Jak odnowić swoje ciało: post i autofagia

3 października Zgromadzenie Noblowskie w Karolinska Institutet przyznało Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny Yoshinoriowi Ohsumiemu, za odkrycie mechanizmów autofagii.

Czym jest autofagia? Słowo pochodzi od greckiego auto (samo) i fagein (do jedzenia), więc słowo to dosłownie znaczy jeść. Zasadniczo jest to mechanizm pozbywania się całego zużytego, starego mechanizmu komórkowego (organelli, białek i błon komórkowych), kiedy nie ma już energii wystarczającej do jego podtrzymania. Jest to regulowany, uporządkowany proces degradacji i recyklingu komponentów komórkowych.

 

Istnieje podobny, lepiej znany proces zwany apoptozą, znany również jako programowana śmierć komórki. Komórki po określonej liczbie podziałów są zaprogramowane na śmierć. Choć może to brzmieć początkowo makabrycznie, musisz wiedzieć, że proces ten jest niezbędny do utrzymania dobrego zdrowia. Załóżmy na przykład, że jesteś właścicielem samochodu. Kochasz ten samochód. Lubisz jeździć, ale po kilku latach zaczyna wyglądać gorzej. Po kilku kolejnych nie wygląda na nowy. Samochód kosztuje tysiące każdego roku. Do tego cały czas się psuje. Czy lepiej jest go trzymać, czy wymienić? Oczywiście, jeżeli masz środki (a organizm ma wszystkie potrzebne części zamienne), lepiej go wymienić. 

To samo dzieje się z komórkami ciała. Komórki stają się stare i nie pełnią juz swojej funkcji wydajnie. Lepiej dla nas, żeby zostały zaprogramowane na śmierć, gdy ich przydatność się wyczerpie. Brzmi to okrutnie, ale takie jest życie. Jest to proces apoptozy, w którym komórki mają umrzeć po pewnym czasie. To jak wymiana samochodu. Po pewnym czasie pozbędziesz się samochodu, czy nadal działa, czy nie. 

Autofagia - zastępowanie starych części komórki 

Jednak czasami wystarczy wymienić akumulator, wyrzucić stary i kupić nowy. Dzieje się tak również w komórkach. Zamiast zabijać całą komórkę (apoptoza), chcesz tylko wymienić niektóre części komórki. Jest to proces autofagii, w którym organelle komórkowe są niszczone, a nowe są dobudowywane, aby je zastąpić. Stare błony komórkowe, organelle i inne szczątki komórkowe można usunąć. Odbywa się to poprzez wysłanie ich do lizosomu, który zawiera enzymy do degradacji białek. 

Autofagia została po raz pierwszy opisana w 1962 roku, kiedy naukowcy zauważyli wzrost liczby lizosomów (części komórki, która niszczy zużyte części) w szczurzych komórkach wątroby, po podaniu glukagonu. Nagrodzony przez Nobla naukowiec Christian de Duve ukuł termin autofagia. Uszkodzone części komórki i niewykorzystane białka zostają specjalnie oznaczone do zniszczenia, a następnie wysyłane są do lizosomów w celu zakończenia pracy. 

Jednym z kluczowych regulatorów autofagii jest białko kinaza, nazwana ssaczym celem rapamycyny (mTOR). Kiedy aktywuje się mTOR, tłumi autofagię, a gdy jest nieaktywny, promuje jej działanie.

Co aktywuje autofagię? 

Brak składników odżywczych jest kluczowym aktywatorem autofagii. Pamiętaj, że glukagon jest rodzajem przeciwnego hormonu do insuliny. Jeśli insulina wzrośnie, glukagon spadnie. Jeśli insulina spadnie, glukagon wzrośnie. Kiedy jemy, insulina idzie w górę i glukagon spada. Kiedy nie jemy insulina spada, a glukagon rośnie. Ten wzrost glukagonu stymuluje proces autofagii. W rzeczywistości, post (podnosi glukagon) zapewnia największy znany impuls do autofagii.

Jest to w istocie forma oczyszczenia komórek. Ciało identyfikuje zużyte organella komórkowe i oznacza je do zniszczenia. To nagromadzenie wszystkich tych śmieci może być odpowiedzialne za wiele skutków starzenia się. 

Post jest w rzeczywistości o wiele bardziej korzystny niż samo stymulowanie autofagii. Robi dwie dobre rzeczy. Poprzez stymulację autofagii usuwamy wszystkie nasze stare, niezdrowe białka i części komórkowe. W tym samym czasie post stymuluje również hormon wzrostu , który mówi naszemu ciału, aby zaczął wytwarzać nowe części ciała. Naprawdę dajemy naszemu ciału pełną renowację.

Musisz pozbyć się starych rzeczy, zanim będziesz mógł włożyć nowe rzeczy. Pomyśl o odnowieniu kuchni. Jeśli masz stare, brudne szafki w kolorze limonki, musisz je zdjąć, zanim zawiesisz nowe. Tak więc proces destrukcji (usuwania) jest tak samo ważny jak proces tworzenia. Post może w pewnym sensie odwrócić proces starzenia, pozbywając się starych śmieci komórkowych i zastępując je nowymi częściami. 

Wysoce kontrolowany proces 

Autofagia jest wysoce regulowanym procesem. Jeśli byłby poza kontrolą, byłoby to szkodliwe. W komórkach ssaków spadek aminokwasów jest silnym sygnałem dla autofagii, ale rola poszczególnych aminokwasów jest zmienna. Jednak poziomy aminokwasów w osoczu różnią się tylko nieznacznie. Uważa się, że sygnały aminokwasowe i sygnały czynnika wzrostu / insuliny zbiegają się na szlaku mTOR - czasami nazywanym głównym regulatorem sygnalizacji substancji odżywczych. 

Dlatego podczas autofagii, stare składniki zużytej komórki są rozkładane na aminokwasy składowe (budulec białek). Co dzieje się z tymi aminokwasami? We wczesnych stadiach głodzenia poziom aminokwasów zaczyna wzrastać. Uważa się, że te aminokwasy pochodzące z autofagii są dostarczane do wątroby w celu glukoneogenezy. Można je również podzielić na glukozę w cyklu kwasu trójkarboksylowego (TCA). Trzeci potencjalny los aminokwasów to właczenie do nowych białek. 

Konsekwencje gromadzenia starych białek w każdym miejscu można zaobserwować w dwóch głównych przypadkach - chorobie Alzheimera i raku. Choroba Alzheimera polega na gromadzeniu nieprawidłowego białka - albo amyloidu beta, albo białka Tau, które ograniczaja działanie mózgu. Byłoby sensowne, gdyby proces taki jak autofagia, która ma zdolność oczyszczania organizmu ze starego białka, mogła zapobiec rozwojowi chorób neurodegeneracyjnych. 

Co wyłącza autofagię? Jedzenie. Glukoza, insulina (lub zmniejszony glukagon) i białka wyłączają ten samoczyszczący proces. I to nie zajmuje wiele czasu. Nawet niewielka ilość aminokwasu (leucyny) może zatrzymać autofagię Dlatego proces autofagii jest unikalny dla postu - coś, czego nie można znaleźć w prostych kalorycznych ograniczeniach lub dietach. 

Oczywiście istnieje tu równowaga. Zachorujesz na skutek zbyt dużej autofagii, a także zbyt małej. Co prowadzi nas z powrotem do naturalnego cyklu życia - święta i post. Nie stała dieta. Pozwala to na wzrost komórek podczas jedzenia i oczyszczanie komórek podczas postu - równowagę. Życie polega na równowadze.

-
dr Jason Fung, na dietdoctor.com