Аутофагия
Термин «аутофагия», в переводе с греческого означающий «самопоглощение», отражает один из важнейших процессов саморегуляции, в ходе которого из функционирующей клетки удаляются как собственные дефектные органеллы и цитозольные белки, так и инородные, патогенные структуры.
В 1960-х годах исследователи впервые обнаружили, что клетка, находящаяся в состоянии энергетической недостаточности или окислительного стресса может разрушать свое собственное содержимое, заключая его в мембраны (фагофоры), постепенно сливающиеся и образующие везикулы (аутофагосомы), которые затем транспортируются в лизосомы для деградации. Этот процесс позже будет назван макроаутофагией.
3 октября 2016 года Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена Yoshinori Ohsumi за «открытие механизмов аутофагии». Исследователь культивировал мутировавшие дрожжи, лишенные ферментов лизосомальной дегенерации, одновременно лишая их питательного субстрата для стимуляции процессов аутофагии. В лизосомах таких дрожжей были обнаружены крупные скопления аутофагосом, позже Ohsumi выделил ключевые гены, вовлеченные в этот процесс.
Сегодня выделяют три типа аутофагии: макроаутофагия, микроаутофагия и аутофагия, опосредованная белками-шаперонами. Однако именно механизмы макроаутофагии наиболее изучены, а их нарушение ассоциировано с развитием целого ряда заболеваний.
Во многих исследованиях уже продемонстрирована роль механизмов аутофагии в подавлении опухолевой прогрессии, функционировании врожденного и адаптивного иммунитета, регуляции путей системного воспаления, процессах нейродегенерации и старения. Способность клеток к аутофагии может быть скомпрометирована внешними или внутренними факторами, что способствует их преждевременной гибели, и возможно, сокращает продолжительность жизни.
Сегодня способы влияния на генетические и молекулярные механизмы аутофагии рассматриваются как стратегия будущего в терапии и предотвращении развития ряда заболеваний. Наиболее мощными выявленными индукторами процессов аутофагии являются голодание и ограничение количества поступающих с пищей калорий. На этой концепции построены набирающие популярность режимы питания, например такие, как интервальное голодание (intermittent fasting), когда все приемы пищи происходят в течение 8-часового временного окна, за которым следует 16 часов без употребления каких-либо продуктов.
Существуют различные экспериментальные модели интервального голодания, применение которых к лабораторным животным приводило к улучшению когнитивных функций, задержке процессов старения, а также было продемонстрировано вероятное противовоспалительное действие такого типа питания. Отмечалось также увеличение разнообразия состава кишечной микробиоты после соблюдения Рамадана, который можно рассматривать как одну из моделей периодического голодания. Дальнейшие открытия в этой области могут существенно изменить наше представление о здоровом образе жизни.
Источники:
- Ying Yang1 ● Daniel J. Klionsky1. Autophagy and disease: unanswered questions. Cell Death & Differentiation. Received: 21 October 2019 / Revised: 3 December 2019 / Accepted: 6 December 2019
- Beth Levinea,b,c,1 and Daniel J. Klionskyd. Autophagy wins the 2016 Nobel Prize in Physiology or Medicine: Breakthroughs in baker's yeast fuel advances in biomedical research. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Jan 10
- Beth Levine1,2,* and Guido Kroemer3,4,5,*. Autophagy in the Pathogenesis of Disease. Cell. Author manuscript; available in PMC 2009 Jun 16.
- Mary-Catherine Stockman, RD, LDN,1 Dylan Thomas, MD,1 Jacquelyn Burke, MS, RD,2 and Caroline M. Apovian, MD. Intermittent Fasting: Is the Wait Worth the Weight? Curr Obes Rep. Author manuscript; available in PMC 2019
- Structural changes in gut microbiome after Ramadan fasting: a pilot study C. Ozkul , M. Yalinay , T. Karakan
____________