Ce este autofagia?

 În interiorul organismului uman există o rețea celulară de curățare și reciclare proiectată pentru a ne asigura sănătatea, iar aceasta este autofagia. Autofagia este un sistem natural de reciclare care servește pentru curățarea corpului de tot ceea ce nu mai este util și care ar putea provoca daune și ajută la generarea de noi componente celulare pentru a stimula sistemul imunitar.

 Cuvântul autofagie provine de la termenii grecești auto și phagien (a mânca) și înseamnă "a se auto-consuma sau auto-mânca". Termenul a fost ales de laureatul premiului Nobel Christian de Duve, un om de știință belgian care a descris componenta principală celulară care este implicată în autofagie, respectiv lizozomul.

 Aproape jumătate de secol a trecut de atunci, iar în prezent există zeci de mii de articole științifice referitoare la legătura dintre autofagie și sănătate, utilizarea terapeutică și mecanismele subiacente care stau la baza acestui proces. Pentru descoperirea acestora, acum câțiva ani a primit Premiul Nobel cercetătorul japonez Yoshinori Ohsumi.

 Autofagia este un proces de digestie celulară care chiar poate fi văzut. Când privim printr-un microscop optic simplu putem știi că o celulă este în procesul de autofagie, deoarece apar unele „vacuole“ sau „vezicule“ în citoplasma celulelor, care corespund acestor mașini de spălat miniaturale responsabile pentru zdrobirea resturile celulare. La un microscop electronic mai performant, autofagia se poate observa chiar mai detaliat: începe cu formarea unei membrane în jurul materialului de digerat, astfel încât acest material este izolat într-un compartiment celular numit fagozom.

 Apoi, se apropie de fagozom un lizozom, se unesc membranele ambelor, iar lizozomul produce enzimele responsabile pentru distrugerea celulelor vechi. În acest fel, componentele care urmează a fi degradate sunt rupte și reduse la părțile lor elementare. Aceste fragmente se eliberează în citoplasma celulei, unde pot fi utilizate pentru reciclarea și sinteza unor noi componente celulare (proteine, membrană, organite, etc.).

Autofagia sau digestia celulară potențează sănătatea

 Autofagia este un sistem foarte bine calibrat de supraviețuire: necesită un punct perfect de echilibru. Atât un deficit de autofagie, cât și un exces ar putea fi dăunător. Trebuie să existe un punct de echilibru între autofagia activată și autofagia stopată.

 De exemplu, după o infecție, prin procesul de autofagie se pot distruge virușii și bacteriile. De la recunoașterea cercetării lui Ohsumi, atât industria farmaceutică cât și lumea academică au lansat o căutare a medicamentelor care pot stimula acest proces natural de regenerare.

 Există un proces similar și mai cunoscut, apoptoza, cunoscută și sub denumirea de moarte celulară programată. În acest caz, celulele, după un anumit număr de diviziuni, sunt programate să moară. În timp ce acest lucru poate părea ciudat la început, rețineți că acest proces este esențial pentru a menține o stare bună de sănătate.

 În cazul autofagiei însă, în loc să se elimine întreaga celulă (ca în procesul de apoptoză), se vor înlocui numai anumite părți ale celulei. Acesta este procesul de autofagie, în care organele subcelulare sunt distruse, iar altele sunt reconstruite pentru a le înlocui. În autofagie, membranele celulare vechi, precum și resturile celulare pot fi îndepărtate din organism.

 Privarea de nutrienți este principalul activator al autofagiei. Rețineți că glucagonul este un fel de hormon opus insulinei. Dacă crește insulina, glucagonul scade. Dacă insulina scade, glucagonul crește. Când nu mâncăm (postim), insulina scade și crește glucagonul. Această creștere a glucagonului stimulează procesul autofagiei. De fapt, postul (creșterea glucagonului) oferă cel mai mare impuls cunoscut pentru autofagie. Aceasta este de fapt o formă de curățare celulară. Corpul identifică un echipament celular vechi și deficitar și îl marchează pentru distrugere.

                     Autofagia: prevenirea bolilor și încetinirea îmbătrânirii

 Acumularea tuturor acestor celule deficitare este de fapt responsabilă pentru multe dintre efectele îmbătrânirii.

 Autofagia este un proces foarte reglementat. Dacă ar scăpa de sub control, ar fi dăunătoare, deci trebuie să fie atent controlată. În cazul celulelor mamiferelor, epuizarea totală a aminoacizilor este un semnal puternic pentru autofagie, însă rolul aminoacizilor individuali este mai variabil. Cu toate acestea, nivelurile plasmatice de aminoacizi variază foarte puțin. Specialiștii consideră că semnalele de aminoacizi și factorul de creștere, respectiv semnalele de insulină se convertesc pe calea mTOR, uneori numită regulatorul principal al semnalizării nutrienților.

 Astfel încât, în timpul autofagiei, componentele celulare vechi sunt defalcate în aminoacizi componenți (componenta de bază a proteinelor). Ce se petrece cu acești aminoacizi? În primele etape de post, nivelurile de aminoacizi încep să crească. Se consideră că acești aminoacizi derivați din autofagie sunt administrați ficatului pentru gluco-neogeneză. Acești aminoacizi pot fi, de asemenea, defalcați în glucoză prin ciclul acidului tricarboxilic (CAT). Cea de-a treia posibilă destinație a aminoacizilor este aceea de a încorpora noi proteine.

 Consecințele acumulării de proteine vechi pot fi văzute în două dintre cele mai răspândite afecțiuni: respectiv boala Alzheimer și cancerul. Boala Alzheimer implică acumularea de proteine anormale, fie beta-amiloid, fie proteina Tau care deteriorează sistemul cerebral. Ar fi logic ca un proces cum ar fi autofagia, care are capacitatea de a elimina proteinele vechi, să poată împiedica dezvoltarea bolii Alzheimer.

 Ce oprește autofagia? Consumul alimentelor. Glucoza, insulina (sau epuizarea glucagonului) și proteinele dezactivează acest proces de auto-curățare. Chiar și o cantitate mică de aminoacizi (leucină) ar putea opri autofagia. Prin urmare, acest proces de autofagie se declanșează exclusiv prin post, ceea ce nu se întâmplă în cazul restricțiilor calorice simple sau a unor diete. Acest lucru permite creșterea celulelor atunci când se consumă mâncare și curățarea acestora în timpul postului.

 Cum se realizează acest lucru? În domeniul biochimic, acest control în activarea autofagiei este stabilit prin echilibrul dintre o cale metabolică numită mTOR, care este o proteină legată de creștere, și o cale numită AMP-K, o proteină legată de sistemele de alertă deficitare.

 Pentru a fi mai ușor de înțeles, imaginați-vă un comutator: în ramura circuitului mTOR, când comutatorul mTOR este pornit, autofagia este inhibată, iar când este oprit, autofagia este activată. În cealaltă ramură a circuitului, așa-numitul AMP-K, atunci când comutatorul AMP-K este pornit, autofagia este activată; și când AMP-K este oprit, autofagia se oprește.

 Să vedem în continuare ce anume activează o cale sau alta în organismul uman:

1. Calea alimentației

 Calea mTOR este activată prin ingerarea alimentelor, în special a alimentelor bogate în carbohidrați, prin creșterea nivelului de glucoză din sânge, prin creșterea insulinei și prin prezența factorului de creștere asemănător insulinei (IGF) și, de asemenea, foarte important - de nivelurile ridicate de aminoacizi. Un exces de hrană, carbohidrați și proteine stimulează calea mTOR.

2. Calea deficitului alimentar

 Celălalt traseu, AMP-K, este stimulat de situații de deficit, pe care organismul le identifică drept dificultate și alarmă, în care este necesară economisirea energiei și activarea reciclării pentru a obține toate resursele proprii la cel mai mic cost posibil, restricție calorică, lipsa oxigenului, temperatură scăzută, etc. Și, de asemenea, atunci când postim, deși în acest caz este vorba despre o oprire voluntară a consumului de alimente, postul permite o regenerare globală a corpului.