Autofagia (macro) alterata o, in modo più illustrativo, raccolta dei rifiuti cellulari alterata è il dodicesimo e ultimo Hallmark of Aging. Con questo la scienza intende che le nostre cellule non riescono più a liberarsi dai rifiuti cellulari. Ciò può riguardare grandi complessi molecolari o intere organelle cellulari – da qui il prefisso “macro” – ma anche i più piccoli depositi, come quelli che si trovano, ad esempio, nella demenza di Alzheimer . Per semplicità, nel resto dell’articolo parleremo solo di autofagia .
Perché lo smaltimento cellulare dei rifiuti gioca ora un ruolo così importante? Per rispondere più precisamente, ti porteremo in un piccolo viaggio attraverso il corpo e ti presenteremo le diverse componenti del tuo sistema di smaltimento dei rifiuti. Non lasciarti intimidire da nomi complicati come sistema autofagico-lisosomiale oppure chaperon , qui ti spieghiamo tutto passo dopo passo. Inoltre, daremo uno sguardo alla ricerca e ti spiegheremo perché il sonno e la supplementazione di spermidina possono essere un booster per un sistema di riciclaggio indebolito.
Che cos'è l'autofagia?
L'autofagia descrive il riciclo proprio della cellula. È del tutto normale che le proteine o altri componenti cellulari prima o poi perdano la loro funzione o non siano più necessari. Dopotutto, le nostre esigenze cambiano nel tempo. Anche le nostre centrali energetiche cellulari – i mitocondri – non durano per l'intera vita di una persona. Il compito dell'autofagia è garantire che questi residui vengano degradati correttamente e che i loro componenti vengano poi riutilizzati.
Il degradamento difettoso, ad esempio, delle proteine – la perdita della proteostasi – è già stato identificato come Hallmark of Aging .In questo caso, le proteine mal ripiegate non possono più essere dispiegate. Ciò comporta il rischio di aggregazione. Poiché però lo smaltimento delle proteine è solo una piccola parte del sistema di raccolta dei rifiuti cellulari, le caratteristiche dell’invecchiamento sono state ampliate. L’autofagia alterata è, dall’ultimo aggiornamento, un hallmark indipendente. Qui ti mostriamo cosa accade esattamente con l’avanzare dell’età.
Dalle forbici alle trappole acide: come vengono smaltiti i rifiuti nelle nostre cellule?
Prima di esaminare ciò che non funziona più correttamente con l’età, dovremmo innanzitutto dare uno sguardo più da vicino al nostro sistema di riciclaggio. È infatti progettato in modo piuttosto elegante e svolge il suo lavoro giorno dopo giorno senza che ce ne accorgiamo.
In termini generali, esistono due grandi sistemi per lo smaltimento dei rifiuti nelle cellule. Das erste trägt den umständlichen Namen Sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) e ha due compiti principali. Da un lato la marcatura (ubiquitinazione) delle proteine mal ripiegate e, dall’altro, i proteasomi fanno sì che queste proteine mal ripiegate vengano nuovamente scomposte nelle loro singole amminoacidi.
Puoi immaginare i proteasomi come una sorta di filtro, al cui interno si trovano forbici altamente specializzate. Tutte le proteine che entrano nei proteasomi vengono accuratamente separate e sono poi nuovamente a disposizione della cellula come nuovi mattoni costitutivi.
Il secondo grande sistema porta il nome non meno complicato di sistema autofagico-lisosomiale. Questo è strutturato in modo più complesso rispetto all’UPS, perché qui non vengono scisse solo singole proteine, ma, in caso di dubbio, intere organelle cellulari vengono scomposte nei loro componenti di base e poi reintrodotte nel metabolismo cellulare.
Il 4° Hallmark of Aging si basa in gran parte su un malfunzionamento del sistema ubiquitina-proteasoma. Qui si tratta ora dell’autofagia.
Così come le montagne di rifiuti spesso si accumulano in natura, lo stesso accade con l’avanzare dell’età in noi esseri umani.
Il sistema autofagico-lisosomiale
Nelle nostre cellule non sono solo le proteine difettose a rappresentare un problema, ma anche le organelle cellulari che non funzionano più. Sulla funzione di ATP e dei mitocondri abbiamo già scritto articoli dettagliati, che però rivelano poco su ciò che accade quando i vecchi mitocondri devono essere degradati. Questo avviene tramite la macroautofagia.
Anche qui, di nuovo, in forma semplificata: si forma un involucro attorno al vecchio mitocondrio, che nel suo insieme viene chiamato autofagosoma . Ora abbiamo un ambiente protetto. Questo è necessario affinché la degradazione all’interno della cellula non distrugga immediatamente l’intera cellula.
Nel passo successivo l’autofagosoma infatti si fonde con il lisosoma. Questo è una specie di piccolo stomaco – contiene moltissimi enzimi digestivi, di cui abbiamo bisogno per scomporre molecole complesse. All’interno di questo ambiente protetto tutto viene ora frantumato e, come sempre in biologia, c’è anche un nuovo nome. Il autolisosoma è la combinazione dell’autofagosoma e del lisosoma.
Dopo la digestione, tutto ciò che è riutilizzabile viene restituito alla cellula e le sostanze di scarto vengono trasportate via con la linfa.
Lipofuscina – quando si può letteralmente vedere l’età
Con l’età il nostro sistema di riciclaggio altamente specializzato non riesce più a tenere il passo.
Se restiamo sui lisosomi, questo è chiaramente visibile. Oltre al loro compito di „trituratori di rifiuti“, questi organelli cellulari possono anche assorbire grandi proteine che non hanno più alcuna funzione nella cellula, ma che sono troppo grandi per essere trasportate via dalla linfa o dal flusso sanguigno. Questo „rifiuto speciale“ viene immagazzinato nella cellula in piccole capsule, le cosiddette „granula“.Se si osservano al microscopio vecchie cellule nervose o muscolari, si possono vedere anche molti di questi punti scuri. In gran parte si tratta di lipofuscina. È costituita principalmente da mitocondri danneggiati che non possono più essere degradati correttamente. I rifiuti cellulari praticamente „intasano“ la cellula e ne limitano così la funzione. Dies ist wohl einer der Gründe, warum es zu einer disfunzione mitocondriale con l’età kommt.
Le macchie senili non si vedono solo al microscopio nelle cellule nervose, ma anche nella pelle che invecchia.
Alzheimer – uno degli esempi più noti di smaltimento difettoso dei rifiuti
Un’altra malattia che è associata al difettoso smaltimento dei rifiuti è la demenza di Alzheimer. In questo caso si verifica il deposito delle cosiddette placche amiloidi. A causa di una degradazione difettosa, questi complessi si accumulano nelle cellule nervose e le “riempiono di rifiuti”.
Inoltre, nei pazienti affetti da Alzheimer la proteina tau è alterata – una proteina importante per la stabilità cellulare. La conseguenza è una cellula instabile e la morte dei neuroni.
L'Alzheimer è diventato nel corso dei decenni una malattia diffusa. I fattori di rischio sono in parte genetici e in parte legati allo stile di vita. L’errata eliminazione dei rifiuti cellulari svolge in ogni caso un ruolo importante nello sviluppo di questa malattia finora incurabile.
Sonno – un rimedio a lungo sottovalutato
Esistono molti modi per aiutare il nostro corpo nell’ autofagia. Uno dei più promettenti è dormire a sufficienza sonno. Mentre dormiamo profondamente, nel nostro cervello avviene un processo di pulizia.Il cosiddetto sistema glinfatico garantisce che i prodotti di scarto della giornata vengano eliminati.
Per molto tempo il sonno è stato un po’ trascurato in medicina, ma nel frattempo si è capito che il sonno è estremamente importante per la nostra salute. Se per mesi o anni non dormiamo a sufficienza, i rifiuti cellulari non possono essere eliminati correttamente e il rischio di Alzheimer aumenta.
Mitocondri e autofagia – quando con l’età manca l’energia
Abbiamo già visto, nel caso delle macchie senili, il lipofuscina, cosa succede ai mitocondri vecchi che non possono più essere degradati correttamente.Mitocondri difettosi e anche la loro carenza sono associati a tipici segni di invecchiamento come l’insufficienza cardiaca, ma sono anche uno dei motori della perdita legata all’età della massa muscolare.
Una delle molecole più importanti nel mitocondrio è il NAD. Questa è coinvolta in innumerevoli processi metabolici – ma soprattutto centrale per la produzione di energia. Così come i mitocondri, anche il contenuto di NAD diminuisce con l’età. Questo può essere z.B. tramite test del NAD, che misurano la concentrazione di NAD nel sangue, rilevato.
Gli studi hanno ora dimostrato che la somministrazione di precursori del NAD, come quelli contenuti nei potenziatori di NAD , non solo corregge nuovamente i livelli di NAD, ma aumenta anche l’autofagia. Negli esperimenti sugli animali ciò ha persino prolungato la vita.
regeNAD è un complesso formulato in modo innovativo per aumentare il livello di NAD - con luteolina e apigenina.
Digiuno – un potenziatore dell’autofagia
Anche la rinuncia al cibo sotto forma di digiuno può essere utile per il nostro corpo. Abbiamo già scritto in un articolo separato sulle diverse forme di digiuno e sui loro effetti molecolari, quindi qui solo una versione breve.
Quando siamo in uno stato di digiuno, questo sembra essere per il nostro corpo una sorta di segnale di partenza per riciclare il materiale vecchio. Dopotutto, al momento non arriva nuovo cibo. Per questo motivo, nel più breve tempo possibile vengono attivati i chaperon. I chaperon sono proteine specializzate che si occupano principalmente del corretto ripiegamento delle proteine. Tuttavia, svolgono anche un ruolo nell’autofagia, trasportando le proteine che non riescono più a ripiegare correttamente ai lisosomi e garantendone così la degradazione. Dei veri cavalieri, dunque.
Il digiuno fa sì, attraverso diverse vie, che il nostro corpo riattivi il proprio sistema di riciclaggio. Sia tramite l’attivazione delle sirtuine, tramite il Dr. David Sinclair ha studiato, oppure attraverso il sistema chaperone. Un approccio simile hanno i mimetici del digiuno, come quelli che trovi nel Pacchetto Digiuno .
Spermidina – una molecola promettente
Un altro approccio molto interessante per stimolare l’autofagia in età avanzata è l’integrazione con la molecola endogena spermidina. Questa molecola è già stata testata con successo in diversi studi sugli animali e ha aumentato il riciclo cellulare. La spermidina sembra essere particolarmente vantaggiosa per la salute delle cellule cardiache, motivo per cui sono in corso anche studi sull’uomo. Nei topi, la supplementazione di spermidina ha già potuto prolungare la durata della vita fino al 25% . Anche un alimentazione ricca di spermidina negli esseri umani è stata associata a una migliore salute.
Secondo la ricerca, la sostanza naturale spermidina è strettamente collegata all’autofagia, un processo la cui scoperta è stata premiata con il Premio Nobel alcuni anni fa.
Conclusione sull’autofagia
Il nostro sistema cellulare di smaltimento dei rifiuti è altamente complesso e, con l’avanzare dell’età, sembra essere sopraffatto dalla quantità di sostanze di scarto. Ciò si riflette nello sviluppo di alcune malattie legate all’età. Tuttavia, non siamo del tutto impotenti. Esistono modi per aumentare nuovamente l’autofagia come uno degli Hallmarks of Aging, sia attraverso il digiuno, lo sport, acquistare spermidina oppure precursori del NAD.
Resta da vedere quali nuovi approcci arriveranno sul mercato nei prossimi anni e se con essi potremo un giorno prevenire malattie come l’Alzheimer.
Questo era l’ultimo articolo della serie Hallmarks of Aging.
