Autofagija je jedan jako interesantan proces koji se događa u našim ćelijama. Ime potiče iz grčkog jezika i znači „jedenje samog sebe“. To je ključni proces u ćelijama našeg tijela koji omogućava održavanje ravnoteže i zdravlja. Ovaj mehanizam funkcioniše kao unutrašnji sistem reciklaže – ćelije razgrađuju i uklanjaju oštećene ili disfunkcionalne dijelove i ponovo koriste njihove komponente za proizvodnju energije i građu novih molekula. Autofagija igra presudnu ulogu u odgovoru na stres, zaštiti od bolesti i očuvanju ćelijske funkcije tokom starenja.
Moramo shvatiti kako se sve molekule u našem organizmu ili sastoje iz manjih molekula – proteini od aminokiselina, nukleinske kiseline DNK i RNK od šećera, purinskih i pirimidinskih baza te fosforne kiseline, ili se mogu metabolizirati u neku drugu molekulu. Sve ove mijene molekula zapravo čine ono što zovemo metabolizam.
A sad zamislimo da su komponente ćelije kao neki skup lego kockica. I kada se nešto kreira, može se rasformirati i napraviti nešto drugo. E autofagija je proces koji to omogućava.
Zašto je autofagija važna?
Bez autofagije, naše ćelije bi se preplavile otpadnim materijalom, što bi dovelo do oštećenja i disfunkcije. Ovaj proces je posebno značajan za sprečavanje neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove i Parkinsonove bolesti, jer uklanja nagomilane proteine koji mogu biti toksične za ćelije mozga. I ne samo za mozak, nego i za druge organe. Autofagija takođe igra ključnu ulogu u imunološkom odgovoru, jer omogućava ćelijama da unište viruse i bakterije, kao i da prežive tokom perioda gladovanja koristeći unutrašnje resurse. A gladovanje je jedan od pokretača autofagije.
Nobelova nagrada za istraživanje autofagije
Za detaljno proučavanje autofagije i otkrivanje njenih mehanizama, japanski naučnik Jošinori Osumi (Yoshinori Ohsumi) dobio je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 2016. godine. Njegovi eksperimenti na kvascu omogućili su razumijevanje molekularne osnove autofagije, kao i otkrivanje gena i proteina koji kontrolišu ovaj proces. Ovo otkriće otvorilo je vrata za istraživanje novih terapija za širok spektar bolesti, uključujući rak, dijabetes i neurodegenerativne poremećaje.
Autofagija se dešava putem mehanizma koji ovisi o enzimu lizozimu, koji razlaže proteine. Kontrola ovog mehanizma je vrlo fina i svrha procesa je zapravo odbrana od gladi. Odnosno, ćelije ako ne dobijaju hranu, koriste unutrašnje resurse. Kao da je ratno stanje.
Autofagija i intermitentni post
Intermitentni post, metoda ishrane koja uključuje periode gladovanja i jedenja, dobio je na popularnosti u posljednjih nekoliko godina, djelimično zahvaljujući njegovoj povezanosti sa aktivacijom autofagije. Tokom gladovanja, ćelije nemaju dovoljno energije iz spoljašnjih izvora hrane, pa prelaze na reciklažu unutrašnjih resursa kroz autofagiju. Ovo omogućava ćelijama da se „očiste“ od oštećenja i obnavljaju svoje funkcije.
Da bi organizam ušao u autofagiju, potrebno je da gladujemo 24 do 48 sati.
Studije sugerišu da periodično gladovanje može poboljšati metaboličko zdravlje, smanjiti rizik od hroničnih bolesti i podstaći dugovječnost, upravo zbog stimulacije autofagije. Međutim, važno je napomenuti da intermitentni post nije univerzalan i da bi trebalo konsultovati ljekara prije uvođenja ove prakse, naročito kod osoba s postojećim zdravstvenim stanjima. Neka istraživanja su pokazala da ako neko primjenjuje intermitentni post i odmah nakon perioda gladovanja jede hranu koja ima neki karcinogen, zapravo povećava rizik od raka (1). Dakle, intermitentni post je dobar samo i ako nastavimo sa zdravim životnim stilom.
Također, oko autofagije kruži i mnogo mitova i pseudonauke. Različiti gurui, samoprozvani eksperti za nutricionizam, šire dezinformacije o autofagiji i intermitentnom postu, govoreći da je to nešto što je magično i svemoguće. A nije. Recimo, oni će vam govoriti da je autofagija lijek za rak, ali istina je da ovaj proces može imati ulogu u zaštiti od raka, ali i može doprinijeti raku. Recimo, autofagija može doprinijeti degradaciji faktora koji doprinose ćelijskoj smrti – apoptozi, što je prirodni mehanizam uništavanja ćelija raka. Ali autofagija kontroliše i proces upale, i na taj način smanjuje rizik od raka. Istina je da mi još ne razumijemo u potpunosti međudjelovanje autofagije i drugih fino kontrolisanih procesa u organizmu da možemo znati kako će se gladovanje i autofagija odraziti na tijelo.
Evo samo jedan primjer tog problema.
Učestalost kolorektalnog karcinoma povezana je s ishranom bogatom mastima, koja povećava nivo žučnih kiselina u debelom crijevu, posebno dezoksiholne kiseline. Ova kiselina podstiče autofagiju u zdravim epitelnim ćelijama debelog crijeva, što im pomaže da prežive u stresnim uslovima. Međutim, kod ćelija kolorektalnog karcinoma, autofagija je stalno aktivna i služi kao mehanizam preživljavanja. Ovaj proces predstavlja izazov u terapiji kolorektalnog karcinoma, jer ga je potrebno prevazići kako bi se efikasno uništile ćelije tumora ( 2).
Autofagija može podstaći rast ćelija raka (3), a isti navedeni rad pokazuje i kako autofagija može supresirati rak.
Autofagija diže naš organizam na jedan viši nivo pripravnosti i zapravo je stres za organizam. Iz tog stresa može se dogoditi nešto dobro, ali ima i svoje rizike.
Autofagija je moćan podsjetnik na to kako naše tijelo posjeduje sofisticirane mehanizme za održavanje zdravlja. Proučavanje ovog procesa ne samo da nam pomaže razumjeti osnovne principe biologije, već nas inspiriše na promjene koje mogu podržati zdraviji način života, ali i upozorava kako možda nešto što mislimo da je super i zdravo možda ima i kontraefekte u ovisnosti o okolnostima.
Reference:
- Imada S, Khawaled S, Shin H, Meckelmann SW, Whittaker CA, Corrêa RO, Alquati C, Lu Y, Tie G, Pradhan D, Calibasi-Kocal G, Nascentes Melo LM, Allies G, Rösler J, Wittenhofer P, Krystkiewicz J, Schmitz OJ, Roper J, Vinolo MAR, Ricciardiello L, Lien EC, Vander Heiden MG, Shivdasani RA, Cheng CW, Tasdogan A, Yilmaz ÖH. Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines. Nature. 2024 Sep;633(8031):895-904. doi: 10.1038/s41586-024-07840-z. Epub 2024 Aug 21. PMID: 39169180.
- Payne CM, Crowley-Skillicorn C, Holubec H, Dvorak K, Bernstein C, Moyer MP, Garewal H, Bernstein H. Deoxycholate, an endogenous cytotoxin/genotoxin, induces the autophagic stress-survival pathway: implications for colon carcinogenesis. J Toxicol. 2009;2009:785907. doi: 10.1155/2009/785907. Epub 2009 May 10. PMID: 20130808; PMCID: PMC2814131.
- Yang ZJ, Chee CE, Huang S, Sinicrope FA. The role of autophagy in cancer: therapeutic implications. Mol Cancer Ther. 2011 Sep;10(9):1533-41. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-11-0047. Epub 2011 Aug 30. PMID: 21878654; PMCID: PMC3170456.
