Autophagy kroppens anti-aging mekanism

Autophagy är en nyckelprocess som håller kroppens celler i rätt balans, eller vad vi kallar homeostas. Ett populärt tal om hållbarhet för miljön är "Minska, återanvända, återvinna". På många sätt är autophagy den naturliga processen som gör alla tre av dessa saker för din kropp. Uttrycket "autophagy" kommer från det latinska ordet som betyder "självätande". Detta beror på att processen med autofag 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 autophagy tas cytoplasma och organeller (små strukturer med specifika funktioner) bort och återvinns. Denna process håller din kropp i balans genom att ta bort celler som inte fungerar optimalt eller lämpligt.
Medan autophagy hjälper till att hålla din kropp i balans, det finns också störningar som stör de normala processerna av autophagy, vilket leder till kronisk sjukdom. Neurodegenerativa störningar som Parkinsons sjukdom har genetiska länkar till att vara relaterade till dysfunktion i autofagi.

fördelar

Autophagy har viktiga effekter som uppstår både inom cellen och utanför cellen. Inuti cellen hjälper autophagy till att minska oxidativ stress, öka genomisk stabilitet (vilket hjälper till att förebygga cancer), öka bioenergetisk metabolism och öka eliminering av avfall.
Utanför cellen hjälper autophagy till att minska inflammatorisk respons, öka neuroendokrin hemostas, öka övervakning av cancer genom immunsystemet och öka eliminering av åldrande celler.
Fördelarna med autofagens funktioner minimerar risken för sjukdom, främjar din åldersförmåga och hjälper till att öka din livslängd.

Bearbeta

Autophagy utlöses vanligen av cellens svält av näringsämnen. Det antas att insulin undertrycker autofag medan glukagon kan aktivera processen.
Efter att ha ätit, frisätter kroppen din insulin medan fasta orsakar frisättning av glukagon, eftersom kroppens blodsocker börjar minska. Glukagon signalerar din kropp för att använda glykogen i din lever för att öka ditt blodsocker. När autofagin är aktiverad sker processen i fyra steg.

Kvarstad. Under det här steget sträcker sig två membraner (kallade fagofor) runt och slutligen omsluta cytoplasma och organeller som senare försämras. Detta dubbelmembran blir en organell som är känd som en autophagosom. Typiskt väljs innehållet som uppslukas av autofagosomen eftersom de ligger inom intervallet. Autofagosomer kan emellertid vara selektiva eftersom membranet kan initiera autofagi när det föreligger interaktion med vissa proteiner i cellen.
Transport till en Lysosome. Autofagosomerna kan inte direkt anslutas till en lysosom, så det först säkras med en mellanstruktur som kallas endosom. Autofagosomen som är smält med en endosom hänvisas nu till som en amphisom, vilken lätt kan smälta med en lysosom.
Degradering. Detta kan börja efter sammansmältning med en lysosom inträffar. Vid fusion med amphisomen frisätter lysosomen enzymer (kända som hydrolaser) som bryter ned materialen som fanns i den ursprungliga autofagosomen. Denna struktur som är full av nedbrutet cellulärt material är nu känt som antingen en autolysosom eller en autophagolysosom.

Användning av nedbrytningsprodukter. Detta kan inträffa när alla cellulära material är nedbrutna ner till aminosyror. Efter att ha exporterats ut från autolysosomen i cellvätskan kan aminosyrorna sedan återanvändas.

Den fjärde och sista etappen är i sista hand relaterad till svältet av cellulära näringsämnen. Användningen av nedbrytningsprodukter behövs ytterst för att ge aminosyror för glukoneogenes (en process där kroppen syntetiserar glukos från icke-kolhydratkällor). Aminosyrorna tjänar som en energikälla för trikarboxylsyra (TCA) cykeln, och dessa aminosyror kan återvinnas till syntetisering av nya proteiner.
Autofagy processer är alla viktiga för att upprätthålla balans eller homeostas i kroppen. Vid någon given punkt kan någon eller alla tre användas för att tillgodose kroppens behov. Dessa processer kan emellertid inte upprätthållas på lång sikt för att stödja cellöverlevnad under kroniska tillstånd.

typer

Det finns tre typer av autofagi. Även om de liknar varandra, har de olika egenskaper för att differentiera varje typ.

Makro autophagy hänvisar till processen med autofagi som beskrivits ovan. Denna term är synonymt med autophagy.
Micro-autophagy liknar autophagy genom att det kan försvika och bryta ned många olika strukturer i cellen. Skillnaden i denna process är att den inte använder en fagofor för att sekvestrera cellulära innehåll. I stället drar lysosomen det cellulära innehållet in och engulerar materialet runt dess membran för att sedan nedbryta innehållet i aminosyror för återanvändning.
Chaperon-medierad autofagi är en mer specifik metod för att rikta proteiner på nedbrytning. I detta förfarande hjälper chaperon-proteiner att translokera proteinet över lysosommembranet, där det kan brytas ner till aminosyror för återanvändning.

Inducerande Autophagy

Det finns mycket forskning som syftar till metoder för att aktivera autophagy på grund av de många hälsofördelar som cancerframkallande och hemostatiska egenskaper i nervsystemet. Det appellerar dock också till många människor på grund av anti-aging egenskaper och ökade metaboliska effekter.
Farmaceutisk forskning växer för att identifiera sätt att selektivt aktivera autofag med vissa läkemedel. I synnerhet finns det farmaceutiskt intresse för att identifiera sätt att stimulera induktionen 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 bidra till att stimulera autofag i Alzheimers sjukdom.
Parkinsons sjukdom: Nilotinib och statiner kan stimulera autofagi i Parkinsons.
Amyotrofisk lateral skleros (ALS): Litium, tamoxifen och valproinsyra kan stimulera autofag hos patienter med ALS.

De ovan angivna läkemedlen undersöks alla och rekommenderas för närvarande inte för användning. Emellertid kan framtiden för att framkalla autofagi behandla sjukdom vara lovande.
Utanför läkemedel inducerar fastning antingen intermittent eller under längre perioder av autofagi. Det gör det genom att bryta ner cellulära näringsämnen. För att upprätthålla cellulär funktion induceras autofag för att producera aminosyror som inte längre är närvarande.
Dessutom släpper dieting som involverar lågt kolhydratintag kroppen av lättillgängliga sockerarter. Autophagy aktiveras för att delta i genereringen av aminosyror. Aminosyror kan sedan användas för att tillhandahålla energi genom glukoneogenes och TCA-cykeln eftersom kolhydrater inte är lättillgängliga. Innan du börjar ha en diet bör du dock kontakta din läkare för att säkerställa din säkerhet och rätt näring.

Relaterade sjukdomar

Autophagy-relaterade gener (ATG) identifierades först under 1990-talet. Sedan dess har dysfunktionsgener kopplats till störningar relaterade till abnorm funktion av autofag i kroppen.

Statisk encefalopati av barndom med neurodegeneration i vuxen ålder (SENDA) var den första neurodegenerativa sjukdomen identifierad med relation till autofagdysfunktion. Detta blev viktigt för att identifiera autofagiens roll i potentialen att behandla andra neurodegenerativa störningar med autofagriktad terapi. Genen som är associerad med SENDA påverkar bildandet av autofagosomer. Medan associeringen har identifierats, hur autophagy dysfunktion avser ackumulering av hjärnjärn har inte bestämts.
Vici syndrom är en progressiv neurodegenerativ sjukdom som är en recessiv gen (vilket betyder att både fadern och moderen måste passera genen för att barnet ska få sjukdomen). Genen associerad påverkar hur autofagosomer mognar och nedbryts.
Ärftlig Spastic Paraparesis är en annan recessiv genstörning som är neurodegenerativ i naturen, och den påverkar underbenen. Medan autofagiens roll i sjukdomen inte är väl förstådd har det identifierats att det inverkar på bildandet av autofagosomer såväl som försämrar autofagosoms fusion med lysosomen.

Parkinsons sjukdom är en neurodegenerativ sjukdom och påverkas annorlunda än andra sjukdomar. I detta fall antages den associerade genen att orsaka selektiv nedbrytning av mitokondrier (en cellulär struktur som är associerad med alstring av energi) genom autofagi, som vanligen kallas mitofagi.
Crohns sjukdom skiljer sig från de andra sjukdomarna som anges, eftersom det är en inflammatorisk tarmförgiftning. Det finns flera gener kända för att påverka autophagy som det hänför sig till Crohns sjukdom; Men samma gener är också relaterade till många andra processer. Därför är det oklart om Crohns sjukdom är en autofagrelaterad sjukdom och huruvida autofagriktad terapi skulle vara livskraftiga behandlingsalternativ.
cancer skiljer sig från de andra sjukdomarna, eftersom autofag inte är genetiskt relaterat, utan har visat fördelar och risker i samband med det. Autophagy har cellskyddande egenskaper för att försöka förhindra att cancer bildas. Men när en tumör är etablerad antas autofag att visa samma skyddande egenskaper men för cancercellerna. Med andra ord, när en tumör är etablerad, hjälper autophagy att förhindra att tumören förstörs av normala processer som din kropp måste bekämpa cancer.

Till skillnad från terapier som riktar fram inducerande autofagi för vissa störningar, för cancer, är de terapier som undersöks riktade mot inhiberingen av autofagi.
Att rikta inhiberingen av autofag hos cancerpatienter skulle avlägsna de tumörskyddande egenskaperna som autofag tros ha etablerat i cancer. Terapier som undersöks riktar sig mot lysosomdelen av autofagprocessen 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 är att hantera inflammatoriska reaktioner samt öka cancerövervakning. Men när autophagy inte fungerar ordentligt i kroppen har det varit kopplat till olika sjukdomar som Parkinsons sjukdom. Även om autophagy kan vara skyddande mot cancer, kan det i vissa fall faktiskt skydda cancercellerna när de är etablerade i kroppen.
Den första nya anti-parkinsons läkemedel om 10 år