Автофагията е процес, при който клетките ни премахват натрупаните отпадъци и боклуци, като увредена ДНК или протеини. Този процес предпазва клетките от увреждане и им помага да останат здрави. Автофагията може да спомогне и за удължаване на продължителността на живота и да предотврати възникването на много възрастово обусловени заболявания.
Автофагията предлага на клетките и източник на храна в периоди на продължително гладуване. Когато гладуваме поне 24 часа, предизвикваме автофагия в клетките и им помагаме по-бързо да „изяждат“ собствените си части, за да оцелеят. Този процес може да бъде стимулиран и чрез физическа активност и добавки като спермидин.
Искате ли да научите повече за автофагията и дълголетието и как да я стимулирате? Продължете да четете и открийте повече за автофагията!
Какво е автофагия?
Автофагията е клетъчен процес, който „отстранява“ всички клетъчни остатъци, т.е. всички стари и увредени части на клетката. Това е начинът, по който клетките се самопочистват, а самата дума произлиза от гръцките „autos“ (себе си) и „phagomai“ (ям).
Процесът на автофагия позволява на клетките да премахват стари органели, протеини или части от мембраната, които вече не функционират. Например премахването на стари митохондрии се нарича митофагия, а премахването на увредени липиди – липофагия.
Най-общо автофагията съществува, за да:
- рециклира и използва повторно стари клетъчни части,
- унищожава бактерии и вируси, които атакуват клетката,
- се освобождава от клетъчни части, които не могат да се използват.
Как протича автофагията?
Автофагията се осъществява от множество клетъчни компоненти, но най-вече от протеини, свързани с автофагията (ARP), автофагозоми и лизозоми. ARP дават сигнал на автофагозомите да се образуват, а когато това стане, те пренасят клетъчните остатъци до лизозомите.
Лизозомите са специфични клетъчни органели, които съдържат разграждащи ензими, способни да разградят почти всичко – от дефектна ДНК до увредени протеини и липиди. Щом големите структури бъдат разградени до съставните си части, клетките могат да ги използват като нови градивни елементи или като храна.
Автофагията се засилва при определени условия, като:
- инфекции с бактерии, вируси или други патогени,
- продължително гладуване или недохранване,
- клетъчно увреждане.
Ако по някаква причина автофагията спре да работи или се забави, увредените клетъчни части, които вече не могат да бъдат премахнати, могат да създадат проблеми на клетката. Това може да доведе до по-лошо функциониране на клетките и до натрупване на увреждания в ДНК и други важни структури.
Удължава ли автофагията продължителността на живота?
Проучвания върху животни като мухи, червеи, риби, плъхове и мишки показват, че автофагията е повишена при дълголетните организми. Когато учените целенасочено увеличавали автофагията при тези лабораторни животни, те установили, че животните живеят по-дълго, боледуват по-рядко и като цяло имат много по-здрав и дълъг живот.
Ето как автофагията допринася за дълголетието:
- премахва увредени и потенциално опасни клетъчни части,
- помага на клетките да останат здрави и функционални,
- предотвратява възрастово обусловени заболявания,
- предлага източник на храна в периоди на глад или продължително гладуване,
- участва в балансирането на клетъчната енергия, особено при повишен стрес.
За съжаление, както при много други клетъчни процеси, автофагията намалява с възрастта. Това не означава, че клетките ни спират да изчистват увредените части, но го правят малко по-бавно. Това също така означава, че отпадните продукти и увредените клетъчни части остават в клетките малко по-дълго и могат да създават проблеми.
Нарушен или намален процес на автофагия е установен и при развитието на много заболявания, като:
- болестта на Алцхаймер,
- болестта на Хънтингтън,
- болестта на Паркинсон,
- болестта на Крон,
- диабет.
Стимулирането на автофагията, особено с напредване на възрастта, може да бъде полезно за удължаване на здравето и продължителността на живота (1).
С дълголетието са свързани и някои други молекулярни процеси и пътища, като пътищата на mTOR и AMPK. Можете да прочетете повече за тях тук: Пътищата на AMPK и mTOR молекулярният ключ към дълголетието ли са?
Автофагията и дълголетието при хората
Когато става въпрос за автофагията и забавянето на стареенето при хората, научните проучвания не са толкова много, колкото тези върху лабораторни животни. Причината е най-вече в това, че е много трудно да се предизвика автофагия по начина, по който това се прави при животните.
Има обаче множество вещества (или по-скоро функционални хранителни добавки), за които е научно доказано, че предизвикват автофагия. В някои случаи те са използвани и в проучвания при хора, за да се предизвика и проследи ефектът на автофагията във времето.
Ето кои са добавките и веществата, които стимулират автофагията:
- спермидин,
- ресвератрол,
- куркумин,
- уролитин А,
- томатидин.
От тях спермидинът и ресвератролът са тествани в клинични проучвания при хора.
Автофагия – проучвания при хора
Отдавна е известно и доказано, че спермидинът е стимулатор на автофагията, особено при дрожди, мухи, червеи и мишки. Този естествено срещащ се полиамин е тестван и в мащабно клинично проучване при хора с над 800 участници.
Така нареченото проучване Bruneck изследва ефектите на спермидина върху човешкото здраве и смъртността в продължение на повече от 20 години. Установено е, че повишеният прием на спермидин с храната удължава човешкия живот. Общата смъртност (смъртни случаи на 1000 души през изследваните години) намалява (с увеличаване на приема на спермидин) от 40,5 на 15,1 (2).
В това проучване спермидинът не е прилаган като добавка, а приемът му е повишен чрез промяна в хранителния режим. Средният прием на спермидин с храната е бил 10,8 mg/ден в групата с най-висока консумация на спермидин. Обичайно прилаганите и безопасни дози спермидин под формата на добавки са 6–10 mg дневно (3).
Понастоящем няма изследвания за стимулиране на автофагията от ресвератрол при хора, а само при животни. Вече обаче е известно, че ресвератролът активира човешкия път на Sirt-1 (сиртуин) (4), който е свързан с дълголетието и възрастово обусловените заболявания.
Можете да прочетете повече за ресвератрола в нашите статии:
Автофагия – гладуване
Един от начините за засилване на автофагията с цел дълголетие е практикуването на (периодично) гладуване. Когато тялото ви няма какво да яде, то преминава през период на продължителен глад и в крайна сметка започва да „изяжда“ себе си чрез автофагия.
Представете си, че живеете в къща, изградена от функционални хранителни запаси. Обикновено не бихте яли стените или тавана си, но ако сте гладни известно време, бихте започнали да ги ядете и тях. Разбира се, първо бихте започнали с увредените, нефункционални неща, от които нямате нужда.
Друг начин за предизвикване на автофагия е физическата активност. Това се дължи отчасти на повишеното възпаление, а отчасти на множеството доказателства, че тренировките стимулират автофагията в скелетните мускули (5).
Колко дълго човек трябва да остава в автофагия?
Научни проучвания върху мишки показват, че автофагията се засилва след около 24 часа гладуване. Тя се забелязва по спад в нивата на инсулин и глюкоза в кръвта, а при мишките достига пик след 48 часа гладуване.
Проучвания при хора все още липсват, но се предполага, че това се случва приблизително в същия времеви интервал, както при мишките.
Автофагия – странични ефекти и рискове
Автофагията очевидно е нормален и естествен процес, който протича непрекъснато в организма ни. Стимулирането на този процес може да е полезно по всички вече посочени причини, но може да има и някои негативни странични ефекти.
Прекомерното стимулиране на автофагията може да доведе до (6):
- развитие на сърдечни проблеми,
- забавяне на противораковата терапия, ако сте на лечение.
Изследванията върху стимулирането на автофагията и рака все още са неясни. В някои случаи обратното – инхибирането на автофагията – всъщност може да помогне в борбата с рака. В други случаи – не.
Автофагията не е просто нова тенденция в света на здравето и фитнеса. Това е нормален процес, който протича и ще протича във всяка клетка на тялото ни всеки ден. Със сигурност не е прост процес и не е лесен за разбиране, тъй като включва много компоненти.
Макар че засилването на автофагията чрез гладуване може да е добър вариант за здравето ви, то не е подходящо за всеки. Преди да започнете, консултирайте се с Вашия лекар, особено ако сте бременна, кърмите или приемате някакви лекарства.
Източници:
- Nakamura S, Yoshimori T. Autophagy and Longevity. Mol Cells. 2018 Jan 31;41(1):65-72. doi: 10.14348/molcells.2018.2333.
- Kiechl S, Pechlaner R, Willeit P, Notdurfter M, Paulweber B, Willeit K, Werner P, Ruckenstuhl C, Iglseder B, Weger S, Mairhofer B, Gartner M, Kedenko L, Chmelikova M, Stekovic S, Stuppner H, Oberhollenzer F, Kroemer G, Mayr M, Eisenberg T, Tilg H, Madeo F, Willeit J. Higher spermidine intake is linked to lower mortality: a prospective population-based study. Am J Clin Nutr. 2018 Aug 1;108(2):371-380. doi: 10.1093/ajcn/nqy102.
- Senekowitsch S, Wietkamp E, Grimm M, Schmelter F, Schick P, Kordowski A, Sina C, Otzen H, Weitschies W, Smollich M. High-Dose Spermidine Supplementation Does Not Increase Spermidine Levels in Blood Plasma and Saliva of Healthy Adults: A Randomized Placebo-Controlled Pharmacokinetic and Metabolomic Study. Nutrients. 2023 Apr 12;15(8):1852. doi: 10.3390/nu15081852.
- Hou X, Rooklin D, Fang H, Zhang Y. Resveratrol serves as a protein-substrate interaction stabilizer in human SIRT1 activation. Sci Rep. 2016 Nov 30;6:38186. doi: 10.1038/srep38186.
- Brandt N, Gunnarsson TP, Bangsbo J, Pilegaard H. Exercise and exercise training-induced increase in autophagy markers in human skeletal muscle. Physiol Rep. 2018 Apr;6(7):e13651. doi: 10.14814/phy2.13651.
- Schiattarella GG, Hill JA. Therapeutic targeting of autophagy in cardiovascular disease. J Mol Cell Cardiol. 2016 Jun;95:86-93. doi: 10.1016/j.yjmcc.2015.11.019.
