Nobelov odbor je 3. listopada 2016. u Stockholmu proglasio dobitnika nagrade u nominaciji za fiziologiju ili medicinu. Ispostavilo se da je to Yoshinori Osumi, japanski mikrobiolog koji je detaljno opisao mehanizam autofagije u stanicama živih organizama. Ne može se reći da je postao zadivljujući know-how, jer je ovaj proces otkriven još u 60-ima. XX. stoljeća. No, talentirani profesor uspio je to otkriti iz novog kuta, a jedna od najprestižnijih međunarodnih nagrada završila je u njegovim rukama.
Malo je znanstvenih dostignuća za koja se svake godine dodjeljuje Nobelova nagrada dostupno široj javnosti. Uglavnom su od interesa samo za uski krug upućenih i prosvijećenih ljudi. Međutim, otkriće japanskog znanstvenika od tada je postalo nevjerojatno popularno.
Danas o tome ne govore samo nutricionisti, liječnici i biolozi, već i oni obični građani koji vode zdrav način života, redovito čiste organizam, pokušavaju smršavjeti ili su pristalice zdravog sustava posta. Ispostavilo se da mehanizmi stanične autofagije igraju važnu ulogu u životu ne samo ljudi, već i svih živih bića.
O talentiranom znanstveniku
Yoshinori Ohsumi (rođen 1945.) japanski je znanstvenik, mikrobiolog, profesor, doktor znanosti, učitelj Tokija Institut tehnologije, članica Europske organizacije za molekularnu biologiju.
Japanski znanstvenik, molekularni biolog Yoshinori Ohsumi
Od 80-ih. XX. stoljeća, proučavao isključivo proces autofagije. Otkriven je davno prije njega, još 60-ih godina prošlog stoljeća, ali nitko nije ni slutio njegovu ulogu u organizmu i važnost za ljudski život. A tek je Yoshinori Osumi početkom 90-ih uspio saznati koliko je on značajan za svako živo biće na planeti.
Mnogo prije Nobelova nagrada japanski mikrobiolog više puta je nagrađivan za svoje otkriće. Evo nekih od najznačajnijih nagrada:
- 2008. - Nagrada Asahi, "Za precizna molekularna istraživanja autofagije i sustava unutarstanične destrukcije."
- 2015. - Nagrada Rosenstiel, "Kao priznanje za pionirska otkrića molekularnih i biološke funkcije autofagija."
- 2016. - Nagrada Paul Janssen, "za otkriće molekularne osnove autofagije kao univerzalnog procesa samoprobave stanica za dobivanje energije koja spašava život tijekom posta."
- 2016. - Nobelova nagrada, "za otkriće mehanizama autofagije".
- 2017. - Nagrada za medicinski proboj, "Za proučavanje autofagije i sustava recikliranja koji stanice koriste za proizvodnju hranjivim tvarima iz vlastitih nebitnih ili oštećenih komponenti."
Samo jedan od tekstova navedenih nagrada spominje. Zašto onda svi vjeruju da je za njega 2016. Yoshinori Ohsumi dobio Nobelovu nagradu? Da biste razumjeli ovo pitanje, morate prodrijeti u bit otkrića.
Zanimljivo je. Godine 1974. Christian de Duve, znanstvenik koji je otkrio lizosome, dobio je Nobelovu nagradu. A malo prije toga uveo je pojam "autofagija".
autofagija
Izraz seže u starogrčki jezik i prevodi se s njega kao "samojedenje". To znači proces eliminacije od strane stanica vlastitih čestica, koje se pokazuju štetnim, suvišnim, nepotrebnim. Kao što smo već spomenuli, još u 60-ima znanstvenici su otkrili da se on s vremena na vrijeme pokreće, ali od tada nitko nije shvatio zašto, kada točno, u koju svrhu i kakav učinak ima na funkcioniranje organizma kao cjelina.. I samo 20 godina kasnije, Yoshinori Ohsumi se pomno posvetio njegovom proučavanju.
Kvasac je postao materijal za studiju. No, sve što je nobelovac otkrio tijekom svojih znanstvenih istraživanja odnosi se na sve žive stanice, pa tako i na ljudsko tijelo. A evo do kojih je otkrića došao.
Tijekom života pod utjecajem različitih čimbenika (prehrana, životni uvjeti, klima, loše navike) smeće se nakuplja u tijelu:
- toksini;
- neispravni proteini;
- razne štetne tvari;
- mrtve čestice;
- infekcije, bakterije, virusi;
- patološka, oštećena tkiva.
Ispostavilo se da je priroda obdarila stanice sposobnošću da se same riješe svega toga. Shematski i pojednostavljeno, ne ulazeći u složenu biološku terminologiju, proces autofagije je sljedeći:
Stanje stresa → Stanice prepoznaju strane čestice u svom sastavu → Napadaju ih → Zatvaraju ih u autofagosome (slično kao što skladištimo smeće u vrećama) → Premještaju ih u lizosome (spremnike) → Uništavaju ih i probavljaju → Dobiveni prerađeni proizvodi koriste se za dobivanje potrebna energija, vlastito pomlađivanje i regeneracija, unutarnja prehrana
Rezultat nadmašuje sva očekivanja: ne samo da su stanice očišćene od otpadaka, među kojima su infekcije i virusi opasni po zdravlje, nego su i ažurirane. I za to nisu potrebni vanjski resursi.
Kako je otkrio Yoshinori Ohsumi, ako se procesi autofagije odvijaju u ljudskom tijelu redovito i bez kvarova, to jamči:
- visok životni vijek;
- usporavanje procesa starenja;
- jak imunitet, odražavajući napade bilo kojeg, čak i najviše opasne bakterije i virusi;
- izvrsno zdravlje;
- tjelesna aktivnost i visoke intelektualne sposobnosti;
- nesmetan rad svih organa i sustava.
I što je najvažnije, nobelovac je uspio saznati da poremećaji u procesu autofagije povlače za sobom tako teške patologije kao što su rak, cerebralna paraliza, Alzheimerova i Parkinsonova bolest, dijabetes i mnoge druge, s kojima moderna medicina ne mogu se nositi. Ispada da ako se stanice redovito bave samojedenjem, rizik od svih ovih bolesti sveden je na nulu.
Zapravo, zbog činjenice da je japanski znanstvenik otkrio svijetu pravi razlog tako ozbiljnih patologija (poremećena autofagija) i istovremeno skinuo veo s načina liječenja (uspostaviti taj mehanizam), dobio je Nobelovu nagradu. Ostaje nam otkriti, ali kakve veze ima gladovanje?
Autofagija i post
Uz pomoć autofagije možete produljiti život i oporaviti se od najtežih bolesti. To se ne događa automatski jer se pokreće izuzetno rijetko. Yoshinori Ohsumi otkrio je da stanice počinju probaviti svoje patogene dijelove samo u uvjetima ozbiljnog stresa. A jedan od načina za njegovo stvaranje je post.
Kada stanice dobivaju hranu izvana (u procesu probave hrane koju je osoba pojela), nema smisla da obavljaju dodatni rad- prepoznati svoje oštećene predmete i pozabaviti se njihovim zbrinjavanjem. Ali čim dugo ne dobiju nikakvu vanjsku podršku, počinju tražiti izlaz iz ove situacije. A jedini spas su upravo te dodatne čestice koje se mogu reciklirati i potrošiti da ne umru.
Ispostavilo se da je, radeći na autofagiji, japanski znanstvenik, neočekivano za svoja istraživanja, dokazao i dobrobiti posta. Ona je ta koja pokreće ovaj proces i, sukladno tome, jamči i dug život, i oslobađanje od gotovo svih bolesti.
Proces stanične autofagije Međutim, odmah treba napomenuti da Yoshinori Osumi u svom istraživanju detaljno opisuje samo proces autofagije: kako počinje, kako se odvija, što na nju utječe, kakvo značenje ima za ljudsko zdravlje i život i druge nijanse. On ne nudi autorov sustav posta, kako vjeruju mnogi, kao i drugi istraživači. Napomenuo je tek da upravo apstinencija od hrane stvara stresna stanja u kojima se stanice počinju čistiti.
Stoga se ne može tvrditi da je Yoshinori Osumi Nobelovu nagradu dobio upravo za gladovanje. Ne, dobio ga je jer je opisao mehanizme autofagije. Ali ova su dva pojma usko povezana i običan čovjek prvi je mnogo bliži – otuda i ovaj nesklad.
Značaj otkrića Yoshinorija Ohsumija
U vezi s Nobelovom nagradom za fiziologiju ili medicinu 2016., interes za procese autofagije porastao je nekoliko puta. Gotovo sve moderna istraživanja i spisi o postu pozivaju se na otkriće Yoshinorija Ohsumija, opravdavajući njegove nevjerojatne dobrobiti. Ali ovdje je potrebno razjasniti neke točke.
Često se može čuti da je Yoshinori Ohsumi dobio Nobelovu nagradu za jednodnevni post. S jedne strane, ustanovili smo da se radi o neizravno pogrešnoj tvrdnji. S druge strane, u ovoj formulaciji postoji racionalno zrnce na koje trebaju obratiti pažnju svi oni koji planiraju otkriće japanskog znanstvenika iskoristiti za svoje potrebe.
Kako se može koristiti?
Čini se da je shema najjednostavnija: pokrećemo proces autofagije uz pomoć ljekovitog posta - i živimo bez bolesti i starosti mnogo, mnogo godina. Najaktivniji su sve to već počeli provoditi u praksi: za osnovu su uzeli metodu 40-dnevne apstinencije od hrane (sustavi Dzhigurda, Suvorin) i post. Samo malo je vjerojatno da će netko uspjeti ići cijelim ovim putem do kraja i postići željene rezultate. U čemu je kvaka?
Dugi posti koje nudi većina postojeće metodologije(Voitovich, Nikolaev, Lavrova, Shchennikov), nije podržan službena medicina. Njihova korist ne samo da nije znanstveno dokazana, već se i aktivno opovrgava. Rizik od ozbiljnih poremećaja u radu organa, pa čak i smrtonosni ishod previsoka da bi se odlučila na tako sumnjiv oporavak. Za to nitko nikada nije dobio Nobelovu nagradu.
Ali kratkotrajno od 12 sati do 3 dana (ne više!) Dovoljno je za pokretanje punog ciklusa procesa autofagije i postizanje željenih rezultata.
Nažalost, još ne postoji jasan koncept niti patentirana metoda terapijskog gladovanja koja bi se temeljila upravo na otkriću Yoshinorija Ohsumija. Što optimalno vrijeme apstinencija, koliko često je prakticirati, koliko vode smijete piti, što je dopušteno, a što zabranjeno - sva su ta pitanja još uvijek otvorena i o njima odlučuje svatko pojedinačno.
Onima koji redovito prakticiraju post savjetuje se da ga uzmu, jer se lakše podnosi, ne uzrokuje snažno pogoršanje dobrobiti i savršeno se uklapa u okvir slobodnog dana.
Kome će odgovarati?
Autofagija je neophodna za život i zdravlje svakog čovjeka. Svi mi udišemo zagađeni zrak, jedemo konzervanse i boje, a u sebi gomilamo prava deponija smeća. Same stanice mogu se nositi s njima, ali im je potrebna pomoć u tome. Stoga apsolutno svatko treba s vremena na vrijeme organizirati kratkotrajni post.
Ali oni će biti posebno korisni za one koji:
- pate od pretilosti i višak kilograma(prema istraživanjima, masne stanice su te koje se nakupljaju u sebi maksimalan iznosštetne tvari);
- spada u rizičnu skupinu za onkologiju (zbog nasljednog faktora);
- je u respektabilnoj dobi (nakon 50 godina to treba činiti redovito, radi prevencije Alzheimerove i Parkinsonove bolesti);
- planira uskoro začeti dijete (kako bi se izbjegao rizik od cerebralne paralize).
Unatoč činjenici da je Yoshinori Ohsumi dobio Nobelovu nagradu uopće ne zbog, kako mnogi pogrešno vjeruju, mehanizama autofagije koje je opisao usko su povezani s njim. Njegovo otkriće daje nadu apsolutno svim ljudima u izlječenje bolesti protiv kojih je moderna medicina još uvijek nemoćna. Neki ozbiljno vjeruju da je ispravnom primjenom ovog postignuća sasvim moguće usporiti proces starenja i značajno produžiti životni vijek.
Japanski biolog Yoshinori Ohsumi dobio je Nobelovu nagradu 2016. za objašnjenje autofagije, mehanizma za oslobađanje stanica od svih starih stanica. stanične komponente koji su ispunili svoju ulogu. Yoshinori Ohsumi identificirao je prednosti ovog procesa i uvjete pod kojima se on odvija.
Mehanizmi autograma
Osumi godinama proučava odnos između duhovnih praksi i posta. Pritom je dokazao da s nedostatkom hranjivih tvari stanice počinju samouništavati zastarjele resurse. To se zove autofagija. Ona je jedini način ažuriranja stanične strukture.
Pojam "autofagija" uveden je u biologiju 1974. prije otkrića Yoshinorija Ohsumija.
Izumio ga je Christian de Duve, koji je također otkrio autofagosome - "transport" za dostavu staničnih struktura u lizosome. Suština istraživanja Yoshinorija Osumija je sljedeća:
- Biolog je proveo eksperiment na mutiranim gljivama koje nemaju mehanizam razgradnje proteina.
- Autogram Yoshinorija Ohsumija pokazao je da se nisu promijenile samo stanice koje nisu dobile prehranu. Gljive koje su bile u uvjetima nestašice hrane počele su gomilati autofagosome i koristiti resurse koje su već imale.
- Otkriće Yoshinorija Ohsumija je da stanice koje ne primaju hranjive tvari počinju "jesti" nepotrebne strukture u sebi. Kao rezultat toga, kada posti, osoba ne osjeća glad.
- Proučivši detaljnije procese autofagije, japanski znanstvenik je dokazao da se nakon prestanka pristupa hrani masni sloj postupno smanjuje.
Što je električni prozor
Osumi je nastavio svoje istraživanje tijekom kojeg je proučavao povremeni post i njegov učinak na mišiće. Za njih je uredio "prozore prehrane" - vrijeme tijekom kojeg osoba jede. Na primjer, ako osoba doručkuje u 7 ujutro, tada se navedeno razdoblje otvara do 8 sati. Ako večera padne u 20-22 sata, tada se prozor produžuje za 12-14 sati.
Istraživanja na životinjama pokazala su da su se oni pojedinci koji su povremeno postili osjećali bolje, živjeli dulje i bili manje bolesni u usporedbi s onima koji su jeli normalno. Vrijedno je napomenuti da su obje skupine dobile proizvode visoke kvalitete. To znači da je mali nutritivni prozor korisniji za tijelo.
Njegova glavna svojstva:
- smanjuje rizik od raka dojke;
- povećava UV zaštitu;
- snižava krvni tlak;
- poboljšava kvalitetu sna;
- smanjuje rizik od srčanih bolesti.
Sheme posta
Imajte na umu da sustav Yoshinore Osumi, ili dijeta s postom, ima nekoliko opcija za povremeni post. Glavni su sljedeći:
|
Shema posta |
Opis |
|
Ovo je osmosatni prozor za jelo, odnosno tri obroka dnevno. Ova shema cikličkog posta je najčešća. Suština je da se tijekom dana trebate suzdržati od jela 16 sati, a u preostalih 8 sati organizirati obroke. Optimalna opcija:
Možete odabrati drugu opciju, glavna stvar je da između ekstremnih obroka treba postojati interval od 8 sati.Shemu je dopušteno promatrati svakodnevno. |
|
|
Desetosatni prozor jedenja je najblaža shema posta. Obroke treba organizirati unutar 10 sati:
|
|
|
Četverosatni prozor za jelo:
|
|
|
Ovo je dnevni post od jednog obroka do drugog, na primjer, od doručka do doručka. sljedeći dan. Dopušteno je provoditi 1-2 puta tjedno. |
|
|
Shema "u jednom danu", čija je suština post 36 sati.Metoda uključuje doručak u 8 ujutro i odbijanje jesti do 20 sati sljedećeg dana. |
|
|
5 dana morate jesti u potpunosti, a 2 dana odmora - postite ili ne konzumirajte više od 500 kcal. |
Pravila za povremeni post
Imajte na umu da dok se ne naviknete na glad, dopušteno je piti zeleni ili slabo kuhani crni čaj bez dodataka. Želja da nešto pojedete bit će valovita. Čim osoba popije vodu, glad nestaje nekoliko sati. Ostala pravila tehnike povremenog posta:
- Tijekom posta pratite vlastite osjećaje.
- Zatražite podršku voljenih osoba.
- Pijte puno vode i tijekom posta i tijekom razdoblja jela.
- Iz posta izađite postupno - nemojte se prejedati sljedeći dan nakon završetka tehnike.
- Ne donosite zaključke prije mjesec dana redovitog pridržavanja pravila.
- Ne dopustite si razmišljati o gladi, poslujte.
Autorsko pravo na sliku Getty Images Opis slike Intenzivna obuka može potaknuti autofagiju
Ovaj malo shvaćeni proces koji se događa u našem tijelu, u novije vrijeme bio u centru pažnje. Postoje velike nade u autofagiju jer se vjeruje da aktivno potiče gubitak težine, zdravlje i dugovječnost.
Autofagija je prirodni proces regeneracije koji se odvija na staničnoj razini, smanjujući vjerojatnost određenih bolesti i produžujući život.
Japanski znanstvenik Yoshinori Ohsumi 2016. godine dobio je Nobelovu nagradu za svoje otkriće i proučavanje mehanizama autofagije. Ove su studije dovele do boljeg razumijevanja bolesti kao što su Parkinsonova bolest i demencija.
- Zašto su dali Nobelovu nagradu za medicinu: stručni komentar
- Znanstvenici: imitacija posta pomaže u borbi protiv dijabetesa
- Pet neočekivanih čimbenika koji utječu na vašu težinu
Od tada farmaceutske tvrtke i znanstvenici pokušavaju razviti lijekove koji bi mogli potaknuti taj proces, a stručnjaci u tom području zdrava prehrana i životni stilovi također su zapaljeni ovom idejom i izjavljuju da se taj proces može potaknuti prirodnim putem - postom, intenzivnim vježbanje i restrikcija ugljikohidrata.
Što kažu znanstvenici?
“Nedvojbeno, rezultati pokusa na miševima pokazuju da je to tako”, kaže David Rubinstein, profesor molekularne neurogenetike na Sveučilištu Cambridge i Britanskom institutu za istraživanje demencije.
"Bilo je studija u kojima je ovaj proces bio pokrenut genetskim alatima, lijekovima ili postom, i u tim su slučajevima životinje živjele dulje, općenito su bile zdravije", kaže on.
Autorsko pravo na sliku Getty Images Opis slike Jesti ili ne jesti? Mišljenja o povremenom postu se razlikuju.Međutim, još nije jasno koliko su ove tehnike učinkovite kod ljudi.
"Na primjer, kod miševa možete vidjeti učinak u mozgu nakon 24 sata gladovanja, a u nekim drugim organima, poput jetre, mnogo brže. I dok znamo da je post koristan, ne znamo točno koliko dugo ljudi trebaju postiti da postignu pozitivni rezultati“, - kaže dr. Rubinstein.
Međutim, prema istraživaču, post ipak potiče autofagiju, a dobrobiti za tijelo dokazane su u drugim studijama.
Što je autofagija?
- Riječ "autofagija" dolazi od grčkih riječi "auto" ("ja") i "fagin" ("jesti").
- To je proces kojim stanice razgrađuju i recikliraju svoje komponente
- Osigurava izvor energije i građevne elemente za obnovu stanica
- Nakon što infekcija uđe u tijelo putem autofagije, bakterije i virusi mogu biti uništeni
- Stanice koriste autofagiju kako bi se riješile oštećenih proteina i organela i tako se borile protiv negativne posljedice starenje tijela
Proces autofagije otkriven je 1960-ih, ali je njegova važnost procijenjena tek 1990-ih, nakon objavljivanja istraživanja Yoshinorija Osumija.
"Utvrdili smo da štiti od bolesti kao što su Parkinsonova bolest, Huntingtonova bolest i neki oblici demencije", kaže David Rubinstein
Autorsko pravo na sliku Reuters Opis slike Japanski biolog Yoshinori Ohsumi dobio je Nobelovu nagradu za otkriće i proučavanje mehanizama autofagije.“Također, sudeći po svima, ovaj proces pomaže u borbi protiv infekcije i upalni procesi“, – dodaje profesor Rubinstein.
U novim priručnicima Zdrav stil života Life navodi da se proces može pokrenuti promjenama u prehrani i ponašanju – primjerice, povremenim postom ili postom prema dijeti 5:2.
Mišićna masa
Jedna od novih knjiga, "Glow 15" samoproglašene nutricionistice savjetnice Naomi Whittell, nudi 15-dnevni program koji uključuje 16-satno gladovanje tri puta tjedno.
Program također uključuje smanjeni unos proteina određenim danima, unos ugljikohidrata u poslijepodnevnim satima te seanse izrazito intenzivnog vježbanja.
Naomi Whittell testirala je svoj osnovni program na volonterima na Sveučilištu Jacksonville na Floridi i tvrdi da je vidjela neke pozitivne rezultate.
"Neki su ljudi smršavili i do 3 kilograma u 15 dana. Drugi su se vratili u normalu arterijski tlak, dodao je mišićna masa, kao i djelomično izglađene bore", kaže ona.
“Ako vodite nezdrav način života, stalno nešto jedete ili jedete razne vrste smeća, nećete imati priliku pokrenuti ovaj proces”, napominje.
Nervne ćelije
Naravno, dugotrajno ili često gladovanje može biti štetno za zdravlje, a ako razmišljate o promjeni prehrane ili načina života, trebate se posavjetovati s liječnikom.
No, profesor Rubinstein uvjeren je da će se autofagija u budućnosti moći učinkovito boriti protiv bolesti.
Tijekom pokusa u njegovom laboratoriju otkriveno je da proteini stvaraju nakupine nervne ćelije ljudi koji boluju od bolesti poput Alzheimerove ili Parkinsonove bolesti.
"Otkrili smo da ako pokrenete autofagiju, možete brzo ukloniti te proteine i zaštititi tijelo od neurodegenerativnih bolesti kao što su Huntingtonova bolest i neke vrste demencije", kaže znanstvenica.
Nobelov odbor je 3. listopada objavio dobitnika Nagrade za fiziologiju ili medicinu. Postali su Japanac Yoshinori Osumi. Formulacija nagrade glasi: "Za otkriće mehanizama autofagije". Što je autofagija? Zašto je to važno s praktičnog gledišta? Kako je autofagija povezana s postom i mršavljenjem? Zašto ona pomaže? kancerogenih tumora preživjeti? I, konačno, zašto je laureat postala jedna osoba, a ne nekoliko, kao što je to uobičajeno? Objašnjava novinarka i biologinja Svetlana Yastrebova.
Profesor Tokyo Institute of Technology Yoshinori Ohsumi bio je za svojim stolom u laboratoriju kada ga je Nobelov odbor nazvao s neočekivanim vijestima: osvojio je nagradu za fiziologiju ili medicinu 2016. godine. Ovaj 71-godišnji Japanac još uvijek aktivno radi na temi autofagije, za što je dobio najveću znanstvenu nagradu.
stanica dump
Autofagija je u središtu Osumijevih istraživačkih interesa već 27 godina. U kasnim 1980-ima, kada je prvi put počeo raditi na ovoj temi, bilo je poznato da se stanice na neki način rješavaju svojih struktura i pojedinačnih molekula koje su odjednom postale nepotrebne. Međutim, bilo bi čudno da to nije tako: svi organizmi su sposobni ukloniti otpadne tvari.
Znanstvenici već dugo znaju da stanice sadrže posebne organele zvane lizosomi. Oni su opetovano pronalazili oronule fragmente drugih staničnih struktura. A sam pojam "autofagija" predložen je davno prije rada Osumija. Ovu riječ skovao je 1963. Christian de Duve, znanstvenik koji je i sam dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju 1974. za otkriće lizosoma.
Osim lizosoma, biolozi su otkrili autofagosomi- "kolica" za transport fragmenata stanica do lizosoma. Kada neka komponenta stanice postane nepotrebna, okruži je posebna membrana i dobije se mjehurić u kojem se nalazi organoid (ili njegov dio). Ova vezikula se približava lizosomu i spaja s njim. Tamo "smeće" fragment ćelije nalazi svoje posljednje utočište - posebni enzimi ga razgrađuju na jednostavne komponente.
Dugo su se vremena lizosomi smatrali nekom vrstom "odlagališta" za sve nepotrebne stanične strukture. Istina, takvo gledište nije dalo odgovor na pitanje: kako se stanica obnavlja? Zašto se "smetlište" ne poveća za desetke i stotine puta tijekom cijelog dugog života takvih stanica kao što su, na primjer, neuroni? A budući da su se takva pitanja pojavila, bilo je logično pretpostaviti da stanice (za razliku od većine ljudi) ne ovise sto posto o vanjskim izvorima hrane i višestruko koriste raspoložive unutarnje resurse. Kako bismo saznali kako se to točno događa, bilo je potrebno pronaći tvari koje pokreću i podržavaju reakcije prerade pokvarenih organela i molekula.
Stoga su nekoliko godina nakon otkrića lizosoma, osamdesetih godina prošlog stoljeća, istraživači usmjerili pažnju na novootkrivene organele – proteasome. Kao što im ime govori, bave se proteinima – i jednostavno, proteinima. Ispostavilo se da je "ulaznica" do proteasoma za protein "crna oznaka" - molekula ubikvitina. Tako označeni protein ulazi u proteasom i tamo se razgrađuje na račun enzima proteaze na aminokiseline. Stanica zatim koristi te aminokiseline za izgradnju drugih proteina. Čovjek treba 200-300 grama proteina dnevno, ali samo oko 70 grama dolazi s hranom.Ostatak stanice dobivaju preradom nepotrebnih proteina u proteasomima.
Proučavanje proteasoma, međutim, nije dalo odgovor na pitanje kako stanica obrađuje fragmente veće od pojedinačnih proteinskih molekula. Što obrađuje velike dijelove organela u lizosomima? O ovome prije radova Nitko nije poznavao Yoshinorija Osumija.
čarobne gljive
Osumi je kao objekt za eksperimente odabrao kvasac - jednostanične gljive koje se brzo razmnožavaju nespolno. Njihov rast i razvoj vrlo je lako promatrati ako imate običan svjetlosni mikroskop. S jedne strane, kvasac jednostavni organizmi, a sve njihove stanice imaju više-manje istu strukturu. S druge strane, one su, kao i sve gljive, po strukturi dosta bliske životinjama, a samim time i ljudima. U stanicama gljiva, kao i u našoj, postoji jezgra, mitohondriji (organele za proizvodnju energije), postoji aparat za proizvodnju proteina i aparat za njihovu razgradnju (proteasomi). Kvasac također ima analog životinjskih lizosoma - vakuole. Dovoljno su velike da se mogu promatrati pod mikroskopom.
Za autofagiju nije važno koje proteine uništiti – nastale u samoj stanici ili izvan nje. A to znači da se uz njegovu pomoć možete riješiti virusa i bakterija koje ulaze u stanice i uzrokuju razne bolesti. Pokazalo se da uzročnici virusnih i bakterijskih bolesti tijekom evolucije razvijaju složene obrambene mehanizme kako ne bi potpali pod vruća ruka autofagosome ili zaustaviti njihovo djelovanje. Općenito, autofagija je važna za niz procesa u imunološkom sustavu, od upale do zaštite od virusa i bakterija.
Konačno, autofagija je također korisna kada strukturu stanice treba brzo i često obnoviti. Ova potreba javlja se tijekom embrionalnog razvoja. Promjene koje se događaju u tkivima embrija brzo se razvijaju upravo zahvaljujući aktivnoj autofagiji. Neki dijelovi stanice koji su ispunili svoju funkciju razgrađuju se na sastavni elementi, a od njih se grade nove, "relevantnije" organele. Kršenje procesa autofagije u embrijima dovodi do činjenice da je njihov razvoj značajno usporen.
usamljeni samuraj
Od 2011. do danas Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu nikada nije otišla jednoj osobi. Uvijek je bilo više istraživača čiji su znanstveni interesi bili u jednom području. Ali u slučaju Yoshinorija Ohsumija to nije bio slučaj. Zašto?
Malo je vjerojatno da ćemo uskoro znati točan odgovor na ovo pitanje: identitet nominiranih i ljudi koji su ih nominirali 2016. tajit će se sljedećih 50 godina. Ali jedno je sigurno: kada je Osumi započeo svoje istraživanje autofagije, to gotovo nikoga nije zanimalo. No, svi veliki znanstvenici koji su pridonijeli otkriću lizosoma, autofagosoma i proučavanju njihovih funkcija već su 1990-ih dobili nagrade Nobelovog odbora.
Osumi se u svojoj znanstvenoj karijeri kladio na malo proučavanu nepopularnu temu i nije izgubio. Istina, prema riječima laureata, nije si postavio cilj dobiti prestižnu nagradu. U nedavnom je intervjuu primijetio: "Neće svi mladi stručnjaci uspjeti u znanosti, ali svakako vrijedi pokušati." Kao što vidimo, pokušaj mu je bio uspješan.
Yoshinori Ohsumi (rođen 1945.) japanski je znanstvenik, mikrobiolog, profesor, doktor znanosti, predavač na Tokijskom institutu za tehnologiju, član Europske organizacije za molekularnu biologiju. Od 80-ih. XX. stoljeća, proučavao isključivo procese autofagije.
Nobelovac
3. listopada 2016. Stockholm. Nobelov odbor objavljuje dobitnika nagrade za fiziologiju ili medicinu. Yoshinori Osumi je japanski mikrobiolog. Budući da je uspio detaljno opisati mehanizam autofagije u stanicama živih organizama.
Yoshinori Ohsumi dokazao je da se naše tijelo nakon posta može očistiti od toksina i čak postati mlađe. Za ovo nevjerojatno otkriće 2016. godine 71-godišnji japanski znanstvenik dobio je Nobelovu nagradu u iznosu od 950.000 dolara.
Što je autofagija
Što su znanstvenici znali prije otkrića Yoshinorija Ohsumija?
Ovu riječ skovao je 1963. Christian de Duve, znanstvenik koji je i sam dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju 1974. za otkriće lizosomi.
Riječ "autofagija" dolazi od grčkih riječi - "auto" (ja) i "fagin" (jesti). Ovo je proces kojim stanice razgrađuju i recikliraju svoje otpadne komponente. (organele, proteini i stanične membrane). Odnosno "jedenje" njihovih istrošenih dijelova.
Funkcije lizosoma
Bilo je jasno da stanice moraju činiti više od pukog rasta. S vremena na vrijeme moraju se razgraditi i ukloniti neke nepotrebne dijelove sebe. Ali prije toga moraju biti uništeni. Utvrđeno je da lizosomi igraju ulogu "čistača" stanice. Lizosomi:
Kao rezultat mukotrpnog rada, otkrili su biolozi autofagosomi- “kamioni” za prijevoz ostataka stanica u lizosome.
To se događa ovako: Nepotrebna komponenta je okružena posebnom membranom. Kao rezultat, dobiva se mjehurić s organoidom (ili njegovim dijelom) unutar (vakuola).
Ova vezikula se približava lizosomu i spaja s njim. Tamo se "smeće" fragment stanice dijeli na jednostavne komponente. To čine posebni enzimi. Ali to je bilo poznato već 60. godine ΧΧ stoljeća. U 9. razredu školarci prolaze ovo gradivo iz biologije.
Da, u 60-ima su znanstvenici otkrili da se autofagija povremeno pokreće, ali zašto, kada točno, u koju svrhu i kakav učinak ima na funkcioniranje organizma u cjelini? Prije Yoshinorija Osumija nitko to nije shvatio.
Otvaranje Yoshinorija Ohsumija
Nemoj misliti. da je otkriće bilo lako i jednostavno. Još 80-ih Yoshinori Ohsumi počeo se baviti autofagijom. Početkom 90-ih prebacio se na kvasac umjesto proučavanja ljudskih stanica. Pokazalo se da su stanice kvasca vrlo slične ljudskim stanicama. S genetske točke gledišta bilo je lakše raditi s njima.
Empirijski je Osumi uspio dokazati da autofagija postoji u kvascima. Kvasci su bili u različitim uvjetima. Kao rezultat toga, rezultat je također bio drugačiji:
Neke su stanice dobivale dovoljno hrane, pa se nisu puno mijenjale. Drugi su bili na dijeti za izgladnjivanje. Stoga su se stanični fragmenti okruženi membranama brzo nakupljali u njihovim vakuolama. To su bili autofagosomi.
Postalo je jasno da se stanični fragmenti vrlo brzo nakupljaju u "gladnim" stanicama. Kao rezultat toga, potvrđena je pretpostavka da autofagija pomaže stanici da ponovno iskoristi već dostupne resurse. Zbog nedostatka priljeva novih (glad).
Pokazalo se da su ljudski geni odgovorni za autofagiju isti kao i kod kvasca. Kao rezultat toga, Osumi je pokazao da se sličan proces događa u ljudskim stanicama. Kao rezultat toga, identificirani su svi geni koji su nam potrebni za odvijanje ovog procesa.
Identificirao je glavne gene uključene u autofagiju. Pokazao je kako se proteini koji kodiraju te gene spajaju kako bi stvorili autofagnu membranu.
Inače, kod nedostatka hrane prvo dolazi do autofagije, što je jedan od glavnih razloga zašto post ne dovodi do trenutnog i velikog gubitka masti.
Važnost otkrića je u tome što je najvažniji stanični proces opisan na genetskoj razini. Prema riječima stručnjaka, ovo otkriće pružilo je nove mogućnosti genetičarima, mikrobiolozima u području liječenja zarazne bolesti, rak, dijabetes, Parkinsonova i Huntingtonova bolest i mnoge druge bolesti.
Stanični proces autofagije
Tijelo je u stanju stresa (gladi). Stoga, za svoj opstanak, stanice počinju skupljati svoje otpadne čestice. Nakon toga se njihove komponente stavljaju u autofagosome (male kamione). Autofagosomi ih dostavljaju lizosomima (postrojenje za reciklažu). Sve se razgrađuje i probavlja pomoću enzima.
Primljeno dobri proizvodi procesne stanice ponovno se koriste za dobivanje potrebne energije, vlastito pomlađivanje i regeneraciju, unutarnju prehranu. Odnosno, iz otpada se stvaraju nove, zdrave stanice. Autofagija je jedini proces kojim se stanica obnavlja "u velikom stilu". Bez toga nećemo preživjeti.
Zahvaljujući autofagiji, stanica se može nositi s infekcijom koja je ušla u nju, virusima i bakterijama, neispravnim proteinima, uklanja toksine i pomlađuje se. Jer za autofagiju nije važno koje proteine uništiti - u samoj stanici ili izvan nje.
Autofagija i post
Neočekivano za svoje istraživanje, Osumi je također dokazao dobrobiti posta. Osim toga, Nobelov odbor također je potvrdio da jednodnevni post zapravo pridonosi izvrsnim rezultatima.
Stres koji uzrokuje kratkotrajnu glad tjera stanice da se bore za preživljavanje i obnovu. Na temelju tih činjenica cijeli je beau monde pohrlio u gladovanje. Usput, stres uzrokuje
Tako je, samojedenje! Ali nagrada nije dodijeljena za post, već za opisivanje mehanizama autofagije. Kratkotrajni post (jednodnevni post) omogućuje rad ovog mehanizma. Samo što ova dva koncepta ne funkcioniraju jedan bez drugog.
Glad potiče autofagiju. Vjeruje se da osoba prima:
- visok životni vijek;
- usporavanje procesa starenja;
- snažan imunitet koji odbija napade bilo koje, čak i najopasnije bakterije i virusa;
- izvrsno zdravlje;
- tjelesna aktivnost i visoke intelektualne sposobnosti;
- nesmetan rad svih organa i sustava.
Naravno, i tu mora postojati ravnoteža. I nedovoljna i preintenzivna autofagija mogu vam naškoditi.
Povremeni post 16/8
Moram reći da je post, kao lijek, bio poznat davno. U Bibliji se spominje 74 puta! Mnogo je knjiga o čudu posta. Za pokretanje mehanizma autofagije potreban je kratkotrajni post. Na primjer, popularan je post 16/8. Što to znači?
To znači da možete jesti 8 sati, a ne 16 sati. Osim vode. Na primjer, doručkovali ste u 8 sati ujutro, posljednji obrok trebao bi biti najkasnije do 16 sati. Prozor s hranom bio je zatvoren do 8 ujutro. Za one koji žele izgubiti težinu općenito je ugodno. Najmanje odmor između obroka treba biti najmanje 12 sati.
Trodnevni post pomoći će vratiti imunitet
Do ovog zanimljivog zaključka došla je skupina znanstvenika sa Sveučilišta u Kaliforniji. Oni su tijekom istraživanja otkrili da uz kratkotrajni post od tri dana, imunološki sustav osoba je ažurirana.
Kao rezultat toga, obnavljanje našeg obrambenog sustava je posljedica povećane diobe matičnih stanica koja se događa tijekom posta, kada je tijelo pod stresom.
Također tijekom kratkotrajnog posta dolazi do smanjenja koncentracije određenog enzima koji je odgovoran za starenje, te određenog hormona povezanog s razvojem kancerogenih tumora.
