Autophagie Der Anti-Aging-Mechanismus Ihres Körpers

Autophagie ist ein Schlüsselprozess, der die Zellen Ihres Körpers im Gleichgewicht hält, oder was wir Homöostase nennen. Ein beliebtes Sprichwort zum Thema Nachhaltigkeit für die Umwelt lautet "Reduzieren, wiederverwenden, recyceln". In vielerlei Hinsicht ist Autophagie der natürliche Prozess, der all diese drei Dinge für Ihren Körper bewirkt. Der Begriff "Autophagie" stammt aus dem Lateinischen und bedeutet "selbstfressend". Dies liegt daran, dass der Prozess der Autophagie Teile Ihrer Zellen auflöst, um sie bei der Schaffung neuer Zellen zu recyceln.
Das Zytoplasma besteht aus Flüssigkeit innerhalb einer Zelle (mit Ausnahme des Zellkerns). Während der Autophagie werden Zytoplasma und Organellen (kleine Strukturen mit spezifischen Funktionen) entfernt und recycelt. Dieser Prozess hält Ihren Körper im Gleichgewicht, indem er Zellen entfernt, die nicht mehr optimal oder angemessen funktionieren.
Während Autophagie hilft, Ihren Körper im Gleichgewicht zu halten, gibt es auch Störungen, die normale Prozesse der Autophagie stören, was zu chronischen Krankheiten führt. Neurodegenerative Erkrankungen wie die Parkinson-Krankheit stehen in genetischem Zusammenhang mit einer Funktionsstörung der Autophagie.

Leistungen

Autophagie hat wichtige Auswirkungen, die sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zelle auftreten. In der Zelle hilft die Autophagie dabei, oxidativen Stress abzubauen, die genomische Stabilität zu erhöhen (was zur Vorbeugung von Krebs beiträgt), den bioenergetischen Stoffwechsel zu steigern und die Abfallbeseitigung zu verbessern.
Außerhalb der Zelle hilft die Autophagie dabei, die Entzündungsreaktion zu verringern, die neuroendokrine Homöostase zu erhöhen, die Überwachung von Krebs durch das Immunsystem zu verbessern und die Ausscheidung alternder Zellen zu verbessern.
Die Vorteile der Funktionen der Autophagie minimieren Ihr Krankheitsrisiko, fördern Ihre Alterungsfähigkeit und tragen letztendlich zur Verlängerung Ihrer Lebensdauer bei.

Verarbeiten

Autophagie wird typischerweise durch den Nährstoffmangel einer Zelle ausgelöst. Es wird angenommen, dass Insulin die Autophagie unterdrückt, während Glucagon den Prozess aktivieren kann.
Nach dem Essen setzt Ihr Körper Insulin frei, während das Fasten eine Freisetzung von Glukagon bewirkt, wenn der Blutzucker Ihres Körpers zu sinken beginnt. Glucagon signalisiert Ihrem Körper, Glykogen in Ihrer Leber zu verwenden, um Ihren Blutzucker zu erhöhen. Sobald die Autophagie aktiviert ist, erfolgt der Vorgang in vier Schritten.

1. Sequestrierung. Während dieses Schritts verlängern sich zwei Membranen (Phagophor genannt) um das Cytoplasma und die Organellen, die später abgebaut werden sollen, und schließen sie schließlich ein. Diese Doppelmembran wird zu einer Organelle, die als Autophagosom bekannt ist. In der Regel werden die vom Autophagosom aufgenommenen Inhalte ausgewählt, da sie sich in Reichweite befinden. Autophagosomen können jedoch selektiv sein, da die Membran bei Wechselwirkung mit bestimmten Proteinen in der Zelle eine Autophagie auslösen kann.
2. Transport zu einem Lysosom. Die Autophagosomen können sich nicht direkt mit einem Lysosom verbinden, weshalb sie zunächst mit einer Zwischenstruktur verschmelzen, die als Endosom bezeichnet wird. Das mit einem Endosom fusionierte Autophagosom wird nun als Amphisom bezeichnet, das leicht mit einem Lysosom fusionieren kann.
3. Degradierung. Dies kann beginnen, nachdem die Fusion mit einem Lysosom erfolgt ist. Bei der Fusion mit dem Amphisom setzt das Lysosom Enzyme frei (sogenannte Hydrolasen), die die im ursprünglichen Autophagosom enthaltenen Materialien abbauen. Diese Struktur, die voll von abgebautem Zellmaterial ist, wird heute entweder als Autolysosom oder als Autophagolysosom bezeichnet.

1. Verwendung von Abbauprodukten. Dies kann auftreten, nachdem alle zellulären Materialien zu Aminosäuren abgebaut wurden. Nach dem Export aus dem Autolysosom in die Zellflüssigkeit können die Aminosäuren wiederverwendet werden.

Das vierte und letzte Stadium hängt letztendlich mit dem Mangel an zellulären Nährstoffen zusammen. Die Verwendung von Abbauprodukten ist letztendlich erforderlich, um Aminosäuren für die Glukoneogenese bereitzustellen (ein Prozess, bei dem der Körper Glukose aus Nicht-Kohlenhydratquellen synthetisiert). Die Aminosäuren dienen als Energiequelle für den Tricarbonsäurezyklus (TCA) und diese Aminosäuren können in die Synthese neuer Proteine ​​zurückgeführt werden.
Die Prozesse der Autophagie sind alle wichtig für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts oder der Homöostase im Körper. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt können einer oder alle drei verwendet werden, um die Bedürfnisse des Körpers zu befriedigen. Diese Prozesse können jedoch nicht langfristig aufrechterhalten werden, um das Überleben der Zellen unter chronischen Bedingungen zu unterstützen.

Typen

Es gibt drei Arten von Autophagie. Obwohl ähnlich, haben sie jeweils unterschiedliche Merkmale, um jeden Typ zu unterscheiden.

1. Makro-Autophagie bezieht sich auf den oben beschriebenen Prozess der Autophagie. Dieser Begriff steht für Autophagie.
2. Mikro-Autophagie ist der Autophagie insofern ähnlich, als sie viele verschiedene Strukturen in der Zelle verschlingen und abbauen kann. Der Unterschied bei diesem Prozess besteht darin, dass kein Phagophor zum Sequestrieren des Zellinhalts verwendet wird. Stattdessen zieht das Lysosom den Zellinhalt ein und verschlingt das Material um seine Membran, um den Inhalt dann zur Wiederverwendung in Aminosäuren abzubauen.
3. Chaperon-vermittelte Autophagie ist eine spezifischere Methode, um Proteine, die abgebaut werden sollen, anzugreifen. In diesem Prozess helfen Chaperon-Proteine ​​dabei, das Protein durch die Lysosomenmembran zu transportieren, wo es zur Wiederverwendung in Aminosäuren abgebaut werden kann.

Induzierung der Autophagie

Aufgrund der vielen gesundheitlichen Vorteile, einschließlich der Krebsprävention und der homöostatischen Eigenschaften des Nervensystems, gibt es zahlreiche Forschungsarbeiten, die sich mit Methoden zur Aktivierung der Autophagie befassen. Es spricht jedoch auch viele Menschen aufgrund der Anti-Aging-Eigenschaften und der erhöhten Stoffwechseleffekte an.
Die pharmazeutische Forschung sucht zunehmend nach Wegen, um die Autophagie mit bestimmten Medikamenten selektiv zu aktivieren. Insbesondere besteht ein pharmazeutisches Interesse daran, Wege zur Stimulierung der Autophagie-Induktion bei neurodegenerativen Störungen zu identifizieren.

• Huntington-Krankheit: Resveratrol, Latrepirdin und Lithium werden untersucht, um die Autophagie bei Huntington-Patienten zu stimulieren.
• Alzheimer-Erkrankung:Resveratrol, Nilotinib, Lithium, Latrepirdin, Metformin, Valproinsäure, Statine, Nikotinamid und Hydroxychloroquin können zur Stimulierung der Autophagie bei Alzheimer beitragen.
• Parkinson-Krankheit: Nilotinib und Statine können die Autophagie bei Parkinson stimulieren.
• Amyotrophe Lateralsklerose (ALS): Lithium, Tamoxifen und Valproinsäure können bei Patienten mit ALS die Autophagie stimulieren.

Die oben aufgeführten Medikamente werden derzeit untersucht und nicht zur Anwendung empfohlen. Die Zukunft der Induktion von Autophagie zur Behandlung von Krankheiten könnte jedoch vielversprechend sein.
Außerhalb von Arzneimitteln führt das zeitweise oder längere Fasten ebenfalls zur Autophagie. Dies geschieht, indem zelluläre Nährstoffe aufgebraucht werden. Um die Zellfunktion aufrechtzuerhalten, wird die Autophagie dazu veranlasst, Aminosäuren zu produzieren, die nicht mehr vorhanden sind.
Zusätzlich entzieht eine Diät mit geringer Kohlenhydrataufnahme dem Körper leicht zugängliche Zucker. Die Autophagie wird aktiviert, um an der Erzeugung von Aminosäuren teilzunehmen. Aminosäuren können dann verwendet werden, um Energie durch Glukoneogenese und den TCA-Zyklus bereitzustellen, da Kohlenhydrate nicht leicht verfügbar sind. Bevor Sie jedoch mit einer Diät beginnen, sollten Sie Ihren Arzt konsultieren, um Ihre Sicherheit und die richtige Ernährung zu gewährleisten.

Verwandte Störungen

Autophagie-Gene (ATG) wurden erstmals in den 1990er Jahren identifiziert. Seit dieser Zeit wurden dysfunktionale Gene mit Störungen in Verbindung gebracht, die auf eine abnormale Funktion der Autophagie im Körper zurückzuführen sind. 

• Statische Enzephalopathie im Kindesalter mit Neurodegeneration im Erwachsenenalter (SENDA) war die erste neurodegenerative Störung, die im Zusammenhang mit einer Autophagiedysfunktion identifiziert wurde. Dies wurde wichtig, um die Rolle der Autophagie bei der Behandlung anderer neurodegenerativer Erkrankungen mit autophagie-gezielten Therapien zu identifizieren. Das mit SENDA assoziierte Gen beeinflusst die Bildung von Autophagosomen. Während die Assoziation identifiziert wurde, wurde nicht bestimmt, wie Autophagie-Dysfunktion mit der Akkumulation von Eisen im Gehirn zusammenhängt.
• Vici-Syndrom ist eine progressive neurodegenerative Störung, die ein rezessives Gen ist (dh, sowohl der Vater als auch die Mutter müssen das Gen weitergeben, damit das Kind an der Störung leidet). Das damit verbundene Gen beeinflusst, wie Autophagosomen reifen und abgebaut werden.
• Hereditäre spastische Paraparese ist eine weitere rezessive Genstörung, die von Natur aus neurodegenerativ ist und die unteren Extremitäten betrifft. Obwohl die Rolle der Autophagie bei der Störung nicht gut verstanden wird, wurde festgestellt, dass sie die Bildung von Autophagosomen sowie die Fusion des Autophagosoms mit dem Lysosom beeinträchtigt.

• Parkinson-Krankheit ist eine neurodegenerative Erkrankung und ist anders betroffen als andere Erkrankungen. In diesem Fall wird angenommen, dass das assoziierte Gen einen selektiven Abbau der Mitochondrien (eine mit der Energieerzeugung assoziierte Zellstruktur) durch Autophagie verursacht, die üblicherweise als Mitophagie bezeichnet wird.
• Morbus Crohn unterscheidet sich von den anderen aufgeführten Erkrankungen, da es sich um eine entzündliche Darmerkrankung handelt. Es sind mehrere Gene bekannt, die die Autophagie beeinflussen, da sie mit Morbus Crohn zusammenhängt. Diese Gene sind jedoch auch mit vielen anderen Prozessen verbunden. Es ist daher unklar, ob Morbus Crohn eine autophagiebezogene Erkrankung ist und ob autophagie-bezogene Therapien gangbare Behandlungsmöglichkeiten wären.
• Krebs unterscheidet sich von den anderen Erkrankungen, da die Autophagie nicht genetisch bedingt ist, sondern die damit verbundenen Vorteile und Risiken aufgezeigt hat. Autophagie hat zellschützende Eigenschaften, um die Entstehung von Krebs zu verhindern. Sobald jedoch ein Tumor festgestellt wurde, wird angenommen, dass die Autophagie die gleichen Schutzeigenschaften aufweist wie die Krebszellen. Mit anderen Worten, sobald ein Tumor festgestellt wurde, hilft die Autophagie, den Tumor vor der Zerstörung durch normale Prozesse zu bewahren, die Ihr Körper zur Bekämpfung von Krebs benötigt.

Im Gegensatz zu Therapien, die darauf abzielen, bei einigen Erkrankungen Autophagie auszulösen, zielen die untersuchten Therapien auf die Hemmung der Autophagie ab.
Eine gezielte Hemmung der Autophagie bei Krebspatienten würde die tumorschützenden Eigenschaften aufheben, von denen angenommen wird, dass sie sich bei Krebs durch Autophagie etabliert haben. Die untersuchten Therapien zielen auf den Lysosomenanteil des Autophagieprozesses ab und umfassen die Medikamente Chloroquin und Hydroxychloroquin.

Ein Wort von Verywell

Autophagie ist der natürliche Prozess Ihres Körpers, durch den er Zellen "recycelt" und die Homöostase aufrechterhält. Zu den Vorteilen zählen das Management von Entzündungsreaktionen sowie die Erhöhung der Krebsüberwachung. Wenn die Autophagie jedoch im Körper nicht richtig funktioniert, wurde sie mit verschiedenen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht. Obwohl Autophagie vor Krebs schützen kann, kann sie in bestimmten Fällen die Krebszellen tatsächlich schützen, sobald sie im Körper vorhanden sind.
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