Аутофагия: как это работает

Со временем в каждой клетке нашего организма накапливается «мусор», а аутофагия способствует его разложению, что в конечном итоге приводит к омоложению организма.

Очищение организма от вредных веществ сегодня привлекает много внимания как ученых, так и обычных людей. Всевозможные методы, от потребления очищенных соков до детокс-диет, от питья большого количества воды до использования различных лекарственных препаратов, используются для того, чтобы избавить организм от токсинов и шлаков. Однако их эффективность вызывает сомнения.

Правильное питание, вода и регулярные физические упражнения, конечно, полезны для организма. Но они не способны полностью устранить вредные вещества быстрее, чем обычное питание. Что же делать в такой ситуации? Ответ может быть в малоизвестном, но эффективном способе очищения организма, который можно контролировать самостоятельно.

Этот способ заключается в аутофагии! Или, другими словами, в саморазрушении. Но предпочтительнее использовать научный термин. С ее помощью можно научить свое тело самостоятельно избавляться от вредных веществ.

Что такое аутофагия?

Аутофагия, переведенная с греческого, означает «саморазрушение». Суть этого процесса заключается в переработке макромолекул и органелл в клетках в специальных областях, которые образуются при слиянии лизосом с аутофагосом. Процесс аутофагии не только помогает удалять поврежденные элементы клеток, такие как белковые агрегаты, но и использует их в качестве строительных блоков для создания новых органелл и биополимеров.

Аутофагия играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности клеток в обычных условиях, но при чрезмерном ее проявлении может привести к гибели клеток, что делает ее одним из способов программируемой клеточной смерти наряду с некроптозом и апоптозом.

Таким образом, аутофагия помогает организму избавляться от накопившегося «мусора» в клетках и способствует его омоложению. Это относительно новое открытие, результаты которого только недавно стали широко известны.

Исследования Кристиана де Дюва: Открытие аутофагии

С начала 1963 года аутофагия как процесс переноса цитоплазматического материала в лизосомы для последующего разложения стала широко известна. Кристиан де Дюв, бельгийский биохимик и первооткрыватель лизосом, впервые ввел этот термин. Однако для полного понимания истории этого открытия важно вернуться к научной терминологии.

Исследования де Дюва привели к выявлению процесса образования аутофагосом – пузырьков, окруженных двойной мембраной, содержащих цитоплазму и клеточные органеллы, такие как фрагменты эндоплазматического ретикулума, рибосомы и митохондрии. Позже эти аутофагосомы слились с лизосомами, образуя аутолизосомы, где под действием лизосомальных ферментов происходило разложение органелл и макромолекул.

За заслуги в исследовании структуры и функционирования клеток де Дюв был удостоен Нобелевской премии в 1974 году.

Исследования аутофагии Есинори Осуми

В 2016 году японский молекулярный биолог Есинори Осуми начал изучение аутофагии в дрожжевых клетках с использованием генетического подхода. Его исследования привели к обнаружению десятков генов, инактивация которых вызывала дефекты аутофагосом. Эти гены были изучены и клонированы.

Дальнейшие исследования функционирования белков, кодируемых этими генами, позволили ученым раскрыть молекулярные механизмы аутофагии. Гены, открытые Осуми, были названы ATG (от англ. «autophagy-related genes»), и их количество на данный момент превышает тридцать.

Осуми показал, что аутофагия является запрограммированным процессом, кодируемым в геноме. Отключение или мутации генов, ответственных за аутофагию, делают этот процесс невозможным. Эти открытия имеют важное значение для здоровья человека.

В ходе исследований в его лаборатории были обнаружены гомологи некоторых генов ATG в клетках млекопитающих, что свидетельствует о незначительных различиях в молекулярных механизмах аутофагии у дрожжей и человека.

Осуми был удостоен Нобелевской премии в 2016 году и Премии за прорыв в области медицины в 2017 году за свои выдающиеся исследования, которые играют важную роль в развитии медицины и понимании аутофагии.

Типы аутофагии

Три типа аутофагии, выделенные современными исследователями, включают микроаутофагию, макроаутофагию и шапероновую аутофагию.

Микроаутофагия представляет собой захват клеточных мембран и макромолекул лизосомой. Этот процесс возможен в условиях нехватки строительных материалов и энергии, таких как периоды голодания, но может активироваться и в нормальных условиях.

Макроаутофагия включает окружение части цитоплазмы, содержащей органоиды, мембранным компартментом. Этот процесс превращает ее в аутофагосомы, которые после слияния с лизосомами образуют аутофаголизосомы. Здесь происходит разложение органелл и содержимого аутофагосом. Макроаутофагия позволяет клеткам избавляться от устаревших органоидов.

Шапероновая аутофагия направляет частично денатурированные белки из цитоплазмы в полость лизосомы для последующего переваривания. Этот тип аутофагии может быть инициирован стрессом, таким как интенсивные физические нагрузки или голодание.

Польза аутофагии для человека

Положительное влияние аутофагии на человеческое здоровье превалирует над отрицательными аспектами. Однако для полного понимания ее полезного воздействия важно помнить ее природу.

Во времена, когда не было возможности выращивать продукты в любых условиях и сохранять их длительное время, люди ограничивали себя в питании в определенные периоды, зависящие от климата, такие как ранняя весна или зима. При этом они чувствовали себя прекрасно, и распространение серьезных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, рак или туберкулез, было незначительным. Как мы уже установили, клетки начинают перерабатывать «отработанный» материал, шлаки и токсины во время голодания.

Научные исследования и процесс эволюции подтверждают положительное влияние аутофагии, поскольку низкокалорийная диета увеличивает продолжительность жизни человека на 30–40%. Ограничение питания активизирует выработку специфических генов, способствующих долголетию и обеспечивающих продолжение жизни даже при ограниченном питании.

Аутофагия представляет собой внутреннюю программу переработки вредных веществ в организме. Она повышает эффективность организма, удаляя нефункционирующие частицы, препятствуя развитию раковых клеток и предотвращая метаболические нарушения, такие как диабет и ожирение.

Данные также подтверждают важное значение аутофагии для контроля иммунной системы и воспалительных процессов. Например, у мышей с выключенным геном ATG наблюдались сонливость, ожирение, нарушения мозга и повышенный уровень холестерина. Эти факторы могут привести к серьезным проблемам. И нельзя не упомянуть связь аутофагии с раком.

Аутофагия и рак

Исследователи из университета Пенсильвании, занятые разработкой эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями, сделали значительный прогресс в свете новых открытий в области аутофагии. Последний лекарственный препарат, созданный на основе лизосомального фермента PPT1, продемонстрировал важные результаты в лечении колоректального рака, опухолей поджелудочной железы и меланомы. Тем не менее, все эксперименты были проведены только на мышах и требуют дальнейших исследований на людях

Фермент PPT1 играет ключевую роль в двух основных процессах роста раковых клеток: аутофагии и мишени рапамицина (mTOR), которые контролируют непрерывное развитие опухолей. Разработанный препарат направлен на подавление обоих процессов, в отличие от других лекарств, воздействующих только на mTOR и игнорирующих аутофагию. Это открытие значительно меняет подход к онкологической терапии.

Открытия исследователя Есинори Осуми подтверждают, что активация процесса аутофагии способствует самоочищению клеток, удалению поврежденных частиц и получению новых ресурсов для восстановления. Воздействие на фермент PPT1 подавляет активность mTOR, блокируя процесс аутофагии и ослабляя устойчивость раковых клеток к терапии.

Тем не менее, необходимо помнить, что аутофагия имеет не только позитивные, но и негативные стороны. Перед тем как стимулировать процесс аутофагии в организме, важно учитывать множество противопоказаний, таких как хронические заболевания, отклонения в массе тела, дефицит иммунитета, диабет и другие состояния. Несоблюдение этих мер предосторожности может серьезно ухудшить состояние организма и привести к нежелательным последствиям. Однако, учитывая все эти факторы, аутофагия остается безопасным и эффективным способом очищения и омоложения, доступным каждому.

Как запустить аутофагию: аутофагия и голодание

Многие современные люди, предаваясь высококалорийной и нездоровой пище, могут не осознавать, что тем самым препятствуют запуску процесса аутофагии. Это, в свою очередь, ведет к снижению иммунитета, ускоренному старению и возможным клеточным мутациям.

Однако если заставить клетки голодать, они начнут использовать свои запасы для поддержания жизнедеятельности, очищения от вредных веществ и восстановления. Но чрезмерное голодание может вызвать дегенеративные процессы, так как аутофагия не остановится. Поэтому разумно прибегнуть к методам лечебного голодания, которое может приносить пользу организму, если применено правильно.

Существует несколько типов голодания, но особый интерес представляют прерывистое и пролонгированное. Ученые, вроде биогеронтолога и клеточного биолога Вальтера Лонго, детально описывают эти методы и их влияние на продолжительность жизни и здоровье человека.

Прерывистое голодание

Этот метод включает 24-часовой период голодания, за которым следуют 1–2 дня обычного питания.

Научные исследования указывают, что прерывистое голодание может улучшить нервные связи и когнитивные функции, снизить артериальное давление и частоту сердечных сокращений, повысить чувствительность тканей к инсулину, замедлить рост опухолей, предотвратить воспалительные заболевания, улучшить регенерацию крови, увеличить число белых клеток и стимулировать иммунную систему.

Эксперименты на мышах подтверждают, что прерывистое голодание может служить профилактикой нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а также сахарного диабета. У людей было отмечено, что этот метод помог нормализовать артериальное давление и уровень глюкозы, а также снизить количество маркеров воспаления у пациентов с бронхиальной астмой.

Необходимо помнить, что диета, основанная на регулярном приеме небольших порций пищи, может привести к усилению выработки инсулина, что уменьшает чувствительность клеток к нему и может способствовать развитию сахарного диабета второго типа. Поэтому разумно периодически прибегать к голоданию для разнообразия рациона.

Продолжительное голодание

Продолжительное голодание означает отказ от пищи на протяжении 2–3 суток, а в некоторых случаях даже более длительное время, за которым следует период питания в течение не менее 7 дней перед повторным 2–3 суточным голоданием.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что продолжительное голодание стимулирует процесс аутофагии, усиливает чувствительность опухолей к терапии и способствует улучшению регуляции уровней инсулина (и инсулиноподобного фактора роста 1) и глюкозы.

Более того, установлено, что такой режим голодания приводит к уменьшению массы печени и количества лейкоцитов в крови. Тем не менее, после возобновления питания начинают активно происходить процессы регенерации как в иммунной системе, так и в печени. Именно поэтому продолжительное голодание должно осуществляться под наблюдением специалиста. Особенно важно соблюдать осторожность у людей старше 65 лет, поскольку в этом возрасте дефицит белков может привести к нежелательной потере мышечной массы.

Существуют также несколько рекомендаций для безопасного ограничения диеты:

1. При полном отказе от пищи на сутки и более важно поддерживать достаточный уровень потребления воды.
2. Эффективным и безопасным способом стимулирования аутофагии является отказ от 1–2 приемов пищи (например, ужина и/или обеда) 2–3 раза в неделю.
3. При имитации периодического голодания в течение 5 дней (по рекомендации Вальтера Лонго) необходимо употреблять не более 100 калорий в первый день и около 500 калорий в оставшиеся четыре дня.

Когда речь идет о диете, важно упомянуть вопрос о правильности и неправильности рациона. Новые данные об аутофагии от Есинори Осуми подтверждают, что запрет на прием пищи после 18 часов имеет основание, однако вопрос о пользе частого дробного питания остается открытым.

Исследования на мышах показывают важность следования режиму питания с интервалом в 12 часов, который демонстрирует лучшие результаты по сравнению с частым и приемом небольших объемов пищи. Периодические перерывы в приеме пищи также способствуют улучшению циркадных ритмов и качества сна. Эти выводы подчеркивают важность использования аутофагии в качестве профилактики различных заболеваний. Перед применением любых методов голодания обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Если не хочется чувствовать голод, можно активизировать процесс аутофагии, добавив в свой рацион некоторые продукты, которые стимулируют нужные процессы. Вот некоторые из них:

1. Сок граната, клубника и малина, красное вино, выдержанное в дубовых бочках (уролитин А).
2. Грейпфрут, сыр и грибы (спермидин).
3. Горькие огурцы (кукурбитацин).
4. Соя (диосцин).
5. Красный виноград (ресвератрол).
6. Карри (куркумин).
7. Какао и зеленый чай (катехин и эпикатехин).
8. Корень женьшеня (магнофлорин).
9. Бурый рис (гамма-токотриенол).
10. Грецкие орехи и арахис, шампиньоны, ячмень, бобовые, овес, хлеб и белое мясо (витамин B3).

Также важно включить в рацион овсянку, рыбий жир, айву, оливковое масло, сметану, шпинат, капусту, бруснику, кефир и яйца, поскольку вещества в этих продуктах способствуют обновлению клеток.

Кроме того, помимо голодания и правильного питания, аутофагию стимулируют физические нагрузки и занятия спортом. Физические упражнения вызывают микроповреждения в тканях и мышцах, которые затем восстанавливаются, делая организм сильнее. Упражнения также помогают очищать организм от токсинов через потоотделение.

Интенсивные тренировки оказывают наибольшее влияние, хотя и умеренные нагрузки в пределах 150–450 минут в неделю снижают риск преждевременной смерти более чем на 30%. Чтобы стимулировать аутофагию, рекомендуется уделить как минимум 30% времени тренировок упражнениям повышенной интенсивности.

Важно помнить, что аутофагия не является универсальным лекарством, и ее использование должно быть сбалансировано со здоровым образом жизни. Перед применением каких-либо методов следует проконсультироваться со специалистом.

Если Вы хотите омолодить организм, очистить от шлаков и токсинов, не только чувствовать, но и выглядеть значительно моложе своих лет, записавшись на бесплатный практический двухдневный онлайн-курс «ИСЦЕЛЯЮЩИЙ ДЕТОКС: комплексное очищение организма + снижение веса без диет, клизм и БАДов». Его автор – чемпион мира и пятикратный чемпион России по оздоровительному цигун Данила Владимирович Сусак.

Всего за 15 минут в день вы сможете улучшить обменные процессы в организме, наладите работу внутренних органов, почувствуете легкость в теле, полностью очистите организм от шлаков и токсинов и запустите мощный процесс оздоровления. И все это без клизм, бадов и изнуряющих диет.

Рекомендуем проконсультироваться со специалистом, чтобы исключить возможные противопоказания.