Paano simulan ang proseso ng autophagy. Isang pagpipilian sa pagitan ng buhay at kamatayan: apoptosis o autophagy? Ang mga prokaryote bilang mga multicellular na organismo

Ang Autophagy ay ang proseso kung saan ang mga eukaryotic cell ay nagtatapon ng kanilang mga panloob na sangkap sa pamamagitan ng "pagtunaw" sa kanila ng mga lysosome enzymes. Ito ay isang tuluy-tuloy na proseso na nagpapanatili ng balanse sa pagitan ng synthesis at degradation at nagbibigay ng mga kinakailangang kondisyon para sa normal na paglaki, pag-unlad at pagkamatay ng cell. Sa artikulong ito, i-generalize namin ang konsepto ng autophagy sa pangkalahatang prinsipyo ng gawain ng mga sistema ng buhay at iminumungkahi ang termino protophagy upang sumangguni sa mga prokaryotic na proseso tulad ng autophagy.

Autophagy (mula sa Griyegong αυτος - "sarili" at φαγειν - "meron": kumakain ng sarili) ay isang mekanismo ng cellular para sa paggamit ng labis o nasira na mga protina, mga complex ng protina at mga organel ng cell, na isinasagawa ng mga lysosome ng parehong cell. Ang ganitong paggamit ay gumaganap ng ilang mahahalagang tungkulin, kabilang ang pagkuha ng mga sustansya sa panahon ng gutom, pagsuporta sa cellular homeostasis at cellular immunity, apoptosis, atbp. .

Karaniwan ang termino autophagy ginamit upang ilarawan ang mga intracellular na proseso. Gayunpaman, sa isang tiyak na kahulugan, maaari din itong isaalang-alang bilang isang pangkalahatang prinsipyo na gumagana hindi lamang sa antas ng mga eukaryotic na selula, kundi pati na rin sa mga biosystem ng iba pang mga antas, tulad ng isang organismo, isang populasyon, o kahit na ang biosphere sa kabuuan. . At sa lahat ng antas ng samahan ng mga nabubuhay na bagay, maraming mga kilalang proseso ang maaaring maiugnay sa prinsipyo ng autophagy, lalo na, ang regulasyon ng mahahalagang aktibidad ng mga kolonya ng bakterya. Dito, isasaalang-alang natin ang autophagy sa isang mas malawak na kahulugan - bilang isang proseso ng pagsipsip ng isang biological system ng bahagi nito upang mapanatili ang sarili nitong istraktura at mahahalagang aktibidad. Sa katunayan: ang mga prosesong katulad ng autophagy ay lumilitaw sa iba't ibang "sahig" ng buhay na bagay ( cm. mga halimbawa sa talahanayan 1):

sa mga eukaryotic cell (bilang mga komunidad ng mga organelles);
sa mga organismo (bilang mga komunidad ng mga selula at tisyu);
sa mga ecosystem (bilang mga komunidad ng mga buhay na organismo), at sa wakas;
sa buong biosphere (bilang isang hanay ng mga ecosystem).

Halimbawa, sa antas ng katawan, ang isa sa mga pagpapakita ng autophagy ay ang metabolismo ng subcutaneous fat, kapag ang katawan, sa panahon ng pag-aayuno, ay kumakain ng bahagi nito (adipose tissue) na may muling pamamahagi ng inilabas na enerhiya. Ang isa pang halimbawa ay apoptosis - ang kinokontrol na "pagpapatiwakal" ng mga selula na kinakailangan para sa tamang pag-unlad ng anumang organismo ng halaman o hayop.

Ang Autophagy ay naroroon din sa antas ng ecosystem. Kung paanong ang isang eukaryotic cell ay patuloy na nagre-recycle ng mga luma o may sira na organelles, sa mga ecosystem ang ilang mga organismo ay "kinakain" at nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya para sa iba. Ang siklo ng enerhiya at bagay na ito sa biosphere ay kilala sa ilalim ng terminong "trophic chain," na maaaring tukuyin bilang ang patuloy na muling pamamahagi ng biological na materyal sa loob ng mga ekosistema.

Ang mga halimbawa sa itaas ay katulad ng autophagy dahil sinasakripisyo nila ang bahagi ng system upang mapanatili ang katatagan ng kabuuan. Kung paanong ang autophagy ay kinakailangan ng eukaryotic cell upang mapanatili ang buhay sa mga oras ng nutrient deprivation, ang fat burning ng katawan at ecosystem food chain ay kinakailangan upang umangkop sa pana-panahong kakulangan ng enerhiya at patatagin ang metabolismo ng enerhiya.

Ang isa pang pangunahing pag-andar ng mga proseso tulad ng autophagy ay ang pag-renew ng mga bahagi ng system upang mapanatili ang katatagan nito sa kabuuan (homeostasis). Ang buhay ng anumang magkakaibang komunidad ay mas mahaba kaysa sa buhay ng mga indibidwal na bahagi nito - dito kinakailangan ang isang mekanismo para sa pagpapanatili ng katatagan. Ang katatagan ng mga biosystem ay nakakamit sa pamamagitan ng patuloy na pag-renew ng mga bahagi sa pamamagitan ng autophagy. Ang patuloy na pag-recycle ng mga lumang sangkap ay nagpapanibago sa biosystem at nagbibigay-daan din sa iyo na maglagay muli ng mga reserbang enerhiya. Ang parehong prinsipyo ay ginagamit sa iba pang mga antas: sa isang eukaryotic cell, ang mga organel na ginugol ang kanilang mga mapagkukunan ay natutunaw ng mga lysosome, na nagbibigay-daan sa mga bago. Sa antas ng katawan, ang mga nasirang selula ay inaalis ng apoptosis o ang immune system. Sa mga ecosystem, ang mga ugnayan ng predator-prey ay hindi lamang nagpapanatili ng mga bilang ng mga predatory species, ngunit kinokontrol din ang homeostasis ng buong ecosystem, nililinis ito ng mga mahihina at may sakit na hayop at pinoprotektahan ang mga species mula sa pagkabulok.

Ang Autophagy ay isang karaniwang mekanismo na ginagamit sa iba't ibang antas ng biosphere. halos bawat buhay na sistema ay gumagamit ng mga prosesong katulad ng autophagy para sa kaligtasan ng buhay at self-regulation. Dito ginamit namin ang salita "halos", dahil ang autophagy ay hindi pa inilarawan sa mga prokaryotes. Isinasaalang-alang ang papel ng autophagy sa lahat ng iba pang mga biosystem, ang kawalan nito sa mga prokaryote ay mukhang kakaiba. Sa artikulong ito susubukan naming ipakita na ang mga prokaryote ay walang pagbubukod, at mayroon din silang analogue ng autophagy, ngunit maaari lamang itong makita kung isasaalang-alang namin ang mga prokaryotic na komunidad hindi bilang mga solong selula, ngunit bilang mga multicellular na "organismo".

Ang mga prokaryote bilang mga multicellular na organismo

Ngayon, sapat na data ang nakolekta na sa likas na katangian ng mga prokaryote ay hindi umiiral sa anyo ng mga nakahiwalay na mga cell, ngunit sa anyo ng mga kumplikadong microbial na komunidad. Ang matapang na ideyang ito ay unang iniharap noong dekada 80 ng ikadalawampu siglo, at ngayon ito ay sinusuportahan ng isang matatag na baseng pang-eksperimento. Ang mga likas na kolonya ng mga prokaryote ay may analogue ng endocrine signaling sa loob ng komunidad (hal. kahulugan ng korum), pagkita ng kaibhan ng mga cell sa mga espesyal na subspecies, pati na rin ang mga kumplikadong pattern ng kolektibong pag-uugali (pinagsamang pangangaso, kolektibong pagtunaw ng biktima, kolektibong paglaban sa mga antibiotics, atbp.). Ang Autophagy, bilang isang katangian ng magkakaibang mga komunidad, ay maaaring isa pang item sa listahang ito.

Kung ang bacterial colony ay iisang biosystem, ang elemento nito ay magiging isang bacterium. Katulad ng eukaryotic organelle, ang prokaryotic cell ay maaaring ituring na pinakasimpleng elemento ng bacterial community, na napapalibutan ng lamad (at cell wall). Ang pagpapalagay na ito ay humahantong sa isang kawili-wiling konklusyon: ang autophagy ay dapat hanapin hindi sa loob ng bacterial cell, ngunit sa loob ng bacterial colony. Sa katunayan, ang mga "autophagic" na proseso ay kilala sa mga prokaryotic colonies, bagaman sa ilalim ng iba pang mga pangalan - bacterial cannibalism, bacterial altruism, autolysis o programmed cell death. Ang bacterial cannibalism ay unang inilarawan bilang isang bacterial colony's response sa nutrient deprivation (tingnan ang sidebar). Ang biological na mekanismo na nag-trigger ng autophagy sa kasong ito ay matatagpuan sa maraming mga species ng bakterya - ito ang tinatawag na toxin-antitoxin system. Ang kakanyahan nito ay na sa panahon ng gutom, ang kolonya ay nagli-lyses ("digest") bahagi ng mga selula nito upang ang natitirang bakterya ay makatanggap ng sapat na pagkain upang mabuhay. Kaya, ang kolonya ay nakakaranas ng kakulangan ng mga mapagkukunan o panlabas na hindi kanais-nais na mga kondisyon.

"Autophagy" sa bacteria

Ang mga karaniwang pattern ng autophagic ay inilarawan sa antas ng molekular sa maraming bakterya. Halimbawa, kapag may kakulangan sa pagkain, ang ilan sa mga bakterya sa kolonya ay naglalabas ng lason sa kapaligiran. Gayunpaman, ilan lamang sa kanila ang may kakayahang gumawa ng molekula antitoxin- isang protina na nagne-neutralize sa lason kapag ito ay pumasok sa cell. Ang ganitong mga selula ay nabubuhay at sumisipsip ng natitira, patay at na-lysed sa ilalim ng pagkilos ng lason. Nagbibigay ito sa mga nakaligtas ng enerhiya na kailangan para sa sporulation. Ang mga katulad na proseso ay natagpuan sa maraming uri ng bakterya.

Para sa kadalian ng paglalarawan ipapakilala natin ang termino protophagy bilang isang kolektibong kasingkahulugan para sa mga proseso ng bacterial cannibalism, altruism, autolysis, at programmed cell death. Ang prokaryotic na komunidad ay isang mahalagang biosystem na, kung kinakailangan, nire-recycle ang bahagi ng sarili nito upang mapanatili ang katatagan. Sa protophagy, ang autophagosome (membrane vesicle na may mga degradation na produkto) ay ang prokaryotic cell mismo. Ang protophagy sa maraming paraan ay katulad ng autophagy sa mga eukaryotes (Larawan 1):

ang parehong mga proseso ay gumagana sa mga "vesicles" na may magkatulad na laki (ang laki ng isang bacterium ay humigit-kumulang katumbas ng laki ng isang mitochondria o isang peroxisome);
parehong pro- at autophagy ay isinaaktibo ng mga katulad na signal (pag-aayuno o stress);
ang parehong mga proseso ay isinasagawa ayon sa parehong prinsipyo (regulated consumption ng biosystem ng bahagi nito);
ang parehong mga proseso ay nagsisilbi sa isang karaniwang layunin (kaligtasan ng biosystem sa ilalim ng stress at pagpapanatili ng homeostasis nito).

Figure 1. Pangunahing pagkakatulad sa pagitan ng protophagy at autophagy.

Tulad ng eukaryotic autophagy, ang protophagy ay ginagamit para sa higit pa sa pagkain. Halimbawa, ang protophagy ay nagsisilbing pathogenic bacteria upang salakayin ang host organism (Larawan 2). Ito ay kilala na ang host microflora (symbionts) ay maaaring epektibong pigilan ang paglaki ng mga pathogenic microorganism. Upang sugpuin ang kumpetisyon, ang ilang mga pathogenic bacteria ay nag-activate ng antibacterial immune response ng host organism sa tulong ng protophagy. Upang gawin ito, ang bahagi ng pathogenic na populasyon ay inductively self-lyses, ilalabas ang mga toxin, na nagiging sanhi ng lokal na pamamaga. Bilang resulta, ang immune system ng katawan ay sumisira ng karamihan sa Ito ay bahagi ng symbiont bacteria, habang ang pathogenic bacteria ay umiiwas sa pagtuklas at, pagkatapos ng pagtatapos ng nagpapasiklab na reaksyon, dumami nang walang harang sa mga tisyu ng host. Nang kawili-wili, sa kawalan ng symbiont microflora (halimbawa, sa panahon ng pang-eksperimentong impeksyon ng mga espesyal na linya ng sterile na mga daga), ang naturang pathogenic bacteria ay kolonisahan ang bituka nang hindi nagdudulot ng pamamaga. Iminumungkahi nito na ang protophagy dito ay isang tiyak na mekanismo ng kaligtasan ng mga pathogenic na organismo, na isinaaktibo lamang sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon.

Figure 2. Mga katulad na tungkulin ng protophagy at autophagy sa pag-activate ng immune response.

Ano ang ibinibigay sa atin ng konsepto ng protophagy?

Ang ipinakilala na konsepto ng protophagy ay kawili-wili hindi lamang bilang isang hubad na teorya, ngunit maaari ding maging kapaki-pakinabang sa pagsasanay. Halimbawa, ang bakterya ay malawakang ginagamit sa biotechnology ngayon, at ang pagmamanipula ng mga proseso ng protophagy ay maaaring magbigay ng isang paraan upang mapanatili ang katatagan ng kultura ng bakterya sa isang pang-industriyang sukat. Kaya, ang mga protophagy activator ay dapat na mapabuti ang kalidad ng mga pananim sa pamamagitan ng pag-activate ng mga natural na mekanismo para sa pag-aalis ng mga humina at nasirang microorganism.

Ang isa pang mahalagang lugar ng aplikasyon ng protophagy ay maaaring gamot. Ngayon, ang bacterial resistance sa antibiotics ay isa sa mga pangunahing problema sa pharmacological. Sa halip na patayin ang mga indibidwal na bacterial cell (tulad ng ginagawa ngayon sa mga antibiotic), maaari tayong tumutok sa pag-abala sa mga bacterial community sa kabuuan. Ang mga ganitong pamamaraan ay binuo na - ito ay, halimbawa, mga blocker ng bacterial "quorum sensing", na partikular na naglalayong sirain ang intercellular signaling sa bacterial colonies upang gawing mahina ang mga ito sa immune system ng tao. At kahit na ang paksang ito ay umuunlad pa lamang, at mayroon pa ring higit pang mga katanungan kaysa sa mga sagot, ang pangkalahatang vector ng trabaho ay nagpapakita na ang pagkagambala ng komunikasyon sa pagitan ng mga indibidwal na bakterya ay may bawat pagkakataon na maging therapy ng bukas. Sa kontekstong ito, ang mga protophagy activator ay makakatulong upang sirain ang mga proteksiyon na hadlang ng bacterial colony at gawin itong mahina sa host immune system.

Afterword

Ang pangunahing tanong na maaaring lumitaw pagkatapos basahin ang artikulong ito ay kung kinakailangan bang magpakilala ng isang bagong termino - protophagy- upang ilarawan ang mga kilalang katotohanan? Sa aming opinyon, ang pagpapalawak ng konsepto ng autophagy at pagpapakilala ng terminong "protophagy" ay kinakailangan at kapaki-pakinabang.

Ang biosphere sa isang tiyak na kahulugan ay kahawig ng isang fractal, kung saan ang bawat kasunod na antas ay inuulit ang nauna. Ang mga katulad na proseso ay magkatulad sa isa't isa hindi lamang sa panlabas - lahat sila ay may magkatulad na dahilan at prinsipyo ng regulasyon. Ang konsepto ng protophagy, na pinagsasama-sama ang magkakaibang mga prokaryotic na proseso, ay nagbibigay-daan sa amin na gawing pangkalahatan at mas maunawaan ang malalim na mga mekanismo na kumokontrol sa buhay ng mga prokaryotic na kolonya. Nagbibigay ito ng hindi maikakaila na mga benepisyo para sa biotechnology at gamot ng bukas.

Kung ang terminong "protophagy" ay mahuhuli at kung ang ibang mga siyentipiko ay magiging kapaki-pakinabang, sasabihin ng oras. Binalangkas namin ang inaakala naming mahalaga sa isang artikulong inilathala sa magasin Autophagy. Kung tatanggapin ng mga microbiologist ang mga paglalahat na ito at makikitang kapaki-pakinabang ang mga ito, lubos kaming masisiyahan. Kung ang rate ng pagsipi ng aming artikulo ay hindi masira ang mga rekord, nangangahulugan ito na kami ay nahulog sa medieval scholasticism at labis na tinantiya ang kahalagahan ng aming sariling mga imbensyon. Sa anumang kaso, ito ay nagkakahalaga ng pagtatanghal ng gawaing ito sa iginagalang na publiko - pagkatapos ng lahat, ang protophagy ay isang espesyal na kaso ng autophagy sa mundo ng bakterya at sumusunod sa parehong mga batas tulad ng iba pang mga pagpapakita nito - maging ito ay autophagy sa isang eukaryotic cell, trophic chain sa ang biosphere, o pag-aayuno ayon sa naka-istilong pamamaraan bago ang panahon ng beach, na, sa pamamagitan ng paraan, ay malapit na.

Batay sa isang orihinal na sanaysay sa Autophagy .

Panitikan

Daniel J. Klionsky, Fabio C. Abdalla, Hagai Abeliovich, Robert T. Abraham, Abraham Acevedo-Arozena, et. al.. (2012). Mga patnubay para sa paggamit at interpretasyon ng mga assay para sa pagsubaybay sa autophagy. ";
K. Lewis. (2000). Programmed Death sa Bacteria. Mga Review ng Microbiology at Molecular Biology. 64 , 503-514;
Bärbel Stecher, Riccardo Robbiani, Alan W Walker, Astrid M Westendorf, Manja Barthel, et. al.. (2007). Sinasamantala ng Salmonella enterica Serovar Typhimurium ang Pamamaga upang Makipagkumpitensya sa Intestinal Microbiota. PLoS Biol. 5 , e244;
Morten Hentzer, Michael Givskov. (2003). Pharmacological inhibition ng quorum sensing para sa paggamot ng mga malalang bacterial infection. J. Clin. Mamuhunan.. 112 , 1300-1307;
Markina N. (2010). "Natutunan ng mga biologist na mag-utos ng bakterya." INFOX.ru;
Petro Starokadomskyy, Kostyantyn V. Dmytruk. (2013). Bird's-eye view ng autophagy. Autophagy. 9 , 1121-1126.

09 Setyembre 2010

Ang cell ay nakakaranas ng stress dahil sa bahagyang pagkasira sa sarili
Nadezhda Markina, Infox.ru

Natuklasan ng mga biologist ang mga mekanismo na humahantong sa pagpili sa pagitan ng buhay at kamatayan sa antas ng isang cell. Ngayon ay maaari mong subukang kontrolin ang kapalaran ng mga selula sa katawan upang makayanan ang maraming sakit.

Kapag masama ang pakiramdam ng isang cell, kumikilos ito, sa unang tingin, sa kabalintunaan - nilalamon nito ang sarili mula sa loob. Ngunit ito ay isang mekanismo ng kaligtasan lamang sa isang nakababahalang sitwasyon. Kapag may kakulangan ng mahahalagang mapagkukunan o kapag ang mga biological molecule ay nasira, ang cell ay may dalawang pagpipilian: maaari itong magpakamatay o alisin ang mga nasirang bahagi at mabuhay. Ang unang landas ay tinatawag na apoptosis - ito ay isang programa para sa kamatayan, ang pangalawa ay tinatawag na autophagy - at ito ay isang programa para sa kaligtasan. Sa panahon ng autophagy, ang cell ay sumasailalim sa pagkasira ng mga protina o buong organelles. Ang dapat sirain ay ihahatid sa mga intracellular utilizers - lysosomes. Pinapalibutan nila ang mga protina at mga fragment ng organelle na may lamad at tinutunaw ang mga ito.

Alam ng mga siyentipiko na ang autophagy ay sanhi ng iba't ibang kemikal o pisikal (halimbawa, ultraviolet) na nakakapinsalang mga kadahilanan o cellular starvation. Sa huling kaso, ang cell ay lumipat sa saving mode, muling namamahagi ng mga sustansya sa mas mahahalagang bahagi at nag-aalis ng mga hindi gaanong mahalaga. Ngunit eksakto kung paano gumagana ang mekanismo ng prosesong ito, hindi pa naiintindihan ng mga mananaliksik. Kaya ang isang koponan mula sa University of Pittsburgh Cancer Institute ay nagsimulang maghanap ng sagot. Natagpuan nila ang isang pangunahing protina para sa autophagy at kinilala ang nauugnay na kadena ng mga intercellular na pakikipag-ugnayan.

Paano inililigtas ng protina ang cell

Ito ay lumabas na ang papel ng trigger para sa pagsisimula ng autophagy ay nilalaro ng HMGB1, isang nuclear protein na karaniwang gumagana sa packaging ng DNA chromatin. Sa nagpapasiklab at iba pang mga proseso ng pathological, ito ay kasangkot din sa mga senyas na landas ng apoptosis. Ngunit ang HMGB1 ay pinaka direktang kasangkot sa autophagy. Totoo, para dito kailangan nitong baguhin ang dislokasyon nito - lumipat mula sa nucleus patungo sa cytoplasm.

Napagmasdan ng mga siyentipiko ang protina sa mga kultura ng ilang mga linya ng mouse at cell ng tao. Natagpuan nila na ang cellular starvation, hypoxia, at ultraviolet irradiation ay humahantong sa paglabas ng HMGB1 mula sa nucleus papunta sa cytoplasm. Kasunod nito, nagsisimula ang autophagy, na maaaring hatulan ng pag-activate ng lysosome enzymes. Upang tiyak na patunayan ang papel ng protina, nakuha ng mga microbiologist ang isang kultura ng mga mouse fibroblast na may HMGB1 gene na naka-off (na-knocked out). Pagkatapos ng paggamot na may hydrogen peroxide o pagkatapos ng gutom, ang mga naturang cell ay walang kakayahan sa autophagy.

Makatakas sa stress

Ang hindi kanais-nais na mga kadahilanan ng iba't ibang kalikasan ay humantong sa parehong mga kahihinatnan - oxidative stress. Ang pagtaas ng pagbuo ng mga libreng radikal na pumipinsala sa mga biyolohikal na molekula ay isang senyales para sa autophagy. Ang mga biologist ay kumbinsido dito sa pamamagitan ng paggamot sa mga cell na may mga sangkap na nagpapahusay sa mga proseso ng oxidative - ang HMGB1 na protina ay lumipat sa cytoplasm, pagkatapos nito ang cell ay nagsimulang mas aktibong digest ang mga nasirang fragment nito.

Naunawaan ng mga mananaliksik ang kadena ng mga proseso na dulot ng oxidative stress. Ang protina ng HMGB1 ay gumagalaw sa cytoplasm bilang tugon sa oksihenasyon ng amino acid cysteine sa posisyon 106 (C106). Sa cytoplasm, ang protina ay nakikipag-ugnayan sa complex ng dalawang iba pa: Bcl-2-Beclin1. Ang HMGB1 ay nagbubuklod sa Bcl-2 na protina at tinatanggal ito mula sa kasosyo nito, at ito ay nangyayari dahil sa isang intramolecular disulfide bridge sa pagitan ng cysteine sa mga posisyon 23 at 45 (C23 at C45). Pagkatapos nito, hinaharangan ng Bcl-2 ang apoptosis, at ang Beclin1 ay nag-trigger ng autophagy.

Ang kapalaran ng mga cell ay maaaring kontrolin

Kaya, natuklasan ng mga siyentipiko ang isang bagong pag-andar para sa protina ng HMGB1, na kinikilala ito bilang pangunahing regulator ng kaligtasan ng cell. Kapag naunawaan mo na ang proseso, matututunan mong manipulahin ito para sa iyong sariling mga layunin. Kung ang mekanismo ng autophagy ay hindi gumagana nang maayos, maaari itong humantong sa neurodegenerative o mga nakakahawang sakit, kaya dapat itong palakasin upang maiwasan ang mga sakit na ito. Sa mga selula ng kanser, sa kabaligtaran, ang protina ng HMGB1 ay hyperactive, gumagana nang maayos ang autophagy, na siyang dahilan ng kanilang pagtaas ng kaligtasan. Sa kasong ito, dapat itong humina at ang mga selula ay dapat itulak patungo sa pagpapakamatay - apoptosis.

Ang isang artikulo sa kung paano at bakit kinakain ng isang cell ang sarili nito ay nai-publish sa Journal of Cell Biology (Daolin Tang et al., Ang endogenous HMGB1 ay kinokontrol ang autophagy).

pabalik

Basahin din:

Hunyo 15, 2010

Premature aging protina

Ang DDB2 (DNA damage-binding protein 2, "isang protina na nag-cross-link sa pagkasira ng DNA") ay hindi lamang kasangkot sa pag-aayos ng DNA, ngunit, bilang ito ay lumalabas, nagtataguyod ng akumulasyon ng mga reaktibong species ng oxygen sa mga selula, na humahantong sa kanilang napaaga pagtanda.

nabasa noong Mayo 18, 2010

Pagtanda: telomeres + mitochondria + stem cell + ...

Ang pagkasira ng telomere at pag-activate ng p53 expression ay nakakatulong sa dysfunction ng mga stem cell at mitochondria at pagtanda sa lahat ng antas, mula sa biomolecules hanggang sa buong organismo. Ang pag-decipher ng mga ugnayan sa pagitan ng mga ito at ng iba pang mga mekanismo ng pagtanda ay magiging posible upang bumuo ng mga pamamaraan para sa pag-iwas at pagpapabata nito ng mga organo at tisyu ng mga matatandang tao.

nabasa noong Abril 14, 2010

Ang paglaban sa katandaan at pagpapahaba ng kabataan sa "Culture" TV channel

Sa Abril 14–15, sa "Culture" TV channel, bilang bahagi ng "ACADEMIA" media project, ang akademikong si Vladimir Skulachev ay magbibigay ng mga lektura tungkol sa kanyang mahirap na pakikibaka laban sa katandaan at para sa pagpapahaba ng kabataan.

nabasa noong Marso 15, 2010

Libreng radical na gamot at antioxidant therapy

Inaanyayahan ka naming makilahok sa symposium na "Free radical medicine at antioxidant therapy" (Volgograd, Mayo 12-14, 2010).

nabasa noong Marso 03, 2010

Ayaw tumanda? Itakda ang iyong biological na orasan!

Marahil, bilang karagdagan sa pakikilahok sa "pag-tune" ng biological na orasan, kinokontrol ng bawat gene ang isang mekanismo na nagsisiguro sa pagpapanumbalik ng pinsala sa oxidative. Ang pagkagambala sa paggana nito ay humahantong sa pinabilis na pagtanda, na maaaring magpakita mismo sa pagbuo ng isang buong hanay ng mga kondisyon ng pathological, kabilang ang mga neurodegenerative na sakit, mga sakit sa cardiovascular at cancer.

Kalusugan

Nagagawa ng ating katawan na linisin ang sarili sa mga lason at maging mas bata pa pagkatapos ng pag-aayuno. Para sa hindi kapani-paniwalang pagtuklas na ito, ang 71-taong-gulang na Japanese scientist na si Yoshinori Ohsumi ay nakatanggap ng Nobel Prize na nagkakahalaga ng $950,000 noong 2016.

Sinasabi namin sa iyo kung ano ang sikreto ng kanyang pamamaraan.

Ang pagtuklas ni Yoshinori ay batay sa mekanismo ng autophagy. Ang prosesong ito ay isang sistema para sa pag-recycle at pag-recycle ng mga hindi kinakailangang bahagi ng cellular.

Ang autophagy, ayon sa siyentipiko, ay maaaring magamit upang labanan ang demensya at kanser.

Ang mga benepisyo ng pag-aayuno

Ang kababalaghan mismo ay natuklasan noong 1960s, ngunit pagkatapos ay hindi lubos na maunawaan ng mga siyentipiko ang kahalagahan nito.

Salamat sa autophagy, ang cell ay nakayanan ang impeksyon na pumasok dito, nag-aalis ng mga toxin at nagpapabata. Nagawa ni Osumi na patunayan na ang buong mekanismo ng autophagy ay nagsisimulang gumana nang mas mahusay kapag ang katawan ay nakakaranas ng stress, halimbawa, gutom.

Ang Autophagy ay ang panloob na programa ng pag-renew ng katawan, kung saan ang mga hindi gustong bahagi ng mga cell ay inaalis sa kanilang sarili, habang ang magagandang elemento ay nananatili upang makabuo ng enerhiya at lumikha ng mga bago, malusog na mga cell. Ang prosesong ito ay kritikal sa pagpigil sa kanser, pagprotekta laban sa mga impeksyon, pagpapanatili ng isang malusog na metabolismo, at pagprotekta laban sa mga sakit tulad ng diabetes.

Kawili-wili tungkol sa autophagy

Ang dysfunctional autophagy ay direktang nauugnay sa pag-unlad ng Parkinson's disease, type 2 diabetes, cancer at marami pang ibang problemang nauugnay sa edad. Ang aktibong pananaliksik ay kasalukuyang isinasagawa upang bumuo ng mga gamot na makakatulong sa paggamit ng kapangyarihan ng autophagy upang gamutin ang iba't ibang mga sakit.

Ang terminong "autophagy" ay nagmula sa dalawang salitang Griyego na nangangahulugang "kasapatan sa sarili." Ang Autophagy ay isang proseso kung saan ang mga cellular debris ay kinukuha at tinatakan sa mala-bag na mga lamad na tinatawag na autophagosome. Ang mga selyadong nilalaman ay dinadala sa lysosome, isang istraktura na itinuturing na isang waste cell.

Isang araw na pag-aayuno

Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga proseso sa yeast cell, ibinukod ng Japanese scientist ang mga pangunahing gene na kasangkot sa autophagy at ipinakita kung paano nagsasama-sama ang mga protina na nag-encode sa mga gene na ito upang lumikha ng autophagy membrane. Kalaunan ay ipinakita niya na ang isang katulad na proseso ay nangyayari sa mga selula ng tao, at na ang ating mga selula ay hindi mabubuhay kung wala ito.

Kinumpirma ng Komite ng Nobel na ang pag-aayuno para sa isang araw ay talagang nagtataguyod ng mahusay na mga resulta. Pinoprotektahan ng Autophagy ang katawan mula sa napaaga na pagtanda, at pinapabata pa ito sa pamamagitan ng paglikha ng mga bagong selula.

1. Isang ikawalo ng kabuuang populasyon ay nagugutom

Bawat ikawalong naninirahan sa ating planeta ay natutulog sa gutom araw-araw. Ito ay dahil higit sa 1 bilyong tao sa Earth ang nahaharap sa kawalan ng pagkain. Ang nasabing data ay ibinibigay ng American Agency for International Development.

Tinatayang 70 porsiyento ng mga mamamayan ng bansang ito ang nakakaalam kung ano ang kakulangan sa pagkain. Sa pangalawang lugar sa malungkot na ranggo na ito ay ang Kenya (51 porsiyento), at pangatlo ang Nigeria (47 porsiyento).

3. Upang mapakain ang lahat ng nagugutom, kailangan nating ihinto ang pagtatapon ng pagkain.

Ang mga siyentipiko na kasangkot sa mga kalkulasyon ng istatistika ay dumating sa konklusyon na upang mapakain ang lahat ng nagugutom na tao sa Africa, maaari mo lamang kolektahin ang lahat ng pagkain na itinatapon ng mga residente ng iba't ibang bansa araw-araw.

4. Ang isang tao ay maaaring mabuhay ng 40 araw nang walang pagkain

Ipinakita ng mga siyentipikong pag-aaral na ang isang may sapat na gulang na hindi nakakaranas ng malakas na pisikal na pagsusumikap ay madaling mabuhay nang walang pagkain sa loob ng halos 40 araw. Bukod dito, hindi siya magkakaroon ng anumang malubhang problema sa kalusugan.

5. Sa sinaunang India, ang mga may utang ay naiimpluwensyahan ng mga welga ng gutom

Sa Indian shastras (religious explanatory texts), inirerekumenda na ilagay ang presyon sa may utang gamit ang panandaliang pag-aayuno (abhojana), at kung hindi ito makakatulong, pagkatapos ay gumamit ng fast to death (praya).

Ang mga Indian na "kolektor" ay nagpilit para sa awa sa ganitong paraan. Maaari nilang bawian hindi lamang ang kanilang sarili ng pagkain, kundi pati na rin ang kanilang mga asawa, mga anak at mga alipin. Ang pagdurusa ng pinagkakautangan at ng kanyang pamilya ay hindi napapansin ng may utang, dahil ang hunger strike ay naganap sa tabi mismo ng kanyang bahay.

Kung sa huli ang nagpautang ay namatay, kung gayon ang may utang ay may buong moral at legal na responsibilidad para sa pagpatay sa isang tao.

6. Ang tatlong araw na pag-aayuno ay makakatulong sa pag-renew ng iyong immune system.

Isang grupo ng mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng California ang dumating sa kawili-wiling konklusyon na ito. Nagsagawa sila ng isang pag-aaral, ang mga resulta nito ay nagpakita na sa panandaliang pag-aayuno sa loob ng tatlong araw, ang immune system ng tao ay na-renew.

Ang pagpapanumbalik ng ating sistema ng proteksyon ay nangyayari bilang resulta ng pagtaas ng paghahati ng mga stem cell, na nangyayari sa panahon ng pag-aayuno, kapag ang katawan ay nasa ilalim ng stress. Gayundin, sa panahon ng panandaliang pag-aayuno, mayroong pagbaba sa konsentrasyon ng isang tiyak na enzyme na responsable para sa pagtanda, at isang tiyak na hormone na nauugnay sa pag-unlad ng mga tumor na may kanser.

7. Ang pag-aayuno ay ang pinaka-mapanganib sa lahat ng paraan ng pagbaba ng timbang.

Ang sikat na pagkain na "huwag kumain" ni Maya Plisetskaya ay talagang malayo sa pinakamahusay na paraan upang maalis ang mga kinasusuklaman na pounds. Sa katunayan, ang pag-aayuno ay lubhang mapanganib para sa ating katawan. Kapag walang pagkain, ang katawan ay mabilis at mabilis na bumababa ng glucose sa dugo, na nangangahulugang ang dami ng insulin, na responsable para sa pagsunog ng mga deposito ng taba sa mga selula, ay bumababa din.

Bilang isang resulta, sa panahon ng pag-aayuno, ang mga katawan ng acetone ay naipon, na nagpapataas ng kaasiman sa dugo. Ang mga katawan na ito ay kumikilos nang napakaaktibo sa buong katawan, na nilalason ito.

8. Ang pag-aayuno ay walang epekto sa mga tindahan ng taba

Nawawala muna ang glycogens. Pinapakain muna sila ng katawan dahil mabilis silang naa-access ng mga reserbang enerhiya. Ang mga glycogen ay umalis kasama ang isang malaking halaga ng likido, kaya ang timbang ay nawawala, ngunit ang taba ay hindi nawawala.

Bagama't maraming iba't ibang paraan upang matulungan ang iyong katawan na alisin ang sarili sa mga naipon na lason, mula sa mga detoxifying na pagkain at kemikal at/o natural na sauna detox agent, isang biological na proseso na kilala bilang autophagy ang gumaganap ng mahalagang papel. Ang terminong autophagy ay nangangahulugang "self-eating" at tumutukoy sa mga proseso kung saan nililinis ng iyong katawan ang sarili mula sa iba't ibang mga labi, kabilang ang mga toxin, at muling bumubuo ng mga nasirang bahagi ng cellular.

Kung susubukan mong ipaliwanag ito sa isang wikang naiintindihan ng mga hindi espesyalista: “ Lumilikha ang iyong mga selula ng mga lamad na naghahanap ng mga piraso ng patay, may sakit, o sira-sirang mga selula; lamunin sila; linisin ang mga ito; at gamitin ang mga resultang molekula para sa kanilang enerhiya o sa paggawa ng mga bagong bahagi ng cellular .”

Ipinaliwanag ito ni Dr. Colin Champion, radiation oncologist at assistant professor sa University of Pittsburgh: “ Isipin na lang, ang ating mga katawan ay may likas na programa sa pag-recycle. Ang Autophagy ay gumagawa sa amin ng mas mahusay na mga makina upang maalis ang mga may sira na bahagi, itigil ang mga paglaki ng cancer at ihinto ang mga metabolic disorder tulad ng labis na katabaan at diabetes. .”

Sa pamamagitan ng pagpapahusay sa proseso ng autophagy ng iyong katawan, binabawasan mo ang pamamaga, pinapabagal ang proseso ng pagtanda, at na-optimize ang biological function. “ Ang mas maraming autophagy na nagaganap sa mga tisyu ay dapat mangahulugan ng mas kaunting mga nasira at humina na mga cell sa anumang naibigay na oras, na kung saan ay dapat na humantong sa isang mas mahabang buhay para sa organismo ».

SCHEMATIC MODEL NG AUTOPHAGY

Pagpapasigla ng autophagy sa pamamagitan ng ehersisyo
Ang autophagy ay nangyayari bilang tugon sa stress. At sa katunayan, ang ehersisyo ay isa sa mga paraan upang mapataas mo ang iyong mga antas ng autophagy. Tulad ng malamang na alam mo, ang ehersisyo ay lumilikha ng banayad na pinsala sa mga kalamnan at tisyu, na pinipilit ang iyong katawan na ayusin ang sarili nito, at sa gayon ay nagiging mas malakas ang iyong katawan. Ang ehersisyo ay nakakatulong din na alisin ang mga lason sa pamamagitan ng pagpapawis, na kapaki-pakinabang para sa anumang programa ng detoxification. Sa katunayan, itinuturing ng maraming mananaliksik ang ehersisyo bilang isang pangunahing aspeto ng epektibong detoxification.

Si Dr. George U., halimbawa, na nasangkot sa mga klinikal na pagsubok upang matulungan ang mga dating sundalo ng US Army na makabawi mula sa post-Gulf War syndrome, ay nagrerekomenda ng paggamit ng kumbinasyon ng mga suplemento ng ehersisyo, sauna at niacin upang madagdagan ang pag-alis ng mga lason sa pamamagitan ng balat ..

Ang ehersisyo ay isang mahalagang sangkap dahil ito rin ay nagiging sanhi ng paglawak ng mga daluyan ng dugo at pagtaas ng daloy ng dugo. Bilang karagdagan, gaya ng sinabi ng isang artikulo: “ Ang koponan ay nag-aral ng mga autophagosome, mga istrukturang nabubuo sa paligid ng mga piraso ng mga selula na napagpasyahan ng katawan na itapon. Matapos pag-aralan ang mga espesyal na breed na daga na may kumikinang na berdeng mga autophagosome... natuklasan ng mga siyentipiko na ang bilis ng pagsira ng mga daga sa sarili nilang mga selula ay tumaas nang husto pagkatapos nilang tumakbo nang higit sa 30 minuto sa isang treadmill. At ang kahusayan ng pagkawasak na ito ay patuloy na tumaas hanggang sa tumakbo sila ng halos 80 minuto. ”.

Gaano karaming ehersisyo ang dapat mong gawin upang ma-optimize ang autophagy?
Ang dami ng ehersisyo na kinakailangan upang pasiglahin ang autophagy sa katawan ng tao ay hindi pa rin alam, gayunpaman pinaniniwalaan na ang matinding ehersisyo ay mas epektibo kaysa sa magaan na ehersisyo. , na tiyak na kapaki-pakinabang din.

Gayunpaman, ang ilang mga pag-aaral ay nagpakita na ang perpektong zone kung saan ang ehersisyo ay nagpapakita ng pinakamalaking benepisyo para sa pagtaas ng mahabang buhay ay mula 150 hanggang 450 minuto ng katamtamang ehersisyo bawat linggo, na binabawasan ang panganib ng maagang pagkamatay ng 31% at 39%, ayon sa pagkakabanggit. Kasama ang hindi bababa sa 30% ng iyong pag-eehersisyo sa isang high-intensity na bilis ay nagpakita rin ng pagtaas sa kahabaan ng buhay na humigit-kumulang 13% na higit pa kaysa sa ehersisyo na ginawa sa patuloy na katamtamang bilis sa buong pag-eehersisyo.

Paano mo mapipigilan ang autophagy?
Ang isa sa pinakamabilis na paraan upang pigilan ang autophagy ay ang kumain ng maraming protina. Ito ay magpapasigla sa produksyon Insulin-like growth factor IGF-1 at nag-activate landas ng mTOR, na mga potent inhibitors ng autophagy.Kaya naman Mas mainam na limitahan ang paggamit ng protina sa mga 40-70 gramo bawat araw, depende sa iyong lean body mass. Ang pinakamagandang formula ay isang gramo ng protina para sa bawat kilo ng lean body mass (hindi kabuuang body mass).

Ang malalaking halaga ng protina ay matatagpuan sa karne, isda, itlog, mga produkto ng pagawaan ng gatas, munggo, mani at buto. Ang ilang mga gulay ay mataas din sa protina, tulad ng broccoli. Ang apatnapung gramo ng protina ay hindi isang malaking halaga ng pagkain, na humigit-kumulang 170 gramo. dibdib ng manok.Upang matukoy kung nakakakuha ka ng masyadong maraming protina na pagkain, sukatin lamang ang bigat ng kalamnan sa iyong katawan (may mga kaliskis sa banyo na gumagawa nito) at isulat ang lahat ng iyong kinakain sa loob ng ilang araw. Pagkatapos ay kalkulahin ang dami ng pang-araw-araw na protina na iyong kinakain mula sa lahat ng mga mapagkukunan na may kaugnayan sa iyong kalahating kilong masa ng kalamnan.

Ang sumusunod na talahanayan ay maikling nagpapakita kung gaano karaming protina ang matatagpuan sa iba't ibang pagkain..

NILALAMAN NG PROTEIN SA ILANG PAGKAIN

Kahalagahan ng Mitochondrial Biogenesis
Malusog mitochondria ay ang batayan para sa pagpapanatili ng iyong kalusugan at pag-iwas sa mga sakit. Ang pinsala sa mitochondrial ay maaaring maging sanhi ng genetic mutations, na nag-aambag sa pag-unlad ng kanser Samakatuwid, ang pag-optimize sa kalusugan ng iyong mitochondria ay isang mahalagang bahagi ng pag-iwas sa kanser.

Ang Autophagy ay isang paraan ng pag-alis ng nasirang mitochondria, at ang biogenesis ay ang proseso kung saan maaaring ma-duplicate ang bagong malusog na mitochondria.
Kapansin-pansin, ang ehersisyo ay gumaganap ng dalawahang papel dahil hindi lamang nito pinasisigla ang autophagy, ngunit isa rin sa mga pinaka-makapangyarihang stimulator ng mitochondrial biogenesis. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagtaas ng signal sa iyong katawan na tinatawag AMPK, na nag-a-activate naman Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) .

Sa pamamagitan ng pagpapasigla sa iyong mitochondria, ang mga organel na matatagpuan sa halos bawat cell na gumagawa ng ATP, pinapayagan mo ang iyong mitochondria na magsimulang lumikha ng reactive oxygen species (ROS), na nagsisilbing signaling molecules. Ang isa sa mga function ng signal na ito ay upang pasiglahin ang paggawa ng mas maraming mitochondria. Sa esensya, ang susi sa pag-iwas sa sakit, halos pag-aalis ng panganib ng kanser, sakit sa puso, diabetes, maraming iba pang sakit at pagpapabagal sa proseso ng pagtanda, ay ang pag-optimize ng mitochondrial function at pagtaas ng bilang ng mga mitochondria na iyon. Sa kabutihang palad, ang ehersisyo ay makakatulong sa iyo na gawin ang dalawang kapaki-pakinabang na bagay na ito.

MITOCHONDRIA

Ang paulit-ulit na pag-aayuno ay isa pang paraan upang mapataas ang mga antas ng autophagy
Ang paghihigpit sa nutrisyon ay isa pang biological stressor na gumagawa ng maraming kapaki-pakinabang na epekto, kabilang ang nadagdagang autophagy. Sa katunayan, may ilang kilalang benepisyo na nauugnay sa paghihigpit sa pagkain: isang pinababang panganib ng diabetes at sakit sa puso.

Bagama't maraming iba't ibang uri ng mga iskedyul ng pag-aayuno, kung mayroon ka nang insulin resistance (resistensya ng iyong mga cell sa insulin sa pagsipsip ng asukal), inirerekomenda ni Dr. Mercola (USA) na iiskedyul ang iyong mga pagkain bawat araw sa loob ng isang window ng oras na humigit-kumulang 8 oras o mas mababa. Halimbawa, maaari mong paghigpitan ang iyong mga pagkain mula 11 am hanggang 7 pm. Ito ay humigit-kumulang 16 na oras nang walang pagkain.

Ang pagkain sa pagitan ng 8 a.m. at 4 p.m. ay maaaring maging isang mas magandang iskedyul para sa ilang mga tao, at ang iskedyul na ito ay may karagdagang benepisyo ng pagpapahintulot sa iyo na mag-ayuno nang ilang oras bago matulog. Naniniwala si Dr. Mercola na ang pinakamahusay na pagpipilian para sa karamihan ng mga tao ay ang hindi kumain ng tatlong oras bago matulog, dahil ang huling bagay na gusto mong gawin ay gumawa ng enerhiya kapag hindi mo ito kailangan.

May nakakahimok na ebidensya na nagpapakita na ang pagbibigay ng gasolina sa iyong mitochondria sa oras na hindi nila ito kailangan ay nagiging sanhi ng malaking halaga ng mga electron na tumagas, na naglalabas ng mga reaktibong species ng oxygen, na kumikilos bilang mga libreng radical. Ang mga libreng radical na ito ay pumipinsala sa mitochondrial at sa huli ay nuclear DNA. Dapat mong layunin na mag-ayuno ng anim na oras bago matulog, ngunit bilang pinakamababa, hindi ka dapat kumain ng hindi bababa sa tatlong oras bago matulog.

Ang pagkain ng mga pagkaing mataas sa malusog na taba at mababa sa carbs upang mapalakas ang autophagy
Nutritional ketogenesis ay ang ikatlong diskarte upang makatulong na madagdagan ang autophagy, at upang makamit ito, dapat mong bawasan ang mga carbohydrates na hindi naglalaman ng malusog na dietary fiber at dagdagan ang dami ng malusog na taba sa iyong diyeta, kasama ang isang katamtamang halaga ng protina. Maraming mga Russian ang may posibilidad na kumain ng mas maraming protina kaysa sa kailangan nila, na hahadlang sa iyong mga pagsisikap na makapasok sa nutritional ketogenesis.

Karamihan sa mga naninirahan sa lunsod ay kumokonsumo ng hindi malusog na taba, sa anyo ng mga naprosesong langis ng gulay, na palaging magpapalala sa iyong kalusugan. Ito ay hindi lamang dahil sa napakataas na nilalaman ng omega-6 fatty acids, kundi pati na rin dahil ang labis na omega-6 ay isasama sa panloob na mitochondrial membrane at ang mitochondria ay magiging lubhang madaling kapitan sa oxidative na pinsala, bilang isang resulta kung saan ang iyong mitochondria ay maaaring mamatay nang mas maaga kaysa sa nararapat.
Pinakamainam na panatilihin ang iyong paggamit ng omega-6 fatty acid sa 4 hanggang 5 porsiyento ng iyong kabuuang pang-araw-araw na calorie, at palitan ang natitirang omega-6 fatty acids ng mas malusog na taba tulad ng natural, hindi naprosesong mga taba sa mga buto, mani, olive langis, langis ng avocado o langis ng niyog.

Mahalaga rin na makilala ang pagitan ng carbohydrates, kaya kapag pinag-uusapan natin ang mga pagkaing mababa ang carb, pinag-uusapan natin ang lahat ng pagkain, kabilang ang mga gulay. Gayunpaman, ang mga carbohydrates mula sa hibla ng mga gulay ay hindi magtutulak sa iyong metabolismo sa maling direksyon. Mula dito ay sumusunod na ang madaling natutunaw na carbohydrates mula sa asukal, matamis na inumin, naprosesong cereal (mga natuklap), pasta, tinapay at cookies ay nasa ilalim ng paghihigpit.
Higit sa lahat, ang hibla ay hindi bumabagsak sa mga asukal, ngunit naglalakbay pababa sa sistema ng pagtunaw at pagkatapos ay natupok ng bakterya sa iyong bituka at na-convert sa mga short-chain na taba na talagang nagpapabuti sa iyong kalusugan. Tandaan, kailangan mo ng carbohydrates na matatagpuan sa mga gulay, na mataas din sa fiber.

Sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng autophagy function, tinutulungan mo ang mga stem cell ng kalamnan
Matagal nang alam na ang mesenchymal stem cells (MSCs), na matatagpuan sa skeletal muscle, ay isang mahalagang bahagi ng proseso ng pag-aayos ng kalamnan. Ipinakita ng nakaraang pananaliksik na ang ehersisyo ay nakakaapekto sa pag-uugali ng iyong mga stem cell ng kalamnan at maaaring makatulong na maiwasan o maibalik ang pagkawala ng kalamnan na nauugnay sa edad. Ang mga MSC sa kalamnan ay lubos na tumutugon sa mekanikal na stress, at ang mga stem cell na ito ay nag-iipon sa kalamnan pagkatapos ng ehersisyo.

Pansamantala, ang mga MSC ay hindi direktang tumutulong sa paglikha ng mga bagong fiber ng kalamnan sa pamamagitan ng pagtaas ng produksyon ng mga salik ng paglago na nagpapasigla sa iba pang mga cell upang lumikha ng bagong kalamnan. Alam din na sa mga taong may edad, ang bilang ng mga MSC sa mga kalamnan ay bumababa, at ang kahusayan ng autophagy ay bumababa. Bilang resulta, ang mga nakakalason na sangkap ay nagsisimulang maipon sa mga selula at tisyu.

Ang isang kamakailang pag-aaral sa Espanyol ay nag-uulat na ang mga satellite cell para sa mga MSC ay responsable para sa pagbabagong-buhay ng tissue at umaasa sa autophagy upang maiwasan ang pag-aresto sa cell cycle na kilala bilang cellular senescence; isang proseso kung saan ang aktibidad ng mga stem cell ay makabuluhang nabawasan. Sa madaling salita, ang pinabuting pagbabagong-buhay ng kalamnan tissue ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng kahusayan at mga antas ng autophany. Habang nagiging mas episyente ang autophagy, pinapabuti ng iyong katawan ang internal self-cleaning mechanism nito, kung saan ang mga stem cell ay nagpapanatili ng kakayahang mapanatili at ayusin ang kanilang mga tissue.

Tinutukoy ng iyong pamumuhay ang iyong kapalaran sa hinaharap sa mga tuntunin ng kung gaano katagal ka mabubuhay at, sa huli, kung gaano karaming malusog na taon ang magkakaroon ka. Para sa pinakamainam na kalusugan at pag-iwas sa sakit, kailangan mo ng malusog at mahusay na mitochondria upang makamit ang tatlong pangunahing salik sa pamumuhay:
1. Kung ano ang kinakain mo: Isang diyeta na mataas sa kalidad ng taba, katamtaman sa protina, at mababa sa carbohydrates na walang dietary fiber. Mahalaga rin ang pagkain ng mga organic, plant-based na pagkain, dahil ang karaniwang ginagamit na pestisidyo gaya ng glyphosate ay nagdudulot ng pinsala sa mitochondrial.
2. Kailan ka kakain: Ang pang-araw-araw na paulit-ulit na pag-aayuno ay karaniwang pinakamadaling sundin, ngunit maaari kang mag-iskedyul ng anumang iba pang mabilis.
3. Pisikal na ehersisyo na may 30% time interval na may mataas na intensity - pinaka-epektibo sa mga tuntunin ng kalusugan at mahabang buhay

"Ano ang impiyerno ay isang paghihigpit sa pagkain? Kailangan mong mag-stock ng glycogen" isang kasamahan ang nagsulat sa ilalim ng aking post sa Facebook at nakatanggap ng ilang likes sa ilalim ng komento.

Samantala, pinagkadalubhasaan ko ang pagkain ng tatlong beses sa isang araw (bihirang 4 na pagkain sa isang araw, sa mahabang araw ng pagbibisikleta) at pagsasanay nang walang laman ang tiyan. Gayunpaman, ang pag-iisip na ito ay pinagmumultuhan ako sa loob ng ilang oras at nagpasya akong sa wakas ay malaman ito. At ang mga tanong ay ang mga sumusunod:

Paano gumagana ang Glycogen?
Maaari ba akong ligtas na magsanay nang higit sa 2 oras nang hindi kumakain habang nagsasanay?
Ano ang mangyayari sa akin kapag naubusan ako ng Glucose?
At ang pinakamahalaga para sa akin: maaari bang ligtas ang pangmatagalang pagsasanay sa insulin resistance?

Ngunit hindi ko maisip na ang pagsasaliksik sa isyung ito ay magdadala sa akin sa may malay na pagsasanay sa isang walang laman na tiyan at ang pag-aaral ng gayong kababalaghan bilang Autophagy.

Samakatuwid, simulan natin ito.

Ano ang Autophagy

Sa katunayan, tulad ng sinasabi ng maraming mga mapagkukunan, Autophagy ay isang maliit na pinag-aralan na proseso na nagtataguyod ng natural na pagbaba ng timbang, pagpapabuti ng kalusugan at pagtaas ng pag-asa sa buhay. Sa tabi ng mga katotohanang ito ay makikita ang pangalan ng Japanese scientist na si Yoshinori Ohsumi, na iginawad sa Nobel Prize sa Medicine noong 2016 para sa pagtuklas at pagsasaliksik ng mga mekanismo. Autophagy at tumama sa jackpot na $932,000. Dito ko nais na agad na tandaan na Autophagy bilang isang kababalaghan, ay natuklasan nang mas maaga, sa pamamagitan ng mga pagsisikap ng isang Belgian biochemist na nagngangalang Christian De Duve, tungkol sa kung kanino mamaya.

Ito ay pinaniniwalaan na Autophagy- Ito ay isa sa mga paraan upang alisin ang mga selula ng mga hindi kinakailangang organelles.

Sa kabuuan, mayroong humigit-kumulang 100 trilyong selula sa ating katawan.

Narito ang tinatayang bilang ng mga araw na kailangan para sa kumpletong pag-renew ng cell:

60-80 araw para sa buong cycle ng pag-renew ng skin cell
120-150 araw para sa kumpletong pag-renew ng dugo
150-180 araw – at mayroon kang bagong atay! naaalala mo ba Alam mo kung ano ang gagawin sa impormasyong ito
15-16 taong gulang at mayroon kang mga bagong selula ng lahat ng mga tisyu ng kalamnan

Samakatuwid, mas mabilis na na-renew ang ating mga cell at mas maganda ang kalidad ng mga cell na ito, mas magiging maganda, malusog at bata tayo. Mekanismo Autophagy maaaring natural na ilunsad, halimbawa:

pag-aayuno
paghihigpit ng carbohydrates (diyeta)

Para mas madaling maintindihan Autophagy, pag usapan muna natin Insulin, Glucose, Glycogen at Glucagon.

Nasa litrato: Autophagosome sa ilalim ng mikroskopyo

Insulin

Isang hormone na pinag-aralan na sa loob at labas. Insulin- isa sa mga hormone na ginawa ng pancreas bilang tugon sa paggamit ng pagkain Glucose sa katawan ng tao. Oo, ibig sabihin Insulin dapat mayroong higit sa dugo kapag ang pagkain na naglalaman ng Glucose ay pumasok sa katawan.

Ano ang mangyayari sa isang atleta na kumakain ng sports bar bago ang pagsasanay? Mas tiyak, mula sa "aling tangke" ang kukunin ng gasolina sa panahon ng pagsasanay?

Kumain kami ng candy bar - > tumaas ang insulin. Ang nadagdagang insulin ay maghihikayat ng suplay ng enerhiya mula sa mga carbohydrate. Kung ang pag-eehersisyo ay maikli, pagkatapos ay tatapusin natin ito sa carbohydrates.

Isa pang variant:

Wala kaming kinakain -> nagsisimula kaming tumakbo -> walang carbohydrates -> enerhiya mula sa taba!

Ano ang mga benepisyo ng pagsasanay sa taba ng enerhiya?

Sa mahabang pagtakbo, ang carbohydrates lamang ay hindi magbibigay sa iyo ng enerhiya. Ang rate ng produksyon ng enerhiya mula sa mga natupok na carbohydrates ay mas mababa kaysa sa rate ng kanilang pagkasunog.

Kung nais mong tumakbo nang malayo at mahaba, sabihin ang isang marathon, pagkatapos ay kahit na may mga gel ang katawan ay lilipat sa pagkuha ng enerhiya mula sa mga taba sa 30-35 km.

Kapag tumatakbo sa taba, ang katawan ay nangangailangan ng 30% na higit na oxygen upang makagawa ng 1 kcal kaysa kapag tumatakbo sa carbohydrates.

Ngayon isipin kung ano ang mararamdaman mo sa mga huling kilometro ng marathon kung sa panahon ng iyong paghahanda ay walang mahabang cross-country run (2+ oras) o pinalamanan mo ang iyong sarili ng isang bungkos ng carbohydrates bago ang pagsasanay at tumakbo sa kanila.

Glucose

Glucose itinuturing na isa sa mga pangunahing uri ng enerhiya. Glycogen, pagkatapos ay kaunti pa tungkol dito - isa itong paraan ng storage Glucose. Papasok Glucose ang pagkonekta sa isang kadena ay bumubuo ng isang polysaccharide - Glycogen. Na nakaimbak sa mga kalamnan at atay.

Para sa matinding trabaho ng kalamnan sa mga kondisyon ng kakulangan ng oxygen, sapat na ang enerhiya para sa mga 60-120 segundo. Sa oras na ito, bilang resulta ng mekanismo ng Anaerobic glycolysis, ang Glucose ay nahahati sa lactate o lactic acid. Pagkatapos nito, ang mekanismo ng Aerobic glycolysis ay isinaaktibo (ang pagkasira ng Glucose sa mga huling produkto ng pagkasira na may pagpapakawala ng maximum na dami ng enerhiya). Kung mas sinanay ang atleta, mas maaga ang proseso ng aerobic glycolysis, at mas kaunting lactate o lactic acid ang naipon sa atay. Nangangahulugan ito na ang proseso ng pag-aasido ng kalamnan ay nangyayari sa MAMAYA at tayo ay tumatakbo nang MATAGAL.

Glycogen

Glycogen bumubuo ng isang reserbang enerhiya. Kung titingnan mo ito nang linear, kung gayon ang 1 yunit ng glycogen ay naglalaman ng mas kaunting mga calorie kaysa, halimbawa, ang enerhiya na inilabas mula sa 1 yunit ng nasunog na taba. Oo, naaalala na natin na ang 1 kcal mula sa taba ay nangangailangan ng 30% na higit pang oxygen. Ngunit gayunpaman!

Stock Glycogen ay umiiral sa atay, ngunit alam din ng mga kalamnan kung paano mag-imbak Glycogen, at sa malalaking dami. Pagkatapos ng ilang oras na pagtakbo, mga supply Glycogen wakas at Insulin nahuhulog sa dugo.

Pero laging may plan B ang katawan natin!

Glucagon

Plan B - ang pancreas ay gumagawa ng isa pang makapangyarihang hormone na tinatawag Glucagon. Siya ay antagonist ng insulin, at naaayon ay nagpapataas ng antas Glucose sa dugo. Glucagon ay kayang i-convert ang mga amino acid (protina) sa Glucose!

Ang utak ay nangangailangan din ng enerhiya upang gumana. Dito Glucose magiging kapaki-pakinabang din! Ang utak ay hindi alam kung paano kumuha ng enerhiya mula sa mga taba, ngunit maaari itong makakuha ng enerhiya mula sa Glucose at gayon pa man hindi niya kailangan Insulin.

Nahuhuli mo ba ang kadena?

Glucagon -> paglaki ng Glucose -> Pagcha-charge ng baterya ng utak

Okay, gumagana ang utak. Pero Insulin bilang hindi, kaya hindi, paano makatakas? Sa taba!

Glucagon pinasisigla ang pagproseso ng taba. Glucagon nakakaapekto sa mga receptor na nagpapadali sa paggawa ng enerhiya mula sa mga taba, at kung mas sinanay ang isang tao, mas marami ang mga receptor na ito na mayroon siya. Ito ay ang pag-unlad at pagtaas sa bilang ng mga receptor na maaaring maimpluwensyahan ng Glucagon na layunin ng pangmatagalang pagsasanay. Ang isang mas malaking bilang ng mga receptor ay nagpapahintulot sa iyo na mag-save ng mga carbohydrates para sa mga huling kilometro ng mga distansya ng marathon.

Scheme ng pakikipag-ugnayan Glucose At Insulin:

Paano gumagana ang Glucagon?

Sa larawan: Christian De Duve

Bumalik sa malayong 1950s, Christian De Duve, paggalugad Glucagon At Insulin nagsagawa ng mga eksperimento sa mga selula ng daga at napansin iyon sa ilalim ng impluwensya Glucagon ang mga dating hindi kilalang organelle ay nagsimulang lumitaw sa mga selula ng atay, na tinawag niyang kalaunan Mga lysosome. Iminungkahi din niya na ang mga ito ay pareho Mga lysosome idinisenyo upang makakuha ng enerhiya mula sa mga basurang nakapaloob sa mga selula.

Ito ay lumabas na habang ang cell ay may sapat na enerhiya - Mga lysosome huwag mangolekta ng basura. Ang marker ng availability ng enerhiya para sa cell ay pareho pa rin - Insulin. Kumain Insulin – Mga lysosome matulog. Sa lalong madaling panahon Insulin nagtatapos - Glucagon nagbibigay ng senyales Mga lysosome simulan ang pagkolekta ng basura sa mga cell. Ito ay kung paano kumilos ang autophagasome at tinawag ni Christian De Duve ang prosesong ito Autophagy.

basura Pinangalanan ni Christian De Duve ang mga napinsalang subcellular na bahagi at hindi nagamit na mga protina.

Sa ating katawan, ang isang malaking bilang ng mga cell ay nilikha araw-araw, na maaaring maglaman ng may sakit, mahina, mali, hindi pamantayan at hindi kinakailangang mga bahagi ng cellular. Bilang resulta, ang mga cell ay nagsisimulang gumana nang hindi tama at maaaring humantong sa Alzheimer's, Parkinson's, o cancer. Samakatuwid, napakahalaga na mapupuksa ang basura, at tinutulungan ng Autophagy ang katawan na maging mas malusog. Lumalabas na ganito autocannibalism.

Paano simulan ang Autophagy

Mayroong dalawang paraan upang tumakbo Autophygia:

Pagkagutom

Takbo

Bumalik tayo sa pagtakbo nang walang laman ang tiyan. Malamang naiintindihan mo na ang koneksyon. Paglabas para magsanay sa umaga nang hindi kumakain bago tumakbo Insulin napakaliit sa katawan. Ibig sabihin Glucagon Sa Mga lysosome ay magsisimula ng kanilang negosyo nang mas maaga kaysa sa kung mayroon kaming ilang oatmeal o isang pares ng mga sandwich bago ang pagsasanay. Maaari mong, siyempre, magpasimula Autophagy at sa panahon ng pag-eehersisyo bago ka kumain. Ngunit pagkatapos ay kailangan mong tumakbo nang mas matagal, hanggang Insulin, muli, hindi matatapos.

Pagkagutom

Maaari ring maging sanhi ng paglaki Glucagon, ngunit ito ay nangyayari nang mas mabagal kaysa kapag tumatakbo. Ang mga madalas na pagkain, na patuloy na sinasabi sa amin mula sa lahat ng mga mapagkukunan, sa kabaligtaran, ay nakakatulong na mapanatili ang antas Insulin sa dugo, na hindi pinapayagan ang mga proseso ng autophagy na magsimula. Kailangang higit at malalim na pag-aaral kung paano mag-ayuno ng tama upang ang mga benepisyo ng pag-aayuno ay magmumula sa pag-aayuno.

Marathon at Autophagy

Ilagay natin ang lahat ng nasa itaas sa isang pare-parehong senaryo para sa paglahok sa marathon.

Humigit-kumulang 2 oras pagkatapos ng pagsisimula, mauubos ang mga supply Glucose At Glycogen, ang antas ay nagsisimulang tumaas Glucagon, ang mga taba ay nagsisimulang mabulok na nagiging enerhiya. Glucagon sisimulan ang proseso Autophagy, nasusunog ang basura, masaya ang mga selda! Ikaw, tulad ng isang marathon runner, ay parang bago ilang araw pagkatapos ng simula!

Sa pagbabalik sa simula ng aking artikulo, gusto kong sabihin - oo, marahil kailangan kong mag-stock ng Glycogen, ngunit ang aking katawan at ako ay magiging masaya kapag naubos ito.

Ligtas ba ang pangmatagalang ehersisyo kung mayroon kang insulin resistance?

Upang magsimula, ang insulin resistance ay ang problema ng pagkuha ng insulin sa mga selula ng katawan.

Maaaring may ilang dahilan para sa mga problema sa pagpasok ng insulin sa mga selula. Kung napanood mo ang video sa itaas, alam mo na ang hindi bababa sa 3:

Mga problema sa paggawa ng insulin
Mga problema sa paggalaw ng glucose
May mali sa mga cell receptor

Mayroong higit pang mga kadahilanan na maaaring makapukaw ng mga sanhi ng mga problema ng pagpasok ng insulin sa mga cell (paumanhin para sa tautolohiya, sana ay malinaw ito). Ngunit mangyaring isipin na regular at hindi mo kailangang buksan at isara ang pinto ng cabinet ng kusina. Sumasang-ayon ka ba na ito ay magsisimulang lumangitngit nang mas maaga kaysa sa kung ito ay magbubukas kapag kinakailangan?

Sa konklusyon, ang pagbabalik sa kaligtasan ng pagtakbo sa mababang insulin, nais kong sabihin na ito ay hindi lamang ligtas, ngunit kapaki-pakinabang din. Kung sakali, laging may malaking Nutrend gel sa iyo.