Зміст
Автофагія - це ключовий процес, який підтримує клітини вашого організму в належному балансі, або те, що ми називаємо гомеостазом. Популярне висловлювання про стійкість для навколишнього середовища - "Зменшити, повторно використати, переробити". Багато в чому, аутофагія - це природний процес, який робить усі ці три речі для вашого тіла. Термін "автофагія" походить від латинського слова, що означає "самоїдання". Це пов’язано з тим, що процес аутофагії руйнує частини ваших клітин, щоб переробити їх при створенні нових клітин.Цитоплазма складається з рідини всередині клітини (за винятком ядра). Під час аутофагії цитоплазма та органели (невеликі структури зі специфічними функціями) видаляються та переробляються. Цей процес утримує ваше тіло в рівновазі шляхом самостійного видалення клітин, які вже не функціонують оптимально чи належним чином.
Хоча аутофагія допомагає підтримувати ваш організм в рівновазі, існують також розлади, які порушують нормальні процеси аутофагії, що призводить до хронічних захворювань. Нейродегенеративні розлади, такі як хвороба Паркінсона, мають генетичні зв'язки з дисфункцією при аутофагії.
Переваги
Автофагія має важливі наслідки, що відбуваються як усередині клітини, так і поза клітиною. Всередині клітини аутофагія допомагає зменшити окислювальний стрес, підвищити геномну стабільність (що сприяє профілактиці раку), збільшити біоенергетичний метаболізм та збільшити виведення відходів.
Поза клітини аутофагія сприяє зменшенню запальної реакції, посиленню нейроендокринного гомеостазу, посиленню нагляду за раком з боку імунної системи та збільшенню елімінації старіючих клітин.
Переваги функцій аутофагії мінімізують ризик захворювання, сприяють старінню і, зрештою, сприяють збільшенню тривалості вашого життя.
Процес
Як правило, аутофагія викликається голодуванням клітини поживних речовин. Вважається, що інсулін пригнічує аутофагію, тоді як глюкагон може активувати процес.
Після їжі ваше тіло виділяє інсулін, тоді як голодування викликає вивільнення глюкагону, оскільки рівень цукру в крові вашого тіла починає знижуватися. Глюкагон сигналізує вашому організму про використання глікогену в печінці для підвищення рівня цукру в крові. Після активації аутофагії процес відбувається в чотири етапи.
- Секвестрація: На цьому етапі дві мембрани (так звані фагофори) видовжуються навколо і з часом охоплюють цитоплазму та органели, які згодом піддаються деградації. Ця подвійна мембрана стає органелою, відомою як аутофагосома. Зазвичай вміст, охоплений аутофагосомою, вибирається, оскільки він знаходиться в межах діапазону. Однак аутофагосоми можуть бути селективними, оскільки мембрана може ініціювати аутофагію, коли відбувається взаємодія з певними білками в клітині.
- Транспорт до лізосоми: Аутофагосоми не можуть безпосередньо зв’язуватися з лізосомою, тому спочатку вони зливаються з проміжною структурою, яка називається ендосомою. Аутофагосома, яка злита з ендосомою, тепер називається амфізомою, яка може легко злитися з лізосомою.
- Деградація: Це може початися після злиття з лізосомою. Злившись з амфізомою, лізосома вивільняє ферменти (відомі як гідролази), які погіршують матеріали, що були у вихідній аутофагосомі. Ця структура, повна деградованого клітинного матеріалу, тепер відома як аутолізосома або аутофаголізосома.
- Використання продуктів деградації: Це може статися після того, як усі клітинні матеріали розкладаються до амінокислот. Після експорту з аутолізосоми в клітинну рідину амінокислоти можуть бути використані повторно.
Четверта, остання стадія, зрештою, пов’язана з голодуванням клітинних поживних речовин. Утилізація продуктів деградації в кінцевому рахунку необхідна для забезпечення амінокислот для глюконеогенезу (процес, при якому організм синтезує глюкозу з невуглеводних джерел). Амінокислоти служать джерелом енергії для трикарбонового циклу (ТСА), і ці амінокислоти можуть бути перероблені для синтезу нових білків.
Процеси аутофагії важливі для підтримки рівноваги або гомеостазу в організмі. У будь-який момент будь-який один або всі три можуть бути використані для задоволення потреб організму. Однак ці процеси не можуть підтримуватися довгостроково для підтримки виживання клітин за хронічних станів.
Типи
Існує три типи аутофагії. Хоча вони схожі, кожен з них має різні особливості, щоб диференціювати кожен тип.
- Макроавтофагія відноситься до описаного вище процесу аутофагії. Цей термін є синонімом аутофагії.
- Мікроавтофагія подібний до аутофагії тим, що може поглинути та погіршити багато різних структур клітини. Різниця в цьому процесі полягає в тому, що він не використовує фагофор для секвестрації клітинного вмісту. Натомість лізосома втягує клітинний вміст і поглинає матеріал навколо своєї мембрани, щоб потім розкласти вміст до амінокислот для повторного використання.
- Шаперон-опосередкована аутофагія є більш конкретним методом націлювання на білки, що підлягають деградації. У цьому процесі шаперон-білки допомагають транслокувати білок через мембрану лізосоми, де він може розщеплюватися до амінокислот для повторного використання.
Викликання аутофагії
Існує багато досліджень, присвячених методам активації аутофагії через безліч переваг для здоров'я, включаючи профілактику раку та гомеостатичні властивості нервової системи. Однак він також подобається багатьом людям завдяки антивіковим властивостям та посиленому метаболічному ефекту.
Зростають фармацевтичні дослідження з метою виявлення шляхів вибіркової активації аутофагії певними препаратами. Зокрема, існує фармацевтичний інтерес у визначенні способів стимулювати індукцію аутофагії для допомоги при нейродегенеративних розладах.
- Хвороба Хантінгтона: Ресвератрол, латрепірдин та літій досліджуються для стимулювання аутофагії у пацієнтів із хворобою Хантінгтона.
- Хвороба Альцгеймера: Ресвератрол, нілотиніб, літій, латрепірдин, метформін, вальпроєва кислота, статини, нікотинамід та гідроксихлорохін можуть допомогти стимулювати аутофагію при хворобі Альцгеймера.
- Хвороба Паркінсона: Нілотиніб і статини можуть стимулювати аутофагію у хвороби Паркінсона.
- Аміотрофічний бічний склероз (АЛС): літій, тамоксифен та вальпроєва кислота можуть стимулювати аутофагію у пацієнтів з БАС.
Всі перелічені вище ліки досліджуються і в даний час не рекомендуються до використання. Однак майбутнє викликання аутофагії для лікування захворювань може бути багатообіцяючим.
За межами фармацевтичних препаратів голодування з перервами або на більш тривалий проміжок часу також викликає аутофагію. Це робиться, виснажуючи клітинні поживні речовини. Для підтримання клітинної функції аутофагія спонукається виробляти амінокислоти, яких більше немає.
Крім того, дієти, що передбачають низьке споживання вуглеводів, позбавляють організм легкодоступних цукрів. Аутофагія активується для участі в генерації амінокислот. Потім амінокислоти можуть бути використані для забезпечення енергією через глюконеогенез та цикл ТСА, оскільки вуглеводи недоступні. Однак перед тим, як починати будь-яку дієту, вам слід проконсультуватися з лікарем, щоб забезпечити вашу безпеку та правильне харчування.
Супутні розлади
Вперше гени, пов’язані з аутофагією (ATG), були виявлені в 1990-х роках. З цього часу дисфункціональні гени були пов’язані з розладами, пов’язаними з порушенням функції аутофагії в організмі.
- Статична енцефалопатія дитинства з нейродегенерацією у дорослому віці (SENDA) було першим нейродегенеративним розладом, який було виявлено у зв'язку з дисфункцією аутофагії. Це набуло важливого значення у визначенні ролі аутофагії у потенціалі лікування інших нейродегенеративних розладів за допомогою терапії, спрямованої на аутофагію. Ген, асоційований з SENDA, впливає на утворення аутофагосом. Поки асоціація була виявлена, як дисфункція аутофагії пов'язана з накопиченням заліза в мозку, не визначено.
- Синдром Вічі є прогресуючим нейродегенеративним розладом, який є рецесивним геном (мається на увазі, що і батько, і мати повинні передавати ген, щоб дитина мала розлад). Пов’язаний ген впливає на те, як автофагосоми дозрівають і деградують.
- Спадковий спастичний парапарез є ще одним рецесивним генним розладом, який має нейродегенеративний характер і вражає нижні кінцівки. Хоча роль аутофагії в розладі недостатньо добре зрозуміла, було встановлено, що вона погіршує утворення аутофагосом, а також погіршує злиття аутофагосом з лізосомою.
- хвороба Паркінсона є нейродегенеративним розладом і впливає інакше, ніж інші розлади. В цьому випадку, як вважають, асоційований ген спричиняє селективну деградацію мітохондрій (клітинна структура, пов’язана з виробленням енергії) внаслідок аутофагії, яку зазвичай називають мітофагією.
- Хвороба Крона відрізняється від інших перерахованих розладів, оскільки це запальний розлад кишечника. Відомо кілька генів, які впливають на аутофагію, оскільки вона пов’язана з хворобою Крона; проте ці самі гени також пов'язані з багатьма іншими процесами. Тому незрозуміло, чи є хвороба Крона розладом, пов’язаним з аутофагією, і чи є терапевтичні методи лікування аутофагією життєздатними варіантами лікування.
- Рак відрізняється від інших розладів, оскільки аутофагія не є генетично пов’язаною, а продемонструвала переваги та ризики, пов’язані з нею. Аутофагія має клітинно-захисні властивості, щоб спробувати запобігти утворенню раку. Однак, як тільки пухлина встановлена, вважається, що аутофагія демонструє ті самі захисні властивості, що і для ракових клітин. Іншими словами, як тільки пухлина встановлена, аутофагія допомагає уникнути руйнування пухлини внаслідок нормальних процесів, яким ваш організм повинен боротися з раком.
На відміну від терапії, спрямованої на індукцію аутофагії при деяких захворюваннях, при раку терапія, що досліджується, націлена на пригнічення аутофагії.
Орієнтація на пригнічення аутофагії у хворих на рак призвела б до знищення захисних властивостей пухлини, які, як вважають, встановили аутофагія у раку. Терапії, що досліджуються, спрямовані на лізосомну частину процесу аутофагії та включають препарати хлорохін та гідроксихлорохін.
Слово з дуже добре
Автофагія - це природний процес вашого організму, за допомогою якого він «переробляє» клітини та підтримує гомеостаз. Його переваги включають управління запальними реакціями, а також посилення нагляду за раком. Однак коли аутофагія не працює належним чином в організмі, це пов’язано з різними розладами, такими як хвороба Паркінсона. Хоча аутофагія може захищати від раку, в певних випадках вона може насправді захищати ракові клітини, як тільки вони засновуються в організмі.
Перший за 10 років новий препарат проти паркінсону- Поділіться
- Перевернути
- Електронна пошта
- Текст