¿Cómo ocurre la autofagia? La autofagia es la forma en que su cuerpo elimina toxinas y se repara a sí mismo. Más investigaciones, preguntas abiertas

La autofagia es el proceso mediante el cual las células eucariotas utilizan sus componentes internos “digiriéndolos” con enzimas lisosomales. Es un proceso continuo que mantiene un equilibrio entre síntesis y degradación y proporciona las condiciones necesarias para el crecimiento, desarrollo y muerte celular normal. En este artículo, generalizamos el concepto de autofagia al principio general de funcionamiento de los sistemas vivos y proponemos el término protofagia para referirse a procesos procarióticos como la autofagia.

Autofagia (del griego αυτος - "ser" y φαγειν - "Hay": comer solo) es un mecanismo celular de reciclaje de proteínas, complejos proteicos y orgánulos celulares excedentes o dañados, llevado a cabo por los lisosomas de una misma célula. Este tipo de reciclaje realiza varias funciones importantes, incluida la obtención de nutrientes durante el ayuno, el apoyo a la homeostasis celular y inmunidad celular, implementación de la apoptosis, etc. .

Normalmente el término autofagia Se utiliza para describir procesos intracelulares. Sin embargo, en cierto sentido también puede considerarse como principio general, trabajando no solo a nivel de células eucariotas, sino también en biosistemas a otros niveles, como un organismo, una población o incluso la biosfera en su conjunto. Y en todos los niveles de la organización de los seres vivos, muchos procesos bien conocidos pueden correlacionarse con el principio de la autofagia, en particular, la regulación de la actividad vital de las colonias bacterianas. Aquí consideraremos la autofagia en un sentido más amplio: como un proceso de absorción. sistema biológico le corresponde mantener su propia estructura y actividad vital. De hecho: procesos similares a la autofagia aparecen en diferentes "pisos" de materia viva ( cm. ejemplos en la tabla 1):

  • en células eucariotas (como comunidades de orgánulos);
  • en organismos (como comunidades de células y tejidos);
  • en ecosistemas (como comunidades de organismos vivos), y finalmente;
  • en toda la biosfera (como un conjunto de ecosistemas).

Por ejemplo, a nivel corporal, una de las manifestaciones de la autofagia es el metabolismo. grasa subcutánea cuando el cuerpo, durante el ayuno, consume su parte (tejido adiposo) con una redistribución de la energía liberada. Otro ejemplo es la apoptosis: el “suicidio” regulado de las células necesario para desarrollo adecuado cualquier organismo vegetal o animal.

La autofagia también está presente a nivel de ecosistema. Así como una célula eucariota recicla constantemente orgánulos viejos o defectuosos, en los ecosistemas algunos organismos son “consumidos” y sirven como fuente de energía para otros. Este ciclo de energía y materia en la biosfera se conoce como “ cadenas tróficas", que puede definirse como la constante redistribución del material biológico dentro de los ecosistemas.

Los ejemplos anteriores son similares a la autofagia en que sacrifican parte del sistema para mantener la estabilidad del conjunto. Así como la célula eucariota requiere la autofagia para mantener la vida durante momentos de privación de nutrientes, la quema de grasas del cuerpo y las cadenas alimentarias del ecosistema deben adaptarse a la escasez periódica de energía y estabilizar el metabolismo energético.

Otra función fundamental de procesos como la autofagia es la renovación de partes del sistema para mantener su estabilidad en su conjunto (homeostasis). La vida útil de cualquier comunidad diferenciada es mucho más larga que la vida útil de sus partes individuales; aquí es donde se requiere un mecanismo para mantener la estabilidad. La estabilidad de los biosistemas se logra mediante la renovación constante de componentes mediante la autofagia. El reciclaje continuo de componentes viejos renueva el biosistema y también permite reponer las reservas de energía. El mismo principio se utiliza en otros niveles: en una célula eucariota, los orgánulos que han agotado sus recursos son digeridos por lisosomas, dando paso a otros nuevos. A nivel corporal, las células dañadas son eliminadas por apoptosis o por el sistema inmunológico. En los ecosistemas, las relaciones depredador-presa no sólo mantienen el número de especies depredadoras, sino que también regulan la homeostasis de todo el ecosistema, limpiándolo de animales débiles y enfermos y protegiendo a las especies de la degeneración.

La autofagia es un mecanismo común utilizado en varios niveles de la biosfera. Casi Todo sistema vivo utiliza procesos similares a la autofagia para la supervivencia y la autorregulación. Aquí usamos la palabra "casi", ya que la autofagia aún no se ha descrito en procariotas. Teniendo en cuenta el papel de la autofagia en todos los demás biosistemas, su ausencia en los procariotas parece, cuanto menos, extraña. En este artículo intentaremos demostrar que los procariotas no son una excepción y que también tienen un análogo de la autofagia, pero esto sólo puede detectarse si consideramos a las comunidades procariotas no como células individuales, sino como "organismos" multicelulares.

Los procariotas como organismos multicelulares.

Hoy en día se han recopilado suficientes datos de que en la naturaleza los procariotas no existen en forma de células aisladas, sino en forma de comunidades microbianas complejas. Esta audaz idea se propuso por primera vez en los años 80 del siglo XX y hoy cuenta con el apoyo de una sólida base experimental. Las colonias naturales de procariotas tienen un análogo de la señalización endocrina dentro de la comunidad (p. ej. sentido del quórum), diferenciación de células en subespecies especializadas, así como patrones complejos de comportamiento colectivo (caza conjunta, digestión colectiva de presas, resistencia colectiva a los antibióticos, etc.). La autofagia, como característica de comunidades diferenciadas, bien puede ser otro elemento de esta lista.

Si una colonia bacteriana es un biosistema único, entonces su elemento será una sola bacteria. Al igual que el orgánulo eucariota, la célula procariótica puede considerarse el elemento más simple de la comunidad bacteriana, rodeada por una membrana (y pared celular). Esta suposición lleva a una conclusión interesante: la autofagia no debe buscarse dentro de la célula bacteriana, sino dentro de la colonia bacteriana. De hecho, los procesos "autofágicos" son bien conocidos en las colonias procarióticas, aunque con otros nombres: canibalismo bacteriano, altruismo bacteriano, autólisis o muerte celular programada. El canibalismo bacteriano se describió por primera vez como la respuesta de una colonia bacteriana a la privación de nutrientes (ver recuadro). El mecanismo biológico que desencadena la autofagia en este caso se encuentra en muchas especies de bacterias; este es el llamado sistema toxina-antitoxina. Su esencia es que durante la inanición, la colonia lisa (“digiere”) parte de sus células para que las bacterias restantes reciban suficiente alimento para sobrevivir. Así, la colonia experimenta falta de recursos o condiciones externas desfavorables.

"Autofagia" en bacterias

Se han descrito patrones autofágicos típicos a nivel molecular en muchas bacterias. Por ejemplo, cuando hay escasez de alimentos, algunas de las bacterias de la colonia liberan una toxina al medio ambiente. Sin embargo, sólo algunos de ellos son capaces de producir la molécula. antitoxina- una proteína que neutraliza la toxina cuando ingresa a la célula. Estas células sobreviven y absorben el resto, muertas y lisadas por la toxina. Esto les da a los supervivientes la energía necesaria para la esporulación. Se han encontrado procesos similares en muchas especies de bacterias.

Para facilitar la descripción Introduciremos el término. protofagia como sinónimo colectivo de los procesos de canibalismo bacteriano, altruismo, autólisis y muerte celular programada. La comunidad procariótica es un biosistema integral que, de ser necesario, procesa parte de sí mismo para mantener la estabilidad. En la protofagia, el autofagosoma (vesícula de membrana con productos de degradación) es la propia célula procariótica. La protofagia es en muchos aspectos similar a la autofagia en eucariotas (Fig. 1):

  • ambos procesos operan en “vesículas” de tamaño similar (el tamaño de una bacteria es aproximadamente igual al tamaño de una mitocondria o peroxisoma);
  • tanto la pro como la autofagia se activan mediante señales similares (ayuno o estrés);
  • ambos procesos se llevan a cabo según el mismo principio (consumo regulado de su parte por parte del biosistema);
  • Ambos procesos tienen un objetivo común (la supervivencia del biosistema bajo estrés y el mantenimiento de su homeostasis).

Figura 1. Similitud fundamental entre protofagia y autofagia.

Al igual que la autofagia eucariota, la protofagia se utiliza para algo más que la producción de alimentos. Por ejemplo, la protofagia sirve a las bacterias patógenas para invadir el organismo huésped (Fig. 2). Se sabe que la microflora del huésped (simbiontes) puede inhibir eficazmente el crecimiento de microorganismos patógenos. Para suprimir la competencia, algunos bacteria patogénica utilizando la protofagia, activan la respuesta inmune antibacteriana del organismo huésped. Para ello, parte de la población patógena se autoliza inductivamente, liberando toxinas, lo que provoca una inflamación local. Eventualmente el sistema inmune destruye la mayor parte del cuerpo enÉsta forma parte de las bacterias simbiontes, mientras que las bacterias patógenas evitan ser detectadas y, una vez finalizada la reacción inflamatoria, se multiplican libremente en los tejidos del huésped. Curiosamente, en ausencia de microflora simbionte (por ejemplo, durante la infección experimental de líneas especiales de ratones estériles), estas bacterias patógenas colonizan el intestino sin inducir inflamación. Esto sugiere que la protofagia es aquí un mecanismo de supervivencia específico de los organismos patógenos, que se activa sólo en condiciones desfavorables.

Figura 2. Funciones similares de la protofagia y la autofagia en la activación de la respuesta inmune.

¿Qué nos aporta el concepto de protofagia?

El concepto introducido de protofagia es interesante no sólo como teoría, sino que también puede resultar útil en la práctica. Por ejemplo, las bacterias se utilizan ampliamente en la biotecnología hoy en día, y la manipulación de los procesos de protofagia puede proporcionar una forma de mantener la estabilidad del cultivo bacteriano a escala industrial. Así, los activadores de la protofagia deberían mejorar la calidad de los cultivos activando mecanismos naturales de eliminación de microorganismos debilitados y dañados.

Otro campo importante de aplicación de la protofagia puede ser la medicina. Hoy en día, la resistencia bacteriana a los antibióticos es uno de los problemas farmacológicos clave. En lugar de matar células bacterianas individuales (como se hace hoy con los antibióticos), podemos concentrarnos en alterar las comunidades bacterianas en su conjunto. Ya se están desarrollando métodos de este tipo: se trata, por ejemplo, de bloqueadores de la "detección de quórum" bacteriana, cuyo objetivo específico es alterar la señalización intercelular en las colonias de bacterias para hacerlas vulnerables al sistema inmunológico humano. Y aunque este tema recién se está desarrollando y todavía hay más preguntas que respuestas, el vector general de trabajo muestra que la interrupción de la comunicación entre bacterias individuales tiene todas las posibilidades de convertirse en la terapia del mañana. En este contexto, los activadores de la protofagia ayudarán a destruir las barreras protectoras de la colonia bacteriana y hacerla vulnerable al sistema inmunológico del huésped.

Epílogo

La principal pregunta que puede surgir después de leer este artículo es si es necesario introducir un nuevo término: protofagia- ¿Para describir hechos bien conocidos? En nuestra opinión, ampliar el concepto de autofagia e introducir el término “protofagia” es necesario y útil.

La biosfera, en cierto sentido, se parece a un fractal, donde cada nivel posterior repite el anterior. Procesos similares son similares entre sí no solo externamente: todos tienen causas y principios de regulación similares. El concepto de protofagia, que une procesos procarióticos dispares, nos permite generalizar y comprender mejor los mecanismos profundos que regulan la vida de las colonias procarióticas. Esto proporciona beneficios innegables para la biotecnología y la medicina del mañana.

El tiempo lo dirá si el término "protofagia" tendrá éxito y si otros científicos lo encontrarán útil. Describimos lo que pensábamos que era importante en un artículo publicado en la revista. Autofagia. Si los microbiólogos aceptan estas generalizaciones y las encuentran útiles, estaremos muy contentos. Si la tasa de citas de nuestro artículo no bate récords, significa que hemos caído en el escolasticismo medieval y sobreestimamos la importancia de nuestros propios inventos. En cualquier caso, valió la pena presentar este trabajo al estimado público; después de todo, la protofagia es un caso especial de autofagia en el mundo bacteriano y sigue las mismas leyes que sus otras manifestaciones, ya sea autofagia en una célula eucariota, cadenas tróficas en la biosfera, o ayunar según el método de moda antes de la temporada de playa, que, por cierto, ya está a la vuelta de la esquina.

Basado en un ensayo original en Autofagia .

Literatura

  1. Daniel J. Klionsky, Fabio C. Abdalla, Hagai Abeliovich, Robert T. Abraham, Abraham Acevedo-Arozena, et. otros (2012). Directrices para el uso e interpretación de ensayos para el seguimiento de la autofagia. ";
  2. K. Lewis. (2000). Muerte programada en bacterias. Reseñas de Microbiología y Biología Molecular. 64 , 503-514;
  3. Bärbel Stecher, Riccardo Robbiani, Alan W Walker, Astrid M Westendorf, Manja Barthel, et. otros (2007). Salmonella enterica Serovar Typhimurium aprovecha la inflamación para competir con la microbiota intestinal. PLoS Biol. 5 , e244;
  4. Morten Hentzer, Michael Givskov. (2003). Inhibición farmacológica de la detección de quórum para el tratamiento de infecciones bacterianas crónicas. J.Clin. Invertir.. 112 , 1300-1307;
  5. Markina N. (2010). "Los biólogos han aprendido a controlar las bacterias". INFOX.ru;
  6. Petro Starokadomskyy, Kostyantyn V. Dmytruk. (2013). Una vista panorámica de la autofagia. Autofagia. 9 , 1121-1126.

“¿Qué diablos es una restricción dietética? Necesitas abastecerte de glucógeno" un colega escribió debajo de mi publicación en Facebook y recibió varios me gusta debajo del comentario.

Mientras tanto, aprendí a comer tres comidas al día (raramente 4 comidas al día, en los días largos de ciclismo) y a entrenar con el estómago vacío. Sin embargo, este pensamiento me persiguió durante algún tiempo y finalmente decidí resolverlo. Y las preguntas fueron las siguientes:

  • ¿Cómo actúa el glucógeno?
  • ¿Puedo entrenar de forma segura durante más de 2 horas sin comer durante el entrenamiento?
  • ¿Qué me pasa cuando me quedo sin glucosa?
  • Y lo más importante para mí: ¿puede ser seguro el entrenamiento de larga duración con resistencia a la insulina?

Pero ni siquiera podía imaginar que investigar este tema me llevaría a un entrenamiento consciente con el estómago vacío y al estudio de un fenómeno como la autofagia.

Por tanto, comencemos por ello.

¿Qué es la autofagia?

De hecho, como dicen muchas fuentes, Autofagia Es un proceso poco estudiado que promueve la pérdida de peso natural, la mejora de la salud y el aumento de la esperanza de vida. Junto a estos hechos aparece el nombre del científico japonés Yoshinori Ohsumi, galardonado con el Premio Nobel de Medicina en 2016 por el descubrimiento e investigación de mecanismos Autofagia y ganó el premio mayor de $932,000. Aquí me gustaría señalar inmediatamente que Autofagia como fenómeno, fue descubierto mucho antes, gracias a los esfuerzos de un bioquímico belga llamado Christian De Duve, de quien hablaremos un poco más adelante.

Se cree que Autofagia- Esta es una de las formas de eliminar las células de orgánulos innecesarios.

En total, hay alrededor de 100 billones de células en nuestro cuerpo.

Aquí está el número aproximado de días necesarios para la renovación celular completa:

  • 60-80 días para un ciclo completo de renovación celular de la piel.
  • 120-150 días para una renovación sanguínea completa
  • 150-180 días – ¡y tendrás un hígado nuevo! ¿Te acuerdas? ¿Sabes qué hacer con esta información?
  • 15-16 años y tienes células nuevas de todos los tejidos musculares.

Por lo tanto, cuanto más rápido se renueven nuestras células y cuanto mejor calidad sean estas células, más tiempo estaremos bellos, sanos y jóvenes. Mecanismo Autofagia se puede iniciar de forma natural, por ejemplo:

  • ayuno
  • restricción de carbohidratos (dieta)

Para que sea más fácil de entender Autofagia, hablemos primero Insulina, Glucosa, Glucógeno y Glucagón.

En la foto: Autofagosoma bajo un microscopio

Insulina

Una hormona que ya ha sido estudiada por dentro y por fuera. Insulina- una de las hormonas producidas por el páncreas en respuesta a la ingesta de alimentos Glucosa en el cuerpo humano. Sí, eso significa Insulina Debería haber más en la sangre cuando los alimentos que contienen glucosa ingresan al cuerpo.

¿Qué le pasa a un deportista que come una barrita deportiva antes de entrenar? Más precisamente, ¿de qué tanque se consumirá combustible durante el entrenamiento?

Comimos una barra de chocolate - > Aumentó la insulina. El aumento de insulina provocará el suministro de energía a partir de carbohidratos. Si el entrenamiento es corto, lo terminaremos con carbohidratos.

Otra variante:

No comemos nada -> empezamos a correr -> no hay carbohidratos -> ¡energía de las grasas!

¿Cuáles son los beneficios de entrenar con energía grasa?

Durante las carreras largas, los carbohidratos por sí solos no te proporcionarán energía. La tasa de producción de energía a partir de los carbohidratos recién consumidos es mucho menor que la tasa de combustión.

Si quieres correr largas distancias, digamos un maratón, incluso con geles el cuerpo pasará a obtener energía de las grasas a los 30-35 km.

Cuando se corre con grasas, el cuerpo necesita un 30% más de oxígeno para producir 1 kcal que cuando se corre con carbohidratos.

Ahora imagina cómo te sentirás en los últimos kilómetros de un maratón si durante tu preparación no hubieras realizado largas carreras de fondo (más de 2 horas) o si te hubieras atiborrado de un montón de carbohidratos antes del entrenamiento y corrieras con ellos.

Glucosa

Glucosa considerado uno de los principales tipos de energía. glucógeno, luego un poco más sobre esto: esta es una forma de almacenamiento Glucosa. Entrante Glucosa conectado en una cadena forma un polisacárido - Glucógeno. Que se almacena en los músculos y el hígado.

Para un trabajo muscular intenso en condiciones de falta de oxígeno, la energía es suficiente durante unos 60-120 segundos. En este momento, como resultado del mecanismo de la glucólisis anaeróbica, la glucosa se descompone en lactato o ácido láctico. Después de esto, se activa el mecanismo de la glucólisis aeróbica (la descomposición de la glucosa en los productos finales de degradación con la liberación cantidad máxima energía). Cuanto más entrenado está el atleta, antes se activa el proceso de glucólisis aeróbica y menos lactato o ácido láctico se acumula en el hígado. Esto significa que el proceso de acidificación muscular se produce MÁS TARDE y corremos MÁS TIEMPO.

glucógeno

glucógeno forma una reserva de energía. Si lo miras linealmente, entonces 1 unidad de glucógeno contiene menos calorías que, por ejemplo, la energía liberada por 1 unidad de grasa quemada. Sí, ya recordamos que 1 kcal de grasa requiere un 30% más de oxígeno. ¡Pero no obstante!

Existencias glucógeno existe en el hígado, pero los músculos también saben cómo almacenar glucógeno, y en grandes cantidades. Después de unas horas de funcionamiento, los suministros glucógeno fin y Insulina cae en la sangre.

¡Pero nuestro cuerpo siempre tiene un plan B!

glucagón

Plan B: el páncreas produce otra poderosa hormona llamada glucagón. Él es antagonista de la insulina, y en consecuencia aumenta el nivel Glucosa en sangre. glucagón es capaz de convertir aminoácidos (proteínas) en Glucosa!

El cerebro también necesita energía para funcionar. Aquí Glucosa¡También te será útil! El cerebro no sabe cómo obtener energía de las grasas, pero puede obtenerla de Glucosa y sin embargo ni siquiera necesita Insulina.

¿Coges la cadena?

Glucagón -> crecimiento de glucosa -> Carga de la batería del cerebro

Bien, el cerebro está funcionando. Pero Insulina como no fue, entonces no es, ¿cómo escapar? ¡Sobre las grasas!

glucagón Estimula el procesamiento de grasas. glucagón afecta a los receptores que facilitan la producción de energía a partir de las grasas, y cuanto más entrenada está una persona, más de estos receptores tiene. El objetivo del entrenamiento a largo plazo es el desarrollo y el aumento del número de receptores en los que el glucagón puede influir. Una mayor cantidad de receptores permite ahorrar carbohidratos para los últimos kilómetros de distancias de maratón.

Esquema de interacción Glucosa Y Insulina:

¿Cómo actúa el glucagón?

En la foto: Christian De Duve.

En la lejana década de 1950, Christian De Duve, explorando glucagón Y Insulina realizó experimentos en células de ratas y notó que bajo la influencia glucagón En las células del hígado comenzaron a aparecer orgánulos previamente desconocidos, a los que más tarde llamó lisosomas. También sugirió que estos mismos lisosomas Diseñado para obtener energía a partir de los residuos contenidos en las células.

Resultó que si bien la célula tiene suficiente energía ... lisosomas no recolectes basura. El marcador de disponibilidad de energía para la célula sigue siendo el mismo: Insulina. Comer Insulinalisosomas dormir. Tan pronto como Insulina termina - glucagón da una señal lisosomas empezar a recoger basura en las celdas. Así actúa el autofagasoma y Christian De Duve llamó a este proceso Autofagia.

Basura Christian De Duve llama al submarino dañado componentes celulares y proteínas no utilizadas.

En nuestro cuerpo cada día se crea una gran cantidad de células que pueden contener componentes celulares enfermos, débiles, erróneos, no estándar e innecesarios. Como resultado, las células comienzan a funcionar incorrectamente y pueden provocar Alzheimer, Parkinson o enfermedades oncológicas. Por eso, es muy importante deshacerse de los desechos, y la Autofagia ayuda a que el cuerpo esté más sano. Resulta así autocanibalismo.

Cómo iniciar la autofagia

Hay dos formas de correr. autofigia:

  1. Inanición

Correr

Volvamos a correr en ayunas. Probablemente ya comprenda la conexión. Salir a entrenar por la mañana sin comer antes de correr Insulina muy poco en el cuerpo. Lo que significa glucagón Con lisosomas Empezaremos su negocio mucho antes que si tomáramos un poco de avena o un par de bocadillos antes de entrenar. Por supuesto, puedes iniciar Autofagia y durante el entrenamiento antes del cual comiste. Pero luego tendrás que correr mucho más tiempo, hasta Insulina, nuevamente, no terminará.

Inanición

También puede causar crecimiento. glucagón, pero esto sucede mucho más lento que cuando se ejecuta. Las comidas frecuentes, de las que nos hablan constantemente por todas partes, por el contrario, ayudan a mantener el nivel. Insulina en la sangre, lo que no permite que se inicien los procesos de autofagia. Es necesario estudiar más a fondo cómo ayunar correctamente para que los beneficios del ayuno provengan del ayuno.

Maratón y Autofagia

Pongamos todo lo anterior en un escenario coherente para participar en el maratón.

Aproximadamente 2 horas después del inicio, se agotan los suministros. Glucosa Y glucógeno, el nivel comienza a subir glucagón, las grasas comienzan a descomponerse convirtiéndose en energía. glucagón iniciará el proceso Autofagia, la basura se quema, ¡las células están felices! ¡Tú, como un corredor de maratón, estás como nuevo un par de días después de la salida!

Volviendo al comienzo de mi artículo, me gustaría decir: sí, tal vez necesite abastecerme de glucógeno, pero mi cuerpo y yo estaremos felices cuando se acabe.

¿Es seguro el ejercicio prolongado si se tiene resistencia a la insulina?

Para empezar, la resistencia a la insulina es el problema de la insulina que ingresa a las células del cuerpo.

Puede haber varias razones para los problemas con la entrada de insulina a las células. Si viste el vídeo de arriba, ya conoces al menos 3:

  1. Problemas con la producción de insulina.
  2. Problemas con el movimiento de la glucosa.
  3. Algo anda mal con los receptores celulares

Hay aún más razones que pueden provocar problemas con la entrada de insulina a las células (perdón por la tautología, espero que quede claro). Pero imagine que abre y cierra la puerta del armario de la cocina de forma regular e innecesaria. ¿Estás de acuerdo en que empezará a crujir mucho antes que si se abriera cuando fuera necesario?

En conclusión, volviendo a la seguridad de correr con niveles bajos de insulina, quiero decir que no sólo es seguro, sino también útil. Por si acaso, lleve siempre consigo un gel Nutrend grande.

Ministerio de Salud de la Institución Estatal LPR LPR "Universidad Médica Estatal de Lugansk que lleva el nombre de San Lucas" Departamento de Histología, Citología y Embriología Jefe del departamento. Doctor en Ciencias Médicas, Prof. Kashchenko Svetlana Arkadyevna Tema: “Muerte celular: la autofagia y su papel en la carcinogénesis” Elaborado por: Shilov M.A. estudiante de la Facultad de Odontología ll k.46 grupo Supervisor científico: candidato de ciencias médicas, profesor asociado. Kuveneva O.N. Lugansk 2018


Laureado premio Nobel En Fisiología y Medicina en 2016 se convirtió en Yoshinori Ohsumi “Por el descubrimiento de los mecanismos de la autofagia”.















1. Microautofagia: macromoléculas y fragmentos de membrana ingresan al lisosoma mediante la invaginación de su membrana. 2. Macroautofagia: la formación de autofagosomas, que se combinan con lisosomas para formar autofagolisosomas. La macroautofagia está controlada por genes Atg (gen relacionado con la autofagia) específicos y participa en la degradación de mitocondrias, retículo endoplásmico, peroxisomas, ribosomas, así como diversas proteínas, lípidos y ARN. 3. Autofagia dependiente de chaperonas: el transporte dirigido de proteínas desnaturalizadas a los lisosomas para su degradación se produce con la ayuda de las proteínas chaperonas Hsp70 y LAMP-2 (proteína de membrana asociada a lisosomas tipo 2A).







Hay tres vías principales para la regulación de la autofagia: la vía de señalización PI3K clase I (activada en respuesta a factores de crecimiento), la vía de señalización PI3K clase III (regulada por la cantidad de aminoácidos en la célula) y la vía LKB1/AMPK. vía de señalización, que es sensible a los niveles de ATP. Uno de los componentes principales de las vías de señalización enumeradas anteriormente es la quinasa mTOR.







Autofagia: el proceso de degradación lisosomal del material citoplasmático Tipos: Microautofagia, Macroautofagia, Autofagia dependiente de chaperona Etapas: Iniciación, Elongación, Formación de autofagosoma, Formación de autolisosoma El papel de la autofagia en la carcinogénesis: es muy importante porque puede actuar como ambos. un promotor de la formación de tumores y un supresor.




2 El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2016 fue otorgado al biólogo celular japonés Yoshinori Ohsumi por su descubrimiento de los mecanismos de la autofagia. 3 Las intensas investigaciones realizadas durante los últimos 30 años en biología celular, inmunología y medicina han llevado al descubrimiento de varios tipos de muerte celular, regulados por vías de señalización tanto generales como específicas e influenciadas por diversos factores. Según la última clasificación, publicada en 2012, existen 12 tipos de muerte celular (4 principales y 8 adicionales). Los tipos más comunes de muerte celular incluyen apoptosis, autofagia, queratinización y necrosis. Entre los atípicos se describen anoikis, paraptosis, piroptosis, paranecrosis, entosis, degeneración walleriana (degeneración secundaria de fibras nerviosas), netosis y catástrofe mitótica. La apoptosis básica (griego antiguo πόπτωσις caída de las hojas) es un proceso regulado de muerte celular programada, como resultado del cual la célula se descompone en cuerpos apoptóticos individuales limitados por la membrana plasmática Queratinización Queratinización un tipo específico de muerte celular que ocurre en la epidermis Necrosis es un proceso de muerte celular asociado con violación de la integridad de la membrana plasmática, degradación de orgánulos, hinchazón y vacuolización de la célula, condensación y degradación inespecífica del ADN. La autofagia es el proceso de reciclaje de orgánulos y macromoléculas celulares necesarios para reciclar el propio material celular para la diferenciación, el desarrollo y el mantenimiento de la homeostasis del cuerpo. La anoikis adicional es un caso especial de muerte celular por apoptosis, que ocurre en respuesta a una adhesión celular inadecuada (conexión con la matriz extracelular) o su pérdida apoptosis celular - adhesión celular a la matriz extracelular Paraptosis - la muerte celular programada se caracteriza por una importante grado de vacuolización del citoplasma e inflamación de las mitocondrias. La piroptosis es un tipo de muerte celular necrótica programada, en la que, como resultado de la activación de la caspasa 1, se altera la integridad de la membrana plasmática y el contenido de la célula se libera rápidamente al exterior. Paranecrosis de la membrana plasmática. Cambios inespecíficos en la célula bajo la influencia de cualquier factor dañino. paranecrosis El canibalismo celular (CC) es un fenómeno en el que una célula invade a otra, lo que da como resultado la formación de estructuras de célula dentro de célula. Un caso especial de CC es la entosis (linfoblastos). La degeneración walleriana es la distrofia y desintegración de las fibras nerviosas que se produce cuando se dañan los cuerpos celulares de las neuronas o cuando se cruza un nervio y es causada por la pérdida de la influencia trófica de las neuronas. La netosis es un proceso de muerte celular programada, acompañado por la liberación de una trampa extracelular de neutrófilos por un neutrófilo.muerte celular programada por un neutrófilo.La catástrofe mitótica es la muerte de una célula como resultado de graves alteraciones de la mitosis, como el retraso cromosómico en meta y anafase, K-mitosis, etc.


4 Una célula se considera muerta cuando ocurre uno de los siguientes eventos: - la célula ha perdido la integridad de la membrana plasmática; - la célula, incluido el núcleo, se ha fragmentado en cuerpos discretos; -la célula muerta o sus fragmentos son absorbidos por las células vecinas (in vitro). 5 Con la apoptosis se produce la fragmentación en cuerpos apoptóticos, pero con la autofagia no hay fragmentación. 6 La autofagia (del griego αυτος “yo” y φαγειν “es”: autocomer) es un mecanismo celular de reciclaje de proteínas, complejos proteicos y orgánulos celulares excedentes o dañados, llevado a cabo por lisosomas de una misma célula. 7La autofagia realiza varias funciones importantes: 1. obtener nutrientes durante la inanición 2. mantener la homeostasis celular y la inmunidad celular 3. deshacerse de los orgánulos dañados 8 Estímulos para el inicio de la autofagia: 1. falta de factores de crecimiento o deficiencia de nutrientes 2. presencia de orgánulos dañados (mitocondrias, peroxisomas) 3. Estrés oxidativo o tóxico 9 Signos de autofagia Condensación parcial de cromatina Picnosis nuclear Falta de fragmentación del núcleo y de la célula en las últimas etapas de la muerte Aumento del número de autofagosomas y autofagolisosomas Aumento de la actividad lisosomal Aumento del aparato de Golgi


10 tipos de autofagia Microautofagia: las macromoléculas y fragmentos de membrana ingresan al lisosoma mediante la invaginación de su membrana (digestión de proteínas) Macroautofagia: la formación de autofagosomas, que se combinan con los lisosomas para formar autofagolisosomas. La macroautofagia está controlada por genes Atg (gen relacionado con la autofagia) específicos y participa en la degradación de mitocondrias, retículo endoplásmico, peroxisomas, ribosomas, así como diversas proteínas, lípidos y ARN. La autofagia dependiente de chaperonas es el transporte dirigido de proteínas desnaturalizadas a los lisosomas para su degradación, se produce con la ayuda de las proteínas chaperonas Hsp70 y las proteínas LAMP-2 (proteína de membrana asociada a lisosomas tipo 2A). 11Tipos de autofagia a la vez 12 Etapas de la autofagia 1. Iniciación 2. Elongación 3. Formación de autofagosoma 4. Formación de autolisosoma


13Se han identificado más de 30 genes y proteínas diferentes implicados en este proceso. El complejo de iniciación sirve como núcleo (base) para el inicio del ensamblaje de membrana autofagosómica de novo. Consiste en proteínas de la familia Beclin-1, Bcl-2, Vps (clasificación de proteínas vacuolares) quinasa-34 y Atg14L. Una gran cantidad de proteínas participan en el crecimiento posterior de la membrana, pero el papel principal en este proceso se asigna a dos sistemas de conjugación similares a la ubiquitina. La proteína similar a la ubiquitina Atg12 conjuga Atg5 con la ayuda de Atg7 y Atg10. El complejo Atg5-Atg12 resultante interactúa con Atg16L1 y luego participa en el alargamiento de la membrana autofagosómica. El segundo sistema de conjugación requiere la presencia de la proteína LC3I (proteína 1 cadena ligera 3). A continuación, la proteasa Atg4B escinde la LC3I en LC3II, que, después de la conjugación con PE (fosfatidiletanolamina), se convierte en una proteína autofagosómica unida a la membrana directamente involucrada en la formación de la membrana. Después del ensamblaje de la membrana, todas las proteínas involucradas en este proceso la abandonan excepto LC3II. Se reclutan Atg2 y Atg18 para eliminar Atg9 transmembrana. Los mecanismos de acoplamiento (acoplamiento) y fusión de autofagosoma con autolisosoma son similares a los que ocurren durante la fusión de otras vesículas. En estos procesos participan las proteínas SNARE (Vam3, Vam7, Vti1 y Ykt6) y sus homólogos, en la degradación de la membrana interna (la externa se fusiona con el autolisosoma) la proteinasa B y la lipasa Atg15. 14Regulación de la autofagia Hay tres vías principales para la regulación de la autofagia: vía de señalización PI3K (fosfoinositida 3-quinasa) de clase I (activada en respuesta a factores de crecimiento) vía de señalización PI3K (fosfoinositida 3-quinasa) de clase III (regulada por la cantidad de aminoácidos en la célula) vía de señalización LKB1/AMPK (la quinasa LKB1 es una proteína que controla el crecimiento celular y el metabolismo tisular, la proteína quinasa activada por anfa), que es sensible a los niveles de ATP. Uno de los componentes principales de las vías de señalización enumeradas anteriormente es la quinasa mTOR. 15 inmediatamente siguiente


16 Además, la autofagia es un participante importante en los procesos de diferenciación y transformación de las células, envejecimiento, carcinogénesis, embriogénesis, metabolismo, respuesta inmune, miocardiopatía, inanición, hematopoyesis, etc. 17 El papel de la autofagia en la carcinogénesis (carcinogénesis (lat. cancerogénesis; cáncer cáncer + otro griego . γένεσις origen, desarrollo) proceso fisiopatológico complejo de origen y desarrollo del tumor Se sabe que la propiedad más importante de las células neoplásicas es la supresión de la apoptosis en ellas. Evitar la apoptosis aumenta drásticamente la viabilidad de la célula neoplásica , lo que la hace menos sensible a los factores de la inmunidad antitumoral y a los efectos terapéuticos. Las células tumorales se caracterizan por cambios genéticos que conducen al debilitamiento de diversas vías de inducción de la apoptosis. El papel de la autofagia en la carcinogénesis ha sido establecido y confirmado. Sin embargo, es imposible no observar la inconsistencia de los datos literarios sobre su papel en la transformación neoplásica: por un lado, el proceso de autofagia debería promover el desarrollo y la supervivencia de las células tumorales, eliminándolas de moléculas innecesarias, actuando así como un promotor de la formación de tumores. Por otro lado, existe evidencia suficiente de que la autofagia puede convertirse en un supresor del desarrollo tumoral. Por ejemplo, la expresión de Beclin-1 exógena (uno de los principales reguladores mecanismos moleculares autofagia) reduce la capacidad proliferativa de las células tumorales in vitro, así como su potencial carcinogénico in vivo. Otra evidencia de la función supresora de la autofagia es el hecho de que los ratones heterocigotos en los que un alelo del gen Beclin1 está inactivado son propensos al desarrollo espontáneo de tumores, como el adenocarcinoma de pulmón y de hígado. Cabe señalar que la autofagia es importante no sólo en la etapa de transformación celular, sino también en los procesos de progresión tumoral, es decir, durante la invasión y la metástasis. Los posibles mecanismos de la influencia de la autofagia en los procesos de carcinogénesis se presentan en la Fig. 6. En primer lugar, varios estudios han demostrado que la supresión de la autofagia conduce a la acumulación de mitocondrias dañadas y agregados de proteínas en la célula. Esto conlleva una cascada de eventos como estrés oxidativo, daño al ADN e inestabilidad genómica, que en última instancia promueve la transformación de las células en células tumorales. El segundo mecanismo potencial para la implicación de la autofagia en la carcinogénesis se basa en el hecho de que si se bloquea la apoptosis en las células tumorales, la supresión de la autofagia provoca la muerte celular por necrosis. Esto conduce al desarrollo de un foco de inflamación, con la atracción varias celdas, como los macrófagos, que contribuyen a la formación y crecimiento de tumores sólidos. Estudios recientes han demostrado que la autofagia también es necesaria para el envejecimiento inducido por tumores. El envejecimiento parece ser una etapa de parada irreversible ciclo celular, limitando el proceso de división de la célula dañada. Se ha demostrado que la autofagia se activa durante el envejecimiento provocado por oncogenes y daños en el ADN, lo que impide la transformación celular y confirma la función supresora de la autofagia en la carcinogénesis. Además, es necesario destacar la función promotora de la autofagia en la carcinogénesis. A diferencia de las células tumorales normales, debido a su proliferación ilimitada, experimentan una mayor necesidad de nutrientes y oxígeno. En ausencia de sustancias necesarias experimentan hipoxia y estrés metabólico, que es especialmente típico de los tumores sólidos mal vascularizados. Así, en las células ubicadas en el interior del tumor, se produce un aumento de la autofagia en comparación con las células de la superficie, lo que les ayuda a evitar la muerte. Además, el efecto promotor de la autofagia se produce en las últimas etapas de la progresión del tumor durante la invasión y la metástasis. Por ejemplo, cuando una célula epitelial se desprende de la matriz extracelular, se activa el proceso de autofagia, lo que ayuda a la célula a evitar la anoikis, que sirve una condición necesaria extenderse más allá del foco principal. La autofagia desempeña un papel importante en la protección de las células tumorales de la quimioterapia, ayudándolas a escapar de la apoptosis, que en algunos casos contribuye a la progresión de la enfermedad.


18 Conclusiones: Autofagia: el proceso de degradación lisosomal del material citoplasmático Sucede: Microautofagia, Macroautofagia, Autofagia dependiente de chaperonas Etapas: Iniciación, Elongación, Formación de autofagosoma, Formación de autolisosomas El papel de la autofagia en la carcinogénesis: muy importante porque puede actuar como promotor de la formación de tumores y como supresor.

Fima Sobak era sin duda una chica culta...
ella conocía una de esas palabras...
Era una palabra rica: homosexualidad.
Ilf y Petrov

Bueno, nosotros, siguiendo a Fima, consideraremos hoy qué significa la palabra igualmente rica. AUTOFAGIA

Un proceso importante en la práctica del ayuno consciente es comprender el proceso de autofagia. Por supuesto, puedes morir de hambre sin este conocimiento, pero eso no empeorará ni mejorará las cosas, por supuesto. Pero el conocimiento es poder, como siempre digo. Cuanto más consciente sea, mejor comprenderá los procesos que ocurren en el cuerpo en determinados casos y, en general, más fácil, más sano y más tiempo vivirá.

Incluso en un cuerpo humano sano, las células se dañan constantemente como parte normal. Procesos metabólicos. ¿Qué podemos decir cuando vivimos en nuestra dura ecología y falta de nutrientes a favor de los carbohidratos (como parte de la vieja propaganda)?
Y a medida que envejecemos, nos enfrentamos a una degradación y daño cada vez mayor de las células.
Y aquí el primer medio, y probablemente el único, de combatir la “vejez” es la autofagia.
Ella, como Chip y Dale, se apresura al rescate, liberando al cuerpo de las células dañadas, de las células envejecidas, de las células que ya no funcionan en la medida requerida, pero que no abandonan el cuerpo por una razón u otra.
La razón por la que se deben eliminar las células envejecidas, dañadas y mutadas es porque pueden contribuir a procesos inflamatorios y la aparición de diversas enfermedades.

Anteriormente, hace unos 100-150 años, esto era así en la naturaleza; el proceso de ayuno es inherente naturalmente al ser humano. Pero nuestra civilización moderna y “fresca” ha acabado con todo esto, dando a luz en su lugar al Homo sapiens (es decir, al Homo sapiens), un hombre que come, un consumidor irreflexivo con letras mayúsculas, sin pensar en absoluto en las consecuencias de su actitud imprudente hacia el cuerpo. Es malo, por supuesto, eso es todo. Pero cada uno es libre de hacer, especialmente con su propio cuerpo, lo que le plazca.

veamos que es autofagia desde un punto de vista científico.

La palabra "autofagia" fue acuñada hace poco más de cuatro décadas y proviene de las palabras griegas "auto" (que significa yo) y "fagia" (que significa alimento). Autocrítica, en ruso.

Autofagia- un proceso ordenado y regulado en el cuerpo que destruye y recicla los componentes celulares. Los investigadores creen que autofagia es un mecanismo de supervivencia, o la forma en que el cuerpo responde inteligentemente al estrés para protegerse.

Aquí hay una cita exacta de trabajos científicos:
« Autofagia- el proceso de degradación lisosomal del material citoplasmático. Descrito casi simultáneamente con la apoptosis, pero como una variante de muerte celular alternativa, proceso de autofagia tiene un significado biológico más complejo."

apoptosis, por ejemplo, se conoce desde 1972, descubierto por John Kerr.

*apoptosis- muerte celular programada, como resultado de lo cual la célula se desintegra en cuerpos apoptóticos individuales limitados a la membrana plasmática. Los macrófagos o las células vecinas "devoran" rápidamente los fragmentos de una célula muerta, evitando el desarrollo de una reacción inflamatoria.

Y esto tampoco da miedo, ni la apoptosis ni la autofagia son una especie de proceso caníbal espeluznante. Es como si tuvieras un auto favorito, pero con el paso de los años se dañó, se oxidó y las piezas comenzaron a fallar.

O, por ejemplo, armarios de cocina, en uno la puerta ya está sujeta por los mocos, por mucho que la repares, en otro se han caído los estantes, se los han comido las termitas, están rayados aquí, pelados aquí, sueltos aquí (y en general, son viejos y ya no están de moda)….

Y antes de comprar un coche nuevo o los mismos casilleros, debes tirar el viejo, aunque te haya gustado y te parezca útil. Pero no. La basura vieja siempre sólo causa problemas; consume más tiempo y dinero que beneficio.
Lo mismo ocurre con el cuerpo, el proceso es el mismo, sacar la basura vieja para dejar espacio a la nueva; apoptosis.

Por otro lado, si el lateral del coche, por ejemplo, sólo está abollado o rayado, o alguna pieza está rota, pero el coche sigue en perfecto estado, se puede utilizar. En un gabinete, si la puerta se cae repentinamente, entonces no hay necesidad de tirarlo todo, solo puedes reemplazar las piezas; esto autofagia.

Un fenómeno como autofagia fue descubierto bastante recientemente, y en estudios con animales pudieron observar cómo autofagia puede rejuvenecer y promover la longevidad, beneficiar el sistema nervioso, el sistema inmunológico, el corazón, el metabolismo y la función corporal en general.

Y como resultó durante estudios posteriores, la única forma de inducir una autofagia duradera y de alta calidad en el cuerpo es practicar inanición.

Lo sabemos glucagón es un antagonista insulina- si aumenta la insulina, entonces disminuye el glucagón. Y de regreso - cuando insulina disminuye, entonces glucagón subir. Sabemos que el proceso de nutrición, es decir, cuando entra la comida en nosotros, aumenta insulina - glucagón, en consecuencia, no funciona. Y cuando no comemos (en particular, ayunamos), el nivel de insulina disminuye o la producción de insulina no se activa en absoluto, nuestra glucagón.

Precisamente en ayunas nivel alto glucagón asegura el lanzamiento de procesos de autofagia: esta es la esencia de la limpieza celular. El cuerpo reconoce las células viejas, las marca y luego las destruye.
Todas estas células defectuosas, mutadas o viejas son exactamente la misma basura que hay que tirar, es la razón del envejecimiento del cuerpo.

Pero proceso de autofagia El ayuno (precisamente en ayunas) consiste no sólo en ingerir células viejas y enfermas, este proceso también estimula la producción. hormona del crecimiento, lo que a su vez desencadena la producción de nuevas células jóvenes, es decir, al ayunar renovamos completamente nuestro cuerpo.

Como dije anteriormente, todo es muy simple, como en la vida: antes de que aparezcan cosas nuevas, debemos deshacernos de las viejas. ¿No comprarás muebles nuevos y los pondrás junto a los viejos?

El proceso de destrucción no es menos importante que el proceso de creación, aquí todo es importante en conjunto, el ayuno revierte el proceso de envejecimiento, reemplazando los viejos desechos celulares por nuevas estructuras.

La terrible idea de que las células se comen entre sí asusta a las "mentes frágiles". Mucha gente se pregunta si es perjudicial o beneficioso para el organismo.

¡Sí, eso definitivamente es bueno! Como se ha mencionado más arriba - autofagia un proceso de "autoalimentación" que puede parecer bastante aterrador, pero que en realidad es una forma normal de llevar a cabo los procesos de renovación celular del organismo.
De hecho, autofagia tan beneficioso que ahora se le llama "la clave para prevenir enfermedades como cáncer, neurodegeneración, miocardiopatía, diabetes, enfermedades sustantivo, femenino—Echeni, Enfermedades autoinmunes Y infecciones" y "elixir de juventud".

Por qué elixir de juventud? Sí porque - autofagia Tiene muchas propiedades antienvejecimiento porque ayuda a descomponer y reciclar los componentes dañados que se producen en las vacuolas (espacios) dentro de las células. En otras palabras, el proceso de autofagia funciona básicamente utilizando productos de desecho generados dentro de las células, creando nuevos materiales de construcción que ayudan en la reparación y regeneración.

Yoshinori Ohsumi

Gracias a las últimas investigaciones y, de hecho, camarada Yoshinori Ohsumi(No escribiré sobre él aquí, porque todo Internet ya está plagado de sus logros), ahora sabemos que autofagia importante para “limpiar” el cuerpo y protegerlo contra consecuencias negativas estrés.

Sin embargo, los científicos aún enfatizan que la forma exacta en que funcionan los procesos autofagia apenas comienza a entenderse. Aún no se ha estudiado todo por completo.
Hasta qué final, cuando recién empiezan a investigar seriamente este asunto. Por eso siempre me molesta que nadie haya estudiado seriamente todavía los procesos del ayuno prolongado. Nadie. Todo esto se basa en el trabajo científico de Nikolaev, pero él simplemente no tenía las capacidades modernas, no podía estudiar qué y cómo sucede en las células. Espero que lo hagan.

Pero volvamos a la autofagia.

Durante el proceso de autofagia, las piezas de repuesto de las células viejas, enfermas y "obsoletas" o que no funcionan se descomponen en aminoácidos, cuya cantidad aumenta al comienzo del proceso de ayuno.

Se incluyen tres etapas del procesamiento de “basura”:
Aminoácidos se entregan al hígado para la gluconeogénesis, se degradan a glucosa a través del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) y se convierten en componentes básicos de nuevas proteínas.

Además, también entran en juego lisosomas, que puede descomponer grandes estructuras dañadas, como las mitocondrias, y luego ayudar a transportar estas partes dañadas para que puedan usarse para producir combustible.
Para resumir todo este complejo proceso: el material dañado primero debe transportarse al lisosoma, luego deconstruirse y luego devolverse para su reutilización.

Los investigadores sugieren (y planean estudiar estas áreas más a fondo) que algunos de los beneficios más importantes de la autofagia incluyen aspectos tan importantes como:

Proporcionar a las células componentes moleculares y energía.

Reciclaje de proteínas, orgánulos y agregados dañados.

Regula la función de las mitocondrias celulares, que producen energía pero pueden ser dañadas por el estrés oxidativo (El estrés oxidativo es la diferencia entre la producción de radicales libres y la capacidad del cuerpo para contrarrestar o desintoxicar sus efectos nocivos mediante la neutralización por "antioxidantes")

Limpieza del retículo endoplasmático y peroxisomas (partes de las células) dañados.

Proteccion sistema nervioso y promover el crecimiento de las células cerebrales y células nerviosas. La autofagia mejora la función cognitiva, la estructura cerebral y la neuroplasticidad.

Apoya el crecimiento de las células cardíacas y protege contra las enfermedades cardíacas.

Mejorar la inmunidad eliminando patógenos intracelulares.

Protección contra proteínas tóxicas mal plegadas que contribuyen a una serie de enfermedades amiloides (cambios patológicos en el cerebro)

Proteger la estabilidad del ADN

Prevención de daños a tejidos y órganos sanos (necrosis)

Potencialmente combatiendo enfermedades neurodegenerativas, cáncer y otras enfermedades complejas.

Una lista enorme, pero por ahora está todo en proceso.
………..

Hay varios tipos diferentes de autofagia:

Microautofagia, Macroautofagia Y Autofagia de acompañante.

Proceso de autofagia

Los humanos no son la única especie que se beneficia de la autofagia. De hecho, la autofagia se observa en levaduras, mohos, plantas, gusanos, moscas y mamíferos. La mayoría de La investigación actual sobre la autofagia se realiza en ratas y levaduras. Mediante estudios de detección genética se han identificado al menos 32 genes diferentes relacionados con la autofagia (Atg). Las investigaciones continúan demostrando que el proceso autofágico es una respuesta muy importante al hambre y al estrés en muchas especies.

Sin embargo, los dos primeros tipos de autofagia se encuentran sólo en moho, levaduras, plantas, moscas y gusanos, etc. y se consideran tipos indiscriminados, es decir, que pueden destruir lo que no debería haberse hecho en absoluto.
Debido a su "no selectividad", la autofagia podría ser un método de suicidio celular. En este caso se digieren todos los orgánulos de la célula, quedando sólo restos que se absorben. células inmunes- macrófagos.

Pero existe el tercer tipo de autofagia más “mágico”.
El tercer tipo es Autofagia de acompañante, se considera completamente selectivo.
Es decir, el cuerpo desnaturaliza intencionalmente las células dañadas y las envía, como se describió anteriormente, a los lisosomas hasta que estén completamente digeridas. Y este tipo de autofagia es característico únicamente de los mamíferos.

El desencadenante del proceso autofágico es el estrés: el ayuno, la actividad física extrema y ciertos procesos oxidativos y tóxicos.

Los científicos creen que la autofagia está asociada con la apoptosis (muerte celular que ocurre como parte normal y controlada del crecimiento o desarrollo de un organismo).

Está demostrado que nuestra autofagia selectiva (en los mamíferos) es infalible en términos de eliminar del cuerpo orgánulos, ribosomas y agregados de proteínas específicos "estropeados". Por el momento, no hay pruebas claras de que la autofagia o la apoptosis controlen otros procesos. Pero algunos estudios han demostrado que autofagia Es un mecanismo de muerte celular independiente de la apoptosis.

Cita de un trabajo científico:
« Autofagia Puede ser inducido por especies reactivas de oxígeno, radiaciones ionizantes, algunos fármacos anticancerígenos, cese de los factores de crecimiento y, especialmente, una disminución del contenido de aminoácidos y ATP en el citosol. En los últimos 3 casos, se desencadena la autofagia como mecanismo compensatorio que suministra nutrición a la célula a partir de fuentes endógenas. La paradoja del fenómeno de la autofagia también radica en el hecho de que puede actuar no sólo como una opción para implementar el programa tanatogénico, sino también, a la inversa, como un programa de supervivencia celular. Se ha demostrado que si tras la activación de la apoptosis se inicia el proceso de autofagia, se cancela la muerte programada.».

Entonces, ¿resulta que la autofagia, de hecho, puede revertir el programa de muerte?

Y esta es una de las razones por las que se está estudiando activamente la conexión entre apoptosis y autofagia.
Debido a la influencia mutua de estos dos importantes procesos entre sí, sus colegas investigadores creen que autofagia De hecho, puede ayudar a tratar el cáncer y enfermedades neurodegenerativas como enfermedad de alzheimer, debido a su capacidad para modular la muerte celular.

Algunas de las peores consecuencias de la acumulación de “basura” en las células son la enfermedad de Alzheimer y el cáncer.
En concreto, en el caso de la enfermedad de Alzheimer, se produce una acumulación de proteínas anormales que destruyen las células cerebrales: las proteínas beta amiloide o tau, lo que conduce a la demencia. Los científicos han asumido razonablemente y ahora están investigando que el proceso de autofagia, que puede eliminar las proteínas viejas de las células, también puede prevenir el desarrollo de la enfermedad.

Los propios científicos dicen: “ Autofagia puede actuar como un importante programa terapéutico, protegiendo las células sanas y eliminando las dañinas”.

"...En el futuro, podremos utilizar los procesos de autofagia, tanto para proteger las células que no queremos matar como para matar y eliminar las células enfermas".

El lisosoma “devora” la célula

La autofagia está activa en todas las células, pero como ya hemos descubierto, se induce sólo en respuesta a un estrés severo o falta de nutrientes (inanición).

¿Cómo puede ayudarnos este conocimiento a nosotros, simples mortales, ciudadanos, por así decirlo? Lo que puede ayudarnos es que podemos (y creo que deberíamos) utilizar “buenos factores estresantes”, como la actividad física y la restricción temporal de alimentos (ayuno), para activar procesos autofágicos en el cuerpo. Ambas estrategias tienen beneficios como el control del peso, la inhibición de enfermedades relacionadas con la edad y, como resultado, la longevidad.

Cuando se trata de aplicación práctica Este conocimiento, y en concreto el estilo de vida, los hábitos y la alimentación, constituye entonces una estrategia “dietética” controlada por nosotros, única en su tipo, capaz de iniciar el proceso de autofagia.
Inanición- este es el concepto más simple que no requiere ningún costo adicional por su parte: se abstiene de comer durante un cierto período de tiempo, el trabajo del páncreas se detiene, lo que significa la liberación de insulina, y después de usar el "alijo" de glucógeno , el proceso de autofagia se activa como reacción a la falta de nutrientes.
Una forma gratuita de diagnosticar, tratar enfermedades y prolongar la vida.

Las investigaciones muestran que es probable que el ayuno entre 24 y 48 horas y 7 días tenga los efectos más fuertes, escriben los científicos.
Aquí, como siempre, me indignaré, porque hay más estudios. largo plazo A día de hoy no existe el ayuno, aunque ya han conseguido convertir el ayuno en tendencia.
Los científicos estadounidenses solían ser los opositores más vehementes al hambre, amenazando de muerte a los ciudadanos ignorantes. Ahora se ha permitido el ayuno, no han pasado ni cien años, al menos 1-3-7-14 días, agradéceles e inclínate hasta el suelo))). Pero nuevamente se les ocurrió la idea de que los ayunos prolongados de más de una semana, máximo dos semanas, también son complicados. consecuencias terribles, un tipo de síndrome de realimentación.
Este síndrome fue descrito después de la Segunda Guerra Mundial, cuando los prisioneros fueron liberados de los campos de concentración. Así, un gran número de los liberados murieron inmediatamente después de la liberación, tan pronto como comenzaron a ser alimentados. ¡Murieron por alimentarse! Y es verdad.
Pero esta es una historia completamente diferente. En primer lugar, no fue por su propia voluntad que pasaron hambre. En segundo lugar: no pasaban hambre, sino que comían muy poco y mal, alterando muchos procesos digestivos, etc.
Y los alimentaron con cosas desconocidas...

No pueden vivir en paz, dales algo con qué asustar a la gente.
Parece que descubrieron los beneficios, e incluso dieron un Nobel, y ya lo han convertido en tendencia, pero no dejan de intimidar.

En resumen, ¡nos alegra que al menos exista una investigación de este tipo! Y esto ya es un gran logro y un gran paso hacia el estudio y la comprensión futuros.

Pero volvamos a la cuestión de cuándo comienza a funcionar la autofagia.
Lo extraño es que, a pesar de los estudios, nadie puede dar cifras exactas: algunos dicen que después de 12 horas, otros, 24, otros, 48. Malentendido.
pero en experiencia personal Puedo decir que no funciona después de los 12, 24 o 48.

Comienza el proceso, el mismo que anteriormente se llamaba “ transición a la nutrición endógena", y ahora autofagia, a los tres días, es decir, cuando las reservas de glucógeno están completamente agotadas y el cuerpo tiene que buscar qué comer ya.
Para algunos, estas reservas son excesivas y esto sólo sucede al cuarto o quinto día.
El IF (ayuno intermitente), que tanto se promueve ahora, es muy, muy bueno, pero no tiene que ver con la autofagia. Aunque podría estar equivocado. Sin embargo, no entiendo a los científicos en este asunto: ¿por qué es tan difícil, si estás estudiando un proceso, decir específicamente cuándo comienza y cuándo termina? Para que una persona pueda entender hasta dónde debe llegar al hambre y cuántos días o semanas debe ayunar y cuánto tiempo no. ¿Qué es más fácil...?
¿A qué temen (¿o tal vez alguien lo prohíbe?) que todos empiecen a pasar hambre y no paren? ¿Colapsará toda la industria alimentaria y farmacéutica?

De todos modos.

Los científicos dicen que la dieta cetogénica (una dieta rica en grasas y prácticamente cero carbohidratos) funciona de manera similar al ayuno.
Keto implica obtener entre el 75 y el 80 por ciento de las calorías diarias de las grasas y no más del 5 al 10 por ciento de las calorías de los carbohidratos.
Esto, dicen, obliga al cuerpo a pasar por cambios importantes a medida que cambian los procesos metabólicos, de modo que el cuerpo comienza a utilizar grasas como combustible en lugar de glucosa de los carbohidratos.

En respuesta a esto restricción estricta carbohidratos, el cuerpo comienza a producir cetonas, que tienen, entre otras cosas, muchas propiedades protectoras. Las investigaciones muestran que la cetosis, al igual que el ayuno, puede (?) inducir la autofagia, que tiene funciones neuroprotectoras.
Por ejemplo, en estudios con animales, se observó que las ratas sometidas a una dieta cetogénica para cambiar a la autofagia reducían el daño cerebral durante y después de las convulsiones.
(Extraña investigación... Pero nosotros, Nicolás II, no somos científicos y no podemos juzgarlos de forma muy estricta)...
Sin embargo, aquí, nuevamente, es razonable suponer que si la autofagia se activa en una dieta cetogénica, así como en el ayuno, no se puede usar constantemente, sino solo con fines medicinales y por un tiempo muy corto. Pero los aficionados no quedarán convencidos. Algunos incluso dicen que llevan 15 años haciendo keto, aunque apareció hace cinco años….

Otro " buen estrés”, que puede inducir la autofagia, según los científicos, es la actividad física intensa. En particular, levantamiento de pesas durante muchas horas y carrera de maratón.
Un estudio reciente demostró que "el ejercicio desencadena la autofagia en órganos seleccionados involucrados en la regulación metabólica, como el músculo, el hígado, el páncreas y el tejido adiposo".

Si bien el ejercicio tiene muchos beneficios, en realidad es una forma de estrés porque descompone el tejido, lo que lo obliga a repararse y fortalecerse. No está del todo claro cuánto ejercicio se necesita para desencadenar o prolongar la autofagia, pero las investigaciones sugieren que el ejercicio intenso y intenso probablemente sea más beneficioso.

EN tejido óseo y tejidos del músculo cardíaco, después de 30 minutos de entrenamiento pueden (?) activarse procesos de autofagia.

Al igual que correr un maratón, que elimina del cuerpo de forma intensiva, casi instantáneamente, todo el suministro de glucógeno y, literalmente, después de 3-4 horas de correr un maratón, comienza el proceso de autofagia. Interesante. Pero, ¿quién puede correr todo el día, excepto los atletas profesionales...?

Es decir, resulta que el levantamiento de pesas en ayunas debería mostrar efectos autofágicos más potentes que el ayuno y el ejercicio solos.

¿Es posible hacer ejercicio en ayunas?
Anteriormente, por cierto, se desaconsejaba encarecidamente el levantamiento de pesas en ayunas, citando el hecho de que "come" músculos. Ahora resulta que ni los músculos ni los tejidos sanos sufren en absoluto y no están sujetos a consecuencias negativas.
Ahora podemos decir con confianza: ES POSIBLE. Un deportista en ayunas puede incluso sentirse con más energía que en un estado normal "sin ayunar".

Los científicos dicen ahora que incluso los pacientes con cáncer pueden, e incluso deben, ayunar y darse actividad física, de modo que, si no detener el cáncer, al menos reducir los síntomas y aliviar el curso de la enfermedad. Pero se recomienda consultar esto primero con su médico. Mmm.

Y uno más de las cualidades más importantes Los investigadores creen que la autofagia son sus propiedades antienvejecimiento, rejuvenecimiento del cuerpo y prolongación de la vida.

El proceso de activación de la autofagia es claro. ¿Cuál es el proceso de detención?

Y apagar es incluso más fácil que encender. El botón “on-off” está ALIMENTO!
Tan pronto como la glucosa o las proteínas ingresan al cuerpo, inmediatamente se produce insulina y, juntas o individualmente, desactivan los procesos de autolimpieza de las células. Y no necesitas muchos para esto. Por ejemplo, incluso una cantidad muy pequeña del aminoácido leucina detiene la autofagia.
No podría ser más sencillo, como dicen. Si no comes, se activa la autofagia; si comes, presionas "apagado".

Por lo tanto, la autofagia es una propiedad única del ayuno, porque no ocurre con una simple restricción calórica o con una dieta loca.

Cuando digo que el conocimiento es poder, enfatizo precisamente que comprender el proceso permite utilizarlo con éxito.
Comprender el proceso de ayuno y autofagia nos devuelve al ciclo natural de comer-ayuno-comer-ayuno, pero no a intentos variables o constantes de seguir diferentes dietas restrictivas. El ayuno y la autofagia nos proporcionan una poderosa limpieza celular en la fase de ayuno y crecimiento celular en la fase de alimentación, es decir, lo que debe ser: armonía y equilibrio. Y qué es la vida, esto es equilibrio y armonía...

Pero hay un regalo más de los científicos.

Tras el proceso de autofagia, y tras finalizar el ayuno (y más concretamente, una semana después de romper el ayuno), el cuerpo produce urgentemente sus propias células madre, que sirven para sustituir los “defectos eliminados” y, en general, para restaurar y rejuvenecer. el cuerpo. Tras fracasar la introducción de células madre de donantes externos para rejuvenecer el cuerpo, los científicos se desanimaron. Hubo demasiados efectos secundarios negativos.
Pero el estudio de la cuestión de la autofagia durante el ayuno y el descubrimiento de la producción de las propias células madre suscitaron nuevos intereses y nuevas investigaciones. Lo cual es una buena noticia.
Estamos esperando una aclaración.

Con esta nota feliz, creo que terminaré por hoy.

¡Sé joven y saludable!

Yul Ivanchey

PD Quería publicar un video sobre cómo ocurre el proceso de autofagia, pero, lamentablemente, por alguna razón no existen videos de este tipo en Internet. En ningún lugar. Es extraño, pensé, porque el Premio Nobel ya ha sido otorgado, debería haber al menos algunos materiales en video, pero…….
Diviértete viendo un vídeo no menos interesante sobre cómo funciona nuestro sistema inmunológico. Creo que el proceso de autofagia es más o menos el mismo.

En cada célula de nuestro cuerpo, la “basura” se acumula con el tiempo. Autofagia - este es un proceso en el que los lisosomas (orgánulos celulares internos) de nuestro cuerpo digieren los desechos intracelulares, incluido el reciclaje de estructuras celulares dañadas, lo que provoca el rejuvenecimiento. prolongar la vida es autofagia .

  • Durante la vida del cuerpo humano ocurren dos procesos opuestos: la síntesis de nuevas proteínas y nuevas células, y la “reparación y limpieza” de las viejas” (también ocurre debido a autofagia ).
  • Cuando los principales esfuerzos del cuerpo están dirigidos a sintetizar nuevas proteínas, entonces autofagia se ralentiza un poco. Las averías y los escombros se acumulan y aceleran.
  • Cuando, por el contrario, domina autofagia , entonces el envejecimiento se ralentiza, pero también se suprime la síntesis de nuevas proteínas.

Los factores que aceleran la síntesis de nuevas proteínas, pero inhiben la reparación de las antiguas, son provocadores del envejecimiento del organismo:

  1. Un gran número de en productos alimenticios aminoácidos BCA y metionina. Estos aminoácidos participan activamente en la construcción de nuevas estructuras en el organismo. Y con exceso, la masa muscular crece (como los culturistas), pero se inhibe autofagia , y el proceso de envejecimiento del cuerpo se acelera. Los aminoácidos BCA y la metionina se encuentran en los huevos, la carne roja y...
  2. Una gran cantidad de carbohidratos "rápidos" en la dieta. Los carbohidratos rápidos se encuentran en todo.
  3. Toma de suplementos deportivos: aminoácidos BCA, metionina, proteínas.

Factores que inhiben la síntesis de nuevas proteínas y activan procesos. autofagia (reparación de estructuras antiguas) - estimulantes del rejuvenecimiento corporal:

  1. (beber sólo agua, café y té sin azúcar y sin leche). Cuando el cuerpo no recibe nuevos materiales de construcción del exterior (aminoácidos BCA, metionina), intenta obtenerlos digiriendo los desechos intracelulares y sintetizando a partir de ellos las grasas, proteínas y carbohidratos necesarios para la vida. Y la digestión de viejas estructuras celulares ( autofagia ) - Este limpieza adecuada del cuerpo .
  2. recepción de algunos medicamentos. Por ejemplo: rapamicina, . La metformina inhibe la actividad de la quinasa TOR, estimulando los procesos. autofagia .
  3. Coma sólo verduras y hortalizas crudas una vez cada dos semanas durante 2-3 días. Las verduras crudas son extremadamente bajas en aminoácidos BCA, metionina y carbohidratos rápidos. Durante una dieta de este tipo, el cuerpo no recibe todos los materiales de construcción necesarios para el crecimiento y comienza a recibirlos digiriendo los desechos intracelulares y sintetizando a partir de ellos las grasas, proteínas y carbohidratos necesarios para la vida. Esta es la razón por la que la digestión de viejas estructuras celulares ( autofagia ) - Este limpieza adecuada del cuerpo .
  4. - reducción de la ingesta calórica en un 30% a lo largo de la vida. Cuando se reduce la dieta, también se reduce la ingesta de los mismos aminoácidos BCA, metionina y carbohidratos rápidos en el cuerpo, lo que conduce al consumo activo de desechos intracelulares por parte de los lisosomas y al rejuvenecimiento del cuerpo.

De este modo, autofagia es un medio real para inhibir el proceso de envejecimiento. (Influencia de la investigación científica autofagia sobre procesos de envejecimiento: http://www.scienceagainstaging.com/Books/OBZOR_razvorot-final.pdf - páginas 71 - 119). Pero un remedio como el ayuno de 24 a 36 horas semanales no está al alcance de todos. Es imposible mantener una dieta óptima en calorías durante toda la vida; solo puede limitar y. Tomar medicamentos es bueno, pero se puede lograr un mayor efecto de manera integral. Por eso lo más conveniente y de manera accesible está comiendo exclusivamente verduras crudas y agua durante 2-3 días seguidos cada dos semanas. Por así decirlo, días de ayuno.

Autofagia limpieza adecuada del cuerpo

Conclusión: una dieta (solo verduras crudas y agua) una vez cada dos semanas durante 2-3 días ralentiza el proceso de envejecimiento y prolonga la vida humana.

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