L'autofagia (macro) alterata o, più vivacemente l'alterato smaltimento dei rifiuti cellulari è il dodicesimo e ultimo segno distintivo dell'invecchiamento. Secondo la scienza, ciò significa che le nostre cellule non sono più in grado di liberarsi dei rifiuti cellulari. Questo può riguardare grandi complessi di molecole o interi organelli cellulari - da qui il prefisso "macro" - ma anche i depositi più piccoli, come quelli che si trovano nella malattia di Alzheimer . Per semplicità, nel resto dell'articolo parleremo solo di autofagia
Perché lo smaltimento dei rifiuti cellulari svolge un ruolo così importante? Per rispondere in modo più dettagliato, vi accompagneremo in un breve viaggio attraverso il corpo e vi presenteremo i vari componenti del sistema di smaltimento dei rifiuti. Non lasciatevi intimidire da nomi complicati come sistema autofagico-lisosomiale o chaperone , vi spiegheremo tutto passo dopo passo. Diamo anche uno sguardo alla ricerca e spieghiamo perché il sonno e l'integrazione di Spermidina può essere un rinforzo per un sistema di riciclaggio che si sta indebolendo.
Che cos'è l'autofagia?
L'autofagia descrive il riciclo proprio della cellula. È del tutto normale che le proteine o altri componenti cellulari perdano la loro funzione o non siano più necessari a un certo punto. Dopo tutto, le nostre esigenze cambiano nel tempo. Anche le nostre centrali elettriche cellulari - i mitocondri - non durano un'intera vita umana. Il compito dell'autofagia è quello di garantire che questi resti vengano scomposti correttamente e che i componenti vengano poi riutilizzati.
La degradazione scorretta delle proteine, ad esempio - la perdita della proteostasi - è già stata identificata come il segno dell'invecchiamento . Le proteine mal ripiegate non possono più essere dispiegate. Ciò comporta il rischio di aggregazione. Tuttavia, poiché lo smaltimento delle proteine è solo una piccola parte dello smaltimento dei rifiuti cellulari, i segni distintivi dell'invecchiamento sono stati ampliati. Dall'ultimo aggiornamento, l'autofagia alterata è diventata un segno distintivo a sé stante. Qui vi mostriamo cosa succede esattamente con l'invecchiamento.
Dalle forbici alle trappole per acidi: come vengono smaltiti i rifiuti nelle nostre cellule
Prima di esaminare ciò che smette di funzionare correttamente in età avanzata, dovremmo prima dare un'occhiata più da vicino al nostro sistema di riciclaggio. È progettato in modo piuttosto elegante e fa il suo lavoro giorno dopo giorno senza che ce ne accorgiamo.
A grandi linee, ci sonodue sistemi principali nello smaltimento dei rifiuti delle cellule. Il primo ha il nome ingombrante di Sistema Proteasoma dell'Ubiquitina (UPS) e ha due compiti principali. In primo luogo, l'etichettatura (ubiquitinazione) delle proteine mal ripiegate e, in secondo luogo, i proteasomi assicurano che queste proteine mal ripiegate vengano nuovamente scomposte nei loro singoli aminoacidi.
Possiamo immaginare i proteasomi come una sorta di filtro con all'interno delle forbici altamente specializzate. Tutte le proteine che entrano nei proteasomi vengono ordinatamente separate e sono quindi disponibili per la cellula come nuovi blocchi di costruzione.
Il secondo grande sistema porta il nome non meno complicato di sistema autofagico-lisosomiale. Questo sistema ha una struttura più complessa dell'UPS, in quanto non solo scompone singole proteine, ma in alcuni casi interi organelli cellulari vengono scomposti nei loro elementi costitutivi e questi vengono poi reintrodotti nel metabolismo cellulare.
Il quarto segno distintivo dell'invecchiamento è in gran parte dovuto a un malfunzionamento del sistema ubiquitina-proteasoma. Si tratta ora dell'autofagia.
Come le montagne di rifiuti che spesso si accumulano in natura, così accade anche a noi esseri umani in età avanzata.
Il sistema autofagico-lisosomiale
Non sono solo le proteine difettose a costituire un problema nelle nostre cellule, ma anche gli organelli cellulari che non funzionano più. Abbiamo già scritto ampi articoli sul ruolo del ATP e dei mitocondri , ma questi rivelano poco su ciò che accade quando i mitocondri vecchi devono essere demoliti. Questo avviene tramite macroautofagia.
Semplificato ancora una volta: Intorno al vecchio mitocondrio si forma un guscio, che viene chiamato nella sua interezza autofagosoma . Ora abbiamo un ambiente protetto. Questo è necessario affinché la degradazione all'interno della cellula non distrugga immediatamente l'intera cellula.
Nella fase successiva l'autofagosoma si collega al lisosoma. Questo è una sorta di piccolo stomaco - contiene molti enzimi digestivi, che ci servono per scomporre molecole complesse. All'interno di questo ambiente protetto, tutto viene scomposto e, come sempre in biologia, ora c'è anche un nuovo nome. L' autolisosoma è la combinazione dell'autofagosoma e del lisosoma.
Dopo la digestione, tutto ciò che può essere riutilizzato viene restituito alla cellula e i prodotti di scarto vengono eliminati con il liquido linfatico.
Lipofuscina - quando si può letteralmente vedere l'età
Nella vecchiaia il nostro sistema di riciclaggio altamente specializzato non riesce più a tenere il passo. Se restiamo ai lisosomi, questo è impressionante da vedere. Oltre alla loro funzione di " trituratori di rifiuti", questi organi cellulari possono anche assorbire proteine di grandi dimensioni che non hanno più una funzione nella cellula, ma sono troppo grandi per essere trasportate via con la linfa o attraverso il flusso sanguigno. Questi "rifiuti speciali" vengono immagazzinati nella cellula in piccole capsule, i cosiddetti "granuli"
Se si osservano al microscopio vecchie cellule nervose o muscolari, si possono notare anche molte di queste macchie scure. Un'ampia percentuale di queste è costituita da lipofuscina. Sono costituiti principalmente da mitocondri danneggiati che non possono più essere scomposti correttamente. I rifiuti cellulari praticamente "intasano" la cellula e ne limitano la funzione. Questo è probabilmente uno dei motivi per cui la disfunzione mitocondriale si manifesta con l'età.
Le macchie dell'età non si vedono solo nelle cellule nervose al microscopio, ma anche nella pelle che invecchia.
Malattia di Alzheimer: uno degli esempi più evidenti di smaltimento errato dei rifiuti
Un'altra malattia associata a un errato smaltimento dei rifiuti è il morbo di Alzheimer che è caratterizzato dalla deposizione delle cosiddette placche amiloidi. Questi complessi si accumulano nelle cellule nervose a causa di una degradazione difettosa e le "ingombrano"
Inoltre, la proteina Tau è alterata nei pazienti affetti da Alzheimer - una proteina importante per la stabilità della cellula. Il risultato è una cellula instabile e la morte dei neuroni.
L'Alzheimer è diventato una malattia molto diffusa nel corso dei decenni. I fattori di rischio sono in parte genetici e in parte legati allo stile di vita. Lo smaltimento scorretto dei rifiuti gioca sicuramente un ruolo importante nello sviluppo di questa malattia ancora incurabile.
Il sonno - un rimedio a lungo sottovalutato
Ci sono molti modi per aiutare il nostro corpo con l'autofagia . Uno molto promettente è sufficiente dormire . Mentre dormiamo tranquillamente, il nostro cervello viene riordinato. Il cosiddetto sistema linfatico assicura l'eliminazione dei prodotti di scarto della giornata.
Per molto tempo il sonno è stato un po' trascurato dalla medicina, ma oggi sappiamo che il sonno è enormemente importante per la nostra salute . Se non dormiamo abbastanza per mesi o anni, le scorie cellulari non possono essere eliminate correttamente e il rischio di Alzheimer aumenta.
Mitocondri e autofagia - quando la forza viene meno in età avanzata
Abbiamo già visto cosa succede ai mitocondri vecchi che non possono più essere scomposti correttamente nel caso delle macchie senili, la lipofuscina . I mitocondri difettosi e la loro mancanza sono associati a segni tipici dell'invecchiamento come l'insufficienza cardiaca, ma sono anche uno dei motori dell'atrofia dei muscoli legata all'età.
Una delle molecole più importanti del mitocondrio è NAD. È coinvolta in innumerevoli processi metabolici, ma soprattutto è fondamentale per la fornitura di energia. Come i mitocondri, anche il contenuto di NAD diminuisce con l'età . Questo può esserez.Bdeterminato da test del NAD ,che misurano la concentrazione di NAD nel sangue.
Gli studi hanno ora dimostrato che la somministrazione di precursori del NAD , come quelli contenuti nei booster del NAD , non solo corregge i livelli di NAD, ma aumenta anche l'autofagia . Negli esperimenti sugli animali, questo ha persino prolungato la vita.
regeNAD è un complesso dalla formulazione innovativa per aumentare i livelli di NAD, con luteolina e apigenina .
Il digiuno - una spinta all'autofagia
Anche la rinuncia al cibo sotto forma di digiunopuò essere utile per il nostro organismo. Abbiamo già scritto delle diverse forme di digiuno e degli effetti molecolari in un articolo a parte, quindi ecco solo la versione breve.
Se ci troviamo in uno stato di digiuno, questo sembra essere una sorta di segnale di partenza per il nostro corpo per riciclare il materiale vecchio. Dopo tutto, al momento non arriva cibo. I chaperoni sono proteine specializzate che si occupano principalmente del corretto ripiegamento delle proteine. Tuttavia, svolgono anche un ruolo nell'autofagia trasportando le proteine che non possono più ripiegare correttamente nei lisosomi e assicurandone così la degradazione. Veri cavalieri, dunque.
Il digiuno fa sì che il nostro corpo riavvii il proprio sistema di riciclaggio in vari modi. Sia attraverso l'attivazione delle sirtuine , cheil dottor David Sinclair ha studiato, sia attraverso il sistema dei chaperoni. Un approccio simile ha mimetici di fissaggio , come si può trovare nel bundle di fissaggio .
Spermidina - una molecola promettente
Un altro approccio molto stimolante per potenziare l'autofagia in età avanzata è l'integrazione con la molecola endogena spermidina .Questa molecola è già stata sperimentata con successo in diversi studi sugli animali, dove ha aumentato il riciclo cellulare. La spermidina sembra essere particolarmente benefica per la salute delle cellule cardiache, motivo per cui sono in corso studi anche sull'uomo. Nei topi, l'integrazione di spermidina ha già allungato la vita fino al 25% . Anche nell'uomo una dieta ricca di spermidina è stata associata a una migliore salute.
Secondo la ricerca, la sostanza naturale spermidina è strettamente legata all'autofagia - un processo la cui scoperta è stata onorata con il premio Nobel qualche anno fa.
Conclusione sull'autofagia
Il nostro sistema di smaltimento dei rifiuti cellulari è molto complesso e sembra essere sopraffatto dalla quantità di prodotti di scarto con l'invecchiamento. Ciò si riflette nello sviluppo di alcune malattie legate all'età. Tuttavia, non siamo completamente impotenti. Ci sono modi per aumentare nuovamente l'autofagia, uno dei segni distintivi dell'invecchiamento, sia attraverso il digiuno, l'esercizio fisico, l'acquisto di spermidina o i precursori del NAD .
Possiamo aspettare di vedere quali nuovi approcci arriveranno sul mercato nei prossimi anni e se potremo usarli per prevenire malattie come l'Alzheimer, a un certo punto.
Questo è stato l'ultimo articolo della serie Segni particolari dell'invecchiamento .
