Аутофагія - це біологічний механізм клітинної деградації, який запобігає накопиченню клітинних токсичних продуктів і може перетворити їх на поживний матеріал, необхідний для підтримки організму в ситуаціях голодування.

сторона

Оскільки це також шлях, який бере участь у деградації білків та органел, він може мати життєво важливе значення в патогенезі деяких захворювань. Таким чином, зміни або розлади в процесі аутофагії пов’язані з такими захворюваннями, як рак, нейродегенерація, інфекція та старіння. Тобто він поводиться як датчик травми клітини.

Останніми роками наукове співтовариство обговорює подвійну роль, яку відіграє аутофагія в нашому тілі, корисна проти шкідлива. Як може статися, що щось настільки важливе для нормального функціонування нашого тіла може обернутися проти нас? Це один із парадоксів, що оточують людину.

Журнал клінічних досліджень нещодавно опублікував дослідження, яке вивчає весь цей фізіологічний процес та можливі наслідки, які він може мати для раку, на жаль, такого поширеного в нашому середовищі. Таким чином, як великі зусилля, які докладаються для того, щоб визначити, чи може пригнічення аутофагії покращити лікування проти цієї хвороби.

Чому ми їмо самі?

Людина - це складні організми, що складаються з великої кількості клітин. Ці клітини не живуть безкінечно, але мають обмежений час життя, і період напіввиведення залежить від кожного типу клітин. Тому з часом наші клітини гинуть і оновлюються одночасно.

Повсякденно в організмі утворюється низка відходів, які, якщо їх не усунути, можуть бути токсичними для нас самих. Давайте на мить уявимо, що сталося б, якби ми не усували все сміття, що утворюється в наших будинках протягом усього нашого життя. Ну, це трохи того, що могло б відбуватися всередині нашого тіла. Ми усуваємо відходи, які утворюються, виливаючи їх у контейнери, але як ми можемо їх вивести з нашого власного тіла?

Для здійснення елімінації всіх цих продуктів клітина сама запускає біологічний механізм, який називається аутофагія що означає з’їсти самому. Щось справді шокує, і це робиться в нашому організмі регулярно, неймовірно, так?

Спочатку клітина виконує цей процес як механізм виживання для боротьби та несприятливих для організму ситуацій, таких як інфекція, спричинена вторгненням мікроорганізмів, розвитком хвороб та нестачею поживних речовин (голодування), серед іншого. Так, наприклад, у період голодування між прийомами їжі в печінці активується аутофагія для підтримки її метаболічних функцій.

Процес аутофагії

Як розвивається це шокуюче біохімічне явище? Опишемо процес загальним чином. Коли клітина виявляє власні пошкоджені або аномальні компоненти, вона виділяє їх у відсіки (лізосоми), де діє ряд ферментів, що викликають їх деградацію.

Цей механізм виживання не лише обмежується виключенням органел та марних та/або старих білків, але й переробляє продукти, отримані в результаті цього процесу деградації. Тобто він використовує їх для забезпечення амінокислот, жирних кислот та енергії як майбутніх поживних речовин у ситуаціях голодування або коли організм потребує більшого споживання енергії без необхідності використовувати поживні речовини ззовні.

З усіх цих причин молекулярні основи аутофагії дозволили вбудувати її як двофункціональний механізм, з одного боку, як механізм виживання клітини, а з іншого - як механізм загибелі клітин. Це пов’язало це з такими тривожними патологічними процесами, як рак.

Автофагія та рак

Аутофагія є важливим процесом метаболізму як у фізіологічних, так і в патологічних станах. Насправді недоліки цього процесу були виявлені при різних захворюваннях. Рак - один з них. Дослідження, проведені щодо цієї хвороби, дозволили розкрити величезну кількість знань не тільки про хворобу як таку, а й про біологічні механізми, що супроводжують її та сприяють її існуванню.

Одне з таких - саме аутофагія. Якщо клітина виявляє, що є щось, що працює неправильно, вона знищується, перш ніж продовжувати шкодити організму. Однак ліки від раку все ще є складним, що свідчить про те, що не все так однозначно. Як зазначено у статті, на яку ми посилаємось, є дані, які свідчать про те, що цей біологічний механізм має подвійне обличчя.

З одного боку, він відіграє цілком корисну роль для нашого здоров'я як захисник від хвороб. Для цього він діє як прибиральна служба, протидіє нестабільності геному та надлишковим факторам росту, а також захоплює пошкоджені органели та спонукає до загибелі клітин. Однак є інша сторона, яка полягає в тому, що аутофагія також може сприяти виживанню пухлини, захищаючи пухлинні клітини від несприятливих умов.

Клітини раку мають ряд потреб, яких не вистачає в мікросередовищі, в якому вони розмножуються. Це змінюється, коли виникають проблеми зі здоров’ям, збільшуючи тим самим можливості росту таких клітин. Це пов’язано з тим, що на рівні пухлини процес аутофагії забезпечує поживні речовини раковими клітинами та регулює запальний процес, викликаний некрозом.

Попри все це, ці механізми варто вивчити, оскільки вони можуть відкрити нові уявлення про способи регулювання росту раку, за словами доктора Ейлін Уайт

Автофагія та традиційні методи лікування

Під час розвитку пухлин ракові клітини виявляють певну стійкість до смерті, спричиненої хіміотерапевтичними препаратами, яким піддаються пацієнти. Ця стійкість до хіміо- та променевої терапії також була пов'язана з аутофагією.

У модельних тварин з різними пухлинами показано, що пригнічення аутофагії впливає на посилення хіміочутливості та сприяє регресії пухлини. Отже, поєднання інгібіторів аутофагії з токсичними препаратами може бути альтернативою для лікування запущеного або метастатичного раку, як пояснив доктор Лі-Сінь Вей та ін., Нещодавно у Cell & Bioscience.

Тому необхідно знати, який найкращий засіб стимулювати терапевтичне гальмування аутофагії, та визначити, які типи онкологічних хворих найбільше виграють від цього підходу, як показав доктор Ейлін. Оскільки аутофагія відіграє різну роль на різних стадіях росту та в різних типах пухлин.

Інші захворювання, пов’язані з аутофагією

Розуміння участі аутофагії в цих процесах може відкрити нові шляхи втручання при множинних захворюваннях.

З віком ефективність аутофагії зменшується. Тому знищення та переробка відходів, які продовжує утворювати наш організм, є менш ефективними. Як наслідок цього дефіциту індукується накопичення аномальних білків або пошкоджених органел, характерних для таких захворювань, як хвороба Альцгеймера, Паркінсона та бічний аміотрофічний склероз (БАС).

У цій галузі проводяться дослідження, в яких аутофагія викликається наркотиками. І було помічено, що існує клітинний захист від токсичних ефектів, спричинених аномальними білками, захищаючи таким чином нейрони від загибелі клітини, індукованої самою клітиною.

Бібліографічні посилання:

Уайт Е. Роль аутофагії при раку. Журнал клінічних досліджень (2015). DOI: 10.1172/JCI73941.