Turinys
Autofagija yra pagrindinis procesas, palaikantis jūsų kūno ląstelių pusiausvyrą arba tai, ką mes vadiname homeostaze. Populiarus posakis apie tvarumą aplinkai yra „Sumažinti, pakartotinai naudoti, perdirbti“. Daugeliu atžvilgių autofagija yra natūralus procesas, kuris visus tris dalykus daro jūsų kūnui. Terminas „autofagija“ kilęs iš lotyniško žodžio, kuris reiškia „valgyti savarankiškai“. Taip yra todėl, kad autofagijos procesas suardo jūsų ląstelių dalis, kad jas perdirbtų kuriant naujas ląsteles.Citoplazma susideda iš skysčio ląstelės viduje (išskyrus branduolį). Autofagijos metu citoplazma ir organelės (mažos struktūros, turinčios specifines funkcijas) pašalinamos ir perdirbamos. Šis procesas palaiko jūsų kūno pusiausvyrą, pašalindamas ląsteles, kurios nebeveikia optimaliai ar tinkamai.
Nors autofagija padeda išlaikyti jūsų kūno pusiausvyrą, yra ir sutrikimų, kurie sutrikdo įprastus autofagijos procesus, o tai sukelia lėtines ligas. Neurodegeneraciniai sutrikimai, tokie kaip Parkinsono liga, turi genetinių sąsajų su autofagijos sutrikimais.
Privalumai
Autofagija turi svarbų poveikį, atsirandantį tiek ląstelėje, tiek už jos ribų. Autofagija ląstelėje padeda sumažinti oksidacinį stresą, padidina genomo stabilumą (tai padeda išvengti vėžio), padidina bioenergetinį metabolizmą ir padidina atliekų pašalinimą.
Už ląstelės ribų autofagija padeda sumažinti uždegiminį atsaką, padidinti neuroendokrininę homeostazę, sustiprinti imuninės sistemos vėžio priežiūrą ir padidinti senstančių ląstelių pašalinimą.
Autofagijos funkcijų nauda sumažina riziką susirgti, skatina jūsų amžių ir galiausiai padeda prailginti jūsų gyvenimo trukmę.
Procesas
Autofagiją paprastai sukelia ląstelių badas dėl maisto medžiagų. Manoma, kad insulinas slopina autofagiją, o gliukagonas gali suaktyvinti procesą.
Po valgio jūsų kūnas išskiria insuliną, o pasninkas sukelia gliukagono išsiskyrimą, nes jūsų kūno cukraus kiekis kraujyje pradeda mažėti. Gliukagonas signalizuoja jūsų kūnui, kad jūsų gliukogenas būtų naudojamas kepenyse, kad padidėtų cukraus kiekis kraujyje. Suaktyvinus autofagiją, procesas vyksta keturiais etapais.
- Sekvestracija: Šio žingsnio metu dvi membranos (vadinamos fagoforu) pailgėja aplink ir galiausiai uždaro citoplazmą ir organeles, kurios vėliau turi būti suardomos. Ši dviguba membrana tampa organele, vadinama autofagosoma. Paprastai autofagosomos pasisavinamas turinys parenkamas, nes jis yra diapazone. Tačiau autofagosomos gali būti selektyvios, nes membrana gali inicijuoti autofagiją, kai ląstelėje yra sąveika su tam tikrais baltymais.
- Pervežimas į lizosomą: Autofagosomos negali tiesiogiai prisijungti prie lizosomos, todėl pirmiausia susilieja su tarpine struktūra, vadinama endosoma. Autofagosoma, susiliejusi su endosoma, dabar vadinama amfisoma, kuri gali lengvai susilieti su lizosoma.
- Skilimas: Tai gali prasidėti susiliejus su lizosoma. Susiliejus su amfisoma, lizosoma išskiria fermentus (žinomus kaip hidrolazes), kurie skaido medžiagas, buvusias pirminėje autofagosomoje. Ši struktūra, kurioje gausu suskaidytos ląstelinės medžiagos, dabar žinoma kaip autolizosoma arba autofagolizosoma.
- Skilimo produktų naudojimas: Tai gali atsitikti po to, kai visos ląstelinės medžiagos suskaidomos iki amino rūgščių. Eksportavus iš autolizosomos į ląstelių skystį, amino rūgštys gali būti pakartotinai panaudotos.
Ketvirtasis ir paskutinis etapas galiausiai yra susijęs su ląstelių maistinių medžiagų badavimu. Skilimo produktai galiausiai yra reikalingi, norint gauti aminorūgščių gliukoneogenezei (procesas, kurio metu organizmas sintetina gliukozę iš ne angliavandenių šaltinių). Aminorūgštys yra energijos šaltinis trikarboksilo (TCA) ciklui, ir šias amino rūgštis galima perdirbti į naujų baltymų sintezę.
Autofagijos procesai yra svarbūs palaikant pusiausvyrą ar homeostazę organizme. Bet kuriuo metu bet kuris arba visi trys gali būti naudojami kūno poreikiams patenkinti. Tačiau šių procesų negalima palaikyti ilgai, kad palaikytų ląstelių išlikimą lėtinėmis sąlygomis.
Tipai
Yra trys autofagijos tipai. Nors jie yra panašūs, jie turi skirtingas savybes, kad būtų galima atskirti kiekvieną tipą.
- Makroautofagija reiškia aukščiau aprašytą autofagijos procesą. Šis terminas yra autofagijos sinonimas.
- Mikroautofagija yra panašus į autofagiją tuo, kad gali apimti ir suardyti daug skirtingų ląstelės struktūrų. Šio proceso skirtumas yra tas, kad jis nenaudoja fagoforo ląstelių turiniui sulaikyti. Vietoj to, lizosoma pritraukia ląstelių turinį ir apgaubia medžiagą aplink savo membraną, kad paskui suskaidytų turinį į aminorūgštis pakartotiniam naudojimui.
- Šaperono tarpininkaujama autofagija yra konkretesnis būdas suskaidyti baltymus. Šiame procese chaperono-baltymai padeda perkelti baltymą per lizosomos membraną, kur jis gali būti skaidomas į aminorūgštis pakartotiniam naudojimui.
Autofagijos sukėlimas
Yra daug tyrimų, skirtų autofagijos aktyvinimo metodams dėl daugybės naudos sveikatai, įskaitant vėžio prevenciją ir homeostatines nervų sistemos savybes. Tačiau tai taip pat patinka daugeliui žmonių dėl senėjimo savybių ir padidėjusio medžiagų apykaitos poveikio.
Farmacijos tyrimai auga, siekiant nustatyti būdus, kaip selektyviai suaktyvinti autofagiją tam tikrais vaistais. Visų pirma, farmacijos srityje yra įdomu nustatyti būdus, kaip paskatinti autofagijos indukciją, kad būtų lengviau gydyti neurodegeneracinius sutrikimus.
- Huntingtono liga: Resveratrolis, latrepirdinas ir ličio tiriami siekiant paskatinti Huntingtono liga sergančių pacientų autofagiją.
- Alzheimerio liga: resveratrolis, nilotinibas, liitis, latrepirdinas, metforminas, valproinė rūgštis, statinai, nikotinamidas ir hidroksichlorochinas gali padėti skatinti autofagiją sergant Alzheimerio liga.
- Parkinsono liga: Nilotinibas ir statinai gali skatinti Parkinsono ligos autofagiją.
- Amiotrofinė šoninė sklerozė (ALS): Litis, tamoksifenas ir valproinė rūgštis gali skatinti autofagiją pacientams, sergantiems ALS.
Visi aukščiau išvardyti vaistai yra tiriami ir šiuo metu nerekomenduojami vartoti. Tačiau autofagijos sukėlimas ligai gydyti gali būti perspektyvus.
Už farmacijos ribų nevalgymas su pertraukomis arba ilgesnį laiką taip pat sukelia autofagiją. Tai daro išeikvodamas ląstelines maistines medžiagas. Norint išlaikyti ląstelių funkciją, skatinama autofagija gaminti amino rūgštis, kurių nebėra.
Be to, laikantis dietos, kai suvartojama mažai angliavandenių, organizmas netenka lengvai prieinamų cukrų. Autofagija suaktyvinama dalyvaujant aminorūgščių gamyboje. Aminorūgštys gali būti naudojamos energijai gauti per gliukoneogenezę ir TCA ciklą, nes angliavandeniai nėra lengvai prieinami. Prieš pradėdami bet kokią dietą, turėtumėte pasikonsultuoti su savo gydytoju, kad įsitikintumėte savo saugumu ir tinkama mityba.
Susiję sutrikimai
Su autofagija susiję genai (ATG) pirmą kartą buvo nustatyti 1990-aisiais. Nuo to laiko neveikiantys genai buvo siejami su sutrikimais, susijusiais su nenormalia autofagijos funkcija organizme.
- Statinė vaikystės encefalopatija su neurodegeneracija suaugus (SENDA) buvo pirmasis neurodegeneracinis sutrikimas, nustatytas autofagijos disfunkcijos atžvilgiu. Tai tapo svarbu nustatant autofagijos vaidmenį galint gydyti kitus neurodegeneracinius sutrikimus taikant autofagijos terapiją. Su SENDA susijęs genas veikia autofagosomų susidarymą. Nors ryšys buvo nustatytas, autofagijos disfunkcija susijusi su smegenų geležies kaupimu, nenustatyta.
- Vici sindromas yra progresuojantis neurodegeneracinis sutrikimas, kuris yra recesyvinis genas (tai reiškia, kad ir tėvas, ir motina turi perduoti geną, kad vaikas turėtų sutrikimą). Susijęs genas turi įtakos autofagosomų brendimui ir degradacijai.
- Paveldima spastinė paraparezė yra dar vienas recesyvinis genų sutrikimas, kuris yra neurodegeneracinio pobūdžio ir veikia apatines galūnes. Nors autofagijos vaidmuo sutrikime nėra gerai suprantamas, nustatyta, kad jis kenkia autofagosomų susidarymui, taip pat sutrinka autofagosomos suliejimas su lizosoma.
- Parkinsono liga yra neurodegeneracinis sutrikimas ir yra paveiktas kitaip nei kiti sutrikimai. Šiuo atveju manoma, kad susijęs genas sukelia selektyvų mitofondrijų (ląstelių struktūros, susijusios su energijos generavimu) irimą autofagijos būdu, paprastai vadinamą mitofagija.
- Krono liga skiriasi nuo kitų išvardytų sutrikimų, nes tai yra uždegiminis žarnyno sutrikimas. Yra keletas genų, kurie veikia autofagiją, nes tai susiję su Krono liga; tačiau tie patys genai taip pat yra susiję su daugeliu kitų procesų. Todėl neaišku, ar Krono liga yra su autofagija susijęs sutrikimas ir ar į autofagiją nukreipta terapija būtų perspektyvi gydymo galimybė.
- Vėžys skiriasi nuo kitų sutrikimų, nes autofagija nėra susijusi su genetiškumu, veikiau parodė su ja susijusią naudą ir riziką. Autofagija turi ląsteles apsaugančių savybių, kad būtų išvengta vėžio formavimosi. Tačiau nustačius naviką, manoma, kad autofagija pasižymi tomis pačiomis apsauginėmis savybėmis, išskyrus vėžines ląsteles. Kitaip tariant, nustačius naviką, autofagija padeda išvengti auglio sunaikinimo įprastais procesais, kuriuos jūsų kūnas turi kovoti su vėžiu.
Skirtingai nuo terapijų, kuriomis siekiama sukelti autofagiją dėl kai kurių sutrikimų, dėl vėžio, tiriama terapija nukreipta į autofagijos slopinimą.
Taikant autofagijos slopinimą pacientams, sergantiems vėžiu, būtų pašalintos auglį apsaugančios savybės, kurias, kaip manoma, nustatė autofagija vėžiu. Tiriamos terapijos nukreiptos į autofagijos proceso lizosomos dalį ir apima vaistus chlorochiną ir hidroksichlorochiną.
Žodis iš „Wellwell“
Autofagija yra natūralus jūsų kūno procesas, kurio metu jis „perdirba“ ląsteles ir palaiko homeostazę. Jo nauda apima uždegiminių reakcijų valdymą, taip pat didesnę vėžio priežiūrą. Tačiau kai autofagija organizme neveikia tinkamai, ji buvo susijusi su įvairiais sutrikimais, tokiais kaip Parkinsono liga. Nors autofagija gali apsaugoti nuo vėžio, tam tikrais atvejais ji gali iš tikrųjų apsaugoti vėžines ląsteles, kai jos įsitvirtina organizme.
Pirmasis naujas vaistas nuo parkinsonizmo per 10 metų- Dalintis
- Apversti
- El
- Tekstas