Гилермо Мариньо, Университет в Овиедо

През последните месеци пандемията на COVID-19 ни напомни за жизненоважната важност на нещо толкова просто като миенето на ръцете ни добре. Може би днес сме изненадани, че обобщените хигиенни навици са придобити съвсем наскоро от нашия вид. Всъщност, благодарение на тях значително увеличихме продължителността на живота си.

автофагията

Следователно не е изненадващо, че почистването на нашите клетки също е жизненоважно за нашето здраве. Механизмът, който отговаря за поддържането на клетките „девствени“, се нарича автофагия.

Автофагия и пост

Автофагията е процес, който постоянно обновява клетките ни, предотвратявайки натрупването на отпадъчни продукти и компоненти, които вече не функционират добре. Инструментите, които клетката използва за това, са малки микроскопични везикули, наречени автофагозоми.

Тези автофагозоми действат по подобен начин на съвременните домакински робот-прахосмукачки. Тоест, те се движат през вътрешността на клетката и „поглъщат“, сякаш изсмукват натрупания прах, малки части от клетката, превръщайки всичко, което намерят, в енергия и основни молекули. Този процес се случва постоянно, с ниска интензивност, но достатъчна, за да поддържа клетките ни в оптимални условия. Докато с времето не поднови цялото си съдържание.

В конкретни случаи, например когато енергията е оскъдна, клетките могат да увеличат своята автофагия, за да осигурят търсенето на хранителни вещества и основни елементи. И между другото, те ускоряват обновяването на клетъчните структури, забавяйки стареенето.

Как ни помага автофагията?

Въпреки че терминът автофагия е бил използван още в средата на 19 век, първите признаци на този процес са били наблюдавани на снимки, направени с електронния микроскоп през 60-те години на 20 век. Въпреки че това, което са имали предвид, не е било много добре разбрано, части от клетката са били наблюдавани заобиколени от вид мембранна торбичка, която сякаш ги е "поглъщала".

Автофагията остава загадка до края на 90-те години, когато няколко визионери, включително Нобеловият лауреат по медицина Йошинори Осуми, започват да разбират основите на този процес и да виждат дълбоките му последици.

Днес вече знаем, че множество невродегенеративни, сърдечно-съдови, автоимунни, метаболитни заболявания или различни видове рак са свързани с неуспехите в автофагията. Сякаш това не е достатъчно, оказва се, че автофагията също ни помага да елиминираме вирусите и бактериите от нашите клетки. Когато системите за предупреждение на нашите клетки открият този тип патогени, автофагозомите са в състояние да ги „погълнат“ и да ги накарат да се разграждат.

Изглежда, че поддържането на адекватни нива на автофагия в нашето тяло може да бъде от ключово значение за наслаждаването на дълъг и здравословен живот. Но може би идеята за пости с дни не ни се струва особено привлекателна. Нека не се отчайваме. Здравословните навици като физически упражнения увеличават автофагията. И същия ефект предизвиква вещества като ресвератрол, полифеноли или салицилова киселина (активният компонент на аспирина).

Увеличете нашата автофагия, за да живеем по-дълго и по-добре

Факт е, че автофагията намалява с течение на годините, което несъмнено допринася за нашето стареене. Един от начините да го забавите е да поддържате висока автофагия през целия живот. Освен това при мишки и други лабораторни животни е доказано, че тази стратегия увеличава дълголетието. Дори че много заболявания, свързани със стареенето, се появяват по-късно или дори не се развиват.

Всичко това предизвика медиен интерес към този процес. Все повече информация за автофагията може да се намери в медии, които не са задължително специализирани в науката. Дори фондовете за рисков капитал са започнали да залагат на компании, които имат за цел терапевтично да модулират автофагията, за да увеличат дълголетието на хората. И ето, че сега, когато започваме да познаваме молекулните основи на стареенето, автофагията се очертава като един от ключовите процеси за подобряване на нашето здраве. Предстои обаче дълъг учебен път.

Оръжие с две остриета

Не всичко при автофагията обаче е положително, още по-малко просто. Доказано е, че излишната автофагия води до саморазграждане и клетъчна смърт. Освен това, въпреки че автофагията ограничава появата на туморни клетки, тя също така им помага да се сблъскат с липса на кислород или хранителни вещества и да развият устойчивост на лечения, след като те се образуват. С други думи, това е нож с две остриета.

Към това трябва да се добави, че различни вируси и бактерии са се научили да използват този процес в своя полза, като го използват за по-лесно разпространение. Всъщност някои коронавируси, включително този, който причинява ТОРС, са способни да поемат автофагозомите и да ги поставят в свои услуги. Вътре те успяват да се размножават по-ефективно, в това, което бихме могли да опишем като ясно упражнение в хакерството на клетки.

Съвсем скорошни проучвания, които тепърва ще бъдат проверени, показват, че това може да се случи и при ТОРС-CoV-2. Ако е така, лечението, насочено към терапевтично намаляване на автофагията, може да бъде от полза за пациенти, заразени с COVID-19. Различни фармацевтични компании фокусират усилията си върху разработването на антивирусни стратегии, фокусирани върху модулацията на автофагията.

Докато го правят, нека се надяваме, че успешна ваксина ще пристигне навреме, за да смекчи и предотврати колкото се може повече щетите от тази пандемия. Ясно е, че автофагията едва ли ще успее да „преглътне“ социалните и икономическите последици, които предстоят.

Гилермо Марино

Гилермо Мариньо получава средства от Министерството на науката, иновациите и университетите и от Плана за наука, технологии и иновации (PCTI) на Княжество Астурия

Университетът в Овиедо осигурява финансиране като сътрудничеща институция на The Conversation ES.