Нобелевская премия по медицине и физиологии 2016: за самоедство

Аутофагия и голодание

С помощью аутофагии можно продлить жизнь и излечиться от самых тяжёлых заболеваний. Автоматически этого не происходит потому, что запускается она крайне редко. Ёсинори Осуми выяснил, что клетки начинают переваривать свои патогенные части лишь в условиях сильного стресса. И одним из способов его создания является голодание.

Когда клетки получают питание извне (в процессе переваривания съедаемых человеком продуктов), им нет смысла выполнять дополнительную работу — распознавать свои повреждённые элементы и заниматься их утилизацией. Но, как только они в течение длительного времени не получают никакой внешней подпитки, они начинают искать выход из сложившейся ситуации. И единственным спасением становятся те самые лишние частицы, которые можно переработать и потребить, чтобы не погибнуть.

Получается, что, работая над аутофагией, японский учёный неожиданно для своих исследований доказал ещё и пользу голодания. Именно оно запускает этот процесс и, соответственно, гарантирует и долгую жизнь, и избавление чуть ли не от всех заболеваний.

Процесс клеточной аутофагии

Однако стоит сразу оговориться, что в своих исследованиях Ёсинори Осуми подробно описывает исключительно процесс аутофагии: как он запускается, как протекает, что на него влияет, какое значение он имеет для здоровья и жизни человека и иные нюансы. Он не предлагает авторскую систему голодания, как считают многие, подобно Николаеву, Щенникову или другим исследователям. Он лишь упомянул о том, что именно воздержание от еды создаёт условия стресса, при котором клетки начинают самоочищаться.

Поэтому нельзя утверждать, что Нобелевскую премию Ёсинори Осуми дали именно за голодание. Нет, он её получил за описание механизмов аутофагии. Но эти два понятия тесно взаимосвязаны, а простому человеку гораздо ближе первое — отсюда и пошло это разночтение.

«Неправильное» питание

Сколько раз вы верили и не верили в то, что «нельзя есть после шести»? Так вот, теория близка к истине, если рассматривать ее в аспекте наших новых знаний об аутофагии. А рекомендации по частому дробному питанию снова терпят крах.

В исследованиях на мышах обнаружилось, что при равном суточном количестве калорий мышки, которых кормили с интервалом в 12 часов, выигрывали у тех, кто питался часто и дробно: у них улучшались циркадные ритмы (в частности, они лучше спали), не развивались или даже обращались вспять метаболические заболевания.

Поэтому если вы на работе не успеваете поесть, а садитесь за стол только утром и/или вечером — не жалейте себя. Радуйтесь! И не перекусывайте по мелочи среди дня.

Питание с 12-часовыми и более перерывами также запускает процессы аутофагии. При этом режиме питания уменьшается жировая масса тела, но не теряется мышечная, снижается уровень холестерина и глюкозы в крови. Голодание более 13 часов с вечера до утра уменьшает риск рака груди.

Значение открытия Ёсинори Осуми

В связи с Нобелевской премией 2016 года в области физиологии и медицины интерес к процессам аутофагии вырос в несколько раз. Практически все современные исследования и труды о голодании ссылаются на открытие Ёсинори Осуми, обосновывая его невероятную пользу. Но здесь нужно уточнить некоторые моменты.

Часто можно услышать, что Ёсинори Осуми получил Нобелевскую премию за однодневное голодание. С одной стороны, мы выяснили, что это косвенно ошибочное заявление

С другой, рациональное зерно в этой формулировке есть, и именно на него должны обратить внимание все те, кто планирует использовать открытие японского учёного в своих целях

Как его можно использовать?

Кажется, схема максимально проста: запускаем процесс аутофагии с помощью лечебного голодания — и живём без болезней и старости много-много лет. Самые активные уже начали всё это претворять в жизнь: взяли за основу методики 40-дневного воздержания от пищи (системы Джигурды, Суворина) и постятся. Только вряд ли у кого-то получится пройти весь этот путь до конца и добиться желаемых результатов. В чём подвох?

Длительные голодания, предлагаемые большинством существующих методик (Войтовича, Николаева, Лавровой, Щенникова), не поддерживаются официальной медициной. Их польза не только не доказана научно, но и активно опровергается. Риск серьёзных нарушений в работе органов и даже летального исхода слишком высок, чтобы решаться на такое сомнительное оздоровление. Нобелевскую премию за это точно ещё никому не дали.

А вот краткосрочных периодических голоданий от 12 часов до 3 дней (не больше!) достаточно для того, чтобы запустить полный цикл процесса аутофагии и добиться желаемых результатов.

К сожалению, пока нет какой-то чёткой концепции или запатентованной методики лечебного голодания, которая бы основывалась конкретно на открытии Ёсинори Осуми. Каков оптимальный срок воздержания, как часто его практиковать, сколько воды можно пить, что разрешено, а что запрещено — все эти вопросы пока остаются открытыми и решаются каждым в индивидуальном порядке.

Те, кто регулярно практикует голодания, советуют брать именно однодневное, так как оно и переносится легче, и не вызывает сильного ухудшения самочувствия, и вполне вписывается в рамки выходного дня.

Кому подойдёт?

Аутофагия имеет важное значение для жизни и здоровья каждого человека. Все мы дышим загрязнённым воздухом, едим консерванты и красители и накапливаем в себе настоящие мусорные свалки

Справиться с ними могут и сами клетки, но им в этом нужно помочь. Поэтому абсолютно всем нужно время от времени устраивать краткосрочные голодания.

Но особенно полезными они окажутся для тех, кто:

• страдает от ожирения и лишнего веса (согласно исследованиям, именно жировые клетки накапливают в себе максимальное количество вредных веществ);
• попадает в группу риска по онкологии (из-за наследственного фактора);
• находится в солидном возрасте (после 50 лет это нужно делать регулярно, для профилактики Альцгеймера и Паркинсона);
• планирует в скором времени зачатие малыша (во избежание риска ДЦП).

Несмотря на то, что Ёсинори Осуми получил Нобелевскую премию вовсе не за лечебное голодание, как ошибочно считают многие, описанные им механизмы аутофагии тесно с ним связаны. Его открытие даёт надежду абсолютно всем людям на излечение заболеваний, перед которыми до сих пор бессильна современная медицина. Некоторые всерьёз считают, что при правильной реализации этого достижения вполне реально замедлить процессы старения и существенно увеличить продолжительность жизни.

Разница между аутофагией и фагоцитозом

Механизм

Аутофагия: Во время аутофагии фагофоры поглощают нежелательные компоненты внутри клетки.

Фагоцитоз: Во время фагоцитоза клетка поглощает большие инородные твердые вещества.

имена

Аутофагия: Аутофагия называется самоеданием.

Фагоцитоз: Фагоцитоз называется поеданием клеток в одноклеточных организмах.

Начальный пузырь

Аутофагия: Фагофор в клетке инициирует процесс, сливаясь с нежелательными компонентами.

Фагоцитоз: Плазматическая мембрана образует фагосомы, окружающие инородную частицу, которая должна быть поглощена клеткой.

Мембраны начального пузырька

Аутофагия: Фагофор окружен двумя мембранами липидного бислоя.

Фагоцитоз: Фагосома представляет собой одночленную структуру.

Присутствие

Аутофагия: Аутофагия обнаруживается практически во всех клетках организма многоклеточного организма.

Фагоцитоз: Фагоцитоз в основном обнаруживается в клетках иммунной системы.

Переваривание везикулы

Аутофагия: Переваривающий пузырь аутофагии является аутолизосомным.

Фагоцитоз: Переваривающая везикула фагоцитоза является фаголизосомой.

апоптоз

Аутофагия: Аутофагия иногда приводит к апоптозу, разрушая активные органеллы, такие как митохондрии.

Фагоцитоз: Фагоцитоз не приводит к апоптозу.

Конечные продукты

Аутофагия: Конечные продукты аутофагии используются в качестве строительных блоков при образовании новых органелл.

Фагоцитоз: Перевариваемые продукты пищевых частиц поглощаются, а отходы удаляются экзоцитозом.

функция

Аутофагия: Аутофагия участвует в выживании клетки во время голодания.

ФагоцитозФагоцитоз участвует в защите клеток от посторонних веществ.

По инициативе

Аутофагия: Аутофагия индуцируется фосфоинозитид-3-киназой класса 3, Atg 6 и убиквитином или убиквитин-подобными белками.

Фагоцитоз: Фагоцитоз запускается различными рецепторами, такими как иммуноглобулин G, манноза (MR), β-глюкан и комплемент (CR1, CR3).

Заключение

Аутофагия и фагоцитоз — это пищеварительные процессы, происходящие внутри клетки путем слияния с лизосомами. Аутофагия — это процесс самоедания, участвующий в очищении клеток путем разложения нежелательных компонентов, таких как органеллы. Следовательно, аутофагия позволяет клетке выживать во время голодания, уравновешивая клеточные источники энергии. Фагоцитоз участвует в деградации инородных твердых частиц, которые поглощаются клеткой. Частицы, попавшие внутрь, могут быть либо частицами пищи, либо антигенами, такими как бактерии. Следовательно, фагоцитоз участвует в механизмах защиты клеток, уничтожая чужеродные вещества, такие как бактерии и клеточный мусор. Однако основное различие между аутофагией и паггоцитозом заключается в веществах, которые поглощаются каждым из двух процессов.

Ссылка:1. Эскелинен, Еева-Лииса. «Макроаутофагия в клетках млекопитающих». База данных мадам Кьюри по бионауке . Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 03 апреля 2017 г. 2. Купер, Джеффри М. «Лизосомы». Клетка: молекулярный подход. 2-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 03 апреля 2017 г.

Изображение предоставлено:1. «Макроавтофагия» Par eb billard — IUT Клермон-Ферран

Регуляция аутофагии

Аутофагия сопровождает жизнедеятельность любой нормальной клетки в обычных условиях.

Основными стимулами к усилению процессов аутофагии в клетках могут служить:

• нехватка питательных веществ
• наличие в цитоплазме повреждённых органелл
• наличие в цитоплазме частично денатурировавших белков и их агрегатов

Кроме голодания, аутофагия может индуцироваться окислительным или токсическим стрессом. В настоящее время на дрожжах детально изучаются генетические механизмы, регулирующие аутофагию. Так, для образования аутофагосом необходима активность многочисленных белков Atg-семейства (autophagosome-related proteins). Гомологи этих белков найдены у млекопитающих (в том числе и человека) и растений.

Однодневное голодание

Изучив процессы в дрожжевых клетках, японский ученый выделил основные гены, принимающие участие в аутофагии, и продемонстрировал, как белки, которые кодируют эти гены, объединяются, чтобы создать мембрану аутофагии. Позже он показал, что подобный процесс происходит в клетках человека, и что наши клетки не смогут без него выжить.

Эксперты говорят, что это открытие дало глубокое понимание биологии, лежащей в основе инфекционных заболевания, рака, болезней Паркинсона и Хантингтона. Ранее Нобелевскую премию по биологии разделили между собой трое ученых за открытия, которые помогли врачам эффективно бороться с малярией, а также инфекциями, вызванными паразитарными круглыми червями.

Нобелевский комитет подтвердил, что голодание длиной в один день на самом деле способствует получению отличных результатов. Аутофагия защищает организм от преждевременного старения, и даже омолаживает его с помощь создания новых клеток.

Что такое аутофагия

Термин «аутофагия» происходит от древнегреческого αὐτός — ауто (сам) и φαγεῖν (есть). Это процесс, при котором внутренние компоненты клетки доставляются в лизосомы или вакуоли для последующей деградации (переваривания).

В настоящее время различают три вида ауто­фагии.

1. Макроаутофагия. При данном процессе участок цитоплазмы, нередко содержащий органеллы, окружается мембраной, которая похожа на цистерну эндоплазматического ретикулума. Таким образом содержимое отделяется от цитоплазмы двухмембранной оболочкой. Такие двухмембранные пузырьки, внутри которых находятся органеллы и цитоплазма, называются аутофагосомами. Они соединяются с лизосомами с образованием аутофаголизосом. В них и происходит переваривание захваченного содержимого клетки. Такой процесс является как неспецифическим, так и избирательным, поскольку клетка может прибегать к этому процессу в случае необходимости избавиться от устаревших органелл (рибосом, митохондрий и прочих). Именно за открытие этого процесса присуждена Нобелевская премия в 2016 г. Далее в статье под термином «ауто­фагия» будет подразумеваться макроаутофагия.

2. Микроаутофагия. При этом процессе макромолекулы и частицы клеточных мембран захватываются лизосомой. Таким способом происходит переваривание белков при нехватке в клетке энергии или субстрата для синтеза новых белков. Этот процесс в целом характерен для голодания.

3. Шапероновая аутофагия. При этом процессе осуществляется целенаправленный транспорт белков (частично денатурированных) из цитоплазмы в полость лизосомы, где они подвергаются деградации. Этот тип аутофагии, насколько известно, характерен только для млекопитающих. Как правило, шапероновая аутофагия индуцируется стресс-факторами, в частности, активируется при голодании, физических нагрузках и пр. Процесс осуществляется при участии белков-шаперонов (семейства hsc-70), LAMP-2 (мембранный рецептор комплекса шаперона и транспортируемого белка) и некоторых вспомогательных белков.

Аутофагия и клеточная смерть

На сегодня ряд ученых относят аутофагию к процессам клеточной гибели. Современная классификация выделяет несколько таких процессов: апоптоз, аутофагия, некроз, аноикис (смерть клетки, вызванная ее отделением от окружающего внеклеточного матрикса), некроптоз (программируемый некроз).

С тем, что аутофагия является одним из видов клеточной смерти, согласны далеко не все. Есть множество научных исследований, подтверждающих, что аутофагия является защитным механизмом клетки, поскольку позволяет спасти ее от гибели при неблагоприятных условиях. В случае интенсификации аутофагии клетка все же погибает. Ученые выделили несколько критериев, которые позволяют говорить о том, что аутофагия является видом клеточной смерти. Так, должны отсутствовать признаки апоптоза, не должны быть активированы каспазы, конденсироваться хроматин. В клетке должно увеличиваться число аутофагосом и аутолизосом. Кроме того, ингибирование белков аутофагии должно предотвращать смерть клетки.

Процессы, связанные с клеточной гибелью, происходят постоянно и поддерживаются в строгом равновесии, сдвиг которого в одну или другую сторону неминуемо приводит к развитию нарушений и, в конечном счете, — к смерти организма. Какую роль все-таки играет в этом процессе аутофагия — ученым еще предстоит узнать.

Интервальное голодание 16/8

Надо сказать, что голодание, как лечебное средство, было известно давным-давно. В Библии его упоминают 74 раза! Книг, про чудо — голодания, написана куча. Чтобы запустить механизм аутофагии — нужно кратковременное голодание. Например, популярно голодание 16/8. Что это значит?

Это значит, что 8 часов вы можете принимать пищу, а 16 часов нет. Кроме воды. Например, вы позавтракали в 8 часов утра, последний прием пищи должен быть не позже 16 часов. Пищевое окно закрылось до 8 часов утра. Для желающих похудеть вообще комфортно. По крайней мере отдых между приемами пищи должен быть не менее 12 часов.

Трехдневное голодание поможет обновить иммунитет

К такому интересному выводу пришла группа ученых из Калифорнийского университета. Они выяснили в ходе исследования, что, что при кратковременном голодании в течение трех дней, иммунная система человека обновляется.

В результате восстановление нашей защитной системы происходит из-за усиленного деления стволовых клеток, которое случается во время голодания, когда организм испытывает стресс.

Также во время кратковременного голодания наблюдается снижение концентрации определенного фермента, которые отвечает за старение, и определенного гормона, связанного с развитием раковых опухолей.

Можно ли запустить аутофагию и как ее контролировать

Один из доводов сторонников голодания во имя запуска аутофагии заключается в том, что исследователи процессов старения признают клеточное голодание (или клеточный стресс) важнейшим моментом в срабатывании механизма, препятствующему старению. Но тогда возникает простой вопрос: почему же мы все-таки стареем?

На самом деле, наука до сих пор не может выявить абсолютно все механизмы, связанные со старением организма. Как показывают многочисленные исследования, механизмы, интенсифицирующие процесс аутофагии, действительно влияют на продолжительность жизни. Однако они могут как увеличивать его, так и замедлять!

Возможно ли вообще это измерить? И кто вообще может однозначно сказать, что вы, к примеру, достаточно поголодали, простимулировав процесс аутофагии так, что принесли вашему организму пользу, но не вред?

С этой точки зрения интересны исследования ученых, затрагивающие сферу образования и развития онкологических болезней. Причем не только иностранных, но и, к примеру, ученых Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина при Российской академии медицинских наук.

И в рамках
ученые пришли к пониманию того, что аутофагия (наряду с такими процессами, как некроз, кератинизация и апоптоз) является частью так называемой программируемой клеточной гибели. Иными словами, могут быть созданы определенные условия, при которых клетка не очищает саму себя, а буквально погибает.

Если сильно упростить все вышесказанное, можно сказать, что умеренная аутофагия способствует выживанию клетки, а сильная аутофагия
провоцирует ее уничтожение. Но ведь это явление может стать решающим в деле борьбы с раковыми опухолями, так как гибель раковых клеток будет способствовать выживанию организма?

6 типов интервального голодания, чтобы быстро похудеть. Выберите свой

В теории это звучит именно так. Однако на практике никто не поручится за то, что в данном конкретном случае заболевания голодание приведет к тому, что при сильной аутофагии начнут отмирать именно раковые клетки, а здоровые клетки никак не отреагируют на этот процесс.

Очевидно, чтобы запустить механизм сильной аутофагии в определенных клетках, необходимо воздействовать только на данную область
(к примеру, посредством регулировки количества аминокислот в клетке).

А кто из нормальных образованных и порядочных людей возьмет на себя смелость утверждать, что голодание в течение двоих суток
способно вызвать сильную аутофагию пораженных клеток, но при этом никак не скажется на здоровых клетках?

Получается, что в других клетках данный механизм надо подавлять? Ну что же, как показывают различные исследования, подавление интенсивности естественного процесса аутофагии на длительный период времени запускает так называемый процесс канцерогенеза. Иными словами, происходит зарождение и развитие раковой опухоли.

Ирония заключается также и в том, что раковые клетки способны выжить даже в условиях самой жесткой аутофагии. И это все – в условиях дефицита питательных веществ, кислородного голодания и даже при химиотерапии. Но за счет чего они выживают, спросите вы?

Одна из ролей аутофагии в нашем организме (как и в организме млекопитающих) – потенциально терапевтическая. К примеру, разрушение и переработка так называемого тау-белка, усугубляющего болезнь Альцгеймера, происходит благодаря механизму аутофагии.

Немалую положительную роль играет аутофагия в защите организма при распространении таких опаснейших заболеваний, как туберкулез или даже брюшной тиф. При этом стимуляция аутофагии действительно возможна при создании для клетки определенных стрессовых условий.

Однако утверждать, что при любом заболевании необходимо просто-напросто простимулировать процесс аутофагии (и делается это голодом!), глупо и антинаучно. Все еще не верите? Что же, вот вам еще несколько отличных способов простимулировать аутофагию (причем не голодая):

А вот результаты одного исследования, которые наверняка вызовут у вас интерес. Оказывается, так называемая стимуляция процесса аутофагии может запустить механизмы различных сердечно-сосудистых заболеваний. Вы все еще хотите стимулировать аутофагию?

Аутофагия

Термин восходит к древнегреческому языку и переводится с него как «самопоедание». Он означает процесс ликвидации клетками собственных частиц, которые оказываются вредными, лишними, ненужными. Как уже было сказано, ещё в 60-е годы учёные сделали открытие, что он время от времени запускается, но почему, когда именно, с какой целью и какое это оказывает влияние на работу организма в целом, с тех пор так никто и не выяснил. И лишь спустя 20 лет Ёсинори Осуми взялся за его изучение вплотную.

Материалом для исследования стали дрожжи. Однако всё, что выяснил в ходе своих научных изысканий обладатель Нобелевской премии, относится ко всем живым клеткам, в том числе и человеческого организма. И вот какие открытия он сделал.

В течение жизни под влиянием различных факторов (питания, условий проживания, климата, вредных привычек) в организме накапливается мусор:

• токсины;
• дефектные белки;
• различные вредные вещества;
• омертвевшие частицы;
• инфекции, бактерии, вирусы;
• патологические, повреждённые ткани.

Оказывается, природа наделила клетки способностью самостоятельно избавляться от всего этого. Схематично и упрощённо, не вдаваясь в сложную биологическую терминологию, процесс аутофагии выглядит следующим образом:

Состояние стресса → Клетки распознают в своём составе инородные частицы → Атакуют их → Заключают их в аутофагосомы (похоже на то, как мы складируем мусор в пакеты) → Перемещают их в лизосомы (контейнеры) → Там разрушают и переваривают → Образовавшиеся продукты переработки используют для получения нужной энергии, собственного омоложения и регенерации, внутреннего питания

Результат превосходит все ожидания: мало того, что клетки очищаются от мусора, среди которого оказываются инфекции и вирусы, опасные для здоровья, они ещё и обновляются. Причём никаких внешних ресурсов для этого не требуется.

Как выяснил Ёсинори Осуми, если процессы аутофагии протекают в человеческом организме регулярно и без сбоев, это гарантирует:

• высокую продолжительность жизни;
• замедление процессов старения;
• крепкий иммунитет, отражающий атаки любых, даже самых опасных бактерий и вирусов;
• отличное самочувствие;
• физическую активность и высокие интеллектуальные способности;
• бесперебойную работу всех органов и систем.

А самое главное, что удалось выяснить Нобелевскому лауреату, нарушения в процессе аутофагии влекут за собой такие тяжёлые патологии, как рак, ДЦП, болезни Альцгеймера и Паркинсона, диабет и многие другие, с которыми современная медицина справиться не может. Получается, что, если клетки будут регулярно заниматься «самоедством», риск всех этих заболеваний сводится к нулю.

Собственно, за то, что японский учёный открыл миру истинную причину таких серьёзных патологий (нарушенную аутофагию) и в то же время приоткрыл завесу, как их лечить (наладить этот механизм), он и получил Нобелевскую премию. Остаётся выяснить, а при чём здесь всё-таки голодание?

Что говорят ученые?

«Несомненно, результаты экспериментов на мышах демонстрируют, что это именно так», — говорит Давид Рубинштейн, профессор молекулярной нейрогенетики Кембриджского университета и Британского научного института по исследованию деменции.

«Проводились исследования, в ходе которых этот процесс запускался с помощью генетических инструментов, медикаментов или голодания, и в этих случаях животные жили дольше, были более здоровыми в целом», — говорит он.

Image caption

Есть или не есть? Мнения по поводу периодического голодания расходятся

Однако пока неясно, насколько эффективны эти приемы на людях.

«Например, у мышей можно наблюдать эффект в мозге после 24 часов голодания, а в некоторых других органах, таких как печень, намного быстрее. И, хотя мы знаем, что поститься полезно, мы не знаем точно, как долго люди должны голодать, чтобы добиться положительных результатов», — отмечает доктор Рубинштейн.

Тем не менее, по словам исследователя, голодание действительно стимулирует аутофагию, а польза для организма доказана и другими исследованиями.

Вот как прокомментировал это известие Константин Северинов, специалист в области молекулярной биологии (регуляция транскрипции генов бактерий), профессор Сколковского института науки и технологий:

Явление аутофагии известно довольно давно, и суть его в том, что клетки должны не только расти, но также должны какие-то свои части время от времени разлагать, такой контроль качества, когда составные части клетки стареют и должны быть заменены, а перед этим уничтожены. Это происходит в клетках каждого организма, но генетическая подоплека этого процесса была совершенно неизвестна, а само явление, когда в клетках наблюдали такие пузырьки — их называют вакуоли, аутофагосомы, в которых видели фрагменты вроде бы нормальных частей клетки, — это наблюдали еще в 50-х годах ХХ века.

А то, что лауреат сделал, — он в конце 80-х-начале 90-х годов перешел на дрожжи вместо того, чтобы изучать клетки человека, они являются замечательным модельным объектом для изучения — с точки зрения сложности они похожи на клетки человека, но работать с ними гораздо легче с точки зрения генетики.

Проблема в том, что явление аутофагии в клетках дрожжей не было известно, они очень маленькие, их неудобно смотреть в микроскопе. Тем не менее, с помощью каких-то красивых экспериментальных подходов Осуми удалось показать, что аутофагия в дрожжах существует, а дальше был вопрос техники — выявить те гены, мутации в которых нарушают этот процесс. А потом оказалось, что у человека гены, ответственные за аутофагию, — такие же, как у дрожжей. Таким образом были идентифицированы все те гены, которые необходимы нам, чтобы этот процесс у нас шел.

Принципиальная важность открытия в том, что открыт и на генетическом уровне охарактеризован важнейший клеточный процесс. С практической точки зрения, если клетка умеет переваривать себя, если у нее есть специальный генетически контролируемый процесс или каскад реакций, который позволяет это делать, то, например, если бы вы смогли активировать такой процесс в раковых клетках, которые бессмертны, то можно таким образом пытаться бороться с раком

Если можно процесс аутофагии индуцировать каким-то образом в раковых клетках, то наверное, можно пытаться их таким образом убить.

Этот же процесс аутофагии вовлечен в борьбу организма с инфекционными заболеваниями, — когда бактерия попадает в клетку, клетка борется с ней, создавая те самые вакуоли и используя те же самые белки, которые вовлечены в аутофагию.

У пожилых людей процесс аутофагии участвует в старении, потому что он не очень хорошо работает и у нас накапливается шлак. А если бы можно было этот процесс активировать и сделать это контролируемо и правильно, я боюсь говорить, что можно получить омоложение, но как принципиальный подход, можно про это думать.

В России количество ученых, занятых биомедициной, мало. С одной стороны, странно, конечно, говорить про 40-е годы, но Советский Союз — одна из немногих стран, где генетика подверглась систематическому разгрому со стороны государства, и последствия этого, безусловно, ощущаются. Скажем так, не стимулировало то, чтобы наша страна стала передовой в этой области.

Кроме того, отток ученых начала 90-х годов привел к тому, что качество научных исследований в России упало. Ну и самое главное, что такого рода исследования требуют определенной инфраструктуры, налаживания поставок реагентов, животных для опытов, оборудования. Казалось бы, банальные вещи.

Нобелевская премия за аутофагию

Говорить о том, что существуют сторонники аутофагии, это глупо. Это так же глупо, как утверждать, что существуют сторонники, к примеру, пищеварительного процесса! Ведь аутофагия – это есть не что иное, как процесс. Причем, процесс естественный, существующий в природе вне зависимости от того, являемся ли мы его сторонниками, или нет.

Если говорить простым языком, то аутофагия – это саморегулируемый процесс, в результате которого клетка в буквальном смысле слова разбирает и поглощает некоторые компоненты самой себя, которые ей не нужны или играют дисфункциональную роль в ее жизнедеятельности.

Ёсинори Осуми, японскому ученому и лаурету Нобелевской премии, удостоившемуся в 2016 году столь высокого звания как раз за детальное исследование данного механизма, посчастливилось внести наибольший вклад в изучение самого процесса аутофагии.

Только ленивый не попытался сделать из открытия механизма аутофагии сенсацию! При этом безапелляционно утверждалось, что отказ от еды запускает аутофагию, гарантируя оздоровление нашему организму, даруя длинную жизнь и даже омолаживая тело.

Это произведение увидело свет еще в середине прошлого века, однако до сих пор остается популярным, активно распространяясь на различных Интернет-ресурсах и даже в книжных лавках. А сама личность Поля Брэгга обросла множеством легенд, в которых было меньше правды, чем хайпа.

Диета заставляет мозг есть самого себя

Но является ли идея искусственного запуска механизма аутофагии хайпом, или в ней есть рациональное зерно, которое может принести пользу? Чтобы ответить на этот вопрос с научной точки зрения, необходимо обратиться к исследованиям продолжительности жизни.

К сожалению, самостоятельное изучение результатов многочисленных исследований, связанных с продолжительностью жизни, вызывает значительные трудности у подавляющего большинства обывателей. Причина заключается в огромном количестве сложных терминов и заумных выводов.

Значение аутофагии при нормальных и патологических процессах

Аутофагия — один из способов избавления клеток от ненужных органелл, а также и организма от ненужных клеток. Особенно важна аутофагия в процессе эмбриогенеза, при так называемой самопрограммируемой клеточной гибели. Сейчас этот вариант аутофагии чаще называют каспаза-независимым апоптозом. Если эти процессы нарушаются, а разрушенные клетки не удаляются, то эмбрион чаще всего становится нежизнеспособным.

Иногда благодаря аутофагии клетка может восполнить недостаток питательных веществ и энергии и вернуться к нормальной жизнедеятельности. Напротив, в случае интенсификации процессов аутофагии клетки разрушаются, а их место во многих случаях занимает соединительная ткань. Подобные нарушения являются одной из причин развития сердечной недостаточности. Нарушения в процессе аутофагии могут приводить к воспалительным процессам, если части мёртвых клеток не удаляются.

Особенно большую (хотя и не до конца понятную) роль нарушения аутофагии играют в развитии миопатий и нейродегенеративных болезней. Так, при болезни Альцгеймера в отростках нейронов пораженных участков мозга наблюдается накопление незрелых аутофагосом, которые не транспортируются к телу клетки и не сливаются с лизосомами. Мутантные хантингтин и альфа-синуклеин — белки, накопление которых в нейронах вызывает, соответственно, болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона — поглощаются и перевариваются при шапероновой аутофагии, и активация этого процесса предотвращает образование их агрегатов в нейронах.