Autophagy: Your Body's Anti-Aging Mechanism

Innehåll

• Fördelar
• Bearbeta
• Typer
• Framkallande autophagy
• Relaterade störningar

Autophagy är en nyckelprocess som håller kroppens celler i rätt balans, eller vad vi kallar homeostas. Ett populärt ordstäv om hållbarhet för miljön är "Minska, återanvänd, återvinn." På många sätt är autofagi den naturliga processen som gör alla dessa tre saker för din kropp. Uttrycket "autophagy" kommer från det latinska ordet som betyder "självätande". Detta beror på att autofagprocessen bryter ner delar av dina celler för att återvinna dem vid skapandet av nya celler.

Cytoplasma består av vätska inuti en cell (exklusive kärnan). Under autofagi avlägsnas och återvinns cytoplasma och organeller (små strukturer med specifika funktioner). Denna process håller din kropp i balans genom att själv avlägsna celler som inte längre fungerar optimalt eller korrekt.

Medan autophagy hjälper till att hålla din kropp i balans, finns det också störningar som stör normala processer av autophagy, vilket leder till kronisk sjukdom. Neurodegenerativa störningar som Parkinsons sjukdom har genetiska kopplingar till att vara relaterade till dysfunktion vid autofagi.

Fördelar

Autophagy har viktiga effekter som förekommer både inom cellen och utanför cellen. Inom cellen hjälper autofagi att minska oxidativ stress, öka genomisk stabilitet (vilket hjälper till att förebygga cancer), öka den bioenergiska metabolismen och öka eliminering av avfall.

Utanför cellen hjälper autofagi till att minska det inflammatoriska svaret, öka neuroendokrin homeostas, öka övervakningen av cancer genom immunsystemet och öka eliminering av åldrande celler.

Fördelarna med autofagfunktionerna minimerar risken för sjukdom, främjar din förmåga att åldras och i slutändan hjälper dig att öka din livslängd.

Bearbeta

Autofagi utlöses vanligtvis av cellens svält av näringsämnen. Man tror att insulin undertrycker autofagi medan glukagon kan aktivera processen.

Efter att ha ätit släpper kroppen ut insulin, medan fasta orsakar frisättning av glukagon när kroppens blodsocker börjar minska. Glucagon signalerar din kropp att använda glykogen i levern för att öka ditt blodsocker. När autofag har aktiverats sker processen i fyra steg.

1. Kvarstad: Under detta steg sträcker sig två membran (kallad fagofor) runt och slutligen slutar cytoplasma och organeller som senare ska brytas ned. Detta dubbelmembran blir en organell som kallas en autofagosom. Vanligtvis väljs innehållet som uppslukats av autofagosomen eftersom det är inom räckvidd. Emellertid kan autofagosomer vara selektiva eftersom membranet kan initiera autofagi när det finns interaktion med vissa proteiner i cellen.
2. Transport till en lysosom: Autofagosomerna kan inte direkt ansluta till en lysosom, så den smälter först med en mellanstruktur som kallas endosom. Autofagosomen som är smält med en endosom kallas nu en amfisom, som lätt kan smälta med en lysosom.
3. Degradering: Detta kan börja efter fusion med en lysosom inträffar. Vid smältning med amfisomen släpper lysosomen ut enzymer (så kallade hydrolaser) som bryter ner materialet som fanns i den ursprungliga autofagosomen. Denna struktur som är full av nedbrutet cellulärt material är nu känd som antingen en autolysosom eller en autofagolysosom.
4. Användning av nedbrytningsprodukter: Detta kan inträffa efter att alla cellulära material bryts ned till aminosyror. Efter att ha exporterats ut ur autolysosomen till den cellulära vätskan kan aminosyrorna återanvändas.

Det fjärde och sista steget är i slutändan relaterat till svält av cellulära näringsämnen. Användningen av nedbrytningsprodukter behövs i slutändan för att tillhandahålla aminosyror för glukoneogenes (en process där kroppen syntetiserar glukos från icke-kolhydratkällor). Aminosyrorna fungerar som en energikälla för trikarboxylcykeln (TCA), och dessa aminosyror kan återvinnas till att syntetisera nya proteiner.

Processerna med autofagi är alla viktiga för att upprätthålla balans eller homeostas i kroppen. Vid varje given punkt kan någon eller alla tre användas för att tillgodose kroppens behov. Dessa processer kan dock inte upprätthållas långsiktigt för att stödja cellöverlevnad under kroniska tillstånd.

Typer

Det finns tre typer av autofagi. Även om de är likartade, har de olika funktioner för att skilja varje typ.

1. Makro-autofagi hänvisar till den autofagiprocess som beskrivs ovan. Denna term är synonymt med autophagy.
2. Micro-autophagy liknar autofagi genom att den kan uppsluka och bryta ner många olika strukturer i cellen. Skillnaden i denna process är att den inte använder en fagofor för att binda cellulärt innehåll. Istället drar lysosomen in det cellulära innehållet och sluter in materialet runt membranet för att sedan bryta ner innehållet till aminosyror för återanvändning.
3. Chaperone-medierad autofagi är en mer specifik metod för att rikta in sig på proteiner som ska nedbrytas. I denna process hjälper chaperonproteiner att translokera proteinet över lysosommembranet, där det kan brytas ned till aminosyror för återanvändning.

Framkallande autophagy

Det finns mycket forskning som ägnas åt metoder för att aktivera autofagi på grund av de många hälsofördelarna, inklusive cancerförebyggande och homeostatiska egenskaper i nervsystemet. Men det tilltalar också många människor på grund av de anti-aging egenskaper och ökade metaboliska effekter.

Farmaceutisk forskning växer för att identifiera sätt att selektivt aktivera autofagi med vissa läkemedel. I synnerhet finns det farmaceutiskt intresse av att identifiera sätt att stimulera induktion av autofagi för att hjälpa till med neurodegenerativa störningar.

• Huntingtons sjukdom: Resveratrol, latrepirdin och litium undersöks för att stimulera autofagi för patienter med Huntingtons sjukdom.
• Alzheimers sjukdom: Resveratrol, nilotinib, litium, latrepirdin, metformin, valproinsyra, statiner, nikotinamid och hydroxiklorokin kan hjälpa till att stimulera autofagi vid Alzheimers sjukdom.
• Parkinsons sjukdom: Nilotinib och statiner kan stimulera autofagi i Parkinsons sjukdom.
• Amyotrof lateral skleros (ALS): Litium, tamoxifen och valproinsyra kan stimulera autofagi hos patienter med ALS.

Ovanstående läkemedel undersöks och rekommenderas för närvarande inte för användning. Framtiden för att inducera autofagi för att behandla sjukdomar kan dock vara lovande.

Utanför läkemedel inducerar fasta antingen intermittent eller under längre tidsperioder också autofagi. Det gör detta genom att tömma cellulära näringsämnen. För att bibehålla cellulär funktion induceras autofagi för att producera aminosyror som inte längre finns.

Dessutom berövar diet som innebär lågt kolhydratintag kroppen lättåtkomliga sockerarter. Autophagy aktiveras för att delta i genereringen av aminosyror. Aminosyror kan sedan användas för att ge energi genom glukoneogenes och TCA-cykeln eftersom kolhydrater inte är lätt tillgängliga. Innan du börjar en diet bör du dock konsultera din läkare för att säkerställa din säkerhet och rätt näring.

Relaterade störningar

Autofagirelaterade gener (ATG) identifierades först på 1990-talet. Sedan dess har dysfunktionella gener kopplats till störningar relaterade till onormal funktion av autofagi i kroppen.

• Statisk encefalopati i barndomen med neurodegeneration i vuxenlivet (SENDA) var den första neurodegenerativa sjukdomen som identifierades med avseende på autofagdysfunktion. Detta blev viktigt för att identifiera autofagis roll i potentialen att behandla andra neurodegenerativa störningar med autofagi-riktade terapier. Genen associerad med SENDA påverkar bildandet av autofagosomer. Medan föreningen har identifierats har inte autofagidysfunktion relaterat till ansamling av hjärnjärn fastställts.
• Vici syndrom är en progressiv neurodegenerativ sjukdom som är en recessiv gen (vilket betyder att både fadern och modern måste ge genen vidare för att barnet ska få sjukdomen). Genen associerad påverkar hur autofagosomer mognar och bryts ned.
• Ärftlig spastisk parapares är en annan recessiv genstörning som är neurodegenerativ till sin natur och påverkar underbenen. Även om autofagis roll i störningen inte är väl förstådd har det identifierats att det försämrar bildandet av autofagosomer såväl som försämrar fusionen av autofagosomen med lysosomen.
• Parkinsons sjukdom är en neurodegenerativ sjukdom och påverkas annorlunda än andra störningar. I detta fall antas den associerade genen orsaka selektiv nedbrytning av mitokondrier (en cellulär struktur associerad med energiproduktionen) genom autofagi, vanligen kallad mitofagi.
• Crohns sjukdom skiljer sig från andra listade störningar, eftersom det är en inflammatorisk tarmstörning. Det finns flera gener som är kända för att påverka autofagi eftersom det relaterar till Crohns sjukdom; emellertid är samma gener också relaterade till många andra processer. Därför är det oklart om Crohns sjukdom är en autofagi-relaterad sjukdom och om autofagi-riktade terapier skulle vara livskraftiga behandlingsalternativ.
• Cancer skiljer sig från andra störningar eftersom autofagi inte är genetiskt relaterad utan snarare har visat fördelar och risker förknippade med det. Autophagy har cellskyddande egenskaper för att försöka förhindra att cancer bildas. Men när en tumör väl har upprättats antas autofagi visa samma skyddande egenskaper men för cancercellerna. Med andra ord, när en tumör har upprättats, hjälper autofagi att hålla tumören förstörd av normala processer som din kropp måste bekämpa cancer.

Till skillnad från terapier som är inriktade på att inducera autofagi för vissa störningar, mot cancer, riktar de terapier som undersöks inhiberingen av autophagy.

Att rikta inhiberingen av autofagi hos cancerpatienter skulle ta bort de tumörskyddande egenskaper som autofagi antas ha upprättat vid cancer. Terapier som undersöks riktar sig mot lysosomdelen av autofagiprocessen och inkluderar medicinerna klorokin och hydroxiklorokin.

Ett ord från Verywell

Autophagy är din kropps naturliga process genom vilken den "återvinner" celler och upprätthåller homeostas. Dess fördelar inkluderar hantering av inflammatoriska reaktioner samt ökad cancerövervakning. Men när autofagi inte fungerar ordentligt i kroppen har det kopplats till olika störningar som Parkinsons sjukdom. Även om autofagi kan vara skyddande mot cancer, kan det i vissa fall faktiskt skydda cancercellerna när de har etablerats i kroppen.

Det första nya anti-Parkinsons läkemedlet på tio år

• Dela med sig
• Flip
• E-post
• Text