Autophagy Het antiverouderingmechanisme van uw lichaam

Autofagie is een belangrijk proces dat de cellen van uw lichaam in evenwicht houdt, of wat we homeostase noemen. Een populair gezegde over duurzaamheid voor het milieu is 'Verkleinen, hergebruiken, recyclen'. In veel opzichten is autofagie het natuurlijke proces dat alle drie deze dingen voor je lichaam doet. De term 'autofagie' komt van het Latijnse woord dat 'zelf eten' betekent. Dit komt omdat het proces van autofagie delen van uw cellen opsplitst om ze te recyclen bij het maken van nieuwe cellen.
Cytoplasma bestaat uit vloeistof in een cel (exclusief de kern). Tijdens autofagie worden cytoplasma en organellen (kleine structuren met specifieke functies) verwijderd en gerecycleerd. Dit proces houdt je lichaam in balans door zelfverwijderende cellen die niet langer optimaal of passend functioneren.
Hoewel autofagie helpt om je lichaam in balans te houden, zijn er ook aandoeningen die normale processen van autofagie verstoren, wat leidt tot chronische ziekte. Neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson hebben genetische verbanden met betrekking tot disfunctie in autofagie.

Voordelen

Autofagie heeft belangrijke effecten die zich zowel in de cel als buiten de cel voordoen. Binnen de cel helpt autofagie om oxidatieve stress te verminderen, de genomische stabiliteit te verhogen (wat helpt bij het voorkomen van kanker), het bio-energetisch metabolisme te verhogen en de eliminatie van afval te vergroten.
Buiten de cel helpt autofagie om de ontstekingsreactie te verminderen, de neuro-endocriene homeostase te vergroten, de surveillance van kanker door het immuunsysteem te verhogen en de eliminatie van verouderingscellen te vergroten.
De voordelen van de functies van autofagie minimaliseren uw risico op ziekte, bevorderen uw vermogen om te verouderen en helpen uiteindelijk om uw levensduur te verlengen.

Werkwijze

Autofagie wordt meestal veroorzaakt door de honger naar voedingsstoffen van een cel. Er wordt aangenomen dat insuline autofagie onderdrukt, terwijl glucagon het proces kan activeren.
Na het eten geeft je lichaam insuline af, terwijl het vasten glucagon laat ontsnappen naarmate je bloedsuikerspiegel begint te dalen. Glucagon geeft aan dat uw lichaam glycogeen in uw lever gebruikt om uw bloedsuikerspiegel te verhogen. Nadat autofagie is geactiveerd, vindt het proces in vier stappen plaats.

1. beslaglegging. Tijdens deze stap verlengen twee membranen (fagofoor genaamd) zich rond en uiteindelijk sluiten ze cytoplasma en organellen in die later worden afgebroken. Dit dubbele membraan wordt een organel die bekendstaat als een autofagosoom. Doorgaans wordt de inhoud die wordt overspoeld door het autofagosoom geselecteerd omdat deze zich binnen het bereik bevindt. Autofagosomen kunnen echter selectief zijn, omdat het membraan autofagie kan initiëren wanneer er interactie is met bepaalde eiwitten in de cel..
2. Transport naar een Lysosome. De autofagosomen kunnen niet rechtstreeks verbinding maken met een lysosoom, dus fuseert het eerst met een tussenstructuur genaamd een endosoom. Het autofagosoom dat is gefuseerd met een endosoom wordt nu een amfisoom genoemd, dat gemakkelijk kan fuseren met een lysosoom.
3. vernedering. Dit kan beginnen nadat fusie met een lysosoom heeft plaatsgevonden. Na fusie met het amfisoom laat het lysosoom enzymen vrij (bekend als hydrolasen) die de materialen afbreken die in het oorspronkelijke autofagosoom waren. Deze structuur die vol is van afgebroken celmateriaal staat nu bekend als een autolysosoom of een autofagolysosoom.

1. Gebruik van afbraakproducten. Dit kan gebeuren nadat alle cellulaire materialen zijn afgebroken tot aminozuren. Nadat ze uit het autolysosoom zijn geëxporteerd naar de cellulaire vloeistof, kunnen de aminozuren vervolgens opnieuw worden gebruikt.

De vierde en laatste fase heeft uiteindelijk te maken met de verhongering van cellulaire voedingsstoffen. Het gebruik van afbraakproducten is uiteindelijk nodig voor het leveren van aminozuren voor gluconeogenese (een proces waarbij het lichaam glucose uit niet-koolhydraatbronnen synthetiseert). De aminozuren dienen als een energiebron voor de tricarboxylic (TCA) cyclus en deze aminozuren kunnen worden gerecycled tot het synthetiseren van nieuwe eiwitten.
De processen van autofagie zijn allemaal belangrijk voor het behoud van evenwicht of homeostase in het lichaam. Op elk gegeven moment kan elke of alle drie worden gebruikt om aan de behoeften van het lichaam te voldoen. Deze processen kunnen echter niet langdurig worden volgehouden om de celoverleving onder chronische omstandigheden te ondersteunen.

Types

Er zijn drie soorten autofagie. Hoewel ze vergelijkbaar zijn, hebben ze elk verschillende functies om elk type te onderscheiden.

1. Macro-autofagie verwijst naar het hierboven beschreven proces van autofagie. Deze term is synoniem met autofagie.
2. Micro-autofagie is vergelijkbaar met autofagie omdat het veel verschillende structuren in de cel kan overspoelen en degraderen. Het verschil in dit proces is dat het geen fagofoor gebruikt om cellulaire inhoud te sequestreren. In plaats daarvan trekt de lysosoom de cellulaire inhoud naar binnen en omhult het materiaal rond zijn membraan om vervolgens de inhoud af te breken tot aminozuren voor hergebruik.
3. Chaperon-gemedieerde autofagie is een meer specifieke methode om proteïnen te targeten die moeten worden afgebroken. In dit proces helpen chaperone-eiwitten het eiwit door het lysosome membraan te transloceren, waar het kan worden afgebroken tot aminozuren voor hergebruik.

Autophagy induceren

Er is veel onderzoek gedaan naar methoden om autofagie te activeren vanwege de vele gezondheidsvoordelen waaronder kankerpreventie en homeostatische eigenschappen in het zenuwstelsel. Het is echter ook aantrekkelijk voor veel mensen vanwege de anti-aging eigenschappen en verhoogde metabolische effecten.
Farmaceutisch onderzoek groeit om manieren te vinden om selectief autofagie met bepaalde medicijnen te activeren. In het bijzonder is er de farmaceutische interesse om manieren te vinden om de inductie van autofagie te stimuleren om te helpen met neurodegeneratieve aandoeningen.

• Ziekte van Huntington: resveratrol, latrepirdine en lithium worden onderzocht om autofagie te stimuleren voor patiënten met de ziekte van Huntington.
• Ziekte van Alzheimer:Resveratrol, nilotinib, lithium, latrepirdine, metformine, valproïnezuur, statines, nicotinamide en hydroxychloroquine kunnen autofagie bij de ziekte van Alzheimer helpen stimuleren.
• Ziekte van Parkinson: Nilotinib en statines kunnen autofagie bij Parkinson stimuleren.
• Amyotrofische laterale sclerose (ALS): Lithium, tamoxifen en valproïnezuur kunnen autofagie stimuleren bij patiënten met ALS.

De hierboven genoemde medicijnen worden allemaal onderzocht en worden momenteel niet aanbevolen voor gebruik. De toekomst van het induceren van autofagie om ziekten te behandelen kan echter veelbelovend zijn.
Buiten farmaceutische producten leidt het vasten, hetzij met tussenpozen of voor langere perioden, tot autofagie. Het doet dit door cellulaire voedingsstoffen uit te putten. Om de cellulaire functie te behouden, wordt autofagie geïnduceerd om aminozuren te produceren die niet langer aanwezig zijn.
Bovendien ontneemt een dieet met een lage inname van koolhydraten het lichaam gemakkelijk in te nemen suikers. Autofagie wordt geactiveerd om deel te nemen aan de generatie van aminozuren. Aminozuren kunnen vervolgens worden gebruikt om energie te verschaffen via gluconeogenese en de TCA-cyclus omdat koolhydraten niet direct beschikbaar zijn. Voordat u met een dieet begint, dient u echter uw arts te raadplegen om uw veiligheid en goede voeding te garanderen.

Gerelateerde aandoeningen

Autofagie-gerelateerde genen (ATG) werden voor het eerst geïdentificeerd in de jaren negentig. Sinds die tijd zijn disfunctionele genen in verband gebracht met stoornissen die verband houden met abnormale functie van autofagie in het lichaam. 

• Statische encefalopathie van kinderen met neurodegeneratie in volwassenheid (SENDA) was de eerste neurodegeneratieve stoornis die werd geïdentificeerd met betrekking tot autofagiestoornissen. Dit werd belangrijk bij het identificeren van de rol van autofagie in het vermogen om andere neurodegeneratieve aandoeningen te behandelen met op autofagie gerichte therapieën. Het gen geassocieerd met SENDA beïnvloedt de vorming van autofagosomen. Hoewel de associatie is geïdentificeerd, is de oorzaak van autofagiestoornissen gerelateerd aan de accumulatie van hersenstelsel niet vastgesteld.
• Vici-syndroom is een progressieve neurodegeneratieve aandoening die een recessief gen is (wat betekent dat zowel de vader als de moeder het gen moeten doorgeven voor het kind om de stoornis te krijgen). Het geassocieerde gen beïnvloedt hoe autofagosomen rijpen en worden afgebroken.
• Erfelijke spastische paraparese is een andere recessieve genaandoening die neurodegeneratief van aard is, en het beïnvloedt de onderste ledematen. Hoewel de rol van autofagie bij de aandoening niet goed wordt begrepen, is vastgesteld dat het de vorming van autofagosomen schaadt en de fusie van het autofagosoom met het lysosoom schaadt.

• Ziekte van Parkinson is een neurodegeneratieve aandoening en wordt op een andere manier beïnvloed dan andere aandoeningen. In dit geval wordt aangenomen dat het geassocieerde gen selectieve degradatie veroorzaakt van mitochondriën (een cellulaire structuur geassocieerd met de opwekking van energie) door autofagie, gewoonlijk aangeduid als mitofagie.
• Ziekte van Crohn verschilt van de andere vermelde aandoeningen, omdat het een inflammatoire darmaandoening is. Er zijn verschillende genen waarvan bekend is dat ze autofagie beïnvloeden, omdat het betrekking heeft op de ziekte van Crohn; deze zelfde genen zijn echter ook gerelateerd aan vele andere processen. Daarom is het onduidelijk of de ziekte van Crohn een autofagie-gerelateerde aandoening is en of op autofagie gerichte therapieën levensvatbare behandelingsopties zouden zijn..
• Kanker verschilt van de andere stoornissen, aangezien autofagie niet genetisch gerelateerd is, maar eerder voordelen en risico's vertoont die ermee samenhangen. Autophagy heeft celbeschermende eigenschappen om te proberen kanker te voorkomen. Zodra echter een tumor is gevestigd, wordt aangenomen dat autofagie dezelfde beschermende eigenschappen vertoont, maar dan voor de kankercellen. Met andere woorden, zodra een tumor is vastgesteld, helpt autofagie om te voorkomen dat de tumor wordt vernietigd door normale processen die uw lichaam heeft om kanker te bestrijden.

In tegenstelling tot therapieën die gericht zijn op het induceren van autofagie voor sommige aandoeningen, op kanker, zijn de onderzochte therapieën gericht op de remming van autofagie.
Het richten van de remming van autofagie bij kankerpatiënten zou de tumorbeschermende eigenschappen verwijderen waarvan autofagie wordt verondersteld te zijn vastgesteld bij kanker. Behandelde therapieën zijn gericht tegen het lysosoomgedeelte van het autofagieproces en omvatten de medicijnen chloroquine en hydroxychloroquine.

Een woord van heel goed

Autophagy is het natuurlijke proces van uw lichaam waardoor het cellen "recyclet" en de homeostase handhaaft. De voordelen hiervan zijn het beheersen van ontstekingsreacties en het vergroten van kankersurveillance. Wanneer autofagie echter niet goed functioneert in het lichaam, is het gekoppeld aan verschillende aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson. Hoewel autofagie beschermend kan zijn tegen kanker, kan het in bepaalde gevallen de kankercellen eigenlijk beschermen als ze eenmaal in het lichaam zijn aangetroffen..
De eerste nieuwe anti-Parkinson-medicatie in 10 jaar