
В этом посте мы познакомимся с одним крайне важным процессом нашего организма - аутофагией [1]. Он играет важную роль в теме голодания, но на самом деле процесс настолько интересный, комплексный, и критичный, что в будущем я собираюсь посвятить ему отдельную тему. Сегодня же, как обычно, рассмотрим в разрезе голодания.
Изучение механизмов этого процесса принесло Нобелевскую премию японскому исследователю в 2016 году [2]. Если перевести дословно, то “фагия” - значит есть, а “ауто” - обозначает себя. То есть, буквально процесс “самопоедания” [3]. Но не спешите пугаться, так как это “самопоедание” очень и очень хорошо для нас.
Процесс аутофагии включает в себя целенаправленное разрушение и перерабатывание компонентов клетки, включая органеллы [4]. Цель достаточно проста - переработать ненужное или поломанное, и переиспользовать полученные ресурсы более эффективно. Например, в процессе аутофагии клетка может разрушить “потрепанные” и “подуставшие” органеллы (типа митохондрий) для получения аминокислот, которые в свою очередь будут использованы для постройки новеньких, нужных белков [5].
И этот базовый концепт на самом деле открывает перед нами невероятные горизонты [6]. Ведь изначально мы считали, что аутофагия важна преимущественно при недостатке ресурсов, так как это позволяет нам переиспользовать материалы, дабы протянуть подольше. А сам процесс мы преимущественно наблюдали в состоянии голодания.
Но последние исследования указывают, что аутофагия является неотъемлемой частью здорового организма в целом [7]. Даже находясь в условиях достатка ресурсов, клетки постоянно развиваются, меняются, да и попросту накапливают ошибки и отходы, от которых хорошо бы избавляться [8]. У нас есть многообещающие данные о необходимости аутофагии для борьбы с множеством расстройств, в том числе сопротивления раку [9] и даже таким болезням, как Паркинсон и Альцгеймер [10].
Стоит ли говорить, что одна из основных целей, которую преследуют голоданием (всякое “восстановление”/“перезагрузка”/“регенерация” организма), преимущественно осуществляется именно за счет аутофагии [11]. Так что это одна из причин (но далеко не единственная), почему голодание в целом является процессом “оздоровления” [12].
Более того, аутофагия - это один из основных процессов в безумно модной сегодня теме молодости и удлинения продолжительности жизни [13]. Как же оставаться постоянно молодым, здоровым и свеженьким, если не перерабатывать старые части себя и заменять их на новые [14]? К слову, к этому мы еще тоже вернемся на днях в отдельном посте, где я постараюсь дать вводную по ключевым механизмам молодости, старения, и mTOR (тот самый протеин, вокруг которого так много разговоров сейчас) [15].
Источники
- [1] Parzych, Katherine R, and Daniel J Klionsky. “An overview of autophagy: morphology, mechanism, and regulation.” Antioxidants & redox signaling vol. 20,3 (2014): 460-73.
- [2] Press release. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2021. Sun. 31 Oct 2021.
- [3] Levine B, Klionsky DJ. Development by self-digestion: molecular mechanisms and biological functions of autophagy. Dev Cell. 2004 Apr;6(4):463-77.
- [4] Klionsky, D J, and S D Emr. “Autophagy as a regulated pathway of cellular degradation.” Science (New York, N.Y.) vol. 290,5497 (2000): 1717-21.
- [5] Glick, Danielle et al. “Autophagy: cellular and molecular mechanisms.” The Journal of pathology vol. 221,1 (2010): 3-12.
- [6] Yorimitsu, T, and D J Klionsky. “Autophagy: molecular machinery for self-eating.” Cell death and differentiation vol. 12 Suppl 2,Suppl 2 (2005): 1542-52.
- [7] Reggiori, Fulvio, and Daniel J Klionsky. “Autophagy in the eukaryotic cell.” Eukaryotic cell vol. 1,1 (2002): 11-21.
- [8] Parzych, Katherine R, and Daniel J Klionsky. “An overview of autophagy: morphology, mechanism, and regulation.” Antioxidants & redox signaling vol. 20,3 (2014): 460-73.
- [9] Onorati, Angelique V et al. “Targeting autophagy in cancer.” Cancer vol. 124,16 (2018): 3307-3318.
- [10] Zare-Shahabadi, Ameneh et al. “Autophagy in Alzheimer's disease.” Reviews in the neurosciences vol. 26,4 (2015): 385-95.
- [11] Patterson RE, Sears DD. Metabolic Effects of Intermittent Fasting. Annu Rev Nutr. 2017 Aug 21;37:371-393.
- [12] Longo, Valter D, and Mark P Mattson. “Fasting: molecular mechanisms and clinical applications.” Cell metabolism vol. 19,2 (2014): 181-92.
- [13] Wong, Shi Q et al. “Autophagy in aging and longevity.” Human genetics vol. 139,3 (2020): 277-290.
- [14] Nakamura, Shuhei, and Tamotsu Yoshimori. “Autophagy and Longevity.” Molecules and cells vol. 41,1 (2018): 65-72.
- [15] Kim, Young Chul, and Kun-Liang Guan. “mTOR: a pharmacologic target for autophagy regulation.” The Journal of clinical investigation vol. 125,1 (2015): 25-32.