fbpx

Рассказываем про механизм аутофагии, который может защитить нас от деменции.

Перерабатывать мусор — хорошо. Это справедливо и по отношению к планете, и по отношению к человеческому организму. Если мы вовремя перерабатываем внутренний мусор, то уменьшается риск заболеть деменцией, в организме происходит меньше воспалений, а клетки стареют медленнее. Больше шансов, что вы сможете учить внуков кататься на скейте и объяснять им парадокс Ферми. Перерабатывать внутренний мусор человеку помогает механизм аутофагии.

Как работает аутофагия

В процессе аутофагии в лизосому — «желудок» клетки — доставляются поврежденные и состарившиеся части клеток, патогены и неправильно сформированные белки. В лизосоме они перерабатываются в новые аминокислоты. Из аминокислот строятся новые клетки и вырабатывается энергия для клеток.

О существовании аутофагии известно с 1962 года благодаря бельгийскому цитологу и биохимику Кристиану де Дюву, но подробно описать механизм смогли только в 2016 — за это открытие биолог Ёсинори Осуми получил Нобелевскую премию. Аутофагию в людях ещё предстоит подробно изучать — большинство исследований пока проводят на нематодах, грызунах и человеческих клетках ин-витро.

За что отвечает аутофагия в людях:

  • перерабатывает повреждённые клетки и их части в материал для новых
  • избавляет организм от патогенов: вирусов, вредных бактерий и токсинов
  • помогает выживать в условиях голода, перерабатывая ненужное в топливо
  • участвует в создании и переформировании тканей при росте мышц, беременности

Почему важно, чтобы аутофагия работала

Скопление неправильно сформированных белков ассоциируется с нейродегенеративными болезнями — Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона, ишемической болезнью сердца. Такие скопления провоцируют у клеток стрессовый ответ, вызывают их гибель и дальнейшие осложнения. При нормальной аутофагии стрессовый ответ запускает аутофагию, которая перерабатывает эти белки. С возрастом аутофагия замедляется, и риск заболеть повышается.

ссылка Misfolded proteins, endoplasmic reticulum stress and neurodegeneration

Исследователи высказывают предположение, что улучшение аутофагии может помочь справляться с этими болезнями.

ссылка Autophagy: The spotlight for cellular stress responses

ссылка All-you-can-eat: autophagy in neurodegeneration and neuroprotection

Повреждённые митохондрии — «энергетические станции» клеток — вырабатывают активные формы кислорода, которые окисляют белки и провоспалительные клетки-цитокины. Плохо сформированная митохондрия может убить клетку. Митофагия (аутофагия митохондрий) контролирует качество митохондрий, уничтожая те, что способны навредить.

ссылка Autophagy and mitophagy in cellular damage control

Аутофагия замедляет старение и продлевает жизнь мышей, мух и нематод. Раньше думали, что это происходит только из-за ограничения калорий, оказалось за этим стоит аутофагия, которую провоцирует ограничение калорий.

ссылка Caloric restriction and resveratrol promote longevity through the Sirtuin-1-dependent induction of autophagy

ссылка The role of autophagy in aging: its essential part in the anti-aging mechanism of caloric restriction

Как запустить аутофагию

Аутофагию регулируют сразу несколько факторов. Нет одного, который её включает и выключает.

Голодание подавляет два главных регулятора аутофагии — mTOR и инсулин. Интервальное голодание подавляет активность инсулина и mTOR — а значит может улучшить аутофагию. Точного времени, которое нужно голодать для запуска аутофагии, пока никто не назвал. Качественных исследований по теме мало — замерять аутофагию в людях непросто. Если полагаться на мнение нутрициолога Бреда Пайлона, пик аутофагии приходится на 16-24 часа голодания.

ссылка Short-term fasting induces profound neuronal autophagy

ссылка Differential Contribution of Insulin and Amino Acids to the mTORC1-Autophagy Pathway in the Liver and Muscle

Кетогенная диета мимикрирует голодание и понижает активность инсулина. Так она тоже может способствовать аутофагии. Опыты на клетках ин-витро установили, что B-OHB, который вырабатывается на кето диете, в сочетании с ограничением энергии провоцирует одну из форм аутофагии.

ссылка Ketone Bodies Stimulate Chaperone-mediated Autophagy

Дополнительно улучшить аутофагию помогают интенсивные интервальные тренировки — исследование проведено на людях.

ссылка Activation of autophagy in human skeletal muscle is dependent on exercise intensity and AMPK activation