Autofagija: ovako se tijelo prirodno čisti i regeneriše

3. oktobar. Nobelova skupština na Karolinskom institutu dodijelila je japanskom naučnku Yoshinori Ohsumi  Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za njegova otkrića mehanizama za autofagiju.

Ali što je autofagija? Riječ potiče od grčkog auto (samo) i fagein (jesti). Dakle, riječ doslovno znači "jesti samog sebe". U osnovi, ovo je mehanizam tijela da se riješi svih uništenih, štetnih, i starih ćelija i njihovih produkata (organela, proteina i staničnih membrana) kada organizam više nema dovoljno energije za njihovo održavanje. To je visoko regulisan, uredan postupak razgradnje i recikliranja staničnih komponenti.

Postoji sličan, poznatiji postupak koji se naziva apoptoza, takođe poznat kao programirana ćelijska smrt. Naše ćelije su nakon određenog broja dijeljenja programirane da umiru. Iako ovo u početku može zvučati malo jezivo, shvatite da je ovaj proces ključan za održavanje dobrog zdravlja. Na primjer, pretpostavimo da posjedujete automobil. Volite ovaj automobil. Imate sjajne uspomene u njemu. Volite ga voziti. No, nakon nekoliko godina, on počinje izgledati nekako oronulo. Nakon još nekoliko godina, više uopšte i ne izgleda tako sjajno. Automobil vas svake godine košta tisuće dolara za održavanje. Raspada se i kvari cijelo vrijeme. Da li je onda bolje i dalje ga održavati, kada je postao ništa drugo nego komad smeća? Očito ne. Logično je da ga se želite riješite i kupiti snažni novi automobil.
Ista stvar se događa u tijelu. Naše ćelije staraju i postaju otpad. Bolje je da su programirane da umru kada im istekne vijek. Zvuči zaista okrutno, ali takav je život. To je proces apoptoze, gdje su ćelije predodređene umrijeti nakon određenog vremena. To je poput zakupa automobila. Nakon određenog vremena riješite se starog i neisplativog automobila. Tada dobivate novi automobil. Ne morate brinuti da će se to pokvariti u najgorem mogućem trenutku.

Japanski naučnik Yoshinori Ohsumi

Autofagija - zamjena starih dijelova ćelija
Isti postupak se događa i na subćelijskoj razini. Ne morate nužno zamijeniti cijeli automobil. Ponekad trebate samo zamijeniti akumulator, izbaciti stari i nabaviti novi. To se isto događa i u ćelijama.

Umjesto da uništite cijelu ćeliju (apoptoza), želite zamijeniti samo neke dijelove ćelije. To je proces autofagije, gdje se subćelijske organele uništavaju, a nove obnavljaju kako bi ih nadomjestile. Stare stanične membrane, organele i druga stanični otpad može se ukloniti. To se postiže slanjem u lizozom, koji je specijalizirana organela koja sadrži enzime za razgradnju proteina.
Autofagija je prvi put opisana 1962. godine kada su istraživači primijetili porast broja lizozoma (dijela stanice koji uništava stvari) u stanicama jetre štakora nakon infuzije glukagona. Nobelom nagrađivani znanstvenik Christian de Duve je bio taj koji je skovao pojam autofagija. Oštećeni subćelijski dijelovi i neiskorišteni proteini postaju "označeni za uništenje" i zatim poslani u lizozome da završe posao.

Što aktivira autofagiju?
Deprivacija hranjivih sastojaka (hrane) ključni je aktivator autofagije. Sjetite se da je glukagon, koji se luči u endokrinom dijelu pankreasa, vrsta hormona suprotnog inzulinu. Ako insulin poraste, glukagon pada. Ako insulin padne, glukagon raste. Dok jedemo, insulin raste, a glukagon pada. Kad ne jedemo insulin pada, a glukagon raste. Ovo povećanje glukagona podstiče proces autofagije. U stvari, post je taj koji podiže glukagon i potpomaže autofagiji. Post je zapravo daleko korisniji od pukog stimuliranja autofagije. On čini dvije dobre stvari. Stimulirajući autofagiju, uklanjamo sve naše stare, bezvrijedne proteine ​​i stanične dijelove. ​

Istodobno, post podstiče i hormon rasta, što govori našem tijelu da počne proizvoditi neke nove snažne dijelove za tijelo. Kroz post mi našim tijelima doista pružamo potpunu obnovu.
​Prije nego što unesete nove stvari, morate se riješiti starih stvari. Razmislite o renoviranju vaše kuhinje. Ne možete unijeti nove kuhinjske elemente dok ne otklonite stare. Dakle, proces uništavanja i eliminisanja (uklanjanja) je jednako važan kao i proces stvaranja.  Tako da post može na neki način preokrenuti proces starenja tako što će se riješiti starog ćelisjkog smeća i zamijeniti ga novim dijelovima ćelije.

Visoko kontroliran proces​
Autofagija je visoko reguliran proces. Ako bi izmakao kontroli, to bi bilo štetno, pa ga treba pažljivo kontrolirati. 

U stanicama sisavaca ukupno iscrpljivanje aminokiselina je jak signal za autofagiju, ali uloga pojedinih aminokiselina je promjenjivija. Međutim, razine aminokiselina u plazmi variraju samo malo. Smatra se da se signali aminokiseline i signali faktora rasta / inzulina konvergiraju na mTOR putu - koji se ponekad naziva glavni regulator hranjive signalizacije.
Tako se tokom autofagije stare stanične komponente razgrađuju na komponente aminokiselina (gradivni blok proteina). Što se događa sa tim aminokiselinama? U ranim fazama gladovanja razina aminokiselina se počinje povećavati. Smatra se da se ove aminokiseline dobivene iz autofagije dostavljaju jetri radi glukoneogeneze. One se takođe mogu razgraditi u glukozu kroz ciklus trikarboksilne kiseline (TCA). Treća potencijalna sudbina aminokiselina je inkorporacija u nove proteine.
​
Posljedice nakupljanja starih bjelančevina (koje se ne eliminišu iz organizma) mogu se vidjeti u dva glavna stanja - Alchajmrova bolest (AD) i ​rak. Alchajmerova bolest uključuje nakupljanje abnormalnih proteina - bilo amiloid beta ili Tau proteina koji zgušnjava mozak. Iako za to još nemamo dovoljno dokaza iz kliničkih ispitivanja, ipak bi imalo smisla da bi postupak poput autofagije, koji ima sposobnost čišćenja organizma od starih proteina, mogao spriječiti razvoj Alchajmerove bolesti.

Što isključuje proces autofagije? Hrana. Glukoza, insulin (ili smanjeni glukagon) i proteini isključuju ovaj postupak samočišćenja. I ne treba puno. Čak i mala količina aminokiseline (leucina) mogla bi zaustaviti autofagiju. Dakle, autofagija je jedinstvena za post - nešto što se ne nalazi u jednostavnom kaloričnom ograničenju ili dijeti.

Ovdje, naravno, treba voditi računa o ravnoteži. Od previše autofagije se takođe možete razboljeti, kao i od premalo. Ono što nas vraća prirodnom životnom ciklusu su gozba i postovi. Ne stalna dijeta i ne stalno gladovanje. Ovo omogućava rast ćelija tokom jela i čišćenje nepotrebnih ćelija tijekom posta - upravo je to ravnoteža. A cijeli život se vrti oko ravnoteže.

​
(Autor: Jason Fung
izvor: dietdoctor.com)