Astăzi, am decis că este momentul potrivit să analizăm un nou studiu care demonstrează că creșterea autofagiei este o abordare bună pentru încetinirea îmbătrânirii și ar putea fi baza pentru o varietate de terapii pentru tratarea bolilor legate de vârstă.

autofagiei

Ce este Autofagia?

Autofagia este un sistem de degradare intracelular care furnizează componente celulare nedorite unui sistem celular de eliminare a gunoiului cunoscut sub numele de lizozom. Lizozomul folosește enzime puternice care descompun materialul nedorit pentru reciclare.

Cu toate acestea, pe măsură ce îmbătrânim, lizozomii se înfundă cu materiale care sunt atât de îmbinate încât nici măcar enzimele puternice nu le pot distruge. Acest lucru face ca lizozomii să devină disfuncționali și, în cele din urmă, celula moare.

Aceasta este o problemă specială pentru celulele cu durată lungă de viață, cu o rată foarte mică de înlocuire, cum ar fi inima, partea din spate a ochilor, celulele nervoase și alte celule care rareori se împart. În cele din urmă, pe măsură ce tot mai multe celule devin disfuncționale în timp din cauza disfuncției lizozomilor, funcția țesuturilor devine afectată și boala legată de vârstă se instalează.

Macrofage și boli de inimă

Macrofagele sunt responsabile pentru curățarea multor tipuri de deșeuri celulare, inclusiv proteine ​​pliate greșit, picături de grăsime în exces și organite disfuncționale și sunt menajere ale corpului. Ne protejează vasele de sânge de deteriorarea produselor secundare toxice ale colesterolului și acționează înconjurând aceste produse secundare toxice și descompunându-le în lizozomi în materiale utile.

Cu toate acestea, macrofagele pot deveni disfuncționale din acumularea de deșeuri lizozomale pe care nu le pot descompune. În timp, macrofagele consumă din ce în ce mai multe cantități de materiale toxice și, în cele din urmă, lizozomii lor se umplu cu deșeuri insolubile care nu pot fi distruse.

Acest lucru face ca macrofagele să înceteze în cele din urmă să funcționeze și fie să devină prinse și imobile în peretele arterei, fie să moară. Acumularea macrofagelor prinse în peretele arterial este baza plăcilor arteriale, care duc la boli de inimă. În cele din urmă, odată ce plăcile cresc prea mari, leziunea se umflă și explodează, trimitând cheaguri care declanșează accidente vasculare cerebrale și atacuri de cord.

Una dintre modalitățile potențiale de abordare a acestei probleme este creșterea autofagiei în macrofage, ceea ce le face mai bune la gestionarea deșeurilor toxice și îi ajută să reziste la stres. Unii cercetători speră să găsească modalități de îmbunătățire a autofagiei, făcând astfel macrofagele mai robuste și încetinind acumularea deșeurilor lizozomale, reducând astfel riscul bolilor de inimă.

Îmbunătățirea autofagiei ar putea ajuta la combaterea bolilor de inimă

Un nou studiu publicat în Nature Communications demonstrează că găsirea unor modalități de a face macrofagele mai eficiente și mai rezistente la stres poate ajuta la încetinirea progresiei aterosclerozei [1]. Abordarea are, de asemenea, potențialul de a trata alte boli, cum ar fi bolile hepatice grase și diabetul de tip 2.

Echipa de cercetare a descoperit că un zahăr natural cunoscut sub numele de trehaloză mărește autofagia în macrofage, încurajându-i să-și îmbunătățească eforturile de menaj. Aceste macrofage îmbunătățite sunt mai capabile să facă față materialelor toxice și să descompună plăcile aterosclerotice care s-au acumulat în interiorul arterelor și cauzează boli de inimă.

În studiu, cercetătorii au arătat că șoarecii predispuși la ateroscleroză au redus placa în arterele lor după ce au fost injectați cu trehaloză. Mărimile plăcilor măsurate la rădăcina aortică au fost variabile, dar, în medie, dimensiunea plăcii a măsurat 0,35 milimetri pătrați la șoareci martori versus 0,25 milimetri pătrați la șoarecii cărora li s-a administrat trehaloză. Aceasta a reprezentat o reducere de aproximativ 30% a dimensiunii plăcii și, prin urmare, este semnificativă statistic.

Efectul nu a fost observat atunci când șoarecilor li s-a administrat trehaloză pe cale orală sau când li s-au injectat alte tipuri de zahăr, chiar și cele care sunt similare din punct de vedere structural. Zahărul este descompus de sistemul digestiv atunci când este consumat, astfel încât și capacitatea sa de a declanșa autofagie este distrusă.

Deci, ce este trehaloza?

Trehaloza este un zahăr natural care constă din două molecule de glucoză legate între ele. Este aprobat de Food and Drug Administration pentru consumul uman și este utilizat în mod obișnuit ca ingredient în diferite produse farmaceutice.

Munca anterioară a multor grupuri de cercetare a arătat că trehaloza declanșează autofagia [2-3]. Cu toate acestea, exact modul în care stimulează autofagia a rămas necunoscut până acum. Autorii studiului au arătat că trehaloza activează o moleculă numită factor de transcripție EB sau TFEB. TFEB este un regulator principal al biogenezei lizozomale, al creării lizozomilor în celulă, precum și al autofagiei la șoareci și oameni.

Odată activat de trehaloză, TFEB intră apoi în nucleele macrofagelor și se leagă de ADN. Când molecula se leagă de ADN, acest lucru determină exprimarea diferitelor gene, instruind celula să creeze componente suplimentare de menaj - în acest caz, mai mulți lizozomi pentru a înghiți deșeurile toxice.

Deci, în mod interesant, acest proces nu este doar îmbunătățirea mașinilor celulare existente deja la locul lor: de fapt, declanșează celula să producă mașini noi de menaj, stimulând autofagia celulară.

Cercetătorii continuă să studieze trehaloza și potențialul acesteia ca terapie pentru bolile de inimă, mai ales că este sigur pentru consumul uman. Cercetătorii speră să depășească nevoia de injecții, eventual blocând enzima digestivă care descompune trehaloza atunci când este consumată. Acest lucru ar permite trehalozei să-și păstreze structura și, prin urmare, capacitatea sa de a declanșa autofagia și ar oferi o modalitate convenabilă de a livra zahărul către macrofage.

Concluzie

Este important să rețineți că această lucrare se află în teste preclinice și are o cale de parcurs înainte de a putea trece în studiile clinice de fază umană 1. Cu siguranță, dacă o astfel de terapie poate fi tradusă la oameni și există motive pentru a fi optimist că ar putea, ar putea oferi o abordare potențial valoroasă pentru tratarea bolilor de inimă și a altor boli cauzate de acumularea plăcii, cum ar fi Alzheimer și Parkinson.

O altă abordare, mai directă, ar putea fi eliminarea deșeurilor toxice, înainte de a avea șansa de a se acumula la niveluri periculoase, iar aceasta este abordarea pe care Fundația de Cercetare SENS o adoptă cu programul său LysoSENS. Care dintre cele două abordări va ajunge mai întâi este presupunerea oricui, dar oricare ar fi un pas bun pentru tratarea bolilor de inimă și pentru a ajuta oamenii să trăiască în continuare sănătoși, independenți și vieți lungi.

Dacă v-a plăcut acest articol și doriți să ne sprijiniți să creăm mai multe articole, evenimente, panouri live stream, discuții și pledoarie științifică, vă rugăm să luați în considerare devenirea unui erou al duratei de viață.

Literatură

[1] Sergin I, Evans TD, Zhang X, Bhattacharya S, Stokes CJ, Song E, Ali S, Dehestani B, Holloway KB, Micevych PS, Javaheri A, Crowley JR, Ballabio A, Schilling JD, Epelman S, Weihl CC, Diwan A, Fan D, Zayed MA, Razani B. Exploatarea biogenezei autofagice-lizozomale macrofage ca terapie pentru ateroscleroză. Comunicări despre natură. 7 iunie 2017.

[2] Sarkar, S., Davies, J. E., Huang, Z., Tunnacliffe, A. și Rubinsztein, D. C. (2007). Trehaloza, un nou potențator al autofagiei independent de mTOR, accelerează eliminarea vânătorului mutant și a-sinucleinei. Jurnalul de chimie biologică, 282 (8), 5641-5652.

[3] Aguib, Y., Heiseke, A., Gilch, S., Riemer, C., Baier, M., Ertmer, A. și Schätzl, H. M. (2009). Inducerea autofagiei prin trehaloză acționează împotriva acțiunii infecției prionice celulare. Autofagie, 5 (3), 361-369.