Autofagia to proces, w którym nasze komórki usuwają wszystkie nagromadzone śmieci i odpady, takie jak uszkodzone DNA lub białka. Proces ten chroni komórki przed uszkodzeniami i pomaga im zachować zdrowie. Autofagia może również pomóc przedłużyć życie i zapobiec wystąpieniu wielu chorób związanych z wiekiem.
Autofagia stanowi również źródło pożywienia dla komórek w okresach przedłużającego się głodu. Kiedy pościmy przez co najmniej 24 godziny, wywołujemy autofagię w komórkach i pomagamy im szybciej zjeść swoje części, aby przetrwać. Proces ten można również wywołać poprzez ćwiczenia fizyczne i suplementy, takie jak spermidyna.
Chcesz dowiedzieć się więcej o autofagii dla długowieczności i o tym, jak ją wywołać? Czytaj dalej i dowiedz się więcej o autofagii!
Czym jest autofagia?
Autofagia to proces komórkowy, który „usuwa” wszystkie resztki komórkowe, czyli wszystkie stare i uszkodzone części komórek. Jest to sposób, w jaki komórki oczyszczają się, a nazwa pochodzi od greckich słów „autos” (sam) i „phagomai” (jeść).
Proces autofagii pozwala komórkom usuwać stare organelle, białka lub części błon, które już nie funkcjonują. Na przykład usuwanie starych mitochondriów nazywa się mitofagią, a usuwanie uszkodzonych lipidów nazywa się lipofagią.
Ogólnie rzecz biorąc, autofagia istnieje w celu:
- recyklingu i ponownego wykorzystania starych części komórek,
- niszczenia bakterii i wirusów atakujących komórkę,
- pozbywania się nieprzydatnych części komórek.
Jak przebiega autofagia?
Autofagia jest przeprowadzana przez wiele składników komórkowych, ale przede wszystkim przez białka związane z autofagią (ARP), autofagosomy i lizosomy. ARPs sygnalizują autofagosomom, aby się utworzyły, a kiedy się utworzą, przenoszą resztki komórkowe do lizosomów.
Lizosomy to specyficzne organelle komórkowe zawierające enzymy lizujące, które mogą rozkładać prawie wszystko, od wadliwego DNA po uszkodzone białka i lipidy. Po rozłożeniu dużych struktur na składniki, komórki mogą wykorzystać te składniki jako nowe elementy budulcowe lub jako pożywienie.
Autofagia nasila się w niektórych szczególnych warunkach, takich jak:
- infekcje bakteryjne, wirusowe lub innymi patogenami,
- długotrwały głód lub niedożywienie,
- uszkodzenia komórek.
Jeśli z jakiegoś powodu autofagia przestaje działać lub zwalnia, uszkodzone części komórek, których nie można już usunąć, mogą powodować problemy dla komórki. Może to prowadzić do nieprawidłowego funkcjonowania komórek i gromadzenia się uszkodzeń DNA i innych ważnych części.
Czy autofagia wydłuża życie?
Badania przeprowadzone na zwierzętach, takich jak muchy, robaki, ryby, szczury i myszy, pokazują, że autofagia jest zwiększona w organizmach długowiecznych. Kiedy naukowcy celowo zwiększyli autofagię u tych zwierząt laboratoryjnych, odkryli, że żyły one dłużej, rzadziej chorowały i ogólnie miały znacznie zdrowsze i dłuższe życie.
Oto, w jaki sposób autofagia przyczynia się do długowieczności:
- usuwa uszkodzone i potencjalnie niebezpieczne części komórek,
- pomaga komórkom zachować zdrowie i funkcjonalność,
- zapobiega chorobom związanym z wiekiem,
- stanowi źródło pożywienia w okresach głodu lub przedłużającego się niedoboru pożywienia,
- uczestniczy w równoważeniu energii komórkowej, zwłaszcza w warunkach zwiększonego stresu.
Niestety, podobnie jak w przypadku wielu procesów komórkowych, autofagia zmniejsza się wraz z wiekiem. Nie oznacza to, że wasze komórki przestają usuwać uszkodzone części, ale robią to nieco wolniej. Oznacza to również, że produkty przemiany materii i uszkodzone części komórek pozostają w komórkach nieco dłużej i mogą powodować problemy.
Nieprawidłowy lub osłabiony proces autofagii wykryto również w rozwoju wielu chorób, takich jak:
- choroba Alzheimera,
- choroba Huntingtona,
- choroba Parkinsona,
- choroba Leśniowskiego-Crohna,
- cukrzyca.
Wywoływanie autofagii, zwłaszcza wraz z wiekiem, może być korzystne dla przedłużenia zdrowia i życia (1).
Niektóre inne procesy i szlaki molekularne zostały powiązane z długowiecznością, takie jak szlaki mTOR i AMPK. Więcej na ten temat możesz przeczytać tutaj: Czy szlaki AMPK i mTOR są molekularnym kluczem do długowieczności?
Autofagia i długowieczność u ludzi
Jeśli chodzi o autofagię i przeciwdziałanie starzeniu się u ludzi, nie ma tak wielu badań naukowych, jak tych przeprowadzonych na zwierzętach laboratoryjnych. Powodem jest głównie to, że bardzo trudno jest wywołać autofagię w taki sam sposób, jak u zwierząt.
Istnieje jednak wiele substancji (a raczej funkcjonalnych suplementów diety), które, jak wykazano naukowo, indukują autofagię. W niektórych przypadkach zostały one również wykorzystane w badaniach na ludziach w celu wywołania autofagii i obserwowania jej skutków w czasie.
Oto suplementy i substancje, które indukują autofagię:
- spermidyna,
- resweratrol,
- kurkumina,
- urolitina A,
- tomatydyna.
Spośród nich spermidyna i resweratrol zostały przetestowane w badaniach klinicznych na ludziach.
Autofagia – badania na ludziach
Spermidyna jest od dawna znana i sprawdzona jako induktor autofagii, zwłaszcza u drożdży, much, robaków i myszy. Ta naturalnie występująca poliamina została następnie przetestowana w szeroko zakrojonym badaniu klinicznym na ludziach, w którym wzięło udział ponad 800 uczestników.
W tak zwanym badaniu Bruneck przez ponad 20 lat badano wpływ spermidyny na zdrowie i śmiertelność ludzi. Wykazano, że zwiększenie zawartości spermidyny w diecie wydłuża życie człowieka. Śmiertelność z wszystkich przyczyn (zgony na 1000 osób w badanych latach) spadła (wraz ze wzrostem spożycia spermidyny) z 40,5 do 15,1 (2).
W badaniu tym spermidyna nie była podawana w postaci suplementu, ale zwiększano jej spożycie poprzez zmianę diety. Średnie spożycie spermidyny w diecie wynosiło 10,8 mg/dzień w grupie o najwyższym spożyciu spermidyny. Zwykle podawane i bezpieczne dawki suplementów spermidyny wynoszą 6-10 mg dziennie (3).
Obecnie nie ma badań dotyczących autofagii wywołanej przez resweratrol u ludzi, a jedynie u zwierząt. Wiadomo jednak, że resweratrol aktywuje ludzki szlak Sirt-1 (sirtuin) (4), który jest powiązany z długowiecznością i chorobami związanymi z wiekiem.
Więcej informacji na temat resweratrolu można znaleźć w naszych artykułach:
- Ile trans-resweratrolu należy przyjmować?
- Dlaczego resweratrol jest ważny?
- Skąd pochodzi resweratrol?
Autofagia – post
Jednym ze sposobów wzmocnienia autofagii w celu przedłużenia życia jest praktykowanie (przerywanego) postu. Kiedy organizm nie ma nic do jedzenia, przechodzi przez długi okres głodu i ostatecznie zaczyna się sam konsumować, przeprowadzając autofagię.
Pomyśl o tym jak o życiu w domu zbudowanym z funkcjonalnych zapasów żywności. Zwykle nie zjadłbyś ścian ani sufitów, ale gdybyś był głodny przez dłuższy czas, zacząłbyś je również zjadać. Oczywiście najpierw zacząłbyś od uszkodzonych, niefunkcjonalnych elementów, których nie potrzebujesz.
Innym sposobem na wywołanie autofagii jest ćwiczenie fizyczne. Wynika to częściowo ze zwiększonego stanu zapalnego, a częściowo z faktu, że istnieje wiele dowodów na to, że ćwiczenia fizyczne wywołują autofagię w mięśniach szkieletowych (5).
Jak długo należy pozostawać w stanie autofagii?
Badania naukowe przeprowadzone na myszach wykazały, że autofagia wzrasta po około 24 godzinach postu. Autofagię można zauważyć po spadku poziomu insuliny i glukozy we krwi, a u myszy osiąga ona szczyt po 48 godzinach postu.
Brak jest jeszcze badań na ludziach, ale przypuszcza się, że proces ten przebiega w podobnym czasie, jak u myszy.
Autofagia – skutki uboczne i ryzyko
Autofagia jest oczywiście normalnym i naturalnym procesem, który zachodzi w naszym organizmie nieustannie. Wywołanie tego procesu może być korzystne z wszystkich wymienionych powyżej powodów, ale może też mieć pewne negatywne skutki uboczne.
Nadmierne wywołanie autofagii może prowadzić do (6):
- rozwoju problemów z sercem,
- spowolnienia terapii nowotworowej, jeśli jesteś w trakcie leczenia.
Badania nad indukcją autofagii i rakiem są nadal niejasne. W niektórych przypadkach coś przeciwnego, czyli hamowanie autofagii, może faktycznie pomóc w walce z rakiem. W innych przypadkach nie.
Autofagia to nie tylko najnowszy trend w świecie zdrowia i fitnessu. Jest to normalny proces, który zachodzi i będzie zachodził w każdej komórce naszego ciała każdego dnia. Z pewnością nie jest to proces prosty i niełatwo go zrozumieć, ponieważ obejmuje wiele elementów.
Chociaż pobudzanie autofagii poprzez post może być dobrym rozwiązaniem dla zdrowia, nie jest to rozwiązanie dla wszystkich. Przed rozpoczęciem takiego postępowania należy skonsultować się z lekarzem, zwłaszcza jeśli jesteś w ciąży, karmisz piersią lub przyjmujesz jakiekolwiek leki.
Źródła:
- 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.
