Saturs
Autofāgija ir galvenais process, kas uztur jūsu ķermeņa šūnas pareizā līdzsvarā vai to, ko mēs saucam par homeostāzi. Populārs teiciens par vides ilgtspēju ir "Samazināt, atkārtoti izmantot, pārstrādāt". Autofāgija daudzos veidos ir dabisks process, kas visas trīs šīs lietas dara jūsu ķermeņa labā. Termins "autofagija" nāk no latīņu valodas vārda, kas nozīmē "sevis ēšana". Tas notiek tāpēc, ka autofagijas process noārda jūsu šūnu daļas, lai tās pārstrādātu jaunu šūnu izveidē.Citoplazma sastāv no šķidruma šūnas iekšpusē (izņemot kodolu). Autofāgijas laikā citoplazma un organoīdi (mazas struktūras ar īpašām funkcijām) tiek noņemtas un pārstrādātas. Šis process uztur jūsu ķermeni līdzsvarā, pašizņemot šūnas, kas vairs nedarbojas optimāli vai atbilstoši.
Kaut arī autofāgija palīdz uzturēt jūsu ķermeni līdzsvarā, ir arī traucējumi, kas izjauc normālus autofāgijas procesus, kas izraisa hroniskas slimības. Neirodeģeneratīviem traucējumiem, piemēram, Parkinsona slimībai, ir ģenētiskas saites ar saistību ar disfunkciju autofāgijā.
Ieguvumi
Autofāgijai ir svarīgas sekas, kas rodas gan šūnā, gan ārpus šūnas. Šūnā autofāgija palīdz mazināt oksidatīvo stresu, palielināt genomu stabilitāti (kas palīdz novērst vēzi), palielināt bioenerģētisko metabolismu un palielināt atkritumu izvadīšanu.
Ārpus šūnas autofāgija palīdz mazināt iekaisuma reakciju, palielina neiroendokrīno homeostāzi, palielina imūnsistēmas uzraudzību pret vēzi un palielina novecojošo šūnu izvadīšanu.
Autofāgijas funkciju priekšrocības samazina jūsu risku saslimt, veicina spēju novecot un galu galā palīdz palielināt jūsu dzīves ilgumu.
Process
Autofagiju parasti izraisa šūnas uzturvielu bads. Tiek uzskatīts, ka insulīns nomāc autofāgiju, savukārt glikagons var aktivizēt procesu.
Pēc ēšanas jūsu ķermenis izdala insulīnu, savukārt badošanās izraisa glikagona izdalīšanos, jo ķermeņa glikozes līmenis asinīs sāk samazināties. Glikagons dod signālu jūsu ķermenim glikogēna lietošanu aknās, lai palielinātu cukura līmeni asinīs. Kad autofāgija ir aktivizēta, process notiek četros posmos.
- Sekvestrācija: Šajā solī divas membrānas (sauktas par fagoforu) izstiepjas apkārt un galu galā aptver citoplazmu un organoīdus, kas vēlāk jāsadala. Šī dubultmembrāna kļūst par organelli, kas pazīstama kā autofagosoma. Parasti autofagosomas uzņemtais saturs tiek izvēlēts, jo tas atrodas diapazonā. Tomēr autofagosomas var būt selektīvas, jo membrāna var ierosināt autofāgiju, ja šūnā notiek mijiedarbība ar noteiktiem proteīniem.
- Transports uz lizosomu: Autofagosomas nevar tieši savienoties ar lizosomu, tāpēc vispirms tā saplūst ar starpstruktūru, ko sauc par endosomu. Autofagosomu, kas ir sapludināts ar endosomu, tagad sauc par amfisomu, kas var viegli saplūst ar lizosomu.
- Noārdīšanās: Tas var sākties pēc saplūšanas ar lizosomu. Apvienojoties ar amfisomu, lizosoma izdala fermentus (pazīstamus kā hidrolāzes), kas noārda materiālus, kas atradās sākotnējā autofagosomā. Šī struktūra, kas ir pilna ar noārdītu šūnu materiālu, tagad ir pazīstama vai nu kā autolizosoma, vai kā autofagolizosoma.
- Noārdīšanās produktu izmantošana: Tas var notikt pēc visu šūnu materiālu sadalīšanās aminoskābēs. Pēc aminoskābju izvešanas no autolizosomas šūnu šķidrumā var atkārtoti izmantot.
Ceturtais un pēdējais posms galu galā ir saistīts ar šūnu barības vielu badu. Noārdīšanās produktu izmantošana galu galā ir nepieciešama aminoskābju nodrošināšanai glikoneoģenēzei (process, kurā organisms sintezē glikozi no avotiem, kas nav ogļhidrāti). Aminoskābes kalpo kā enerģijas avots trikarboksil ciklam (TCA), un šīs aminoskābes var pārstrādāt jaunu olbaltumvielu sintezēšanā.
Autofāgijas procesi ir svarīgi, lai uzturētu līdzsvaru vai homeostāzi organismā. Jebkurā brīdī jebkuru vai visus trīs var izmantot, lai apmierinātu ķermeņa vajadzības. Tomēr šos procesus nevar ilgstoši uzturēt, lai atbalstītu šūnu izdzīvošanu hroniskos apstākļos.
Veidi
Ir trīs autofāgijas veidi. Lai arī tie ir līdzīgi, katram ir atšķirīgas iezīmes, lai atšķirtu katru tipu.
- Makro-autofāgija attiecas uz iepriekš aprakstīto autofāgijas procesu. Šis termins ir sinonīms autofāgijai.
- Mikroautofāgija ir līdzīgs autofāgijai, jo tas var apņemt un noārdīt daudzas dažādas šūnas struktūras. Atšķirība šajā procesā ir tā, ka tā neizmanto fagoforu šūnu satura piesaistīšanai. Tā vietā lizosoma ievelk šūnu saturu un apņem materiālu ap savu membrānu, lai pēc tam noārdītu saturu aminoskābēs atkārtotai izmantošanai.
- Šaperona mediēta autofāgija ir specifiskāka degradējamo olbaltumvielu mērķēšanas metode. Šajā procesā chaperone-proteīni palīdz proteīnu pārvietot pāri lizosomas membrānai, kur to var sadalīt aminoskābēs atkārtotai izmantošanai.
Autofagijas izraisīšana
Ir daudz pētījumu, kas veltīti autofagijas aktivizēšanas metodēm, pateicoties daudzajiem ieguvumiem veselībai, tostarp vēža profilaksei un homeostātiskajām īpašībām nervu sistēmā. Tomēr tas arī uzrunā daudzus cilvēkus, pateicoties anti-novecošanās īpašībām un pastiprinātai vielmaiņas iedarbībai.
Farmaceitiskie pētījumi pieaug, lai noteiktu veidus, kā selektīvi aktivizēt autofāgiju ar noteiktām zālēm. Jo īpaši farmaceitiskā interese ir noteikt veidus, kā stimulēt autofāgijas indukciju, lai palīdzētu ar neirodeģeneratīviem traucējumiem.
- Hantingtona slimība: Resveratrols, latrepirdīns un litijs tiek pētīti, lai stimulētu autofāgiju pacientiem ar Hantingtona slimību.
- Alcheimera slimība: resveratrols, nilotinibs, litijs, latrepirdīns, metformīns, valproīnskābe, statīni, nikotīnamīds un hidroksihlorokvīns var palīdzēt stimulēt autofāgiju Alcheimera slimībā.
- Parkinsona slimība: Nilotinibs un statīni var stimulēt autofagiju Parkinsona slimībā.
- Amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS): litijs, tamoksifēns un valproiskābe var stimulēt autofāgiju pacientiem ar ALS.
Visi iepriekš uzskaitītie medikamenti tiek izmeklēti, un tos pašlaik neiesaka lietot. Tomēr nākotne autofāgijas ierosināšanai slimību ārstēšanai var būt daudzsološa.
Ārpus farmaceitiskām vielām badošanās ar pārtraukumiem vai ilgāku laiku izraisa arī autofāgiju. Tas to dara, samazinot šūnu barības vielas. Šūnu funkcijas uzturēšanai tiek ierosināta autofāgija, lai ražotu aminoskābes, kuru vairs nav.
Turklāt, ievērojot diētu, kas ietver mazu ogļhidrātu uzņemšanu, organismam tiek liegti viegli pieejamie cukuri. Autofāgija tiek aktivizēta, lai piedalītos aminoskābju veidošanā. Pēc tam aminoskābes var izmantot enerģijas nodrošināšanai, izmantojot glikoneoģenēzi un TCA ciklu, jo ogļhidrāti nav viegli pieejami. Pirms diētas uzsākšanas jums tomēr jākonsultējas ar ārstu, lai nodrošinātu jūsu drošību un pareizu uzturu.
Saistītie traucējumi
Ar autofāgiju saistīti gēni (ATG) pirmo reizi tika identificēti 1990. gados. Kopš tā laika disfunkcionāli gēni ir saistīti ar traucējumiem, kas saistīti ar patoloģisku autofāgijas funkciju organismā.
- Bērna statiskā encefalopātija ar neirodeģenerāciju pieaugušā vecumā (SENDA) bija pirmais neirodeģeneratīvais traucējums, kas tika identificēts saistībā ar autofāgijas disfunkciju. Tas kļuva svarīgi, nosakot autofāgijas nozīmi citu neirodeģeneratīvo traucējumu ārstēšanā ar autofagijas terapiju. Ar SENDA saistītais gēns ietekmē autofagosomu veidošanos. Lai gan asociācija ir identificēta, autofagijas disfunkcijas saistība ar smadzeņu dzelzs uzkrāšanos nav noteikta.
- Vici sindroms ir progresējošs neirodeģeneratīvs traucējums, kas ir recesīvs gēns (tas nozīmē, ka gan tēvam, gan mātei ir jāpārnes gēns, lai bērnam būtu traucējumi). Saistītais gēns ietekmē autofagosomu nobriešanu un noārdīšanos.
- Iedzimta spastiska paraparēze ir vēl viens recesīvs gēnu traucējums, kam pēc būtības ir neirodeģeneratīvs raksturs, un tas ietekmē apakšējās ekstremitātes. Kaut arī autofagijas loma traucējumos nav labi izprotama, ir noteikts, ka tas pasliktina autofagosomu veidošanos, kā arī pasliktina autofagosomas saplūšanu ar lizosomu.
- Parkinsona slimība ir neirodeģeneratīvs traucējums un tiek ietekmēts atšķirīgi no citiem traucējumiem. Šajā gadījumā tiek uzskatīts, ka saistītais gēns izraisa selektīvu mitohondriju (šūnu struktūras, kas saistīta ar enerģijas radīšanu) degradāciju autofāgijas ietekmē, ko parasti dēvē par mitofāgiju.
- Krona slimība atšķiras no citiem uzskaitītajiem traucējumiem, jo tie ir iekaisīgi zarnu traucējumi. Ir zināmi vairāki gēni, kas ietekmē autofāgiju, jo tas attiecas uz Krona slimību; tomēr šie paši gēni ir saistīti arī ar daudziem citiem procesiem. Tāpēc nav skaidrs, vai Krona slimība ir ar autofāgiju saistīts traucējums un vai uz autofagiju vērstas terapijas būtu reālas ārstēšanas iespējas.
- Vēzis atšķiras no citiem traucējumiem, jo autofāgija nav saistīta ar ģenētiku, bet drīzāk ir pierādījusi ar to saistītos ieguvumus un riskus. Autofāgijai piemīt šūnas aizsargājošas īpašības, lai mēģinātu novērst vēža veidošanos. Tomēr, tiklīdz audzējs ir konstatēts, tiek uzskatīts, ka autofāgijai ir tādas pašas aizsargājošās īpašības kā vēža šūnām. Citiem vārdiem sakot, kad audzējs ir izveidots, autofāgija palīdz novērst audzēja iznīcināšanu parastos procesos, kas jūsu ķermenim ir jācīnās ar vēzi.
Atšķirībā no terapijām, kuru mērķis ir izraisīt autofagiju dažiem traucējumiem, vēzim, pētāmās terapijas ir vērstas uz autofāgijas inhibīciju.
Autofāgijas inhibīcijas mērķēšana vēža slimniekiem noņemtu audzēju aizsargājošās īpašības, kuras, domājams, autofāgija ir izveidojusi vēža gadījumā. Pētāmās terapijas ir vērstas uz autofāgijas procesa lizosomu daļu un ietver zāles hlorohīnu un hidroksihlorohīnu.
Vārds no Verywell
Autofāgija ir jūsu ķermeņa dabiskais process, ar kura palīdzību tas "pārstrādā" šūnas un uztur homeostāzi. Tās priekšrocības ietver iekaisuma reakciju pārvaldīšanu, kā arī vēža uzraudzības pastiprināšanu. Tomēr, kad autofāgija organismā nedarbojas pareizi, tā ir saistīta ar dažādiem traucējumiem, piemēram, Parkinsona slimību. Lai gan autofāgija var aizsargāt pret vēzi, dažos gadījumos tā var faktiski aizsargāt vēža šūnas, tiklīdz tās ir izveidojušās organismā.
Pirmais jaunais anti-Parkinsona līdzeklis 10 gadu laikā- Dalīties
- Uzsist
- E-pasts
- Teksts