Голодание и аутофагия – взгляд на аутофагию с научной точки зрения

Очищение организма от вредных веществ – вопрос, которому сегодня уделяют много внимания, причем не только ученые, но и обычные обыватели. И чего только не делают люди, казалось бы, во благо самим себе: пьют очищенные соки, сидят на детокс-диетах, пьют огромное количество воды, делают клизмы, употребляют всевозможные лекарственные препараты и колдуют над плитой, поглядывая на бумажки с народными рецептами.

Но все ли это эффективно? Безусловно, правильное питание, питьевой режим, гречка и овсянка полезны, однако не стоит ожидать, что они выведут из организма токсины и шлаки намного быстрее, чем обычное питание. Что же делать? А делать вот что – можно обратиться к пока еще не очень известному, но очень эффективному способу очищения своего организма, который, ко всему прочему, можно еще и контролировать самостоятельно.

Заключается этот способ в… самопоедании! Да, да, вы все правильно прочитали – в самопоедании (или самоканнибализме). Но лучше все же называть это научным термином «аутофагия». При желании вы можете научить свое тело самостоятельно избавляться от вредных веществ. Но не будем торопиться, и расскажем обо всем по порядку.

Что за самопоедание такое?

Понятие «аутофагия», если перевести его с греческого языка, означает «самопоедание». Суть этого процесса кроется в утилизации (переработке) макромолекул и органелл (компонентов, необходимых для существования клеток) в клеточных компартментах (обособленных областях), которые образуются при слиянии лизосом (клеточных органоидов) с аутофагосомами (структурами, образующимися вокруг поврежденных клеток). Но это сугубо научное определение.

Если говорить проще, то при аутофагии происходит адаптация клеток к тяжелым условиям. Если питательных веществ, поступающих извне, в организме недостаточно, клетка отдает немного своих органелл и макромолекул для получения мономеров – элементов, подходящих для синтеза новых белков, нуклеиновых кислот, углеводов и липидов.

Процесс аутофагии очень важен для удаления из клеток поврежденных элементов, таких, например, как белковые агрегаты. По мере протекания этого процесса, поврежденные органеллы и макромолекулы, находящиеся в цитоплазме, попадают в особый компартмент, где происходит их расщепление на малые молекулы. И уже эти малые молекулы, если имеет место недостаток энергии и голодание, становятся строительным материалом, из которого образуются новые органеллы и биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды и другие элементы, необходимые для работы организма).

Аутофагией сопровождается жизнедеятельность всех нормальных клеток в обычных условиях. Однако чрезмерная аутофагия способна привести к смерти клетки, по причине чего сегодня она рассматривается в качестве одной из форм программируемой клеточной гибели вместе с такими процессами как некропотоз и апоптоз.

И, наконец, если говорить совсем просто, можно сказать так: с течением времени в каждой клетке нашего организма скапливается «мусор», а аутофагия способствует его переработке и, как следствие, омоложению организма. Все элементарно. «Но как же так? Почему никто об этом не говорит? Почему не трубят во всеуслышание СМИ?» – вполне резонные вопросы. Но об этом и говорят, и СМИ тоже прекрасно об этом знают. Просто ошеломляющие результаты, к которым приводит аутофагия, стали известны совсем недавно.

Механизм действия

По сути, аутофагия – это создание «мусорного мешка» (аутофагосома), который собирает клеточные компоненты, а затем доставляет их в «центр переработки» клетки (лизосомы), где они делятся на части и могут быть переработаны в новые компоненты.

Аутофагия обычно запускается недостатком питательных веществ в клетке. Считается, что инсулин подавляет аутофагию, а глюкагон может активировать этот процесс.

После еды тело человека вырабатывает инсулин, а голодание вызывает высвобождение гормона глюкагона, поскольку уровень сахара в крови начинает снижаться. Глюкагон сигнализирует организму о необходимости использования гликогена в печени для повышения уровня сахара в крови.

После активации аутофагии процесс происходит в четыре этапа:

1. Секвестрация. На этом этапе две мембраны (называемые фагофором) удлиняются и, в конечном итоге, охватывают цитоплазму и органеллы, которые позже разлагаются. Эта двойная мембрана становится органеллой, известной как аутофагосома.
2. Транспорт в лизосому. Аутофагосомы не могут подключаться к лизосомам напрямую, поэтому сначала они сливаются с промежуточной структурой, эндосомой. Аутофагосома, которая сливается с эндосомой, теперь становится амфисомой и может легко сливаться с лизосомой.
3. Распад . После слияния с амфисомой лизосома высвобождает ферменты (гидролазы), которые разрушают материалы, находившиеся в исходной аутофагосоме. Эта структура, наполненная разрушенным клеточным материалом, превращается в автолизосому или аутофаголизосому.
4. Использование продуктов разложения. Это происходит после того, как все клеточные материалы разложатся до аминокислот. После экспортирования из автолизосомы в клеточную жидкость аминокислоты можно использовать повторно.

Четвертый и последний этап аутофагии в конечном итоге связан с недостатком клеточных питательных веществ. Использование продуктов распада в конечном итоге необходимо для обеспечения аминокислотами для глюконеогенеза (процесса, при котором организм синтезирует глюкозу из неуглеводных источников).

Аминокислоты служат источником энергии для цикла трикарбоновых кислот (цикла Кребса), и эти аминокислоты могут быть переработаны для синтеза новых белков.

Все процессы аутофагии важны для поддержания баланса или гомеостаза в организме.

Открытие аутофагии: исследования Кристиана де Дюва

Вообще об аутофагии, как о способе доставки цитоплазматического материала клетки в лизосомы для последующей деградации, известно с 1963 года. Тогда этот термин ввел первооткрыватель лизосом – бельгийский биохимик Кристиан де Дюв. И здесь нам нужно снова вернуться к научной терминологии – для истории открытия это очень важно.

В результате исследований де Дюв обнаружил, что при аутофагии в цитоплазме сначала происходит процесс формирования аутофагосом – пузырьков, которые окружает двухслойная мембрана, и которые содержат в себе часть цитоплазмы и клеточные органеллы, такие как фрагменты эндоплазматического ретикулума, рибосомы и митохондрии. После этого аутофагосомы объединяются с лизосомами, образуя аутолизосомы. В них под действием лизосомных ферментов (гидролаз) деградируют органеллы и макромолекулы.

За эти открытия в области структурной и функциональной организации клетки в 1974 году де Дюв получил Нобелевскую премию.

Что может вызвать аутофагию

Аутофагия – это важнейший клеточный процесс, который активируется, когда клетки находятся в состоянии стресса. Таким образом, мягкий стресс может быть полезным, если он активируют аутофагию, не нанося значительного ущерба самим клеткам. ()

Кроме того, некоторые вещества в пище или пищевых добавках могут активировать механизмы аутофагии.

Обратите внимание, что взаимосвязь между аутофагией и образом жизни или диетой очень трудно продемонстрировать у людей. Таким образом, доказательства многих таких связей ограничены исследованиями на животных или клетках, что делает невозможным точно сказать, увеличат ли эти факторы аутофагию у людей, или нет.

Соблюдайте осторожность и проконсультируйтесь с врачом перед началом приема любого нового вещества, сменой режима физических упражнений или изменения образа жизни.

Слабые стрессоры которые могут вызвать аутофагию:

• Физическая нагрузка
• Голодание (периодическое голодание) или ограничение калорийности питания

Другие факторы, которые могут вызвать аутофагию:

• Диетические продукты питания
• Растительные лекарственные средства
• Биологические активные добавки (БАД)
• Активные растительные соединения
• Лекарства для лечения рака

Факторы образа жизни

Аэробные физические упражнения

Было продемонстрировано, что аэробные физические упражнения индуцируют аутофагию в мышечных тканях и головном мозге у животных, вероятно, из-за длительного стресса, связанного с физической нагрузкой. ()

Мало того, что физические упражнения заставляют вас чувствовать себя лучше и сохранять свое здоровье, но они также активируют аутофагию, чтобы гарантировать, что ваши клетки полностью восстановятся после этого стрессового процесса.

Периодическое голодание и ограничение калорийности питания

Периодическое голодание и ограничение калорий пищи активировали аутофагию у животных. ()

Недостаток питательных веществ активирует аутофагию для увеличения переработки уже имеющихся клеточных компонентов, гарантируя, что клетки продолжат нормально функционировать при меньших требованиях к внешним ресурсам. ()

ОГРАНИЧЕНИЕ 8-10 ЧАСОВЫМ ИНТЕРВАЛОМ ПРИЕМ ПИЩИ В ТЕЧЕНИЕ ДНЯ – СПОСОБСТВУЕТ УСИЛЕНИЮ АУТОФАГИИ. НАПРИМЕР, ЗАВТРАК – В 8.00 УТРА И УЖИН В 18.00 ВЕЧЕРА.

Это может быть достигнуто либо путем перехода на временной интервал без еды (голодание), либо путем уменьшения количества пищи, которую вы едите (ограничение калорийности). Было продемонстрировано, что кратковременное голодание индуцирует глубокую нейрональную аутофагию и может быть хорошим методом для борьбы с неврологическими заболеваниями. ()

Кетогенная диета

Кетогенная диета снижает потребление углеводов и увеличивает потребление жиров, что приводит к сдвигу потребления энергии с глюкозы на кетоны. Этот сдвиг имитирует процесс, который происходит во время голодания и таким образом может привести к увеличению аутофагии. ()

Согласно исследованиям на животных, кетогенные диеты могут способствовать аутофагии в головном мозге, и некоторые ученые предположили, что такие диеты являются жизненно важным механизмом для предотвращения нейродегенеративных заболеваний. Однако эта связь не была продемонстрирована на людях

. ()

Сон

Аутофагия активируется во время сна. Циркадный ритм не только помогает контролировать ваш цикл сна, но он также связан с аутофагией. Внутренние биологические часы влияют на ритм аутофагии. ()

У мышей нарушение сна отрицательно сказываются на аутофагии. Когда сон животных был нарушен, то последовало прерывание передачи белков аутофагии. ()

Продукты питания

Кофе

Было продемонстрировано, что кофе увеличивает аутофагию у мышей. ()

Большой мета-анализ исследований с участием более 340 000 человек в Англии показал, что только у тех людей, кто пил много кофе (более 6 чашек в день), частота сердечно-сосудистых заболеваний была выше, чем у тех, кто совсем не пьет кофе, в то время как умеренное потребление кофе (1-2 чашки в день) уменьшало частоту развития сердечно-сосудистых заболеваний. ()

Хотя это исследование не изучало аутофагию специально, оно демонстрирует, что умеренное употребление кофе, по крайней мере, не вредно для сердца. Кроме того, нарушенные гены и механизмы аутофагии были связаны с повышенными рисками сердечно-сосудистых заболеваний у животных. (, )

Никакие исследования не изучали, существует ли связь между кофеином, аутофагией и сердечно-сосудистыми проблемами у людей.

Зеленый чай и вещество в нем – EGCG

Согласно исследованиям на мышах, активные ингредиенты зеленого чая могут активировать аутофагию. В частности, полифенолы, такие как эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), активировали аутофагию в печени мышей, получавших 3,2 гр. EGCG на 1 кг их пищи. Ученые остановились на этой дозе как грубом эквиваленте для человека, выпивающему 10 чашек зеленого чая в день. ()

Люди должны пить много зеленого чая, чтобы достичь такого потребления EGCG, и связь между EGCG и аутофагией печени не была продемонстрирована у людей.

Биологические вещества

Ресвератрол

Ресвератрол – это полифенол, содержащийся в низких дозировках в винограде, вине, арахисе и сое. ()

В ряде исследований сообщалось об индуцирующей активности ресвератрола для запуска аутофагии в клетках. (, )

У крыс ограничение калорий и прием ресвератрола (но не только он один) способствовали аутофагии в сердечной мышце. Однако это преимущество не было продемонстрировано на людях, и ресвератрол печально известен своей низкой биодоступностью. ()

Куркумин из куркумы

Куркумин является наиболее активным фитохимическим веществом в куркуме и имеет много преимуществ для здоровья. () В исследовании на мышах куркумин активировал аутофагию и обратил вспять некоторые повреждения, вызванные остеоартрозом. ()

Сообщается, что в исследованиях на клетках аутофагия активируется куркумином (через сигнальный путь AMPK). ()

КУРКУМИН СПОСОБСТВУЕТ АУТОФАГИИ ЧЕРЕЗ РАЗЛИЧНЫЕ ПУТИ. КУРКУМИН ПОЛОЖИТЕЛЬНО ВЛИЯЕТ НА ЗАЩИТНУЮ АУТОФАГИЮ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ ПРИ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ СТРЕССЕ.

Витамин D

Витамин D получают с помощью диеты, пищевых добавок и основная его часть синтезируются в коже при воздействии солнечных лучей. ()

В экспериментах с мышами и на изолированных клетках витамин D индуцировал аутофагию в Β‑клетках поджелудочной железы, обеспечивая возможный путь для лечения сахарного диабета. Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, существует ли связь между витамином D, аутофагией поджелудочной железы и диабетом у людей. ()

Омега-6 и омега-3 полиненасыщенные жиры

Добавки, содержащие омега-6 и омега-3 полиненасыщенные жиры, могут усиливать аутофагию. (, )

В исследовании крыс с черепно-мозговой травмой омега-3 жирные кислоты способствовали аутофагии и предотвращали гибель нейронов в головном мозге. У червей омега-6 жирные кислоты увеличивают общую продолжительность жизни за счет активации аутофагии и замедления процессов старения. Излишне говорить, что эти результаты не были повторены у людей и должны быть приняты с долей скепсиса. (, )

Никотинамид

Никотинамид является членом семейства витаминов группы В и ингредиентом для получения незаменимой энергетической молекулы Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD, никотинамидадениндинуклеотида). В исследовании на мышах никотинамид задерживал прогрессирование снижения эффективности работы мозга и болезни Альцгеймера, увеличивая аутофагию в нейронах. ()

В частности, его способность индуцировать аутофагическую рециркуляцию митохондрий может быть полезна для здоровья клеток. ()

Литий

Литий – это химический элемент, который, имеет много преимуществ для здоровья при использовании его в качестве добавок к пище. Несколько исследований показали, что литий является частью аутофагии-стимулирующего сигнального пути у животных и людей (млекопитающих). Литий, по-видимому, индуцирует аутофагию путем ингибирования трифосфата инозитола (IP3), белка, играющего важную роль в пластичности нейронов мозга. (, )

У животных литий усиливает деградацию агрегатно-склонных белков, которые вызывают болезнь Хантингтона, болезнь Альцгеймера и деменцию. Некоторые ученые связывают эти эффекты с увеличением аутофагии. ()

Спермидин

Спермидин – это полиаминовое соединение, содержащееся в рибосомах и живых тканях. Спермидин в большом количестве также находится в разных продуктах питания. ()

Уровень спермидина снижается с возрастом человека, создавая взаимосвязь между спермидином и многими маркерами старения. Кроме того, диеты с продуктами питания, насыщенные спермидином, связаны со снижением частоты сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Было обнаружено, что спермидин активирует аутофагию у животных; поэтому некоторые ученые предположили, что он может индуцировать аутофагию и у людей, тем самым замедляя старение. ()

Содержание спермидина в продуктах питания (мг/кг)

• Зародыш пшеницы – 243
• Соя (сушеная) – 207
• Сыр Чеддер (1 год выдержки) – 199
• Грибы – 89
• Рисовые отруби – 50
• Куриная печень – 48
• Зеленый горошек (свежий) – 48
• Манго – 30
• Нут – 29
• Цветная капуста (вареная) – 25
• Брокколи (вареная) – 25 ()

Трегалоза (микоза)

Трегалоза (trehalose, микоза) – это углевод, дисахарид, который синтезируется некоторыми грибами, растениями, бактериями и беспозвоночными животными для получения энергии, а также, как средство выживания при сильных морозах и отсутствия воды.

Трегалоза индуцирует аутофагию и, как сообщается, ингибирует инфекцию цитомегаловирусом и обладает свойствами защиты нейронов. Большая часть исследований по трегалозе и аутофагии была сделана на клетках в пробирке, но одно исследование материнского диабета у животных показало, что трегалоза помогала поддерживать здоровый уровень аутофагии даже в присутствии избытка глюкозы в крови. (, , )

Однако, нужно быть осторожным при приеме трегалозы. Как сообщалось в нескольких исследованиях трегалоза стимулирует рост Clostridium difficile (вид бактерий рода клостридий), которые являются главным возбудителем колита, инфекционного заболевания прямой кишки после приема антибиотиков. (, )

Другие вещества

Многие соединения были связаны с повышением аутофагии в исследованиях на клетках. Однако, эти вещества не показали рост аутофагии при экспериментах на животных, не говоря уже о людях; поэтому доказательства их полезности имеют очень низкое качество и не должны использоваться в качестве основания для приема в любых медицинских целях. Мы включаем их сюда, потому что считаем интересным обратить внимание, какие вещества могут представлять интерес для будущих исследований.

Возможные вещества

• Кориноксин (Corynoxine), выделенный из Uncaria rhynchophylla , способствует клиренсу альфа-синуклеина через mTOR-путь. ()
• Седрол (Cedrol), содержащийся в эфирном масле хвойных пород, индуцирует аутофагию и клеточную гибель клеток карциномы легких. ()
• Экстракт амла из индийского крыжовника (Emblica officinalis ) индуцирует аутофагию и ингибирует пролиферацию клеток рака яичников. ()
• Экстракт гриба Санхван (Phellinus linteus ) индуцирует аутофагию и ингибирует рост клеток рака молочной железы. ()
• Экстракт европейского черного паслена (Solanum nigrum ) индуцирует аутофагию и ингибирует клетки колоректальной карциномы. ()
• Масло сандалового дерева индуцирует аутофагию и гибель клеток в пролиферирующих кератиноцитах кожи (предрак кожи). ()
• Неферин (Neferine) из индийского лотоса (Nelumbo nucifera ) индуцирует аутофагию через ингибирование сигнального пути PI3K /Akt /mTOR. ()
• Анакардиевые кислоты, обнаруженные в оболочке ореха кешью (anacardium occidentale ), индуцируют аутофагию и ингибируют клетки карциномы легких. ()
• Нарингин, обнаруженный в цитрусовых фруктах (особенно в грейпфруте), индуцирует ингибирование через аутофагию роста раковых клеток. ()
• Астин В (Astin B) из Астры татарской (Aster tataricus), индуцирует апоптоз и аутофагию в клетках печени. ()
• Оридонин (Oridonin) из травы Rabdosia rubescens , индуцирует аутофагию и гибель клеток в клетках рака предстательной железы. ()

Лекарственные препараты

Исследованиями было установлено, что некоторые лекарственные препараты индуцируют аутофагию в экспериментах на клетках или в опытах с животными; клинические испытания (и, следовательно, доказательства пользы для человека) – отсутствуют. Мы настоятельно обращаем внимание – не принимать ни один из этих препаратов без рецепта врача.

Лекарственные препараты, запускающие аутофагию

Некоторые лекарства нацелены на аутофагический путь. Они могут увеличить аутофагию, чтобы помочь очистить клетки от проблемных веществ (например, бактерий и дисфункциональных белков) или они могут использовать аутофагию в качестве средства индуцирования смерти раковых клеток.

Всегда консультируйтесь с врачом, прежде чем принимать какие-либо лекарства.

• Сиролимус, также известный как рапамицин, индуцирует аутофагию путем ингибирования mTOR. ()
• Фентанил является мощным, синтетическим опиоидным обезболивающим препаратом, который индуцирует аутофагию через активацию пути ROS /MAPK. ()
• Карбамазепин, лекарство, используемое в основном для лечения эпилепсии и невропатической боли, индуцирует аутофагию и, как было показано, действует на микобактерии туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью. ()
• Метформин, препарат для лечения диабета, является аутофагическим промотором, который был опробован в лечении болезни Альцгеймера и, как сообщается, улучшает тревожное состояние. (, )
• Иматиниб, химиопрепарат, используемый для лечения рака, индуцирует аутофагию в клетках хронического лейкоза. ()
• Бортезомиб, противоопухолевый препарат, индуцирует аутофагию в клетках карциномы головы и шеи. ()

Дальнейшие исследования аутофагии: работа Есинори Осуми

И вот в не таком еще далеком 2021 году выдающийся японский ученый – молекулярный биолог Есинори Осуми – стал изучать аутофагию в дрожжевых клетках, применяя для этого генетический подход. В результате он нашел более десятка генов, инактивация (полная или частичная потеря веществом своей активности) которых вызывала дефекты аутофагосом. Найденные гены были изучены и клонированы.

Дальнейшие изыскания в области функционирования белковых продуктов данных генов позволили выяснить молекулярные механизмы появления, протекания и регуляции аутофагии. Кстати, найденные Осуми гены получили название ATG (от англ. «autophagy-related genes»), и к настоящему времени их найдено свыше тридцати.

Есинори Осуми продемонстрировал, что аутофагия является запрограммированным процессом, т.е. таким процессом, который кодируется в геноме. Если же отключить или мутировать гены, необходимые для аутофагии, протекание этого процесса станет невозможным. Но какое отношение все это имеет к здоровью человека с точки зрения обывателя?

Дело в том, что гомологичные гены дрожжей и млекопитающих обладают ощутимым сходством. Белковые продукты таких генов отличает небольшое количество аминокислотных замен. Если определенный ген у дрожжей ответственен за аутофагию, то велика вероятность, что подобный ген будет выполнять аналогичные функции и у человека.

Генетика аутофагии должна была исследоваться в дрожжевых клетках – это намного проще. Однако вместе с исследованием механизмов аутофагии у дрожжей в своей лаборатории Осуми обнаружил гомологи некоторых дрожжевых генов ATG в клетках млекопитающих. Изучение функционирования их белков, которые кодируются этими генами, показало ученым, что различия в молекулярных механизмах аутофагии у таких совершенно разных организмов, как дрожжи и человек, ничтожно малы.

После определенных научных манипуляций и последующего обнаружения новых форм белка, команда Осуми создала трансгенную мышь, преобразующую наследственную информацию от гена в рекомбинантный белок. Это позволило визуализировать аутофагию при помощи флуоресцентной микроскопии и изучить ее кинетику и интенсивность в разных органах мыши во время голодания. И уже следующие исследования, для которых создавались мыши с отключенным геном ATG, помогли узнать, что аутофагия имеет огромное физиологическое значение для развития млекопитающих, в том числе и человека.

В 2021 году Есинори Осуми был награжден Нобелевской премией «За открытие механизмов аутофагии». Вот небольшое видео об этом:

А в 2021 году его наградили Премией за прорыв в области медицины. И это не случайно, ведь его работа способна вывести всю мировую медицину на принципиально новый уровень. Но прежде чем мы приступим к рассмотрению пользы аутофагии для здоровья человека, нужно сказать несколько слов и о ее типах.

Открытие Осуми — поворотный этап в понимании аутофагии

Несмотря на понимание того, что аутофагия — чрезвычайно важный клеточный процесс, механизмы его функционирования и регуляции не были известны. Исследования этого процесса были довольно непростыми, поскольку период жизни фаговор и аутофагосом очень короткий. Аутофагосома существует только 10–20 мин перед слиянием с лизосомой, поэтому морфологические и биохимические исследования проводить крайне сложно. Работой в этом направлении занимались неохотно. Всего лишь несколько исследовательских лабораторий по всему миру изучали этот процесс, в основном используя сравнительные и описательные подходы и фокусируясь на поздних стадиях аутофагии, то есть непосредственно перед слиянием с лизосомой.

В начале 1990-х годов, почти через 30 лет после введения Кристианом де Дювом термина «аутофагия», еще не были выделены молекулярные маркеры и не были описаны компоненты (этапы) механизма аутофагии. Множество фундаментальных вопросов оставались открытыми: инициация процесса, формирование аутофагосом, роль аутофагии в клеточном и организменном выживании, влияние на патогенез заболеваний.

В это время Е. Осуми, тогда ассистент профессора в Токийском университете, принял решение изучать аутофагию, используя дрожжи Saccharomyces cerevisae в качестве модельной системы.

Первое, что решил узнать ученый, — существует ли аутофагия в этих одноклеточных организмах. Вакуоли дрожжей являются эквивалентом лизосом млекопитающих. Е. Осуми предположил, что если аутофагия существует у дрожжей, ингибирование вакуольных ферментов приведет к накоплению поглощенных цитоплазматических компонентов в вакуоли. Для того чтобы проверить выдвинутую гипотезу, он создал штамм дрожжей, у которых отсутствовали вакуольные протеазы: протеаза А, протеаза В и карбоксипептидаза.

Он выявил, что аутофагические тела накап­ливаются в вакуоле при росте дрожжей в обед­ненной питательной среде. Такие вакуоли становились очень большими, и их можно было исследовать под световым микроскопом.

Е. Осуми идентифицировал уникальный фенотип, который стал использовать для открытия генов, регулирующих индукцию аутофагии. Ученый индуцировал случайные мутации. И одна из них оказалась первой удачей: он смог найти первый ген, при мутации которого не отмечено накопления аутофагических телец, то есть не происходят начальные этапы процесса аутофагии. Этот ген он назвал — ген аутофагии 1 (autophagy gene 1 — APG-1). Продолжая работу в том направлении, ученому удалось выявить 75 мутаций.

В 1993 г. он опубликовал статью, в которой сообщил об открытии 15 генов, играющих ключевую роль в активации аутофагии в эукариотических клетках. Они получили название APG-1–15. После открытия этих генов у других организмов всей группе было присвоено название ATG-гены. Эта номенклатура используется вплоть до настоя­щего времени.

На протяжении последующих лет Е. Осуми клонировал некоторые ATG-гены и охарактеризовал их функции. Клонирование гена ATG-1 позволило узнать, что он кодирует серин/треониновую киназу. Таким образом, было доказано, что в процессе аутофагии происходит фосфорилирование белков (присоединение фосфатного остатка, что является одним из самых распространенных механизмов посттрансляционной модификации белка, приводящей к изменению его активности).

Дополнительные исследования показали, что ATG-1 формирует комплекс с белком, кодируемым геном ATG-13, и что это взаимодействие регулируется TOR-киназой (рис. 2).

Рис. 2

Регуляция формирования аутофагосомы

© Нобелевский комитет по физиологии или медицине (The Nobel Committee for Physiology or Medicine). Иллюстратор: Маттиас Карлен (Mattias Karlén)

TOR-киназа регулирует клеточный рост и выживание. Она активна в клетках, растущих в среде, богатой питательными веществами. Она фосфорилирует ATG-13 и препятствует формированию комплекса ATG-13:ATG-1. Так, при голодании TOR-киназа инактивируется и дефосфорилированный ATG-13 соединяется с ATG-1.

ATG-13:ATG-1 соединяется с ATG-17, ATG-29 и ATG-31. Образование этого пентамерного комплекса является первым этапом в каскаде реакций, необходимых для формирования ауто­фагосомы.

Формирование аутофагосомы также требует наличия интегрального белка (пронизывающего мембрану) — ATG-9, фермента фосфатидилинозитола-3-киназы (PI3K) и ряда других протеинов (Vps-34, Vps-15, ATG-6 и ATG-14).

Для формирования мембраны требуются дополнительные белки и молекула фосфатидил­инозитол-3 фосфата. Расширение мембраны с образованием зрелой аутофагосомы происходит при активности двух каскадов убиквитинсопряженных реакций.

В вопросах клеточного функционирования большое значение имеет локализация белков. Е. Осуми сделал интереснейшее открытие: в нормально растущих клетках дрожжей белок ATG-8 распределяется равномерно по всей цитоплазме. А в случае голодания этот же белок формирует крупные агрегаты, которые скапливаются в аутофагосомах и аутофаготических тельцах.

Ученому принадлежит еще одно удивительное открытие. Оказалось, что мембранная локализация гена ATG-8 зависит от двух увиквитинсопряженных реакций, которые работают последовательно. Они приводят к ковалентному (наиболее крепкому) присоединению ATG-8 к липидной мембране, а именно — к молекуле фосфатидилэтаноламина. Обе системы активируются одним и тем же ферментом — ATG-7.

Во время первого этапа ATG-12 активируется путем формирования тиоэфирной связи с остатком серосодержащей аминокислоты — цистеином, которая входит в состав ATG-7. Затем он переносится на сопряженный фермент ATG-10, катализирующий образование ковалентной связи с белком ATG-5.

Комплекс ATG-12:ATG-5 вовлекает ATG-16, и вместе белки формируют тримолекулярную структуру. Она также критически важна в аутофагии, поскольку приобретает функцию фермента — лигазы, который задействован во второй убиквитинсопряженной реакции. В этой второй уникальной реакции аргинин, расположенный на С-конце белка ATG-8, убирается белком ATG-4. Теперь уже подготовленный белок ATG-8 активируется ATG-7 для последующего переноса. Наконец две сопряженные системы пересекаются. ATG-12:ATG-5:ATG-16-лигаза способствует присоединению ATG-8 к фосфатидилэтаноламину (к мембране).

Соединенный с липидами ATG-8 является ключевым драйвером удлинения (элонгации) и слияния аутофагосом. Обе сопряженные системы являются высококонсервативными процессами.

У млекопитающих аналог белка ATG-8 называется LC3, и он используется в качестве маркера формирования аутофагосом.

Типы аутофагии

Современные ученые выделяют три типа аутофагии – это микро- и макроаутофагия, а также шапероновая аутофагия:

• Микроаутофагия. Обломки клеточных мембран и макромолекулы захватываются лизосомой. Благодаря этому при нехватке строительного материала и энергии (например, когда человек голодает) клетка способна переваривать белки. Однако механизмы микроаутофагии активизируются и в нормальных условиях.
• Макроаутофагия. Часть цитоплазмы (чаще всего та, которая содержит органоиды) окружается мембранным компартментом. В итоге эта часть двумя мембранами отделяется от остальной цитоплазмы, превращаясь в аутофагосомы. Они объединяются с лизосомами и образуют аутофаголизосомы, где перевариваются органеллы и прочее содержимое аутофагосом. При помощи этого вида аутофагии клетки могут избавляться от органоидов, которые «отслужили свой срок».
• Шапероновая аутофагия. Частично денатурировавшие белки целенаправленно транспортируются из цитоплазмы в полость лизосомы для последующего переваривания. Инициировать данный тип аутофагии (кстати, описан он лишь для млекопитающих) можно с помощью стресса, например, серьезными физическими нагрузками или голоданием.

И теперь мы наконец-таки можем немного отойти от специфической научной терминологии, и поговорить на «человеческом» языке конкретно о влиянии аутофагии на организм человека.

Роль аутофагии в сохранении молодости

Когда в клетке все работает нормально, аутофагия идет в “фоновом режиме”, помогая перерабатывать изношенные клеточные компоненты.

Но если клетка подвергается стрессу (недостаток питательных веществ или энергии, дисфункциональные компоненты или вторжение микробов), включается аутофагия.

Но как именно она может помочь в продлении молодости?

Активация аутофагии противодействует возрастному накоплению поврежденных клеточных компонентов и повышает метаболическую эффективность клеток. Так они становятся более устойчивыми, помогая противостоять процессам старения.

В частности, аутофагия может быть активирована для удаления дисфункциональных митохондрий, которые производят множество вредных для клеток активных форм кислорода (АФК).

Исследователи предполагают, что эти процессы важны для нескольких состояний и их предупреждения:

• Психические расстройства.

  П Посмертные исследования мозга людей с депрессией и шизофренией выявили дефицит основных путей аутофагии.

• Нейродегенерация.

  Многие нейродегенеративные расстройства возникают из-за накопления деформированных белков в нейронах и вокруг них, вызывая постепенную гибель клеток мозга и последующую потерю умственных способностей. Процесс аутофагии защищает нас, устраняя эти белки.

При болезни Хантингтона она удаляет белок хантингтин, при болезни Альцгеймера — амилоид, при болезни Паркинсона — ⍺-синуклеин (SNCA), а при деменции удаляет тау-белок, ассоциированный с микротрубочками.

• Инфекционные заболевания. Аутофагия способствует борьбе с инфекционными заболеваниями несколькими способами:

1. Прямое удаление микробов изнутри клеток (ксенофагия);
2. Удаление токсинов, созданных инфекциями;
3. Модуляция иммунного ответа на инфекции.

Инфекционные микробы (такие как Mycobacterium tuberculosis и Streptococcus группы A), вирусы, такие как ВИЧ, и простейшие удаляются посредством процессов аутофагии.

• Воспаление. Аутофагия может как увеличивать, так и уменьшать воспалительные реакции в организме. В первом случае она активирует иммунный ответ, а во втором — уменьшает воспаление, вызванное как раз иммунным ответом, очищая клетку от антигенов.

Это лишь некоторые из известных на сегодняшний день эффектов аутофагии. Она также играет важную роль для работы иммунной системы, очищая тело от токсинов и инфекционных агентов.

А в 2021 году было проведено исследование, посвященное взаимосвязи “самопоедания” и рака. Было обнаружено, что, хотя аутофагия может помочь остановить развитие раковых клеток, она также может способствовать и их росту, в зависимости от стадии опухоли.

Несмотря на то, что существует множество исследований о влиянии аутофагии на клетки, исследователи все еще не уверены в том, может ли усиление этого процесса быть новым способом лечения различных состояний.

Польза аутофагии для человека

Положительная роль аутофагии для человеческого здоровья, конечно же, преобладает над отрицательной, иначе бы ей не уделялось столько внимания. Но чтобы адекватно представить себе ее благотворное воздействие, нужно вспомнить кое-что о природе ее появления.

До того как появились технологии выращивания продуктов почти в любых условиях и их длительного хранения, завися от климата, в определенные периоды (ранняя весна и зима) люди должны были ограничиваться в питании. Вместе с тем они прекрасно себя чувствовали, а о повальном распространении таких серьезных заболеваний как болезнь Альцгеймера, рак или туберкулез говорить не приходилось. А как мы с вами уже успели выяснить (пусть сказали об этом пока лишь вскользь), клетки начинают переваривать «отработанный» материал, шлаки и токсины именно при голодании.

Согласно все тем же научным исследованиям (а также процессу эволюции), положительная роль аутофагии неоспорима, т.к. низкокалорийная диета примерно на 30-40% увеличивает продолжительность человеческой жизни. Ограничения в питании, с научной позиции, активизируют выработку организмом особых генов, отвечающих за долголетие и способствующих продолжению жизни даже в условиях относительно скудного питания.

Есть все основания полагать, что аутофагия представляет собой внутреннюю программу переработки вредных веществ в организме. Она повышает эффективность организма, избавляя его от нефункционирующих частиц, останавливая развитие раковых клеток и препятствуя метаболическим дисфункциям, например, диабету или ожирению.

Есть также данные о том, что аутофагия имеет серьезное значение для контроля иммунной системы и воспалительных процессов. Вспомните тех самых мышей с неработающим геном ATG – у них наблюдалась сонливость и ожирение, мозговые нарушения и повышенный уровень холестерина. А все мы знаем, что такие «особенности» способны привести к самым серьезным и отнюдь не радостным последствиям. И, раз уж мы упомянули рак, то и о его связи с аутофагией следует поговорить.

Краткие выводы

• Аутофагия — это важный процесс в организме, который удаляет поврежденные и ненужные части клеток. Есть данные, что он может иметь как положительные, так и отрицательные последствия для здоровья.

• Хотя исследования показали, что ограничение в питании, физические упражнения и употребление куркумина могут влиять на аутофагию, большинство исследований проводилось на животных.

• На сегодняшний день ученые не имеют полного представления о последствиях аутофагии для здоровья и того, как именно люди могут ее вызывать.

• Поэтому тем, кто серьезно подумывает об изменении своего образа жизни, чтобы активировать аутофагию, следует заранее проконсультироваться с врачом.

Аутофагия и рак

Ученые из университета Пенсильвании, занимающиеся поиском эффективного средства против рака, сделали еще один важный шаг благодаря данным об аутофагии. Теперь они могут с полным правом говорить о том, что создание на самом деле работающего метода борьбы с онкологическими заболеваниями не за горами.

В частности, исследователи работали с лизосомным ферментом PPT1, и с его помощью им удалось разработать лекарственный препарат, показавший высокие результаты в борьбе с такими заболеваниями как колоректальный рак, опухоль поджелудочной железы и меланома. Но пока все опыты, опять же, были проведены на мышах.

Этот самый фермент PPT1 отвечает за два важнейших процесса в жизнедеятельности и росте раковых клеток. Первый процесс – это сама аутофагия, позволяющая выживать онкоклеткам, а второй – мишень рапамицина (mTOR), отвечающая за неконтролируемый рост опухолей. Кстати, препараты, которые применяются в последние годы, тоже направлены на мишень рапамицина, но отличие их в том, что процесс аутофагии они не учитывают, из-за чего нет возможности повлиять на устойчивость онкоклеток к лечению.

Теперь же, благодаря открытиям Есинори Осуми, показавшим, что можно «заставить» клетки поедать самих себя, избавляться от поврежденных частиц и получать новые ресурсы для восстановления, ситуация в корне изменилась. Ученые обнаружили, что mTOR тоже может использовать аутофагию, чтобы обеспечить себе ресурсы, а при воздействии на фермент PPT1 активность первого подавляется, и процесс аутофагии блокируется. Это и есть причина, по которой раковая опухоль начинает воспринимать противораковую терапию.

Однако все эти достоинства аутофагии – лишь одна сторона медали. Очень важно понимать и всегда помнить о том, что она может сказаться на состоянии организма и отрицательно. Правда, касается это лишь определенной категории людей.

Нобелевская премия за аутофагию

© kasto

Говорить о том, что существуют сторонники аутофагии, это глупо. Это так же глупо, как утверждать, что существуют сторонники, к примеру, пищеварительного процесса

! Ведь аутофагия – это есть не что иное, как процесс. Причем, процесс естественный, существующий в природе вне зависимости от того, являемся ли мы его сторонниками, или нет.

Если говорить простым языком, то аутофагия – это саморегулируемый процесс, в результате которого клетка в буквальном смысле слова разбирает и поглощает

некоторые компоненты самой себя, которые ей не нужны или играют дисфункциональную роль в ее жизнедеятельности.

Ёсинори Осуми, японскому ученому и лаурету Нобелевской премии, удостоившемуся в 2021 году столь высокого звания как раз за детальное исследование

данного механизма, посчастливилось внести наибольший вклад в изучение самого процесса аутофагии.

И с тех пор началось…

Только ленивый не попытался сделать из открытия механизма аутофагии сенсацию! При этом безапелляционно утверждалось, что отказ от еды запускает аутофагию

, гарантируя оздоровление нашему организму, даруя длинную жизнь и даже омолаживая тело.

«Чудо голодания»

Где-то мы уже слышали или читали подобное, не правда ли? Причем, довольно давно! Знающие люди обязательно вспомнят нашумевшую в свое время

книгу американского пропагандиста альтернативной медицины (и по совместительству шоумена) Поля Брэгга под названием «Чудо голодания».

Это произведение увидело свет еще в середине прошлого века, однако до сих пор остается популярным, активно распространяясь на различных Интернет-ресурсах и даже в книжных лавках

. А сама личность Поля Брэгга обросла множеством легенд, в которых было меньше правды, чем хайпа.

Вред аутофагии для человека

Перед тем как принять решение запускать и стимулировать процесс аутофагии в своем организме, в обязательном порядке убедитесь в том, что у вас нет:

• Хронических заболеваний (в частности, заболеваний ЖКТ)
• Гастрита
• Язвы
• Отклонений в массе тела (случаи, когда она ниже нормы)
• Дефицита иммунитета
• Диабета
• Ишемической болезни сердца
• Депрессии
• Гипотонии (пониженного давления)
• Психических нарушений

Кроме того, активизировать аутофагию категорически запрещается женщинам, у которых имеются проблемы с фертильностью и лактацией, беременным женщинам и людям, принимающим лекарства, не совместимые с голоданием. Если пренебречь этими противопоказаниями, можно серьезно ухудшить состояние своего организма, усугубить уже имеющиеся недуги и серьезно подорвать здоровье. В остальном же, как утверждают ученые, аутофагия – это вполне безопасный способ очищения и омоложения. Не менее радует и то, что запустить ее можно самостоятельно.

Послесловие

Главный вопрос, который может возникнуть после прочтения этой статьи — а так ли необходимо введение нового термина — протофагия — для описания хорошо известных фактов? На наш взгляд, расширение понятия аутофагии и введение термина «протофагия» необходимо и полезно.

Биосфера в определенном смысле напоминает фрактал, где каждый последующий уровень повторяет предыдущий. Аналогичные процессы похожи между собой не только внешне — все они имеют сходные причины и принципы регуляции. Понятие протофагии, объединяющее разрозненные процессы прокариот вместе, позволяет обобщить и лучше понять глубинные механизмы, регулирующие жизнь прокариотических колоний. Это дает несомненные выгоды для биотехнологии и медицины завтрашнего дня.

Приживется ли термин «протофагия» и найдут ли его полезным другие ученые — покажет время. То, что нам показалось важным, мы изложили в статье, вышедшей в журнале Autophagy [12]. Если микробиологи воспримут эти обобщения и найдут их полезными для себя — нам будет очень приятно. Если же цитируемость нашей статьи не будет бить рекордов — значит, мы ударились в средневековую схоластику и переоценили значимость собственных измышлений. В любом случае, представить данную работу на суд почтенной публике стоило — ведь протофагия является частным случаем аутофагии в бактериальном мире и следует тем же законам, что и остальные ее проявления — будь то аутофагия в эукариотической клетке, трофические цепи в биосфере или голодание по модной методике перед пляжным сезоном, который, кстати, уже на носу.

Написано по материалам оригинального эссе в Autophagy [12].

Как запустить аутофагию: аутофагия и голодание

Большинство современных людей, злоупотребляя высококалорийной, нездоровой и неполезной пищей, сами делают так, что процесс аутофагии просто не запускается. А это, если серьезно задуматься, как раз-таки и ведет к снижению иммунитета, ускорению старения и даже развитию всевозможных мутаций на клеточном уровне.

Если же заставить клетки голодать, они автоматически начнут использовать внешние ресурсы для функционирования, избавляться от вредных веществ и восстанавливаться. Но и постоянное недоедание может привести к дегенеративным процессам, ведь аутофагия просто не остановится. Поэтому есть смысл частично возвратиться к идеям лечебного голодания.

Всего можно выделить несколько его видов, но нас интересуют именно два – это прерывистое и пролонгированное голодание. Именно их подробно описал известный итальянско-американский биогеронтолог и клеточный биолог Вальтер Лонго, много лет занимавшийся исследованиями воздействия голодания и ограниченной диеты на продолжительность жизни и здоровье (имейте в виду, что говоря о голодании, мы имеем в виду отказ конкретно от пищи, но не от воды).

Прерывистое голодание

Суть прерывистого голодания: сутки без пищи, за которыми следует 1-2 суток нормального питания.

Научные исследования говорят о том, что благодаря прерывистому голоданию активизируются нервные связи и улучшаются когнитивные функции, снижается артериальное давление и частота сердечных сокращений, повышается чувствительность тканей к инсулину, задерживается появление опухолей, предотвращаются воспалительные заболевания, улучшается регенерация крови, увеличивается число белых клеток в крови и стимулируется иммунная система.

Опыты, проведенные с уже не раз упомянутыми мышами, подтвердили пользу прерывистого голодания как профилактики нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и опухолевых заболеваний, а также сахарного диабета. А последующее наблюдение уже за людьми показало, что оно нормализует артериальное давление и уровень глюкозы, снижает количество маркеров воспаления у страдающих бронхиальной астмой.

Не стоит, конечно, отказываться от популярной сегодня диетологической нормы питания часто и понемногу, но все же нужно иметь в виду, что из-за такого режима усиливается выработка инсулина, отчего клетки теряют к нему чувствительность, а это может привести к сахарному диабету второго типа. Так что даже эту норму (питаться часто и понемногу) полезно время от времени разбавлять периодическим голоданием.

Пролонгированное голодание

Суть пролонгированного голодания: 2-3 (иногда больше) суток без пищи, за которыми следует как минимум 7 дней перерыва до следующих 2-3 суток голодания.

Здесь снова вступают в силу результаты научных исследований. Они говорят о том, что пролонгированное голодание приводит к активизации аутофагии, повышению чувствительности опухолей к терапии, улучшению регулирования уровней инсулина (и инсулиноподобного фактора роста 1) и глюкозы.

Также голодание по такой схеме снижает массу печени и количество лейкоцитов в крови. Но возобновление питания продуцирует мощные процессы регенерации, как в иммунной системе, так и в печени. По этой причине пролонгированное голодание допускается лишь под контролем специалиста. Особую же осторожность в этом случае необходимо соблюдать людям старше 65 лет, т.к. в этом возрасте недостаток белков может вызвать нежелательную потерю мышечной массы.

Вот еще несколько рекомендаций касаемо безопасного ограничения диеты:

• Даже при полном отказе от питания на сутки и более необходимо пить достаточное количество воды
• Очень удобный и безопасный способ стимулирования аутофагии заключается в отказе от 1-2 приемов пищи (например, ужина и/или обеда) 2-3 раза в неделю
• При имитации периодического голодания в течение 5 дней (еще один совет от Вальтера Лонго) необходимо употребить не более 100 калорий в первый день и по 500 калорий – в оставшиеся четыре дня

И, конечно же, говоря о диете, мы не могли упустить вопрос на тему правильности и неправильности питания вообще. Все мы уже по сотне раз слышали, что нельзя есть после 18 часов. И с позиции новых данных, полученных об аутофагии Есинори Осуми, это утверждение снова подтверждается, а вот вопрос о пользе частого дробного питания остается открытым.

Вернемся к нашим мышам, которые оказывают существенную помощь в исследованиях по улучшению здоровья человека. Опыты показали, что при одинаковом количестве калорий в сутки мыши, которые питались с интервалом в 12 часов, «показывали» лучшие результаты, нежели те, которые питались часто и понемногу. Так, у мышей первой группы наблюдалось улучшение циркадных ритмов и они лучше спали, но главное – у них переставали развиваться и даже обращались вспять метаболические заболевания.

Это в очередной раз говорит о том, что если вдруг в течение дня вы не успеваете поесть, имея возможность питаться лишь утром и/или вечером, нужно не расстраиваться, а радоваться, ведь так вы запускаете аутофагию на благо своему организму. Точно так же и питание с перерывами в 12 и более часов активизирует аутофагию. Как бы странно это не звучало, но такой режим питания способствует снижению жировой массы без потери мышечной, снижению в крови уровня глюкозы и холестерина. А голодание свыше 13 часов в период с вечера до утра минимизирует риск развития рака груди.

Но здесь мы хотим заметить: ни в коем случае не следует воспринимать аутофагию в качестве лекарства. По большей части это профилактика разных недугов, но никак не их лечение. Имейте это в виду и не делайте ложных выводов.

Кстати, можете посмотреть видео «Голодание с разных ракурсов/Голодание как основа жизни», из которого можно узнать немало любопытных фактов о голодании и его воздействии на организм:

Если же вам совсем не хочется голодать, есть способ возбудить процессы аутофагии и без ограничения себя в еде. Для этого необходимо включить в свой рацион некоторые специфические продукты, в которых содержатся активизирующие нужные процессы вещества. Такими продуктами являются (в скобках указаны вещества):

• Сок граната, клубники и малины, а также красное вино, выдержанное в дубовых бочках (уролитин А)
• Грейпфрут, сыр и грибы (спермидин)
• Горькие огурцы (кукурбитацин)
• Соя (диосцин)
• Красный виноград (ресвератрол)
• Карри (куркумин)
• Какао и зеленый чай (катехин и эпикатехин)
• Корень женьшеня (магнофлорин)
• Бурый рис (гамма-токотриенол)
• Грецкие орехи и арахис, шампиньоны, ячмень, бобовые, овес, хлеб и белое мясо (витамин B3)

Также возьмите на заметку овсянку, рыбий жир, айву, оливковое масло, сметану, шпинат, капусту, бруснику, кефир и яйца – вещества, содержащиеся в этих продуктах, стимулируют обновление клеток.

Помимо прочего, примечательно еще и то, что процесс аутофагии запускают не только голодание и правильное питание, а еще и физические нагрузки и спорт. Но чтобы это произошло, нужно придерживаться некоторых принципов.

Что дает нам концепция протофагии

Введенное понятие протофагии интересно не только как голая теория, но может быть полезно и на практике. Например, в биотехнологии сегодня широко используют бактерии, и манипуляция процессами протофагии может подсказать способ поддержания стабильности бактериальной культуры в промышленных масштабах. Так, активаторы протофагии должны повысить качество культур путем активации естественных механизмов устранения ослабленных и поврежденных микроорганизмов.

Другой важной областью применения протофагии может стать медицина. На сегодняшний день резистентность бактерий к антибиотикам является одной из ключевых фармакологических проблем. Вместо того, чтобы убивать отдельные бактериальные клетки (как это делают сегодня с помощью антибиотиков), можно сконцентрироваться на дезорганизации бактериальных сообществ как единого целого. Такие методы уже разрабатываются — это, например, блокаторы бактериального «чувства кворума», которые нацелены именно на нарушение межклеточной сигнализации в бактериальных колониях, чтобы сделать их уязвимыми для иммунной системы человека [10], [11]. И хотя эта тема только развивается, и вопросов пока больше чем ответов, общий вектор работ показывает, что нарушение коммуникации между отдельными бактериями имеет все шансы стать терапией завтрашнего дня. В этом контексте активаторы протофагии помогут разрушить защитные барьеры бактериальной колонии и сделать ее уязвимой для иммунной системы организма хозяина.

Аутофагия и спорт

Известно, что эффект от физических упражнений возникает только тогда, когда организм испытывает стресс. Аутофагия возникает по той же самой причине, а потому спорт – это еще один способ ее запуска и усиления.

Физические нагрузки приводят к микроповреждениям тканей и мышц, которые, восстановившись, становятся сильнее, делая более сильным и тело человека. А еще упражнения позволяют очистить организм от токсинов благодаря потению, чего и требует любая детокс-программа. Причем многие специалисты уверены, что именно физические нагрузки служат главным фактором для эффективной детоксикации.

К примеру, доктор Джордж Йу, работающий в медицинском центре Вашингтонского университета и изучающий процессы метаболизма, советует сочетать физические упражнения с посещением сауны, а также принимать добавки ниацина. Так токсины максимально выводятся через кожу, предупреждается возникновение рака и болезни Альцгеймера.

Что касается количества физических упражнений с целью стимулировать аутофагию, то оно пока точно не известно. Но установлено, что наибольшим эффектом обладают интенсивные упражнения, а значит, о легкой нагрузке стоит на время забыть.

Несмотря на то, что долголетию способствуют умеренные нагрузки в объеме 150-450 минут в неделю (они снижают риск преждевременной смерти более чем на 30%), если вы будете уделять хотя бы 30% тренировочного времени на упражнения повышенной интенсивности, то сможете запустить аутофагию и увеличить продолжительность своей жизни еще примерно на 13%. Так что тренируйтесь, не жалея себя (в здоровом смысле, естественно), и мощное улучшение состояния организма не заставит себя долго ждать (при этом не забывайте рассчитывать свои силы и берите во внимание свое текущее физическое состояние).

И, напоследок, еще раз напомним, что аутофагия – это ни в коем случае не лекарство, и считать его панацеей от всех бед нельзя. Вы должны знать о ней и использовать ее, чтобы очистить свой организм и продлить себе жизнь, но делать это нужно с умом, будучи внимательным к своему текущему состоянию и не пренебрегая принципами здорового питания и здорового образа жизни вообще.

При желании вы можете отыскать немало официальных данных, результатов исследований и другой дополнительной информации об аутофагии в интернете. Мы же в свою очередь желаем вам крепкого здоровья и долгих лет жизни!

Советуем также прочитать:

• Сторителлинг
• Кетогенная диета: краткий ликбез
• Правило тарелки
• Витамин D3: роль холекальциферола для организма человека
• Интуитивное питание – ключ к идеальному здоровью
• Колин Кэмпбелл «Китайское исследование» — краткое содержание
• Витамины для мозга
• Как сохранять ясность ума: 15 отличных способов
• Ноотропы: апгрейд мозга с помощью лекарств
• Продукты для мозга
• Пища для ума: продукты, улучшающие концентрацию и работу мозга

Ключевые слова:1ЗОЖ

Зачем и кто «раскручивает» аутофагию

© eranicle/Getty Images Pro

В сложных терминах из раздела микробиологии можно разобраться, однако люди в большинстве своем предпочитают выбирать источники информации, которые излагают эту самую информацию популярным языком

. Поэтому давайте рассмотрим, как происходит популяризация голодания ради аутофагии, а заодно попытаемся разобраться в том, зачем это делается.

Начнем с того, что исследования механизма аутофагии давно перешли тот рубеж, когда ученые лишь изучали данное явление

или пытались сформулировать правила, по которым аутофагия работает.

Научные умы всего мира давным-давно поставили целью своих исследований выявление и разработку технологий в рамках явления аутофагии

, которые имели бы практическое применение и оказались бы полезны всему человечеству.

Не доверять научным исследованиям процесса аутофагии по меньшей мерее неразумно, так как за ними стоит не только энтузиазм настоящих ученых

(пусть даже и британских – но настоящих!), но и огромные суммы, выделенные различными лабораториями и научно-исследовательскими центрами многих стран.

Популяризаторы хайпуют на аутофагии

На фоне людей от науки возникают так называемые популяризаторы, которые, используя все те же заумные научные термины

, предлагают нам методики, недопустимость применения которых на практике также была не раз доказана. И не просто недопустимость, но даже опасность!

Но кто же эти популяризаторы? Во-первых, за аутофагию «топят» не самые успешные деятели науки, которые мечтают о серьезных грантах

на любые исследования обо всем на свете. Во-вторых, им вторят многочисленные блогеры, зарабатывающие на хайпе, что играет, кстати, на руку вышеупомянутым деятелям.

В-третьих, существует немало людей, которые просто не разобрались (и не особо пытались это сделать), ратующих совершенно искренне за поддержку голодания

во имя запуска процесса аутофагии. Наконец, популяризируют аутофагию различные средства массовой информации, которым… которым надо хоть о чем-то писать! А хайповая тема аутофагии – беспроигрышный вариант!

Значит ли это, что идея голодания во имя аутофагии – это фикция? Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо отделить зерна от плевел

, разобравшись в том, что на самом деле может принести пользу и рекомендуемо к применению, а что не только не способно продлить жизнь, но даже способно ее сократить!

В чем опасность ненаучного подхода к аутофагии?

На фоне популярности данной идеи появились (и продолжают появляться) лже-диетологи и лже-ученые (проще говоря, обычные мошенники), которые, используя сложный научный язык геронтологии

(то есть науки, изучающей биологические и прочие аспекты старения человека, а также способы продления жизни), разрабатывают собственные диеты якобы для продления жизни.

И надо отдать должное, что псевдо-специалисты подают свою информацию настолько ярко, красиво и «вкусно»

, что им безоговорочно верят многие и многие мечтающие о чуде обыватели. Да и как не поверить, когда даже с экранов телевизоров вопят о том, что панацея от всех болезней найдена и это аутофагия?

Использование околонаучных терминов вводит в заблуждение и легко создает армию сторонников новомодных идей

, которые якобы без проблем позволяют, если можно так выразиться, взять на вооружение механизм аутофагии, достигнув не только полного оздоровления, но чуть ли не бессмертия! Но делается все это ради монетизации, ради денег.

Что подавляет механизм аутофагии

Были обнаружены некоторые вещества, которые уменьшают аутофагию в опытах на животных или в клеточных исследованиях, но это не говорит о том, что следует их избегать людям. Этот раздел статьи не должен использоваться в качестве основания для того, чтобы принимать или избегать конкретное вещество или лекарство. Поговорите с вашим доктором перед приемом любого нового вещества, и ни при каких обстоятельствах не прерывайте лечение с помощью лекарства, не посоветовавшись с врачом.

Биологические вещества

Отказ от ответственности редакции КОД ЖИЗНИ

• Эвгенол, фенольная кислота, найденная в гвоздике (Syzygium aromaticum ), была была выявлена среди 86 традиционных китайских лекарств, как имеющая самую сильную способность уменьшать аутофагию. ()
• Сообщается, что Бафиломицин A1, макролидный антибиотик, полученный из Streptomyces griseus , ингибирует аутофагию. ()
• Elaiophylin был определен, как соединение микробного происхождения корпорации North China Pharmaceutical Group Corporation, которые имеет хорошую способность уменьшать аутофагию. ()
• Oblongifolin C, феноловая кислота из азиатского дерева Garcinia yunnanensis , ингибирует аутофагию и описан как обладающий противоопухолевыми свойствами. ()
• Matrine, алкалоид, обнаруженный в растениях из рода Sophora, является ингибитором аутофагии (через модуляцию лизосомального процесса). ()

Лекарственные препараты

• Вортманн ()
• 3-метиладенин ()
• Спаутин-1 ()
• Кломипрамин ()
• Lucanthone ()
• Хлорохин ()

Информация на этом сайте не была оценена какой либо медицинской организацией. Мы не стремимся диагностировать и лечить любые болезни. Информация на сайте предоставляется только в образовательных целях. Вы должны проконсультироваться с врачом, прежде чем действовать исходя из полученной информации из этого сайта, особенно, если вы беременны, кормящая мать, принимаете лекарства, или имеете любое заболевание.