Vsebina
Avtofagija je ključni proces, ki ohranja celice vašega telesa v ustreznem ravnovesju ali kar imenujemo homeostaza. Popularni rek o trajnosti za okolje je "Zmanjšajte, ponovno uporabite, reciklirajte." V mnogih pogledih je avtofagija naravni proces, ki naredi vse tri stvari za vaše telo. Izraz "avtofagija" izhaja iz latinske besede, ki pomeni "samojedenje". To je zato, ker postopek avtofagije razgradi dele vaših celic, da jih reciklira pri ustvarjanju novih celic.Citoplazma je sestavljena iz tekočine znotraj celice (razen jedra). Med avtofagijo se citoplazma in organele (majhne strukture s posebnimi funkcijami) odstranijo in reciklirajo. Ta postopek ohranja vaše telo v ravnovesju s samoodstranjevanjem celic, ki ne delujejo več optimalno ali pravilno.
Medtem ko avtofagija pomaga ohranjati telo v ravnovesju, obstajajo tudi motnje, ki motijo normalne procese avtofagije, kar vodi v kronične bolezni. Nevrodegenerativne motnje, kot je Parkinsonova bolezen, so genetsko povezane z motnjami v avtofagiji.
Prednosti
Avtofagija ima pomembne učinke, ki se pojavijo tako znotraj celice kot zunaj nje. Avtofagija znotraj celice pomaga zmanjšati oksidativni stres, povečati genomsko stabilnost (ki pomaga pri preprečevanju raka), povečati bioenergijski metabolizem in povečati odstranjevanje odpadkov.
Zunaj celice avtofagija pomaga zmanjšati vnetni odziv, povečati nevroendokrino homeostazo, povečati nadzor raka s strani imunskega sistema in povečati izločanje starajočih se celic.
Prednosti funkcij avtofagije zmanjšujejo tveganje za bolezni, spodbujajo vašo sposobnost staranja in na koncu pomagajo povečati življenjsko dobo.
Proces
Avtofagijo običajno sproži stradanje celic v hrani. Menijo, da insulin zavira avtofagijo, medtem ko lahko glukagon aktivira postopek.
Po jedi vaše telo sprosti inzulin, medtem ko post povzroči sproščanje glukagona, saj začne krvni sladkor v telesu upadati. Glukagon signalizira vašemu telesu, da uporablja glikogen v jetrih za zvišanje krvnega sladkorja. Ko je avtofagija aktivirana, se postopek odvija v štirih korakih.
- Zaseg: Med tem korakom se dve membrani (imenovani fagofor) podaljšata in sčasoma zapreta citoplazmo in organele, ki se kasneje razgradijo. Ta dvojna membrana postane organela, znana kot avtofagosom. Običajno se vsebina, ki jo zajame avtofagosom, izbere, ker je v dosegu. Vendar pa so avtofagosomi lahko selektivni, saj membrana lahko sproži avtofagijo, kadar v celici obstaja interakcija z nekaterimi beljakovinami.
- Prevoz do lizosoma: Avtofagosomi se ne morejo neposredno povezati z lizosomom, zato se najprej zlije z vmesno strukturo, imenovano endosom. Avtofagosom, ki je zlit z endosomom, se zdaj imenuje amfisom, ki se zlahka zlije z lizosomom.
- Razgradnja: To se lahko začne, ko pride do fuzije z lizosomom. Po zlitju z amfisomom lizosom sprosti encime (znane kot hidrolaze), ki razgradijo materiale, ki so bili v prvotnem avtofagosomu. Ta struktura, ki je polna razgrajenega celičnega materiala, je danes znana kot avtolizosom ali avtofagolizom.
- Uporaba razgradnih produktov: To se lahko zgodi, ko se vsi celični materiali razgradijo do aminokislin. Po izvozu iz avtolizosoma v celično tekočino lahko aminokisline ponovno uporabimo.
Četrta in zadnja stopnja je na koncu povezana s stradanjem celičnih hranil. Uporaba razgradnih produktov je na koncu potrebna za zagotavljanje aminokislin za glukoneogenezo (postopek, v katerem telo sintetizira glukozo iz ne-ogljikovih hidratov). Aminokisline služijo kot vir energije za trikarboksilni cikel (TCA) in te aminokisline lahko recikliramo v sintezo novih beljakovin.
Procesi avtofagije so vsi pomembni pri ohranjanju ravnovesja ali homeostaze v telesu. Na kateri koli točki se lahko kateri koli ali vsi trije uporabijo za potrebe telesa. Vendar teh procesov ni mogoče dolgoročno vzdrževati kot podporo preživetju celic v kroničnih pogojih.
Vrste
Obstajajo tri vrste avtofagije. Čeprav so si podobni, imajo vsak svoje značilnosti, ki ločujejo vsako vrsto.
- Makroautofagija se nanaša na zgoraj opisani postopek avtofagije. Ta izraz je sinonim za avtofagijo.
- Mikroautofagija je podoben avtofagiji, ker lahko zajame in razgradi številne različne strukture v celici. Razlika v tem postopku je v tem, da ne uporablja fagoforja za zaseg celične vsebine. Namesto tega lizosom potegne celično vsebino in zajame material okoli svoje membrane, da nato vsebnost razgradi v aminokisline za ponovno uporabo.
- Avtofagija, ki jo povzroča chaperone je bolj specifična metoda ciljanja na beljakovine, ki se razgrajujejo. V tem procesu beljakovine kaperon pomagajo pri premestitvi beljakovin skozi membrano lizosoma, kjer se lahko razgradijo v aminokisline za ponovno uporabo.
Induciranje avtofagije
Obstaja veliko raziskav, namenjenih metodam za aktiviranje avtofagije zaradi številnih koristi za zdravje, vključno s preprečevanjem raka in homeostatskimi lastnostmi v živčnem sistemu. Številnim pa je všeč tudi zaradi lastnosti staranja in povečanih presnovnih učinkov.
Farmacevtske raziskave naraščajo, da bi ugotovili načine za selektivno aktiviranje avtofagije z nekaterimi zdravili. Zlasti obstaja farmacevtski interes za opredelitev načinov za spodbujanje indukcije avtofagije za pomoč pri nevrodegenerativnih motnjah.
- Huntingtonova bolezen: Raziskujejo resveratrol, latrepirdin in litij, da bi spodbudili avtofagijo pri bolnikih s Huntingtonovo boleznijo.
- Alzheimerjeva bolezen: Resveratrol, nilotinib, litij, latrepirdin, metformin, valprojska kislina, statini, nikotinamid in hidroksiklorokin lahko pomagajo spodbuditi avtofagijo pri Alzheimerjevi bolezni.
- Parkinsonova bolezen: Nilotinib in statini lahko spodbujajo avtofagijo pri Parkinsonovi bolezni.
- Amiotrofična lateralna skleroza (ALS): Litij, tamoksifen in valprojska kislina lahko pri bolnikih z ALS spodbujajo avtofagijo.
Vsa zgoraj navedena zdravila so v preiskavi in trenutno niso priporočljiva za uporabo. Prihodnost izzivanja avtofagije za zdravljenje bolezni pa je lahko obetavna.
Zunaj farmacevtskih izdelkov tudi post s prekinitvami ali dlje časa povzroči avtofagijo. To počne tako, da izčrpava celična hranila. Da bi ohranili celično funkcijo, avtofagija povzroči nastanek aminokislin, ki jih ni več.
Poleg tega dieta, ki vključuje nizek vnos ogljikovih hidratov, telesu odvzame lahko dostopne sladkorje. Avtofagija se aktivira, da sodeluje pri tvorbi aminokislin. Aminokisline lahko nato uporabimo za zagotavljanje energije z glukoneogenezo in ciklom TCA, saj ogljikovi hidrati niso na voljo. Pred začetkom kakršne koli diete pa se posvetujte s svojim zdravnikom, da vam zagotovi varnost in pravilno prehrano.
Sorodne motnje
Geni, povezani z avtofagijo (ATG), so bili prvič identificirani v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Od takrat so disfunkcionalni geni povezani z motnjami, povezanimi z nenormalnim delovanjem avtofagije v telesu.
- Statična encefalopatija v otroštvu z nevrodegeneracijo v odrasli dobi (SENDA) je bila prva nevrodegenerativna motnja, ki je bila ugotovljena v povezavi z disfunkcijo avtofagije. To je postalo pomembno pri ugotavljanju vloge avtofagije v potencialu za zdravljenje drugih nevrodegenerativnih motenj s terapijami, usmerjenimi v avtofagijo. Gen, povezan s SENDA, vpliva na tvorbo avtofagosomov. Medtem ko je bila povezava ugotovljena, kako je disfunkcija avtofagije povezana s kopičenjem možganskega železa, ni bilo ugotovljeno.
- Vici sindrom je progresivna nevrodegenerativna motnja, ki je recesivni gen (kar pomeni, da morata oče in mati prenesti gen, da bo otrok imel motnjo). Povezani gen vpliva na to, kako avtofagosomi dozorijo in se razgradijo.
- Dedna spastična parapareza je še ena recesivna genska motnja, ki je nevrodegenerativne narave in prizadene spodnje okončine. Čeprav vloga avtofagije pri motnji ni dobro razumljena, je bilo ugotovljeno, da vpliva na tvorbo avtofagosomov in tudi na fuzijo avtofagosoma z lizosomom.
- Parkinsonova bolezen je nevrodegenerativna motnja in je prizadeta drugače kot druge motnje. V tem primeru naj bi povezani gen povzročil selektivno razgradnjo mitohondrijev (celična struktura, povezana z ustvarjanjem energije) z avtofagijo, ki jo običajno imenujemo mitofagija.
- Crohnova bolezen se razlikuje od ostalih naštetih motenj, saj gre za vnetno črevesno motnjo. Obstaja več genov, ki vplivajo na avtofagijo, saj se nanaša na Crohnovo bolezen; vendar so ti isti geni povezani tudi s številnimi drugimi procesi. Zato ni jasno, ali je Crohnova bolezen motnja, povezana z avtofagijo, in ali bi bile terapije, usmerjene na avtofagijo, izvedljive možnosti zdravljenja.
- Rak se razlikuje od drugih motenj, saj avtofagija ni genetsko povezana, temveč je pokazala koristi in tveganja, povezana z njo. Avtofagija ima zaščitne lastnosti celic, da skuša preprečiti nastanek raka. Ko pa se tumor ugotovi, naj bi avtofagija pokazala enake zaščitne lastnosti kot za rakave celice. Z drugimi besedami, ko se tumor ugotovi, avtofagija pomaga, da se tumor ne uniči z običajnimi procesi, s katerimi se mora vaše telo boriti proti raku.
V nasprotju s terapijami, ki so namenjene indukciji avtofagije pri nekaterih motnjah, pri raku terapije, ki jih preiskujejo, ciljajo na zaviranje avtofagije.
Ciljanje na zaviranje avtofagije pri bolnikih z rakom bi odstranilo tumorsko zaščitne lastnosti, ki naj bi jih avtofagija vzpostavila pri raku. Terapije, ki se preiskujejo, so usmerjene na lizosomski del procesa avtofagije in vključujejo zdravila klorokin in hidroksiklorokin.
Beseda iz zelo dobrega
Avtofagija je naravni proces vašega telesa, s katerim "reciklira" celice in vzdržuje homeostazo. Njegove prednosti vključujejo obvladovanje vnetnih odzivov in povečan nadzor raka. Kadar pa avtofagija v telesu ne deluje pravilno, je bila povezana z različnimi motnjami, kot je Parkinsonova bolezen. Čeprav je avtofagija lahko zaščitna pred rakom, lahko v določenih primerih dejansko zaščiti rakave celice, ko se naselijo v telesu.
Prvo novo zdravilo proti parkinsonovi bolezni v desetih letih- Deliti
- Flip
- E-naslov
- Besedilo