Японский учёный Ёсинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) получил Нобелевскую премию по медицине за открытие генетических механизмов аутофагии — процесса, в ходе которого клетки частично «поедают» себя, чтобы оставаться здоровыми. Открытия Осуми проливают свет на возможности использования аутофагии при лечении самых различных заболеваний.
Аутофагия — естественный процесс жизнедеятельности организма. Все клетки могут частично «поедать» себя, избавляясь от старых или повреждённых участков. Перерабатывая, таким образом, собственный материал, клетка получает новые ресурсы для восстановления и дальнейшего функционирования.
Аутофагия вовлечена в различные процессы: от борьбы с бактериальными и вирусными инфекциями до обновления клеток в развивающемся эмбрионе.
Осуми родился в 1945 году в городе Фукуока, получил докторскую степень в Токийском университете в 1974 году. Проработав три года при Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке, в 1988 году он вернулся в Университет Токио и основал собственную исследовательскую группу. В 2012 году стал обладателем премии Киото - ежегодной награды за достижения в науке, технологии и культуре, вклад в мировую цивилизацию, деятельность на благо человечества.
Ёсинори Осуми, специалист по клеточной биологии из Технологического университета Токио, начал изучать явление аутофагии ещё в 1992 году. Изначально он рассматривал гены, отвечающие за «самопоедание» в клетках дрожжей. Позже выяснилось, что процессы аутофагии оказывают влияние на различные болезни человека, среди которых рак, диабет, нейродегенеративные и инфекционные заболевания.
Сейчас учёные тестируют лекарства, которые смогут направленно воздействовать на процессы аутофагии. Это фундаментальным образом изменит наш подход к борьбе с раковыми опухолями, а также способы лечения психических расстройств, связанных с ухудшением когнитивных (познавательных) функций.
Замедление процессов аутофагии может повысить эффективность лечения рака и заболеваний мозга
Если процессы аутофагии замедляются или нарушаются, клетка теряет способность разрушать аномальные белки, отслужившие клеточные структуры и вредоносные микробы. Пока ещё не совсем ясна очерёдность событий: ведут ли нарушенные процессы аутофагии к возникновению болезни, или же болезнь вызывает сбой в работе механизмов аутофагии.
Тем не менее, связь аутофагии с нейродегенеративными расстройствами не подвергается сомнению. Проявляется она, например, при болезни Паркинсона. Для этого заболеванияхарактерно наличие ненормальных белковых образований, телец Леви, которые распространяются в мозге. Эти образования впервые описал немецкий невролог Леви в 1912 году, которые он обнаружил у больных с болезнью Паркинсона. Учёные считают, что нарушенные процессы аутофагии как раз и приводят к тому, что клетки мозга прекращают «поедать» данные аномальные белки.
Подобным образом в мозге могут образовываться и скопления амилоидов. Это вредный белок, который, по мнению учёных, вызывает болезнь Альцгеймера.
Возможность заново запустить процессы аутофагии у людей с нейродегенеративными заболеваниями позволит замедлить или даже полностью прекратить накопление в мозге вредных белков.
Это подтвердилось в первой фазе одного исследования, в ходе которого пациенты с болезнью Паркинсона и деменцией с тельцами Леви ежедневно получали небольшие дозы лекарства от лейкемии, стимулирующего процессы аутофагии. В течение шести месяцев пациенты заметили улучшение своих моторных навыков и мыслительной деятельности.
Снижение аутофагии в последнее время также связывают и со старением.
Исследователи также рассматривают возможность того, что и слишком активные процессы аутофагии могут способствовать развитию и распространению раковых клеток. Вероятнее всего, ускоренная аутофагия позволяет клеткам опухоли регенерировать быстрее обычного.
Сейчас проводятся клинические исследования, которые должны найти ответ на вопрос, действительно ли замедление процессов аутофагии поможет повысить эффективность таких традиционных методов лечения рака, как химиотерапия и облучение.
Хотя клеточные процессы, изучаемые Осуми, были уже известны учёным, до сих пор никто не видел их ценности для здоровья человека. Открытия Осуми проливают свет на возможности использования этих процессов при лечении различных заболеваний.
Узнав о присуждении ему Нобелевской премии, Осуми призвал молодых учёных присоединиться к нему в дальнейших исследованиях аутофагии.
«В науке нет финишной черты. Когда находишь ответ на один вопрос, тут же возникает другой. Я никогда не считал, что ответил на все вопросы».
Ёсинори Осуми
Можем ли мы сами воздействовать на процесс аутофагии.
Напоминаю, что, благодаря аутофагии, организм может избавляться от «неисправных частей», останавливать рост раковых клеток и даже нарушение обмена веществ, которые ведут к ожирению и диабету.
Улучшив процесс самовосстановления организма, можно:
бороться с воспалениями;
замедлить процесс старения;
оптимизировать биологические функции организма.
Ниже мы расскажем, как интенсифицировать аутофагию:
при помощи физических упражнений;
при помощи питания;
при помощи кратковременного голодания.
Подстегнуть процесс самовосстановления организма помогут физические упражнения
Аутофагия возникает в ответ на стресс. Поэтому физические упражнения – отличный способ подстегнуть процесс самовосстановления организма. Как известно, физическая активность приводит к умеренному повреждению мышечной и других тканей организма, к восстановлению которых организм приступает, одновременно укрепляя Ваше тело. Благодаря комплексу физических упражнений, можно достичь максимального выведения токсинов через кожу. При этом было установлено, что 30 минут, проведенных на беговой дорожке, значительно ускоряют процесс аутофагии. И чем интенсивнее упражнения, тем эффективнее тело избавляется от омертвевших и поврежденных клеток.
Самовосстановление организма: роль питания и митоходрий
Ингибиторами аутофагии, т.е. веществами, которые подавляют процесс самовосстановления организма, являются белки в больших количествах. Именно поэтому рекомендуется ограничить употребление белков до 40–70 г в день..
Здоровые митохондрии (митохондрия - составная часть клетки) – это одна из составляющих здоровья и предотвращения заболеваний. Повреждения митохондрий могут запускать генетические мутации, результатом которых является рост раковых клеток. Поэтому оптимизация здоровья митохондрий – один из основных аспектов предотвращения рака. Благодаря аутофагии поврежденные митохондрии разрушаются, однако для создания новых, здоровых митохондрий необходим надлежащий биогенез, то есть надлежащие условия .
Интересно, что физические упражнения убивают сразу двух вышеупомянутых «зайцев»: они одновременно стимулируют ауатофагию (разрушение) и биогенез (формирование) митохондрий посредством увеличения количества.
Кратковременное голодание на страже самовосстановления организма
Еще одним биологическим стрессором, запускающим процесс самовосстановления организма, является голодание. Существует целый ряд графиков кратковременного голодания на 24 часа или 48 часов. Дело в том, что подача «топлива» в митохондрии, когда в нем не нуждаются, приводит к высвобождению свободных радикалов. А свободные радикалы, в свою очередь, приводят к повреждению митохондрий и даже ДНК клеток. Поэтому, например, кушать перед сном (когда физическая активность нулевая) не рекомендуется. Хорошо бы отказаться от пищи за 6 часов до сна, однако не многим это под силу, поэтому даже 3 часа голодания перед сном пойдут организму на пользу. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что именно человек в большинстве случаев определяет, сколько лет он проживет, и насколько крепким будет оставаться его здоровье на протяжении этих лет. Для оптимального здоровья и предотвращения заболеваний Вам нужны здоровые митохондрии и надлежащая аутофагия. А тремя ключевыми факторами в этих процессах являются:
что Вы едите;
когда Вы едите;
уровень Вашей физической активности.
Интересен и другой факт. Вот мы говорим, что снижение температуры при ОРВЗ, если она не выше 38 градусов, не стоит делать. И это правильно, так как повышенная температура также стимулирует процесс аутофагии, и наша клетка самоочищается от вируса.
Так что, как видите, научное открытие Ёсинори Осуми позволяет по- новому взглянуть на сегодняшние проблемы медицины.