Autofagia to proces, w którym komórki eukariotyczne pozbywają się swoich wewnętrznych składników poprzez „trawienie” ich za pomocą enzymów lizosomalnych. Jest to ciągły proces, który utrzymuje równowagę między syntezą a degradacją i zapewnia niezbędne warunki do prawidłowego wzrostu, rozwoju i śmierci komórek. W tym artykule uogólniamy pojęcie autofagii na ogólną zasadę działania systemów żywych i proponujemy termin protofagia odnosić się do procesów prokariotycznych podobnych do autofagii.
Autofagia (z greckiego αυτος - "samego siebie" i φαγειν - "jeść": samozjadanie się) to komórkowy mechanizm wykorzystania nadmiaru lub uszkodzonych białek, kompleksów białkowych i organelli komórkowych, realizowany przez lizosomy tej samej komórki. Takie usuwanie wykonuje kilka ważne funkcje, w tym - pozyskiwanie składników odżywczych w czasie postu, wspieranie homeostazy komórkowej i odporność komórkowa, realizacja apoptozy i tym podobne. .
Zazwyczaj termin autofagia używany do opisu procesów wewnątrzkomórkowych. Jednak w pewnym sensie można go również uznać za ogólna zasada, który działa nie tylko na poziomie komórek eukariotycznych, ale także w biosystemach innych poziomów, takich jak organizm, populacja, a nawet biosfera jako całość. Na wszystkich poziomach organizacji żywych istot wiele dobrze znanych procesów można skorelować z zasadą autofagii, w szczególności z regulacją żywotnej aktywności kolonii bakteryjnych. Tutaj rozważymy autofagię w szerszym znaczeniu – jako proces wchłaniania układ biologiczny swoją rolę w utrzymaniu własnej struktury i życia. Rzeczywiście: procesy podobne do autofagii pojawiają się na różnych „piętrach” żywej materii ( cm. przykłady w tabeli 1):
- w komórkach eukariotycznych (jako zbiorowiska organelli);
- w organizmach (jako zbiorowiskach komórek i tkanek);
- w ekosystemach (jako zbiorowiskach żywych organizmów), wreszcie;
- w całej biosferze (jako zbiór ekosystemów).
Na przykład na poziomie organizmu jednym z przejawów autofagii jest metabolizm tłuszcz podskórny kiedy organizm podczas postu zużywa swoją część (tkanka tłuszczowa) z redystrybucją uwolnionej energii. Innym przykładem jest apoptoza, regulowane „samobójstwo” komórek niezbędne do prawidłowy rozwój jakikolwiek organizm roślinny lub zwierzęcy.
Autofagia występuje również na poziomie ekosystemu. Tak jak komórka eukariotyczna stale wykorzystuje stare lub wadliwe organelle, tak w ekosystemach niektóre organizmy są „wchłaniane” i służą jako źródło energii dla innych. Taki obieg energii i materii w biosferze znany jest pod nazwą „ łańcuchy pokarmowe”, którą można zdefiniować jako trwałą redystrybucję materiału biologicznego w ekosystemach.
Powyższe przykłady są podobne do autofagii, w której część systemu jest poświęcana w celu utrzymania stabilności całości. Tak jak autofagia jest wymagana, aby komórka eukariotyczna mogła przetrwać w okresach niedoboru składników odżywczych, spalanie tkanki tłuszczowej i łańcuchy pokarmowe ekosystemu są wymagane, aby przystosować się do okresowych niedoborów energii i ustabilizować metabolizm energetyczny.
Inną podstawową funkcją procesów takich jak autofagia jest odnowa części systemu w celu utrzymania jego stabilności jako całości (homeostazy). Życie każdej zróżnicowanej społeczności jest znacznie dłuższe niż życie jej poszczególnych części – tu potrzebny jest mechanizm utrzymania stabilności. Stabilność biosystemów osiąga się poprzez ciągłą odnowę składników poprzez autofagię. Ciągła utylizacja starych komponentów odnawia biosystem, a także pozwala na uzupełnienie zapasów energii. Ta sama zasada jest stosowana na innych poziomach: w komórce eukariotycznej organelle, które wyczerpały swoje zasoby, są trawione przez lizosomy, ustępując miejsca nowym. Na poziomie organizmu uszkodzone komórki są eliminowane przez apoptozę lub przez układ odpornościowy. W ekosystemach relacja drapieżnik-ofiara nie tylko utrzymuje obfitość gatunków drapieżnych, ale także reguluje homeostazę całego ekosystemu, oczyszczając go ze zwierząt słabych i chorych oraz chroniąc gatunki przed degeneracją.
Autofagia jest powszechnym mechanizmem stosowanym na różnych poziomach biosfery. Prawie każdy żywy system wykorzystuje procesy podobne do autofagii w celu przetrwania i samoregulacji. Tutaj użyliśmy słowa "prawie", ponieważ autofagia nie została jeszcze opisana u prokariotów. Biorąc pod uwagę rolę autofagii we wszystkich innych biosystemach, jej brak u prokariotów wygląda co najmniej dziwnie. W tym artykule postaramy się pokazać, że prokarioty nie są wyjątkiem i mają również odpowiednik autofagii - ale można to wykryć tylko wtedy, gdy rozważymy społeczności prokariotyczne nie jako pojedyncze komórki, ale jako wielokomórkowe „organizmy”.
Prokarionty jako organizmy wielokomórkowe
Do tej pory zebrano wystarczającą ilość danych, że w naturze prokarionty istnieją nie w postaci izolowanych komórek, ale w postaci złożonych społeczności drobnoustrojów. Ten śmiały pomysł został po raz pierwszy wysunięty w latach 80. XX wieku, a dziś jest poparty solidną bazą eksperymentalną. Naturalne kolonie prokariotów mają odpowiednik sygnalizacji hormonalnej w społeczności (np. poczucie kworum), różnicowanie komórek w wyspecjalizowane podgatunki, a także złożone wzorce zachowań zbiorowych (kooperacyjne polowanie, zbiorowe trawienie zdobyczy, zbiorowa oporność na antybiotyki itp.). Autofagia jako cecha charakterystyczna zróżnicowanych społeczności może być kolejną pozycją na tej liście.
Jeśli kolonia bakteryjna jest pojedynczym biosystemem, to pojedyncza bakteria będzie jej elementem. Podobnie jak organelle eukariotyczne, komórkę prokariotyczną można uznać za najprostszy element społeczności bakteryjnej, otoczony błoną (i ścianą komórkową). To założenie prowadzi do ciekawego wniosku: autofagii należy szukać nie wewnątrz komórki bakteryjnej, ale wewnątrz kolonii bakteryjnej. Rzeczywiście, procesy „autofagiczne” są dobrze znane w koloniach prokariotycznych, choć pod innymi nazwami - kanibalizm bakteryjny, altruizm bakteryjny, autoliza lub zaprogramowana śmierć komórki. Bakteryjny kanibalizm został po raz pierwszy opisany jako reakcja kolonii bakteryjnej na brak składników odżywczych (patrz pasek boczny). Biologiczny mechanizm wyzwalający autofagię w tym przypadku występuje u wielu rodzajów bakterii – jest to tzw układ toksyna-antytoksyna. Jego istotą jest to, że podczas głodu kolonia lizuje („trawi”) część swoich komórek, dzięki czemu reszta bakterii otrzymuje wystarczającą ilość pożywienia, aby przeżyć. W ten sposób kolonia doświadcza braku zasobów lub niekorzystnych warunków zewnętrznych.
„Autofagia” u bakterii
Typowe wzorce autofagiczne zostały opisane na poziomie molekularnym u wielu bakterii. Na przykład, gdy brakuje pożywienia, niektóre bakterie w kolonii uwalniają toksynę do środowiska. Jednak tylko niektóre z nich są w stanie wyprodukować cząsteczkę antytoksyna- białko, które neutralizuje toksynę, gdy dostanie się ona do komórki. Takie komórki przeżywają i wchłaniają resztę, martwą i zlizowaną pod działaniem toksyny. To daje ocalałym energię potrzebną do zarodnikowania. Podobne procesy stwierdzono w wielu rodzajach bakterii.
Dla ułatwienia opisu wprowadzimy termin protofagia jako zbiorowy synonim procesów bakteryjnego kanibalizmu, altruizmu, autolizy i zaprogramowanej śmierci komórki. Społeczność prokariotyczna jest integralnym biosystemem, który w razie potrzeby przetwarza część siebie, aby zachować stabilność. W protofagii autofagosom (pęcherzyki błonowe z produktami degradacji) to sama komórka prokariotyczna. Protofagia jest pod wieloma względami podobna do autofagii u eukariontów (ryc. 1):
- oba procesy działają na „pęcherzykach” o podobnej wielkości (wielkość bakterii jest w przybliżeniu równa wielkości mitochondrium lub peroksysomu);
- zarówno pro-, jak i autofagia są aktywowane przez podobne sygnały (głód lub stres);
- oba procesy przebiegają według tej samej zasady (regulowane zużycie przez biosystem jego części);
- oba procesy służą wspólnemu celowi (przetrwanie biosystemu w stresie i utrzymanie jego homeostazy).
Rysunek 1. Podstawowe podobieństwo między protofagią a autofagią.
Podobnie jak eukariotyczna autofagia, protofagia jest używana nie tylko do jedzenia. Na przykład protofagia służy chorobotwórczym bakteriom do inwazji na organizm gospodarza (ryc. 2). Wiadomo, że mikroflora gospodarza (symbionty) może skutecznie hamować rozwój mikroorganizmów chorobotwórczych. Aby stłumić konkurencję, niektórzy bakterie chorobotwórcze za pomocą protofagii aktywują przeciwbakteryjną odpowiedź immunologiczną organizmu gospodarza. W tym celu część patogennej populacji zostaje nakłoniona do samolizy, uwalniając toksyny, co powoduje miejscowy stan zapalny. W końcu układ odpornościowy organizm niszczy więcej w 10 część bakterii symbiontu, podczas gdy bakterie chorobotwórcze unikają wykrycia i po ustaniu reakcji zapalnej swobodnie namnażają się w tkankach żywiciela. Co ciekawe, przy braku symbiotycznej mikroflory (na przykład podczas eksperymentalnego zarażania specjalnych linii bezpłodnych myszy) takie chorobotwórcze bakterie kolonizują jelita, nie wywołując stanu zapalnego. Sugeruje to, że protofagia jest tutaj specyficznym mechanizmem przetrwania organizmów chorobotwórczych, który jest aktywowany tylko w niesprzyjających warunkach.
Rycina 2. Podobna rola protofagii i autofagii w aktywacji odpowiedzi immunologicznej.
Co daje nam pojęcie protofagii
Przedstawiona koncepcja protofagii jest interesująca nie tylko jako czysta teoria, ale może być również użyteczna w praktyce. Na przykład bakterie są obecnie szeroko stosowane w biotechnologii, a manipulowanie procesami protofagii może sugerować sposób na utrzymanie stabilności kultury bakteryjnej na skalę przemysłową. Zatem aktywatory protofagii powinny poprawiać jakość kultur poprzez uruchamianie naturalnych mechanizmów eliminacji osłabionych i uszkodzonych mikroorganizmów.
Innym ważnym obszarem zastosowania protofagii może być medycyna. Obecnie oporność bakterii na antybiotyki jest jednym z kluczowych problemów farmakologicznych. Zamiast zabijać poszczególne komórki bakteryjne (jak robią to obecnie antybiotyki), można skoncentrować się na dezorganizacji społeczności bakteryjnych jako całości. Takie metody są już opracowywane – są to np. blokery bakteryjnego „quorum sense”, które mają na celu konkretnie zakłócenie sygnalizacji międzykomórkowej w koloniach bakteryjnych, aby uczynić je podatnymi na działanie układu odpornościowego człowieka. I choć ten temat dopiero się rozwija, a pytań wciąż jest więcej niż odpowiedzi, to ogólny wektor prac pokazuje, że zakłócenie komunikacji między poszczególnymi bakteriami ma wszelkie szanse stać się terapią jutra. W tym kontekście aktywatory protofagii pomogą przełamać bariery ochronne kolonii bakteryjnej i uczynić ją podatną na działanie układu odpornościowego gospodarza.
Posłowie
Głównym pytaniem, które może się pojawić po przeczytaniu tego artykułu jest to, czy konieczne jest wprowadzenie nowego terminu – protofagia- opisywać dobrze znane fakty? Naszym zdaniem rozszerzenie pojęcia autofagii i wprowadzenie terminu „protofagia” jest konieczne i pożyteczne.
Biosfera w pewnym sensie przypomina fraktal, gdzie każdy kolejny poziom powtarza poprzedni. Podobne procesy są do siebie podobne nie tylko zewnętrznie – wszystkie mają podobne przyczyny i zasady regulacji. Koncepcja protofagii, która łączy w sobie odmienne procesy prokariotów, pozwala nam uogólnić i lepiej zrozumieć podstawowe mechanizmy regulujące życie kolonii prokariotycznych. Zapewnia to wyraźne korzyści dla biotechnologii i medycyny jutra.
Czas pokaże, czy termin „protofagia” zakorzeni się i czy inni naukowcy uznają go za użyteczny. To, co wydawało nam się ważne, nakreśliliśmy w artykule opublikowanym w czasopiśmie autofagia. Jeśli mikrobiolodzy zaakceptują te uogólnienia i uznają je za przydatne dla siebie, będziemy bardzo zadowoleni. Jeśli cytowanie naszego artykułu nie bije rekordów, to uderzyliśmy w średniowieczną scholastykę i przeceniliśmy znaczenie własnych fabrykacji. W każdym razie warto było zaprezentować tę pracę szanującej się publiczności – w końcu protofagia jest szczególnym przypadkiem autofagii w świecie bakteryjnym i podlega tym samym prawom, co reszta jej przejawów – czy to autofagia w komórce eukariotycznej, łańcuchy troficzne w biosferze, czyli głód według modnej techniki przed sezonem plażowym, który notabene już jest na nosie.
Napisany z oryginalnego eseju w autofagia .
Literatura
- Daniel J. Klionsky, Fabio C. Abdalla, Hagai Abeliovich, Robert T. Abraham, Abraham Acevedo-Arozena, et. wsp. (2012). Wytyczne dotyczące stosowania i interpretacji testów do monitorowania autofagii. »;
- K. Lewisa. (2000). Zaprogramowana śmierć bakterii. Recenzje mikrobiologii i biologii molekularnej. 64 , 503-514;
- Bärbel Stecher, Riccardo Robbiani, Alan W. Walker, Astrid M. Westendorf, Manja Barthel i in. wsp. (2007). Salmonella enterica Serovar Typhimurium wykorzystuje stan zapalny do konkurowania z mikroflorą jelitową. PLoS Biol. 5 , e244;
- Morten Hentzer, Michael Givskov. (2003). Farmakologiczne hamowanie quorum sensing w leczeniu przewlekłych infekcji bakteryjnych. J. Clin. Inwestować.. 112 , 1300-1307;
- Markina N. (2010). „Biolodzy nauczyli się panować nad bakteriami”. INFOX.ru;
- Petro Starokadomskyy, Kostiantyn V. Dmytruk. (2013). Autofagia z lotu ptaka. autofagia. 9 , 1121-1126.
„Co to, do diabła, jest ograniczenie jedzenia? Musisz zaopatrzyć się w glikogen. kolega napisał pod moim postem na Facebooku i zebrał kilka lajków pod komentarzem.
Ja tymczasem opanowałem trzy posiłki dziennie (rzadkie przypadki 4 posiłków podczas długich dni rowerowych) i trening na pusty żołądek. Niemniej jednak przez jakiś czas ta myśl mnie prześladowała i postanowiłem w końcu to rozgryźć. A pytania brzmiały:
- Jak działa glikogen?
- Czy mogę bezpiecznie ćwiczyć dłużej niż 2 godziny bez jedzenia podczas treningu?
- Co się ze mną stanie, gdy skończy się glukoza?
- I najważniejsze dla mnie: czy długotrwały trening może być bezpieczny dla insulinooporności?
Ale nigdy nie sądziłem, że zgłębienie tego zagadnienia doprowadzi mnie do świadomego treningu na czczo i badania zjawiska autofagii.
Zacznijmy więc od niej.
Co to jest autofagia
W rzeczywistości, jak podaje wiele źródeł, autofagia jest mało poznanym procesem, który przyczynia się do naturalnej utraty wagi, zdrowia i długowieczności. Obok tych faktów pojawia się nazwisko japońskiego naukowca Yoshinori Osumi, który w 2016 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za odkrycie i badanie mechanizmów autofagia i trafić jackpota w wysokości 932 000 $. Tutaj chcę od razu zaznaczyć, że autofagia jako zjawisko zostało odkryte znacznie wcześniej, dzięki wysiłkom belgijskiego biochemika Christiana De Duve, o którym nieco później.
Uważa się, że autofagia- to jeden ze sposobów na pozbycie się z komórek zbędnych organelli.
W sumie w naszym ciele jest około 100 bilionów komórek.
Oto przybliżona liczba dni potrzebnych do całkowitej odnowy komórek:
- 60-80 dni na pełny cykl odnowy komórek skóry
- 120-150 dni na całkowitą odnowę krwi
- 150-180 dni - i masz nową wątrobę! Pamiętać? Czy wiesz, co zrobić z tą informacją?
- 15-16 lat i masz nowe komórki wszystkich tkanek mięśniowych
Dlatego im szybciej odnawiają się nasze komórki i im są one lepsze, tym dłużej jesteśmy piękni, zdrowi i młodzi. Mechanizm autofagia może przebiegać naturalnie, np.
- post
- ograniczenie węglowodanów (dieta)
Aby było to łatwiejsze do zrozumienia autofagia Najpierw porozmawiajmy o Insulina, Glukoza, Glikogen i glukagon.
Na zdjęciu: Autofagosom pod mikroskopem
Insulina
Hormon, który został już zbadany w górę iw dół. Insulina jeden z hormonów produkowanych przez trzustkę w odpowiedzi na Glukoza w organizm ludzki. Tak, to znaczy insulina we krwi powinno wzrosnąć, gdy do organizmu dostanie się pokarm zawierający glukozę.
Co dzieje się ze sportowcem, który przed treningiem zje batonik sportowy? Dokładniej, „z którego zbiornika” będzie zużywane paliwo podczas treningu?
Zjedliśmy baton -> zwiększona insulina. Zwiększona insulina spowoduje dostarczanie energii z węglowodanów. Jeśli trening jest krótki, to dokończymy go na węglowodanach.
Inny wariant:
Nic nie jemy -> zaczynamy biegać -> żadnych węglowodanów -> energia z tłuszczów!
Korzyści z treningu z energią pochodzącą z tłuszczów
Podczas długich biegów same węglowodany nie dostarczą energii. Tempo produkcji energii ze świeżo spożytych węglowodanów jest znacznie mniejsze niż tempo ich spalania.
Jeśli chcesz pobiec daleko i długo, powiedzmy maraton, to nawet z żelami organizm przestawi się na czerpanie energii z tłuszczów przez 30-35 km.
Podczas biegania na tłuszczach organizm potrzebuje o 30% więcej tlenu, aby uzyskać 1 kcal niż podczas biegania na węglowodanach.
Teraz wyobraź sobie, jak byś się czuł na ostatnich kilometrach maratonu, gdyby podczas treningu nie było długich biegów (ponad 2 godziny) albo przed treningiem nafaszerowałeś się węglowodanami i pobiegłeś.
Glukoza
Glukoza uważany za jeden z głównych rodzajów energii. glikogen, dalej o tym trochę więcej - jest to forma przechowywania Glukoza. Przychodzący Glukozałącząc się w łańcuch tworzy polisacharyd - glikogen. Który jest przechowywany w mięśniach i wątrobie.
Do intensywnej pracy mięśniowej w warunkach niedoboru tlenu energia wystarcza na około 60-120 sekund. W tym czasie, w wyniku mechanizmu glikolizy beztlenowej, glukoza rozkładana jest do mleczanu lub kwasu mlekowego. Następnie włącza się mechanizm tlenowej glikolizy (rozpad glukozy do końcowych produktów rozkładu z uwolnieniem maksymalny numer energia). Im bardziej wytrenowany sportowiec, tym wcześniej uruchamiany jest proces tlenowej glikolizy i tym mniej mleczanu lub kwasu mlekowego gromadzi się w wątrobie. Oznacza to, że proces zakwaszania mięśni następuje PÓŹNIEJ, a my biegamy DŁUŻEJ.
glikogen
glikogen tworzy rezerwę energii. Jeśli spojrzeć na to liniowo, to 1 jednostka glikogenu zawiera mniej kalorii niż np. energia uwolniona z 1 jednostki spalonego tłuszczu. Tak, już pamiętamy, że na 1 kcal z tłuszczu potrzeba 30% więcej tlenu. A jednak!
Zbiory glikogen znajduje się w wątrobie, ale mięśnie też wiedzą, jak ją przechowywać glikogen, i to w dużych ilościach. Po kilku godzinach akcji glikogen koniec i Insulina spada do krwi.
Ale nasz organizm zawsze ma plan B!
glukagon
Plan B – trzustka produkuje kolejny potężny hormon tzw glukagon. On jest antagonista insuliny i w konsekwencji podnosi poziom Glukoza we krwi. glukagon zdolne do przekształcania aminokwasów (białek) w glukoza!
Mózg również potrzebuje energii do pracy. Tutaj Glukoza też się przyda! Mózg nie wie, jak uzyskać energię z tłuszczów, ale może Glukoza a on nawet nie potrzebuje Insulina.
Łapiesz łańcuch?
Glukagon -> Wzrost glukozy -> Ładowanie baterii mózgu
Ok, mózg pracuje. Jednak insulina jak nie było i nie, to jak biegać? Na tłuszczu!
glukagon stymuluje przetwarzanie tłuszczów. glukagon wpływa na receptory, które przyczyniają się do pozyskiwania energii z tłuszczów, a im bardziej wytrenowana osoba, tym tych receptorów ma więcej. Długoterminowy trening ma na celu rozwój i wzrost liczby receptorów, na które może wpływać glukagon. Większa liczba receptorów pozwala zaoszczędzić węglowodany na ostatnie kilometry dystansów maratonu.
Schemat interakcji Glukoza oraz insulina:
Jak działa glukagon
Na zdjęciu: Christian De Duve
Już w odległych latach pięćdziesiątych Christian De Duve badał glukagon oraz Insulina przeprowadził eksperymenty na komórkach szczura i zauważył, że pod wpływem glukagon nieznane wcześniej organelle zaczęły pojawiać się w komórkach wątroby, które później nazwał Lizosomy. Zasugerował również, aby te Lizosomy mają za zadanie generować energię ze śmieci zawartych w komórkach.
Okazało się, że dopóki komórka ma wystarczającą ilość energii - Lizosomy nie zbieraj śmieci. Marker obecności energii dla komórki jest wciąż ten sam - Insulina. Jest Insulina – Lizosomyśpią. Pewnego razu Insulina kończy się - glukagon daje sygnał Lizosomy rozpocząć wyrzucanie elementów bezużytecznych w komórkach. Tak działa autofagosom, a Christian De Duve nazwał ten proces autofagia.
Śmieci Christian De Duve wzywa uszkodzoną łódź podwodną składniki komórkowe i niewykorzystane białka.
W naszym organizmie codziennie powstaje ogromna liczba komórek, które mogą zawierać chore, słabe, błędne, niestandardowe i niepotrzebne składniki komórkowe. W efekcie komórki zaczynają nieprawidłowo funkcjonować i mogą prowadzić do choroby Alzheimera, Parkinsona lub choroby onkologiczne. Dlatego bardzo ważne jest, aby pozbyć się śmieci, a Autofagia pomaga organizmowi być zdrowszym. Okazuje się, że tak autokanibalizm.
Jak rozpocząć autofagię
Biegać można na dwa sposoby Autofigia:
- Głód
Biegać
Wróćmy do biegania na pusty żołądek. Prawdopodobnie już rozumiesz to połączenie. Iść rano na trening, bez jedzenia przed bieganiem insulina bardzo mało w organizmie. Więc glukagon Z Lizosomy rozpocząć działalność znacznie wcześniej, niż gdybyśmy przed treningiem dorzucili owsiankę lub parę kanapek. Możesz oczywiście zacząć autofagia oraz podczas treningu, przed którym jadłeś. Ale wtedy uruchomienie zajmie znacznie więcej czasu, aż Insulina, znowu się nie skończy.
Głód
Może również powodować wzrost glukagon, ale jest znacznie wolniejszy niż podczas biegu. Częste posiłki, o których nieustannie słyszymy ze wszystkich źródeł, wręcz przeciwnie, pomagają utrzymać poziom insulina we krwi, co nie pozwala na rozpoczęcie procesów autofagii. Konieczne jest dalsze i dogłębne badanie, jak prawidłowo pościć, aby odnieść korzyści z postu.
Maraton i autofagia
Połączmy to wszystko w spójny scenariusz przebiegnięcia maratonu.
Po około 2 godzinach od uruchomienia zapasy się wyczerpały Glukoza oraz glikogen, poziom zaczyna rosnąć glukagon, tłuszcze zaczynają się rozkładać zamieniając w energię. glukagon rozpocznie proces autofagia, śmieci płoną, komórki się cieszą! Ty, jak maratończyk, kilka dni po starcie - jak nowy!
Wracając do początku mojego artykułu, chcę powiedzieć - tak, być może muszę zaopatrzyć się w Glycogen, ale mój organizm i ja będziemy szczęśliwi, gdy go zabraknie.
Czy długotrwałe ćwiczenia są bezpieczne dla insulinooporności?
Zacznijmy od tego, że insulinooporność to problem z dostaniem się insuliny do komórek organizmu.
Przyczyn problemów z przedostawaniem się insuliny do komórek może być kilka. Jeśli oglądałeś powyższy film, znasz już co najmniej 3:
- Problemy z produkcją insuliny
- Problemy z ruchem glukozy
- Coś jest nie tak z receptorami komórkowymi
Powodów, które mogą sprowokować przyczyny problemów z przedostawaniem się insuliny do komórek jest jeszcze więcej (przepraszam za tautologię, mam nadzieję, że jest to jasne). Ale wyobraź sobie, że regularnie i niepotrzebnie otwierasz i zamykasz drzwi szafki kuchennej. Czy zgadzasz się, że zacznie skrzypieć znacznie wcześniej, niż gdyby był otwierany w razie potrzeby?
Podsumowując, wracając do bezpieczeństwa biegania na niskim poziomie insuliny, chcę powiedzieć, że nie tylko jest to bezpieczne, ale także, jak okazuje się przydatne. W razie czego, zawsze noś ze sobą duży żel Nutrend.
Ministerstwo Zdrowia LPR Instytucja Państwowa LPR „Ługański Państwowy Uniwersytet Medyczny im. św. Łukasza” Katedra Histologii, Cytologii i Embriologii dms, prof. Kashchenko Svetlana Arkadievna Temat: „Śmierć komórki: autofagia i jej rola w karcynogenezie” Przygotował: M.A. Shilov studentka Wydziału Lekarsko-Dentystycznego II kl. 46 gr. Promotor: Kandydat Nauk Medycznych, dr hab. Kuveneva O.N. Ługańsk 2018
Laureat nagroda Nobla Doktorat z fizjologii lub medycyny w 2016 roku otrzymał Yoshinori Ohsumi „za odkrycie mechanizmów autofagii”.
1. Mikroautofagia - makrocząsteczki i fragmenty błony dostają się do lizosomu poprzez inwaginację jego błony. 2. Makroautofagia - tworzenie autofagosomów, które łączą się z lizosomami, tworząc autofagolizosomy. Makroautofagia jest kontrolowana przez specyficzne geny Atg (gen związany z autofagią) i bierze udział w procesie degradacji mitochondriów, retikulum endoplazmatycznego, peroksysomów, rybosomów, a także różnych białek, lipidów i RNA. 3. Autofagia zależna od białek opiekuńczych – ukierunkowany transport zdenaturowanych białek do lizosomów w celu ich degradacji, zachodzi za pomocą białek opiekuńczych Hsp70 i białek LAMP-2 (lizosomy związane z błoną białkową typu 2A).
Istnieją trzy główne szlaki regulujące autofagię: szlak sygnałowy PI3K klasy I (aktywowany w odpowiedzi na czynniki wzrostu), szlak sygnałowy PI3K klasy III (regulowany liczbą aminokwasów w komórce) oraz szlak sygnałowy LKB1/AMPK, który jest wrażliwy na poziom ATP. Jednym z głównych składników powyższych szlaków sygnałowych jest kinaza mTOR.
Autofagia: proces lizosomalnej degradacji materiału cytoplazmatycznego Typy: mikroautofagia, makroautofagia, autofagia zależna od opiekuna Etapy: inicjacja, elongacja, tworzenie autofagosomu, tworzenie autolizosomu
2 Japoński biolog komórkowy Yoshinori Ohsumi zdobył w 2016 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za odkrycie mechanizmów autofagii. 3 Intensywne badania w ciągu ostatnich 30 lat w biologii komórki, immunologii i medycynie doprowadziły do odkrycia różnych rodzajów śmierci komórkowej regulowanej zarówno ogólnymi, jak i specyficznymi szlakami sygnałowymi i realizowanej pod wpływem różnych czynników. Zgodnie z najnowszą klasyfikacją opublikowaną w 2012 roku istnieje 12 rodzajów śmierci komórkowej (4 główne i 8 dodatkowych). Do najczęstszych rodzajów śmierci komórek należą apoptoza, autofagia, keratynizacja i martwica. Wśród nietypowych opisano anoikis, paraptozę, piroptozę, paranekrozę, entozę, zwyrodnienie Wallera (wtórne zwyrodnienie włókien nerwowych), netozę, katastrofę mitotyczną. Apoptoza (kolejne greckie πόπτωσις opadanie liści) to regulowany proces zaprogramowanej śmierci komórki, w wyniku którego komórka rozpada się na oddzielne ciała apoptotyczne ograniczone błoną plazmatyczną. to proces śmierci komórki związany z naruszeniem integralności błony plazmatycznej, degradacją organelli, pęcznieniem i wakuolizacją komórki, kondensacją i niespecyficzną degradacją DNA. Autofagia to proces wykorzystania organelli komórkowych i makrocząsteczek, który jest niezbędny do recyklingu własnego materiału komórkowego, do różnicowania, rozwoju i utrzymania homeostazy organizmu. Anoiki dodatkowe to szczególny przypadek śmierci komórki na drodze apoptozy, która następuje w odpowiedzi na niewłaściwą adhezję komórki (połączenie z macierzą pozakomórkową) lub jej utratę. Pyroptoza jest rodzajem programowanej nekrotycznej śmierci komórki, w której w wyniku aktywacji kaspazy 1 dochodzi do naruszenia integralności błony komórkowej i szybkiego uwolnienia zawartości komórki na zewnątrz. paranekroza Kanibalizm komórkowy (CC) to zjawisko, w którym jedna komórka atakuje inną komórkę, co skutkuje powstawaniem struktur komórka w komórce. Szczególny przypadek CC - entoza (limfoblasty) Zwyrodnienie Wallera - dystrofia i dezintegracja włókien nerwowych, która występuje w przypadku uszkodzenia ciał komórkowych neuronów lub skrzyżowania nerwu oraz w wyniku utraty wpływu troficznego neuronów. Netosis to proces zaprogramowanej śmierci komórki, któremu towarzyszy uwolnienie pozakomórkowej pułapki neutrofili przez neutrofil Programowana śmierć komórki przez neutrofil Katastrofa mitotyczna to śmierć komórki w wyniku rażących naruszeń mitozy, takich jak opóźnienie chromosomu meta- i anafaza, K-mitozy itp.
4 Komórkę uważa się za martwą, gdy wystąpi jedno z następujących zdarzeń: - komórka utraciła integralność błony plazmatycznej; - komórka wraz z jądrem uległa fragmentacji na odrębne ciała; -martwa komórka lub jej fragmenty są absorbowane przez sąsiednie komórki (in vitro). 5 Podczas apoptozy zachodzi fragmentacja na ciała apoptotyczne, ale nie podczas autofagii. 6 Autofagia (z greckiego αυτος „jaźń” i φαγειν „jest”: samozjadanie) to komórkowy mechanizm utylizacji nadmiaru lub uszkodzonych białek, kompleksów białkowych i organelli komórkowych, dokonywany przez lizosomy tej samej komórki. 7Autofagia pełni kilka ważnych funkcji: 1. pozyskiwanie składników odżywczych podczas głodu 2. wspieranie homeostazy komórkowej i odporności komórkowej 3. pozbywanie się uszkodzonych organelli 8Bodźce do uruchomienia autofagii: 1. brak czynników wzrostu lub niedobór składników odżywczych 2. obecność uszkodzonych organelli (mitochondria, peroksysomów) 3. Stres oksydacyjny lub toksyczny 9 Oznaki autofagii Częściowa kondensacja chromatyny Piknoza jądra Brak fragmentacji jądra i komórki w późnych stadiach śmierci Wzrost liczby autofagosomów i autofagolizosomów Wzrost aktywności lizosomów Wzrost aparatu Golgiego
10Rodzaje autofagii Mikroautofagia - makrocząsteczki i fragmenty błony dostają się do lizosomu poprzez inwaginację jego błony (trawienie białek) Makroautofagia - tworzenie autofagosomów, które łączą się z lizosomami tworząc autofagolizosomy. Makroautofagia jest kontrolowana przez specyficzne geny Atg (gen związany z autofagią) i bierze udział w procesie degradacji mitochondriów, retikulum endoplazmatycznego, peroksysomów, rybosomów, a także różnych białek, lipidów i RNA. Autofagia zależna od białek opiekuńczych, ukierunkowany transport zdenaturowanych białek do lizosomów w celu degradacji, zachodzi za pomocą białek opiekuńczych Hsp70 i białek LAMP-2 (białko błonowe związane z lizosomem typu 2A). 11 Rodzaje autofagii na raz 12 Etapy autofagii 1. Inicjacja 2. Elongacja 3. Tworzenie autofagosomu 4. Tworzenie autolizosomu
13 Zidentyfikowano ponad 30 różnych genów i białek zaangażowanych w ten proces. Kompleks inicjatora służy jako jądro (podstawa) do rozpoczęcia składania de novo błony autofagosomalnej. Składa się z Beclin-1, białek z rodziny Bcl-2, kinazy Vps (Vacuolar Protein Sorting)-34 i Atg14L. W dalszym wzroście błony bierze udział duża liczba białek, ale główną rolę w tym procesie przypisuje się dwóm ubikwitynopodobnym układom koniugującym. Białko podobne do ubikwityny Atg12 koniuguje się z Atg5 poprzez Atg7 i Atg10. Powstały kompleks Atg5 – Atg12 oddziałuje z Atg16L1, a następnie bierze udział w wydłużaniu błony autofagosomalnej. Drugi układ sprzęgający wymaga obecności białka LC3I (białko 1 łańcucha lekkiego 3). Ponadto LC3I jest rozszczepiany przez proteazę Atg4B do LC3II, który po sprzężeniu z PE (fosfatydyloetanoloaminą) jest przekształcany w autofagosomalne białko związane z błoną, które jest bezpośrednio zaangażowane w tworzenie błony. Po zmontowaniu membrany opuszczają ją wszystkie białka biorące udział w tym procesie, z wyjątkiem LC3II. Atg2 i Atg18 są rekrutowani do usuwania transbłonowego Atg9. Mechanizmy dokowania (dokowania) i fuzji autofagosomu z autolizosomem są podobne do tych, które zachodzą podczas fuzji innych pęcherzyków. W procesach tych biorą udział białka SNARE (Vam3, Vam7, Vti1, Ykt6) i ich homologi, aw degradacji błony wewnętrznej (zewnętrzna łączy się z autolizosomem) proteinaza B i lipaza Atg15. 14 Regulacja autofagii Istnieją trzy główne szlaki regulacji autofagii: szlak sygnałowy klasy I PI3K (3-kinaza fosfoinozytydu) (aktywowany w odpowiedzi na czynniki wzrostu) szlak sygnałowy klasy III PI3K (3-kinaza fosfoinozytydu) ( regulowany przez liczbę aminokwasów w komórce) szlak sygnałowy LKB1/AMPK (kinaza B1 (LKB1) jest białkiem kontrolującym wzrost komórek i metabolizm tkankowy kinaza białkowa aktywowana przez AMP), który jest wrażliwy na poziom ATP. Jednym z głównych składników powyższych szlaków sygnałowych jest kinaza mTOR. 15 zaraz obok
16 Ponadto autofagia jest ważnym uczestnikiem procesów różnicowania i transformacji komórek, starzenia, kancerogenezy, embriogenezy, metabolizmu, odpowiedzi immunologicznej, kardiomiopatii, głodu, hematopoezy itp. Wiadomo, że najważniejszą właściwością komórek nowotworowych jest hamowanie w nich apoptozy.Unikanie apoptozy radykalnie zwiększa żywotność komórki nowotworowej, czyniąc ją mniej wrażliwą na przeciwnowotworowe czynniki odpornościowe i działanie terapeutyczne.Komórki nowotworowe charakteryzują się zmianami genetycznymi prowadzącymi do osłabienia różnych szlaków indukcji apoptozy.Rola autofagia w kancerogenezie została ustalona i potwierdzona. Nie można jednak nie zauważyć niespójności danych literaturowych na temat jej roli w transformacji nowotworowej. Z jednej strony proces autofagii powinien sprzyjać rozwojowi i przeżywalności komórki nowotworowe, pozbawiając je zbędnych cząsteczek, działając w ten sposób jako promotor powstawania guza. Z drugiej strony istnieją wystarczające dowody na to, że autofagia może stać się supresorem guza. Na przykład ekspresja egzogennego Beclin-1 (jeden z głównych regulatorów mechanizmy molekularne autofagia) zmniejsza zdolność proliferacyjną komórek nowotworowych in vitro, a także ich potencjał rakotwórczy in vivo. Innym dowodem na supresorową funkcję autofagii jest fakt, że myszy heterozygotyczne, u których jeden allel genu Beclin1 jest inaktywowany, są podatne na spontaniczny rozwój nowotworów, na przykład gruczolakoraka płuc i wątroby. Należy zauważyć, że autofagia jest ważna nie tylko na etapie transformacji komórek, ale także w procesach progresji nowotworu, czyli inwazji i przerzutów. Możliwe mechanizmy wpływu autofagii na procesy kancerogenezy przedstawiono na ryc. 3. 6. Po pierwsze, wiele badań wykazało, że tłumienie autofagii prowadzi do gromadzenia się uszkodzonych mitochondriów i agregatów białkowych w komórce. Pociąga to za sobą kaskadę zdarzeń, takich jak stres oksydacyjny, uszkodzenie DNA i niestabilność genomu, które ostatecznie sprzyjają transformacji komórek w komórki nowotworowe. Drugi potencjalny mechanizm udziału autofagii w karcynogenezie opiera się na fakcie, że jeśli apoptoza jest zablokowana w komórkach nowotworowych, tłumienie autofagii powoduje śmierć komórki poprzez martwicę. Prowadzi to do rozwoju ogniska zapalnego z przyciąganiem różne komórki, takie jak makrofagi, które przyczyniają się do powstawania i wzrostu guza litego. Ostatnie badania wykazały, że autofagia jest również wymagana do starzenia wywołanego onkogenem. Starzenie się wydaje się etapem nieodwracalnego zatrzymania cykl komórkowy ograniczenie procesu podziału uszkodzonej komórki. Wykazano, że autofagia jest aktywowana podczas starzenia spowodowanego onkogenami i uszkodzeniem DNA, co zapobiega transformacji komórek i potwierdza supresorową funkcję autofagii w karcynogenezie. Ponadto należy zwrócić uwagę na funkcję promotora autofagii w karcynogenezie. W przeciwieństwie do normalnych komórek nowotworowych, mają większe zapotrzebowanie na składniki odżywcze i tlen ze względu na ich nieograniczoną proliferację. W przypadku braku niezbędne substancje występuje u nich niedotlenienie i stres metaboliczny, co jest szczególnie charakterystyczne dla słabo unaczynionych guzów litych. Tak więc w komórkach wewnątrz guza następuje wzrost autofagii w porównaniu z komórkami powierzchniowymi, co pomaga im uniknąć śmierci. Ponadto promujący efekt autofagii występuje w późnych stadiach progresji nowotworu podczas inwazji i przerzutów. Na przykład, gdy komórka nabłonkowa odłącza się od macierzy zewnątrzkomórkowej, aktywowany jest proces autofagii, który pomaga komórce uniknąć anoikis, co służy warunek konieczny rozprzestrzeniać się poza główną witrynę. Autofagia odgrywa ważną rolę w ochronie komórek nowotworowych przed chemioterapią, pomagając im uniknąć apoptozy, która w niektórych przypadkach przyczynia się do progresji choroby.
18Wnioski: Autofagia: proces lizosomalnej degradacji materiału cytoplazmatycznego Występuje: mikroautofagia, makroautofagia, autofagia zależna od opiekuna Etapy: inicjacja, elongacja, tworzenie autofagosomu, tworzenie autolizosomu.
Fima Sobak była niewątpliwie kulturalną dziewczyną...
Znała jedno słowo...
To było bogate słowo: homoseksualizm.
Ilf i Pietrow
Cóż, my, podążając za Fimą, zastanowimy się dzisiaj, co oznacza równie bogate słowo AUTOFAGIA
Ważnym procesem w uważnej praktyce postu jest zrozumienie procesu autofagii. Oczywiście możesz głodować nawet bez tej wiedzy, oczywiście nie będzie gorzej ani lepiej. Ale wiedza to potęga, jak zawsze powtarzam. Im bardziej jesteś świadomy, tym lepiej rozumiesz procesy zachodzące w organizmie w określonych przypadkach i generalnie łatwiej, zdrowiej i dłużej żyjesz.
Nawet w zdrowym ludzkim ciele komórki są stale uszkadzane jako normalna część procesy metaboliczne. Co możemy powiedzieć, gdy żyjemy w naszej surowej ekologii i braku składników odżywczych na rzecz węglowodanów (w ramach starej propagandy).
Wraz z wiekiem mamy do czynienia z coraz większą degradacją i uszkodzeniami komórek.
I tutaj pierwszym i najprawdopodobniej jedynym sposobem walki ze „starością” jest autofagia.
Ona, podobnie jak Chip i Dale, spieszy na ratunek, uwalniając organizm od uszkodzonych komórek, od starzejących się komórek, od komórek, które nie działają już we właściwym zakresie, ale nie opuszczają ciała z tego czy innego powodu.
Powodem, dla którego należy usuwać starzejące się, uszkodzone i zmutowane komórki, jest to, że mogą się do tego przyczynić procesy zapalne i występowaniem różnych chorób.
Wcześniej, jakieś 100-150 lat temu, tak było w przyrodzie, proces głodu jest naturalnie nieodłącznym elementem człowieka. Ale nasza współczesna, „świeża” cywilizacja to wszystko zabiła, rodząc zamiast rozsądnego człowieka (czyli Homo sapiens), człowieka jedzącego, bezmyślnego Konsumenta z Wielka litera, absolutnie nie myśląc o konsekwencjach swojego lekkomyślnego stosunku do ciała. Jest źle, oczywiście, to wszystko. Ale każdy może działać, zwłaszcza z własnym ciałem, jak mu się podoba.
Zobaczmy, co jest autofagia z naukowego punktu widzenia.
Słowo „autofagia” zostało ukute nieco ponad czterdzieści lat temu i pochodzi od greckich słów „auto” (oznaczające „ja”) i „fagia” (oznaczające pożywienie). Obwinianie siebie, po rosyjsku.
autofagia- uporządkowany i regulowany proces w organizmie, który niszczy i przetwarza składniki komórkowe. Naukowcy w to wierzą autofagia jest mechanizmem przetrwania, czyli sposobem, w jaki organizm sprytnie reaguje na stres w celu samoobrony.
A oto dokładny cytat z prac naukowych:
« autofagia- proces lizosomalnej degradacji materiału cytoplazmatycznego. Opisany niemal równocześnie z apoptozą, ale jako wariant alternatywnej śmierci komórki, proces autofagii ma bardziej złożone znaczenie biologiczne.
apoptoza, na przykład, jest znany od 1972 roku, odkryty przez Johna Kerra.
*apoptoza- programowana śmierć komórki, w wyniku której komórka rozpada się na odrębne ciała apoptotyczne, ograniczone błoną plazmatyczną. Fragmenty martwej komórki są szybko „zjadane” przez makrofagi lub sąsiednie komórki, omijając rozwój reakcji zapalnej.
I to też nie jest straszne, ani apoptoza, ani autofagia nie są jakimś przerażającym procesem kanibala. To tak, jakbyś miał ulubiony samochód, ale przez lata był poobijany, zardzewiały, części się zepsuły.
Albo np szafki kuchenne, na jednej drzwi już trzymają się smarkami, nieważne jak bardzo to naprawisz, w drugiej półki odpadły, zjadły je termity, tam było porysowane, tu było sfatygowane, tu poluzowany (i rzeczywiście stary już nie modny)....
A zanim kupisz nowy samochód lub te same schowki, stary trzeba wyrzucić, mimo że twój ulubiony był i wydawałby się przydatny. Ale nie. Ze starego śmietnika zawsze zostają same problemy, a to wysysa więcej czasu i pieniędzy niż przynosi korzyści.
Tak samo jest z ciałem, proces jest ten sam, stare śmieci są usuwane, aby zrobić miejsce na nowe - to apoptoza.
Z drugiej strony, jeśli w aucie np. bok był tylko wgnieciony lub porysowany, albo jakaś część się zepsuła, ale maszyna i tak jest wow, dobrze. W schowku tylko drzwi nagle odpadły, wtedy nie ma co wyrzucać całości, można tylko wymienić części - to autofagia.
Takie zjawisko jak autofagia została odkryta bardzo niedawno, a badania na zwierzętach były w stanie zaobserwować, w jaki sposób autofagia może odmłodzić i promować długowieczność, korzystnie wpływa na układ nerwowy, układ odpornościowy, serce, metabolizm i ogólną funkcję organizmu.
I jak się okazało w toku kolejnych badań, jedynym sposobem na wywołanie wysokiej jakości i długotrwałej autofagii w organizmie jest praktyka głód.
Wiemy to glukagon jest antagonistą insulina Jeśli insulina idzie w górę, glukagon spada. A z powrotem kiedy insulina wtedy spada glukagon wchodzić. Wiemy, że proces jedzenia, czyli kiedy jedzenie w nas wchodzi, nasila się insulina - glukagon, odpowiednio, nie działa. A kiedy nie jemy (w szczególności głodujemy), poziom insuliny spada lub produkcja insuliny w ogóle się nie włącza, glukagon.
To na głodzie wysoki poziom glukagon zapewnia uruchomienie procesów autofagii – to esencja oczyszczania komórkowego. Organizm rozpoznaje stare komórki, zaznacza je, a następnie niszczy.
Wszystkie te wadliwe, zmutowane lub stare komórki to dokładnie te same śmieci, które trzeba wyrzucić, to jest przyczyna starzenia się organizmu.
Jednak proces autofagii na głodówce (a mianowicie na poście) to nie tylko zjadanie starych i chorych komórek, proces ten stymuluje również produkcję Wzrost hormonu, co z kolei rozpoczyna produkcję nowych, młodych komórek – czyli głodząc się, całkowicie odnawiamy nasz organizm.
Jak powiedziałem powyżej, wszystko jest bardzo proste, jak w życiu: zanim pojawią się nowe rzeczy, musimy pozbyć się starych. Nie kupisz nowych mebli i postawisz obok starego?!
Proces niszczenia jest nie mniej ważny niż proces tworzenia, wszystko jest tutaj ważne, głód odwraca proces starzenia, zastępując stare szczątki komórkowe nowymi strukturami.
Straszna myśl, że komórki zjadają się nawzajem, przeraża „kruche umysły”. Wiele osób zadaje sobie pytanie, czy jest szkodliwa, czy korzystna dla organizmu.
Tak, zdecydowanie jest dobrze! Jak wspomniano powyżej - autofagia proces „samoodżywiania się”, który może wydawać się dość przerażający, ale w rzeczywistości jest normalnym sposobem przeprowadzania procesów odnowy komórkowej organizmu.
Tak właściwie, autofagia tak przydatny, że obecnie nazywany jest „kluczem do zapobiegania chorobom takim jak np rak, neurodegeneracja, kardiomiopatia, cukrzyca, choroby strwątroba, choroby autoimmunologiczne oraz infekcje„i” eliksir młodości.
Dlaczego eliksir młodości? Tak ponieważ - autofagia ma wiele zalet przeciwstarzeniowych, ponieważ pomaga rozkładać i ponownie wykorzystywać uszkodzone składniki, które występują w wakuolach (przestrzeniach) w komórkach. Innymi słowy, proces autofagii zasadniczo polega na wykorzystaniu odpadów wytwarzanych wewnątrz komórek, tworząc nowe materiały budowlane, które pomagają w naprawie i regeneracji.
Yoshinori Osumi
Dzięki ostatnim badaniom i właściwie towarzyszu Yoshinori Osumi(nie będę tu o nim pisać, bo cały internet jest już zaśmiecony jego dokonaniami), to już wiemy autofagia ważne dla "oczyszczenia" organizmu i ochrony przed negatywne konsekwencje stres.
Jednak naukowcy nadal podkreślają, że dokładnie tak działają procesy autofagia dopiero zaczyna być rozumiana. Nie wszystko zostało jeszcze w pełni zbadane.
Po co tam, kiedy dopiero zaczęli poważnie badać tę sprawę. Dlatego zawsze denerwuje mnie, że nikt jeszcze poważnie nie zbadał procesów długotrwałego postu. Nikt w ogóle. Wszystko to opiera się na pracy naukowej Nikołajewa, ale on po prostu nie miał nowoczesnych możliwości, nie mógł badać, co i jak dzieje się w komórkach. Mam nadzieję, że będą zajęci.
Ale wracając do autofagii.
W procesie autofagii stare, chore i „przestarzałe” lub niedziałające części komórek rozkładają się na aminokwasy, których ilość wzrasta już na samym początku procesu głodzenia.
Uwzględniono trzy etapy recyklingu „śmieci”:
Aminokwasy są dostarczane do wątroby w celu glukoneogenezy, rozkładane na glukozę w cyklu kwasu trikarboksylowego (TCA) i stają się dalszymi budulcami nowych białek.
Poza tym oni też są zaangażowani Lizosomy, który może rozbić duże uszkodzone struktury, takie jak mitochondria, a następnie pomóc w transporcie tych uszkodzonych części do produkcji paliwa.
Podsumowując ten złożony proces, uszkodzony materiał musi najpierw zostać przetransportowany do lizosomu, następnie zdekonstruowany, a następnie odesłany do ponownego użycia.
Naukowcy sugerują (i planują dokładniej zbadać te obszary), że niektóre z najważniejszych korzyści autofagii obejmują ważne rzeczy, takie jak:
Dostarczanie komórkom molekularnych bloków budulcowych i energii
Przetwarzanie uszkodzonych białek, organelli i agregatów
Regulacja funkcji mitochondriów w komórkach, które wytwarzają energię, ale mogą zostać uszkodzone przez stres oksydacyjny
Oczyszczanie uszkodzonej retikulum endoplazmatycznego i peroksysomów (części komórek).
Ochrona system nerwowy i promowanie wzrostu komórek mózgowych i komórki nerwowe. Autofagia poprawia funkcje poznawcze, strukturę mózgu i neuroplastyczność.
Wspomaga wzrost komórek serca i stanowi ochronę przed chorobami serca
Wzmocnienie odporności poprzez eliminację patogenów wewnątrzkomórkowych
Ochrona przed nieprawidłowo sfałdowanymi, toksycznymi białkami, które przyczyniają się do wielu chorób amyloidowych (patologiczne zmiany w mózgu)
Ochrona stabilności DNA
Zapobieganie uszkodzeniom zdrowych tkanek i narządów (martwica)
Potencjalnie zwalczanie chorób neurodegeneracyjnych, raka i innych złożonych chorób.
Ogromna lista, ale jak dotąd wszystko jest w toku.
………..
Istnieje kilka różnych rodzajów autofagii:
mikroautofagia, makroautofagia oraz Autofagia opiekuńcza.
Proces autofagii
Ludzie nie są jedynym gatunkiem, który czerpie korzyści z autofagii. W rzeczywistości autofagię zaobserwowano u drożdży, pleśni, roślin, robaków, much i ssaków. Większość dotychczasowe badania nad autofagią dotyczą szczurów i drożdży. W genetycznych badaniach przesiewowych zidentyfikowano co najmniej 32 różne geny związane z autofagią (Atg). Badania wciąż pokazują, że proces autofagiczny jest bardzo ważną odpowiedzią na głód i stres u wielu gatunków.
Jednak pierwsze dwa rodzaje autofagii występują tylko w pleśniach, drożdżach, roślinach, muchach i robakach i tak dalej. i są uważane za typy nieselektywne, to znaczy mogą zniszczyć to, czego w ogóle nie powinny mieć.
Ze względu na swoją „nieselektywność” autofagia może być sposobem na samobójstwo komórki. W tym przypadku wszystkie organelle komórki są trawione, pozostawiając tylko pozostałości, które są wchłaniane komórki odpornościowe- makrofagi.
Istnieje jednak najbardziej „magiczny” trzeci typ autofagii.
Trzeci rodzaj to Autofagia opiekuńcza, jest uważany za całkowicie selektywny.
Oznacza to, że organizm celowo denaturuje uszkodzone komórki i wysyła je, jak już opisano powyżej, do lizosomów, aż zostaną całkowicie strawione. A ten rodzaj autofagii jest unikalny dla ssaków.
Wyzwalaczem procesu autofagii jest stres - głód, ekstremalna aktywność fizyczna oraz pewne procesy oksydacyjne i toksyczne.
Naukowcy uważają, że autofagia jest związana z apoptozą (śmiercią komórki, która występuje jako normalna i kontrolowana część wzrostu lub rozwoju organizmu).
Udowodniono, że nasza (ssakowa) selektywna autofagia jest nieomylna w usuwaniu określonych „złych” organelli, rybosomów i agregatów białkowych z organizmu. W tej chwili nie ma jeszcze wyraźnych dowodów na to, że autofagia lub apoptoza kontroluje inne procesy. Ale niektóre badania to wykazały autofagia jest mechanizmem śmierci komórki niezależnej od apoptozy.
Cytat z pracy naukowej:
« autofagia może być indukowana reaktywnymi formami tlenu, promieniowaniem jonizującym, niektórymi lekami przeciwnowotworowymi, zaprzestaniem działania czynników wzrostu, a zwłaszcza spadkiem zawartości aminokwasów i ATP w cytosolu. W ostatnich 3 przypadkach autofagia jest uruchamiana jako mechanizm kompensacyjny, który dostarcza komórce składniki odżywcze ze źródeł endogennych. Paradoks zjawiska autofagii polega również na tym, że może ona działać nie tylko jako wariant realizacji programu tanatogennego, ale wręcz przeciwnie, jako program przeżycia komórki. Wykazano, że jeśli po aktywacji apoptozy rozpocznie się proces autofagii, to zaprogramowana śmierć zostanie anulowana.».
Czyli okazuje się, że autofagia faktycznie może uruchomić program śmierci na odwrót?!
I to jest jeden z powodów, dla których aktywnie bada się związek między apoptozą a autofagią.
W związku z wzajemnym oddziaływaniem tych dwóch ważnych procesów na siebie współpracownicy uważają, że autofagia może naprawdę pomóc w leczeniu nowotworów i chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera, ze względu na jego zdolność do modulowania śmierci komórkowej.
Niektóre z najstraszniejszych konsekwencji gromadzenia „śmieci” przez komórki to choroba Alzheimera i rak.
Konkretnie, w przypadku choroby Alzheimera dochodzi do nagromadzenia nieprawidłowych białek, które niszczą komórki mózgowe - beta-amyloidów lub białek tau, co prowadzi do demencji. Naukowcy rozsądnie założyli i obecnie badają, że proces autofagii, który jest w stanie oczyścić komórki ze starych białek, może również zapobiegać rozwojowi choroby.
Sami naukowcy mówią: autofagia może działać jako ważny program terapeutyczny, chroniąc zdrowe komórki i usuwając szkodliwe”.
„...W przyszłości będziemy mogli wykorzystywać procesy autofagii zarówno do ochrony komórek, których nie chcemy zabijać, jak i do zabijania i usuwania chorych komórek”.
Lizosom „zjada” komórkę
Autofagia jest aktywna we wszystkich komórkach, ale jak już się dowiedzieliśmy, jest indukowana tylko w odpowiedzi na silny stres lub brak składników odżywczych (głód).
Jak ta wiedza może pomóc nam, zwykłym śmiertelnikom, że tak powiem, obywatelom. To, co może nam pomóc, to to, że jesteśmy w stanie (i uważam, że powinniśmy) używać „dobrych stresorów”, takich jak ćwiczenia i tymczasowe ograniczenie jedzenia (głód), aby aktywować procesy autofagiczne w organizmie. Obie te strategie łączą się z korzyściami, takimi jak kontrola wagi, hamowanie chorób związanych z wiekiem, aw rezultacie długowieczność.
Jeśli chodzi o praktyczne zastosowanie tej wiedzy, a konkretnie sposobu życia, nawyków i sposobu odżywiania się, to sterowana przez nas strategia „dietetyczna”, jedyna w swoim rodzaju, zdolna do uruchomienia procesu autofagii –.
Głód- to najprostsza koncepcja, która nie wymaga od Ciebie żadnych dodatkowych kosztów: powstrzymujesz się od jedzenia przez określony czas, praca trzustki ustaje, co oznacza wydzielanie insuliny, a po zużyciu „zapasu” glikogenu , włącza się proces autofagii, jako reakcja na brak składników odżywczych.
Darmowy sposób diagnozowania, leczenia chorób i przedłużania życia.
Badania pokazują, że post trwający od 24-48 godzin do 7 dni ma prawdopodobnie najsilniejsze efekty.
Tutaj jak zawsze będę oburzony, bo opracowań jest więcej długi termin Do dziś nie ma głodu, chociaż udało się nawet zrobić trend z głodu.
Amerykańscy naukowcy byli kiedyś najbardziej brutalnymi przeciwnikami głodu w ogóle, zastraszając ignoranckich obywateli śmiercią. Teraz zezwolili na post, nie minęło nawet sto lat, co najmniej 1-3-7-14 dni, dzięki nim i kłaniają się ziemi))). Ale znowu myśleli, że długie posty trwające dłużej niż jeden, maksymalnie dwa tygodnie, są również obarczone straszne konsekwencje, rodzaj zespołu ponownego odżywienia.
Syndrom ten został opisany po drugiej wojnie światowej, kiedy więźniowie zostali zwolnieni z obozów koncentracyjnych. Tak więc duża liczba wyzwolonych zmarła zaraz po wyzwoleniu, gdy tylko zaczęto ich karmić. Zmarł od karmienia! I to prawda.
Ale tutaj jest zupełnie inna historia. Przede wszystkim nie chcieli głodować. Po drugie, nie głodowali, ale jedli bardzo słabo i słabo, naruszając wiele procesów trawiennych itp.
I nic ich nie karmiło...
Nie mogą żyć w pokoju, dajcie im coś do straszenia ludzi.
Wydaje się, że odkryli korzyści, a nawet dali Nobla i już zrobili z tego trend, ale nadal mnie przerażają.
Krótko mówiąc, cieszymy się, że przynajmniej takie badania istnieją! A to już jest ogromne osiągnięcie i ogromny krok w kierunku przyszłych badań i zrozumienia.
Ale wracając do pytania, kiedy autofagia zaczyna działać.
Co dziwne, mimo badań nikt nie jest w stanie podać dokładnych liczb, jedni mówią po 12 godzinach, inni - 24, jeszcze inni podają 48. Niezrozumiany.
Ale dalej osobiste doświadczenie Mogę powiedzieć, że nie działa po 12, 24 lub 48.
Rozpoczyna się proces, ten sam, który wcześniej nazywał się „ przejście na odżywianie endogenne", i teraz autofagia, w ciągu trzech dni, czyli wtedy, gdy zapasy glikogenu całkowicie się wyczerpią i organizm musi teraz znaleźć, co jeść.
Dla niektórych takie zapasy to jakoś za dużo i dopiero czwartego czy piątego dnia tak się dzieje.
IF (intermittent fasting), który jest obecnie tak bardzo promowany, jest bardzo, bardzo dobry, ale nie dotyczy autofagii. Chociaż, mogę się mylić. Jednak naukowcy nie rozumieją mnie w tej kwestii: co jest trudne, jeśli już badasz proces, powiedzieć konkretnie, kiedy, do cholery, się zaczyna i kiedy się kończy. Aby wyjaśnić osobie, ile ma głodować i ile dni lub tygodni powinien głodować, a ile nie. Co jest łatwiejsze...
Czego się boją (a może ktoś zabrania?), że wszyscy zaczną głodować i nie przestaną? Czy cały przemysł spożywczy i farmaceutyczny upadnie?
Tak czy siak.
Naukowcy twierdzą, że dieta ketogeniczna (dieta bogata w tłuszcze i prawie zero węglowodanów) działa podobnie do postu.
Keto polega na pozyskiwaniu 75-80% dziennych kalorii z tłuszczu i nie więcej niż 5-10% kalorii z węglowodanów.
Mówią, że zmusza to organizm do przejścia przez poważne zmiany, gdy zmieniają się procesy metaboliczne, tak że organizm zaczyna wykorzystywać tłuszcz jako paliwo zamiast glukozy z węglowodanów.
W odpowiedzi na takie ścisłe ograniczenie węglowodanów organizm zaczyna wytwarzać ketony, które między innymi posiadają wiele właściwości ochronnych. Badania pokazują, że ketoza, podobnie jak głód, może (?) wywoływać autofagię, która pełni funkcje neuroprotekcyjne.
Na przykład w badaniach na zwierzętach zaobserwowano, że szczury karmione dietą ketogeniczną w celu przejścia na autofagię zmniejszają uszkodzenia mózgu podczas i po napadach.
(Dziwne badania... Ale my, Mikołaj II, nie jesteśmy naukowcami i nie możemy ich bardzo surowo oceniać)...
Jednak tutaj ponownie uzasadnione jest założenie, że jeśli autofagia jest włączona na diecie ketonowej, a także na czczo, to nie można jej stosować stale, a jedynie w celach leczniczych i przez bardzo krótki czas. Kibice jednak nie będą przekonani. Niektórzy nawet twierdzą, że są na keto od 15 lat, chociaż pojawiło się to pięć lat temu….
Inne " dobry stres”, która może powodować autofagię, naukowcy twierdzą, że jest to ciężki wysiłek fizyczny. W szczególności wielogodzinne podnoszenie ciężarów i bieganie w maratonach.
Jedno z ostatnich badań wykazało, że „trening wyzwala autofagię w wybranych narządach zaangażowanych w regulację metaboliczną, takich jak mięśnie, wątroba, trzustka i tkanka tłuszczowa”.
Chociaż ćwiczenia mają wiele zalet, w rzeczywistości są formą stresu, ponieważ niszczą tkanki, powodując ich regenerację i wzmocnienie. Nie jest do końca jasne, ile ćwiczeń jest potrzebnych, aby włączyć lub przedłużyć momenty autofagii, ale badania sugerują, że ciężkie, intensywne ćwiczenia są prawdopodobnie najbardziej korzystne.
W tkanki kostne i tkanki mięśnia sercowego, po 30 minutach treningu mogą (?) się włączyć procesy autofagii.
Podobnie jak bieganie maratońskie, które usuwa z organizmu cały zapas glikogenu w trybie wzmocnionym, niemal natychmiast i dosłownie po 3-4 godzinach maratonu rozpoczyna się proces autofagii. Ciekawy. Ale kto może biegać przez cały dzień, z wyjątkiem profesjonalnych sportowców ...
Oznacza to, że okazuje się, że podnoszenie ciężarów podczas postu powinno wykazywać silniejsze efekty autofagiczne niż sam post i ćwiczenia.
Czy można ćwiczyć podczas postu?
Wcześniej, nawiasem mówiąc, podnoszenie ciężarów podczas postu było mocno odradzane, uzasadniając to tym, że „zjada” mięśnie. Teraz okazało się, że ani mięśnie, ani zdrowe tkanki w ogóle nie cierpią i nie podlegają żadnym negatywnym konsekwencjom.
Teraz możemy śmiało powiedzieć - JEST MOŻLIWE. Wygłodniała ćwicząca osoba może nawet czuć się bardziej energiczna niż w normalnym stanie „niegłodnym”.
Naukowcy twierdzą teraz, że nawet pacjenci z rakiem mogą, a nawet muszą głodować i dawać z siebie wszystko aktywność fizyczna tak, aby jeśli nie zahamować raka, to przynajmniej zmniejszyć objawy i złagodzić przebieg choroby. Ale zaleca się, aby najpierw omówić to z lekarzem. Hm.
I jeszcze jedno istotne cechy autofagii, zdaniem badaczy, to jej właściwości przeciwstarzeniowe, odmładzające organizm i przedłużające życie.
Proces włączania autofagii jest jasny. Na czym polega zatrzymanie procesu?
Wyłączenie jest jeszcze łatwiejsze niż włączenie. Przycisk włączania/wyłączania jest JEDZENIE!
Gdy tylko glukoza lub białka dostaną się do organizmu, insulina jest natychmiast produkowana i razem lub pojedynczo wyłączają procesy samooczyszczania komórki. A to nie wymaga ich wielu. Na przykład nawet bardzo mała ilość pojedynczego aminokwasu leucyny zatrzymuje autofagię.
Łatwiej, jak mówią, nigdzie. Nie jedz - "włącz" autofagię, zjadłem - kliknąłem "wyłącz".
Tak więc autofagia jest bardzo wyjątkową właściwością postu, ponieważ nie dzieje się tak tylko przy ograniczeniu kalorii lub jakiejś szalonej diecie.
Kiedy mówię, że wiedza to potęga, podkreślam, że zrozumienie procesu pozwala z powodzeniem z niego korzystać.
Zrozumienie procesu postu i autofagii prowadzi nas z powrotem do naturalnego cyklu jedzenia-głodu-odżywiania-głodzenia, ale nie do zmiennych lub stałych prób przestrzegania różnych restrykcyjnych diet. Post i autofagia zapewniają nam silne oczyszczanie komórkowe w fazie postu i wzrost komórek w fazie karmienia, czyli to, co powinno być – harmonię i równowagę. A życie jest czym, to równowaga i harmonia...
Ale jest jeszcze jeden dar od naukowców.
Po procesie autofagii i po zakończeniu postu (a dokładniej tydzień po zakończeniu postu) organizm pilnie produkuje własne komórki macierzyste, które służą do zastąpienia „usuniętych defektów” i generalnie do przywrócić i odmłodzić organizm. Po zerwaniu z wprowadzeniem zewnętrznych, dawców, komórek macierzystych w celu odmłodzenia organizmu, naukowcy się zniechęcili. Jest zbyt wiele negatywnych skutków ubocznych.
Ale badanie problemu autofagii na czczo i odkrycie produkcji własnych komórek macierzystych wzbudziło nowe zainteresowanie i nowe badania. Co nie może się nie cieszyć.
Czekamy na wyjaśnienia.
Tym radosnym akcentem zakończę na dzisiaj.
Bądź młody i zdrowy!
Jul Iwanczej
PS Chciałem opublikować film o tym, jak przebiega proces autofagii, ale niestety z jakiegoś powodu nie ma takich filmów w Internecie. Nigdzie. Dziwne, pomyślałem, bo Nagroda Nobla była już rozdana, powinny być przynajmniej jakieś materiały wideo, ale…….
Baw się dobrze, oglądając film o tym, jak działa nasz układ odpornościowy, nie mniej ciekawy. Myślę, że proces autofagii wygląda mniej więcej tak samo.
Każda komórka naszego ciała z czasem gromadzi „śmieci”. autofagia - jest to proces, w którym lizosomy (wewnętrzne organelle komórkowe) naszego organizmu trawią szczątki wewnątrzkomórkowe - w tym przetwarzają uszkodzone struktury komórkowe, co powoduje odmłodzenie. przedłużyć życie jest autofagia .
- W toku życiowej aktywności organizmu ludzkiego zachodzą dwa przeciwstawne procesy: synteza nowych białek i nowych komórek oraz „naprawa-oczyszczanie” starych (zachodzi także dzięki autofagia ).
- Kiedy główne wysiłki organizmu są skierowane na syntezę nowych białek, wtedy autofagia trochę spowalnia. Awarie i gruz gromadzą się i przyspieszają.
- Kiedy wręcz przeciwnie, dominuje autofagia , wtedy starzenie się spowalnia, ale synteza nowych białek również zostaje zahamowana.
Czynniki przyspieszające syntezę nowych białek, ale hamujące naprawę starych – prowokatorzy starzenia się organizmu:
- Duża liczba w produktach spożywczych aminokwasy BCA i metionina. Aminokwasy te biorą czynny udział w budowaniu nowych struktur w organizmie. A przy nadmiarze masa mięśniowa rośnie (jak u kulturystów), ale spowalnia autofagia i przyspieszyć proces starzenia. Aminokwasów BCA i metioniny jest dużo w jajach, czerwonym mięsie, w.
- Duża ilość „szybkich” węglowodanów w diecie. Szybkie węglowodany znajdują się we wszystkich.
- Przyjmowanie suplementów sportowych: aminokwasy BCA, metionina, białko.
Czynniki hamujące syntezę nowych białek i aktywujące procesy autofagia (naprawa starych struktur) - stymulanty odmładzania organizmu:
- (używaj tylko wody, kawy i herbaty bez cukru i bez mleka). Kiedy organizm nie otrzymuje nowych materiałów budulcowych z zewnątrz (aminokwasy BCA, metionina), próbuje je zdobyć trawiąc wewnątrzkomórkowe szczątki i syntetyzując z nich niezbędne do życia tłuszcze, białka i węglowodany. A trawienie starych struktur komórkowych ( autofagia ) - to jest właściwe oczyszczenie organizmu .
- Biorąc trochę leki. Na przykład: rapamycyna,. Metformina hamuje aktywność kinazy TOR, stymulując procesy autofagia .
- Jedzenie raz na dwa tygodnie przez 2-3 dni tylko surowe warzywa i. Surowe warzywa mają wyjątkowo niską zawartość aminokwasów BCA, metioniny i szybkich węglowodanów. Podczas takiego odżywiania organizm nie otrzymuje wszystkich niezbędnych do wzrostu materiałów budulcowych i zaczyna je otrzymywać trawiąc resztki wewnątrzkomórkowe i syntetyzując z nich niezbędne do życia tłuszcze, białka i węglowodany. Dlatego trawienie starych struktur komórkowych ( autofagia ) - to jest właściwe oczyszczenie organizmu .
- - 30% redukcja spożycia kalorii przez całe życie. Kiedy dieta jest zredukowana, zmniejsza się również spożycie tych samych aminokwasów BCA, metioniny i szybkich węglowodanów do organizmu, co prowadzi do aktywnego zużycia wewnątrzkomórkowych resztek przez lizosomy i odmłodzenia organizmu.
W ten sposób, autofagia to realny środek na zahamowanie procesu starzenia. (Wpływ badań naukowych autofagia na temat procesów starzenia: http://www.scienceagainstaging.com/Books/OBZOR_razvorot-final.pdf - strony 71 - 119). Ale takie narzędzie jak post 24-36 godzin w tygodniu nie jest dostępne dla wszystkich. Odżywianie o optymalnej kaloryczności jest nierealne do obserwowania przez całe życie - można tylko ograniczyć i. Przyjmowanie leków jest dobre, ale większy efekt można osiągnąć w złożony sposób. Dlatego najwygodniejszy i przystępny sposób to jedzenie wyłącznie surowych warzyw i wody przez 2-3 dni z rzędu co dwa tygodnie. Można powiedzieć dni postu.
autofagia — właściwe oczyszczenie organizmu
Wniosek: dieta (tylko surowe warzywa i woda) co dwa tygodnie przez 2-3 dni spowalnia proces starzenia i przedłuża życie człowieka.
Niemal co tydzień pojawiają się nowe odkrycia i istnieją skuteczne sposoby walki ze starością. Nauka postępuje skokowo. Zalecamy subskrybowanie nowych artykułów na blogu, aby być na bieżąco.
Drogi Czytelniku. Jeśli uważasz, że materiały na tym blogu są przydatne i chcesz, aby te informacje były dostępne dla wszystkich, możesz pomóc w promocji bloga, poświęcając mu tylko kilka minut swojego czasu.
