puhul nagu pärm ja inimene on tühised.

Pärast teatud teaduslikke manipuleerimisi ja sellele järgnenud valgu uute vormide avastamist lõi Osumi meeskond transgeense hiire, mis muudab geeni päriliku teabe rekombinantseks valguks. See võimaldas visualiseerida autofagiat fluorestsentsmikroskoopia abil ning uurida selle kineetikat ja intensiivsust hiire erinevates elundites paastu ajal. Ja järgmised uuringud, mille jaoks loodi puudega ATG geeniga hiired, aitasid välja selgitada, et autofaagial on imetajate, sealhulgas inimeste arengu jaoks suur füsioloogiline tähtsus.

2016. aastal pälvis Yoshinori Ohsumi autofagia mehhanismide avastamise eest Nobeli preemia. Siin on selle kohta lühike video:

Ja 2017. aastal pälvis ta meditsiinilise läbimurde auhinna. Ja see pole juhus, sest tema töö suudab viia kogu maailma meditsiini põhimõtteliselt uuele tasemele. Kuid enne kui hakkame uurima autofagia eeliseid inimeste tervisele, peame ütlema paar sõna selle tüüpide kohta.

Autofagia tüübid

Kaasaegsed teadlased eristavad kolme tüüpi autofaagiat - need on mikro- ja makroautofagia, samuti chaperone autofagia:

Mikroautofagia. Lüsosoom püüab kinni rakumembraanide ja makromolekulide fragmendid. Tänu sellele, kui ehitusmaterjalist ja energiast napib (näiteks kui inimene nälgib), suudab rakk valke seedida. Normaalsetes tingimustes aktiveeruvad aga ka mikroautofagia mehhanismid.
Makroautofagia. Osa tsütoplasmast (enamasti see, mis sisaldab organelle) on ümbritsetud membraanikambriga. Selle tulemusena eraldatakse see osa ülejäänud tsütoplasmast kahe membraaniga, muutudes autofagosoomideks. Nad ühinevad lüsosoomidega, moodustades autofagolüsosoomid, kus organellid ja muu autofagosoomi sisu seeditakse. Seda tüüpi autofagia abil saavad rakud vabaneda organellidest, mis on "oma aja ära teeninud".
Chaperone autofagia. Osaliselt denatureeritud valgud transporditakse sihipäraselt tsütoplasmast lüsosoomiõõnde edasiseks seedimiseks. Seda tüüpi autofaagiat (muide, seda kirjeldatakse ainult imetajatel) saab käivitada stressi, näiteks tugeva füüsilise koormuse või nälgimise abil.

Ja nüüd saame lõpuks veidi eemalduda spetsiifilisest teadusterminoloogiast ja rääkida “inimkeeles” konkreetselt autofagia mõjust inimkehale.

Autofagia eelised inimestele

Autofagia positiivne roll inimese tervisele on loomulikult ülekaalus negatiivse üle, muidu poleks sellele nii palju tähelepanu pööratud. Kuid selleks, et adekvaatselt ette kujutada selle kasulikku mõju, tuleb meeles pidada midagi selle esinemise olemuse kohta.

Enne kui olid olemas tehnoloogiad toidu kasvatamiseks peaaegu igasugustes tingimustes ja nende pikaajaliseks säilitamiseks, sõltuvalt kliimast, teatud perioodidel (varakevadel ja talvel), pidid inimesed oma toitumist piirama. Samas tundsid nad end suurepäraselt ning selliste tõsiste haiguste nagu Alzheimeri tõbi, vähk või tuberkuloos üldisest levikust polnud vaja rääkidagi. Ja nagu meil on juba õnnestunud teada saada (kuigi oleme seda seni vaid möödaminnes öelnud), hakkavad rakud seedima “jääkmaterjale”, toksiine ja toksiine just nälgimise ajal.

Kõigi samade teaduslike uuringute (nagu ka evolutsiooniprotsessi) kohaselt on autofagia positiivne roll vaieldamatu, sest. madala kalorsusega dieet pikendab inimese eluiga umbes 30-40%. Toitumise piirangud aktiveerivad teaduslikust vaatenurgast spetsiaalsete geenide tootmist organismis, mis vastutavad pikaealisuse eest ja aitavad kaasa elu jätkumisele ka suhteliselt kehva toitumise tingimustes.

On põhjust arvata, et autofaagia on kehasisene programm kahjulike ainete töötlemiseks. See suurendab keha efektiivsust, vabastades selle mittetöötavatest osakestest, peatades vähirakkude arengu ja ennetades metaboolseid häireid, nagu diabeet või rasvumine.

Samuti on tõendeid selle kohta, et autofagia on oluline immuunsüsteemi kontrolli ja põletiku jaoks. Mõelge nendele hiirtele, kellel oli katkine ATG geen – neil täheldati unisust ja rasvumist, ajuhäireid ja kõrgenenud kolesteroolitaset. Ja me kõik teame, et sellised "omadused" võivad viia kõige tõsisemate ja mitte mingil juhul mitte rõõmustavate tagajärgedeni. Ja kuna me mainisime vähki, siis peaksime rääkima selle seosest autofagiaga.

Autofagia ja vähk

Pennsylvania ülikooli teadlased, kes otsivad tõhusat vähiravi, on tänu autofagia andmetele astunud järjekordse olulise sammu. Nüüd võivad nad õigusega öelda, et tõeliselt toimiva vähivastase võitluse meetodi loomine pole kaugel.

Eelkõige töötasid teadlased lüsosomaalse ensüümiga PPT1 ja selle abiga suutsid nad välja töötada ravimi, mis näitas suurepäraseid tulemusi võitluses selliste haigustega nagu kolorektaalne vähk, pankrease kasvaja ja melanoom. Kuid siiani on kõik katsed jällegi läbi viidud hiirtega.

See sama PPT1 ensüüm vastutab kahe olulise protsessi eest vähirakkude elus ja kasvus. Esimene protsess on autofagia ise, mis võimaldab vähirakkudel ellu jääda, ja teine on rapamütsiini (mTOR) sihtmärk, mis vastutab kasvajate kontrollimatu kasvu eest. Muide, ka viimastel aastatel kasutusel olnud ravimid on suunatud rapamütsiini sihtmärgiks, kuid nende erinevus seisneb selles, et nad ei võta arvesse autofagia protsessi, mistõttu on võimatu mõjutada vähirakkude resistentsust ravile.

Nüüd, tänu Yoshinori Ohsumi avastustele, mis näitasid, et rakke on võimalik "sundida" ennast sööma, vabaneda kahjustatud osakestest ja saada taastumiseks uusi ressursse, on olukord kardinaalselt muutunud. Teadlased on avastanud, et mTOR saab kasutada ka autofagiat, et varustada end ressurssidega ning PPT1 ensüümiga kokkupuutel pärsitakse esimese aktiivsus ja autofagia protsess on blokeeritud. See on põhjus, miks vähkkasvaja hakkab vähivastast ravi aktsepteerima.

Kõik need autofagia eelised on aga vaid mündi üks külg. On väga oluline mõista ja alati meeles pidada, et see võib mõjutada keha seisundit ja negatiivselt. Tõsi, see kehtib ainult teatud kategooria inimeste kohta.

Autofagia kahjustus inimestele

Enne kui otsustate alustada ja stimuleerida autofagia protsessi oma kehas, veenduge, et teil pole:

Kroonilised haigused (eriti seedetrakti haigused)
gastriit
Kehakaalu kõrvalekalded (juhud, kui see on alla normi)
immuunpuudulikkus
diabeet
Südame isheemiatõbi
depressioon
Hüpotensioon (madal vererõhk)
Vaimsed häired

Lisaks on rangelt keelatud autofagia aktiveerimine naistel, kellel on probleeme viljakuse ja imetamisega, rasedatel ja inimestel, kes võtavad paastuga mitteühilduvaid ravimeid. Kui jätate need vastunäidustused tähelepanuta, võite oma keha seisundit tõsiselt halvendada, olemasolevaid vaevusi süvendada ja oma tervist tõsiselt kahjustada. Vastasel juhul on autofaagia teadlaste hinnangul täiesti ohutu viis puhastamiseks ja noorendamiseks. Mitte vähem rõõmustab asjaolu, et saate seda ise juhtida.

Kuidas alustada autofaagiat: autofagia ja nälg

Enamik tänapäeva inimesi, kuritarvitades kõrge kalorsusega, ebatervislikke ja ebatervislikke toite, teevad ise selle nii, et autofagia protsess lihtsalt ei alga. Ja see, kui sellele tõsiselt mõelda, viib samamoodi immuunsuse vähenemiseni, kiirendatud vananemiseni ja isegi kõikvõimalike mutatsioonide tekkeni rakutasandil.

Kui sundida rakke nälgima, hakkavad nad funktsioneerimiseks, kahjulikest ainetest vabanemiseks ja taastumiseks automaatselt kasutama väliseid ressursse. Kuid pidev alatoitumine võib põhjustada degeneratiivseid protsesse, sest autofagia lihtsalt ei peatu. Seetõttu on mõttekas osaliselt naasta raviva paastumise ideede juurde.

Kokku saab eristada mitut tüüpi seda, kuid meid huvitavad vaid kaks - see on vahelduv ja pikaajaline paastumine. Just neid kirjeldas üksikasjalikult kuulus itaalia-ameerika biogerontoloog ja rakubioloog Walter Longo, kes on aastaid uurinud paastu ja piiratud toitumise mõju eeldatavale elueale ja tervisele (pidage meeles, et kui me räägime paastust, siis peame silmas konkreetselt toidust keeldumist, kuid mitte veest).

vahelduv paastumine

Vahelduva paastumise olemus: päev ilma toiduta, millele järgneb 1-2 päeva tavalist toitumist.

Teaduslikud uuringud näitavad, et vahelduv paastumine aktiveerib närviühendusi ja parandab kognitiivset funktsiooni, alandab vererõhku ja südame löögisagedust, suurendab kudede tundlikkust insuliini suhtes, lükkab edasi kasvajate teket, ennetab põletikulisi haigusi, parandab vere taastumist, suurendab valgeliblede arvu veres ja stimuleerib immuunsüsteemi.

Juba korduvalt mainitud hiirtega tehtud katsed kinnitasid vahelduva paastumise kasulikkust neurodegeneratiivsete, südame-veresoonkonna ja kasvajahaiguste ning suhkurtõve ennetamisel. Ja hilisem inimeste vaatlus näitas juba, et see normaliseerib vererõhku ja glükoosi taset, vähendab bronhiaalastma põdevatel põletikumarkerite arvu.

Loomulikult ei tohiks sageli ja vähehaaval loobuda tänapäeval populaarsest toitumisnormist, kuid siiski tuleb meeles pidada, et selle režiimi tõttu suureneb insuliini tootmine, mistõttu rakud kaotavad selle suhtes tundlikkuse ja see võib viia II tüüpi diabeedini. Nii et isegi seda normi (süüa sageli ja vähehaaval) on kasulik aeg-ajalt vahelduva paastuga lahjendada.

Pikaajaline paastumine

Pikaajalise paastumise olemus: 2-3 (mõnikord rohkem) päeva ilma toiduta, millele järgneb vähemalt 7-päevane paus enne järgmist 2-3 päeva paastu.

Siin tulevad taas mängu uurimistulemused. Nad viitavad sellele, et pikaajaline paastumine põhjustab autofagia aktiveerumist, kasvajate suurenenud tundlikkust ravile, insuliini (ja insuliinitaolise kasvufaktori 1) ja glükoositaseme paranemist.

Samuti vähendab selle skeemi järgi paastumine maksa massi ja leukotsüütide arvu veres. Kuid taastoitmine tekitab võimsaid taastumisprotsesse nii immuunsüsteemis kui ka maksas. Sel põhjusel on pikaajaline paastumine lubatud ainult spetsialisti järelevalve all. Sel juhul peavad eriti ettevaatlikud olema üle 65-aastased inimesed, sest. selles vanuses võib valgupuudus põhjustada soovimatut lihasmassi kadu.

Isegi täieliku toidust keeldumise korral päevaks või kauemaks on see vajalik
Väga mugav ja turvaline viis autofagia stimuleerimiseks on vältida 1-2 toidukorda (nt õhtusööki ja/või lõunasööki) 2-3 korda nädalas.
Kui simuleerite 5-päevast vahelduvat paastu (teine nõuanne Walter Longolt), peate esimesel päeval tarbima mitte rohkem kui 100 kalorit ja ülejäänud neljal päeval 500 kalorit.

Ja muidugi, rääkides dieedist, ei saanud me mainimata jätta ka küsimust korrektsuse ja alatoitumise kohta üldiselt. Me kõik oleme sada korda kuulnud, et 18 tunni pärast ei saa süüa. Ja Yoshinori Ohsumi autofagia kohta saadud uute andmete seisukohast leiab see väide taas kinnitust, kuid küsimus sagedaste osatoidukordade eeliste kohta jääb lahtiseks.

Pöördugem tagasi meie hiirte juurde, kes on inimeste tervise parandamise uuringutes oluliseks abiks. Katsed näitasid, et sama kalorite arvuga päevas "näitasid" hiired, kes sõid 12-tunnise intervalliga, paremaid tulemusi kui need, kes sõid vähe ja sageli. Seega täheldati esimese rühma hiirtel ööpäevarütmide paranemist ja nad magasid paremini, kuid mis kõige tähtsam, neil lakkas arenemine ja isegi ainevahetushaigused pöördusid tagasi.

See viitab veel kord sellele, et kui teil pole päeva jooksul äkitselt aega süüa, kui teil on võimalus süüa ainult hommikul ja/või õhtul, ei tohiks te olla ärritunud, vaid rõõmustada, sest nii käivitate autofagia oma keha hüvanguks. Samamoodi aktiveerivad autofaagiat 12-tunniste või pikemate vaheaegadega toidukorrad. Ükskõik kui kummaliselt see ka ei kõlaks, aga selline dieet aitab vähendada rasvamassi ilma lihaseid kaotamata, vähendada vere glükoosi- ja kolesteroolitaset. Ja paastumine üle 13 tunni õhtust hommikuni minimeerib rinnavähi tekkeriski.

Kuid siin tahame märkida: autofagiat ei tohi mingil juhul võtta ravimina. Enamasti on see erinevate vaevuste ennetamine, kuid mitte nende ravi. Pidage seda meeles ja ärge tehke valesid järeldusi.

Muide, saate vaadata videot “Paastumine erinevate nurkade alt / Paastumine kui elu alus”, millest saad teada palju huvitavaid fakte paastumise ja selle mõju kohta organismile:

Kui te ei tunne nälgimist, on võimalus autofagia protsesside käivitamiseks ilma toiduga piiramata. Selleks peate oma dieeti lisama mõned spetsiifilised tooted, mis sisaldavad vajalikke protsesse aktiveerivaid aineid. Need tooted on (sulgudes olevad ained):

Granaatõuna-, maasika- ja vaarikamahl, samuti tammevaatides laagerdunud punane vein (urolitiin A)
Greip, juust ja seened (spermidiin)
Kibedad kurgid (cucurbitacin)
Soja (diostsiin)
Punased viinamarjad (resveratrool)
karri (kurkumiin)
Kakao ja roheline tee (katehiin ja epikatehiin)
Ženšenni juur (Magnofloriin)
Pruun riis (gamma-tokotrienool)
Kreeka pähklid ja maapähklid, seened, oder, kaunviljad, kaer, leib ja valge liha (vitamiin B3)

Pane tähele ka kaerahelbeid, kalaõli, küdooniat, oliiviõli, hapukoort, spinatit, kapsast, pohli, keefirit ja muna – nendes toodetes sisalduvad ained stimuleerivad rakkude uuenemist.

Tähelepanuväärne on muuhulgas ka see, et autofaagia protsessi käivitavad lisaks paastumisele ja õigele toitumisele ka füüsiline aktiivsus ja sport. Kuid selleks, et see juhtuks, peate järgima mõnda põhimõtet.

Autofagia ja sport

Teatavasti ilmneb füüsilise koormuse mõju ainult siis, kui keha on stressi all. Autofagia tekib samal põhjusel ja seetõttu on sport veel üks viis selle alustamiseks ja suurendamiseks.

Füüsiline aktiivsus põhjustab kudede ja lihaste mikrokahjustusi, mis taastudes muutuvad tugevamaks, muutes inimkeha tugevamaks. Treening võimaldab ka kehast detoksifitseerida läbi higistamise, mida iga detox programm nõuab. Veelgi enam, paljud eksperdid usuvad, et füüsiline aktiivsus on tõhusa detoksifitseerimise peamine tegur.

Näiteks Washingtoni ülikooli meditsiinikeskuses töötav ja ainevahetust uuriv dr George Yu soovitab kombineerida treeningut saunakülastusega, samuti võtta niatsiini toidulisandeid. Nii erituvad toksiinid maksimaalselt läbi naha, välditakse vähi ja Alzheimeri tõve teket.

Mis puudutab harjutuste hulka autofagia stimuleerimiseks, siis see pole veel täpselt teada. Kuid on kindlaks tehtud, et intensiivsetel treeningutel on kõige suurem mõju, mis tähendab, et kerge koormus tasub mõneks ajaks unustada.

Kui mõõdukas treening 150–450 minutit nädalas soodustab pikaealisust (vähendab enneaegse surma riski rohkem kui 30%), siis kui pühendate vähemalt 30% treeninguajast kõrge intensiivsusega treeningule, võite alustada autofagiast ja pikendada oma eluiga veel 13%. Nii et treenige kõvasti (loomulikult tervislikult) ja võimsaks saamine ei võta kaua aega (ärge unustage jõudu arvutada ja arvestada hetke füüsilist vormi).

Ja lõpetuseks tuletame veel kord meelde, et autofagia ei ole mingil juhul ravim ja seda ei saa pidada imerohuks kõigi hädade vastu. Peate sellest teadlik olema ja kasutama seda oma keha puhastamiseks ja eluea pikendamiseks, kuid peate seda tegema targalt, olles tähelepanelik oma hetkeseisundi suhtes ning mitte jättes tähelepanuta tervisliku toitumise põhimõtteid ja üldiselt.

Internetist leiab soovi korral palju ametlikke andmeid, uurimistulemusi ja muud lisainfot autofagia kohta. Meie omakorda soovime teile head tervist ja pikka iga!