Аутофагія: що це таке, навіщо вона потрібна та як її покращити, щоб продовжити життя?

У 2016 році Нобелівську премію в галузі медицини отримав японський мікробіолог Йосінорі Осумі. Так вчені всього світу оцінили його внесок у вивчення молекулярних механізмів індукції, протікання та регуляції аутофагії та розумінні її значення для майбутнього. То що це таке – аутофагія? Навіщо вона потрібна, і чи правда, що якщо її покращити, то можна продовжити життя людини?

Аутофагія: визначення, різновиди, значення

Аутофагія (самопоїдання, ін.-грец.) є частиною життєдіяльності будь-якої нормальної клітини. Під цим терміном мають на увазі процес прибирання сміття всередині клітини — знищення макромолекул, пошкоджених компонентів, старих органел, білків, що неправильно згорнулися, та інших небажаних сполук. Процес руйнування відбувається у структурних частинах клітини, що називаються лізосоми. Для розщеплення необхідне кисле середовище та лізосомні ферменти (гідролази).

Порушення процесу та функціонування апарату аутофагії призводить до:

• серцевої недостатності;
• первинних ураженнь м’язових волокон – міопатії;
• прогресуючої загибелі нервових клітин – нейродегенеративних хвороб Альцгеймера, Паркінсона, Хантінгтона;
• прискорення перебігу онкології;
• передчасному старінню.

Природне зниження аутофагії в літньому віці вважається причиною розвитку вікової саркопонії – прогресуючої втрати маси та сили скелетної мускулатури.

Однак процес аутографії відбувається і в час, коли клітини відчувають нестачу поживних речовин. У разі нестачі енергії та голоду клітина приносить у жертву частину своїх неушкоджених макромолекул та органел для отримання мономерних елементів та мікромолекул, з яких будуть вироблятися нові, потрібні організму речовини: білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, вуглеводи, компоненти ферментів та гормональних речовин.

Але надмірна аутофагія неминуче призводить до загибелі клітини. Тому сьогодні цей процес розглядається як різновид запрограмованої клітинної смерті. Йосінорі Осумі отримав Нобелівську премію за доведення програмованості аутофагії у коді геному за допомогою 30 ATG-генів, більшість із яких відкрив саме він. Він же й створив теорію, що якщо мутувати чи відключити ці гени, то можливе уникнення запрограмованої клітинної смерті.

Як самому покращити аутофагію

Посилення аутофагії дозволяє покращити обмін речовин та роботу мозку, знизити ризики зниження його когнітивних функцій та розвитку хвороб, перерахованих вище. Ось заходи, регулярне виконання яких дозволить це зробити.

Сон

Лягайте спати та прокидайтеся разом із сонцем – засинайте о 21:00 і вставайте на світанку. Інтенсифікація процесу аутофагії відбувається вночі, коли людина відпочиває.

Змінюйте звичний графік сну поступово. Допомогти раніше засинати допоможуть:

• обов’язкові ранні підйоми на світанку залежно від пори року;
• використання під час роботи за комп’ютером захисних окулярів, що блокують синє світло;
• поступове зміщення часу відходу до сну на 15 хв раніше звичайного 1 раз на 2-3 дні;
• перед відходом до сну – прийом мелатоніну, інозитолу або інших препаратів для сну, відмова від перегляду телепередач/новин/блогів, релаксуючі (теплі) водні процедури, аромотерапія, комплекс заминкових вправ та діафрагмальна дихальна гімнастика, аутотренінг, медитація;
• дотримання гігієни сну – тиша, відсутність синього світла, провітрена спальня та приплив свіжого повітря, ортопедичні матраци та подушка.

Якщо складно засинати в тиші, використовуйте годинний запис звуків природи або релаксуючої музики, яка вимкнеться сама.

Харчування

Максимізувати аутофагію, при цьому позбутися жирових накопичень і не втратити м’язову масу, а навіть наростити її можна, якщо:

1. Харчуватися в режимі «переривчасте голодування» – обмежити їжу в денному вікні від 12 до 8 годин.
2. Не їсти/перекушувати частіше 1 раз на 3 години.
3. Збагатити раціон фруктами та овочами, багатими поліфенолами та каротиноїдами.
4. Включити до меню добавки:

• Омега-3, вітамін D;
• коензим Q10;
• спіруліна, хлорела;
• зелений чай, куркумін;
• ягоди асаї, Гравіола Анаму, шкаралупа недозрілого чорного горіха, кора морської французької Приморської сосни;
• комбіновані склади з натуральними антиоксидантами та стимуляторами, наприклад, UNIVERSAL NUTRITION GREENS POWDER, COUNTRY LIFE SUPER 10 ANTIOXIDANT з екстрактом виноградних кісточок та шкірки, FITNESS AUTHORITY SO GOOD RED ANTIOXIDANTS.

1. Стимулювати аутофагію за допомогою з’єднання поліфенолів – ресерватол. Ця речовина міститься в корені Горця японського, шкірці червоного винограду та сухих винах з нього, ягодах та листі чорниці, арахісі. Омолоджуюча дія ресвератролу досягається за рахунок активації ферменту сиртуїн-1. Він збільшує клітинну тривалість життя, покращує когнітивні функції мозку, посилює дію інсуліну, допомагаючи ефективніше утилізувати глюкозу з крові.
2. Щодня вживати достатню кількість продуктів, що містять спермідин:

• проростки пшениці;
• витримані сири, сири із пліснявою;
• квасоля, арахіс, соєві продукти, зелений горошок;
• кедрові горішки;
• гриби;
• листові салати, пряна зелень;
• грейпфрут, виноград, зелені яблука;
• картопля.

Недаремно спермідин називають вітаміном молодості. Він підтримує імунітет, захищає клітини від старіння, зміцнює міокард, покращує обмін речовин та роботу печінки, стимулює дозрівання клітин, прискорює синтез білків, а також захищає хрящі суглобів та міжхребцеві диски від дегенерації. Добова потреба спермідину для інтенсифікації аутофагії та продовження життя на 5 років – 3,3–12,3 мг, що відповідає 3–7 ст.л. проростків пшениці. Літнім і худим досить 3,3–5,5 мг, а молодим та «важким» 5,6–12,3 мг спермідину на добу.

1. Періодично приймати курс нікотинамідаденіндінуклеотиду (НАД+). Вітамін В3 – це:

• вироблення енергії у мітохондріях;
• прискорення метаболізму, що призводить до зниження ваги та покращення контролю рівня глюкози в крові;
• покращення стану кровоносних судин;
• запобігання віковій втраті зору, слуху, м’язової маси, пам’яті та зниження розумових здібностей;
• бадьоре самопочуття та хороша фізична працездатність.

1. Контролювати кількість споживання простих вуглеводів та доданого  цукру, стежити за часом прийому страв та напоїв, що містять складні вуглеводи та крохмалі.
2. Вечеряти за 2-3 години перед відходом до сну.
3. Обов’язково снідати, і протягом дня перекушувати спортивними батончиками, фітнес-печивом, протеїновими панкейками та пудингами, гранолою.
4. Пити достатньо чистої столової води.
5. 1 раз на 7-10 днів, регулярно, але краще в «рваному» графіку, влаштовувати голодні 24 або 48 годин на воді.

Увага! Практикувати сухе голодування, особливо людям із зайвою або недостатньою масою тіла та/або у віці 40+, можна лише після консультації із сімейним лікарем.

Фітнес

Доведено, що аутофагію можна інтенсифікувати, якщо регулярно, мінімум 2-3 рази на тиждень, отримувати аеробні навантаження. Їхня інтенсивність повинна бути в межах 50–70 % VO2 max, а тривалість — понад 60 хвилин. Для цього підійдуть швидкі піші прогулянки, біг підтюпцем, скандинавська ходьба, робота на кардіотренажерах, аеробіка, танці, плавання.

Під час такого аеробного кардіотренування не забувайте пити воду, спортивний напій, енергетик, гель або ізотонік, а після, через 15 і не пізніше 30 хвилин після закінчення, обов’язково підтримайте м’язи та організм, перекусивши протеїновим батончиком та коктейлем.

Застереження

Щоб активізувати аутофагію, потрібно практикувати режим харчування «переривчасте голодування» та голодні дні. Однак така харчова поведінка протипоказана при:

• психогенному переїданні;
• цукровому діабеті будь-якого типу;
• захворюваннях шлунково-кишкового тракту та органів травлення;
• вагітності, лактації.

Відмовитися від голодних днів також варто і спортсменам, які перебувають у періоді інтенсивної підготовки або під час змагань.

Замінити голодні дні можна обмеженням добової калорійності меню до 500-600 ккал.

Висновок

Механізми аутофагії зрозумілі вченим медикам ще далеко не повністю. У низці великих науково-дослідних лабораторій не припиняються дослідження, що вивчають регулювання аутофагії. Напевно, незабаром будуть відкриті нові структури, що регулюють цей процес, а вчені медики розроблять ліки, які зможуть його залежно від стану здоров’я та віку гальмувати чи прискорювати, тим самим лікувати хвороби та/або продовжувати життя.

Джерела

1. Мердад Алірезаї. Короткочасне голодування спричиняє глибоку нейрональну аутофагію. 2010 р.
2. Хаоран Тай. Порушення аутофагії з лізосомною та мітохондріальною дисфункцією є важливою характеристикою старіння, спричиненого окислювальним стресом. 2016 року.
3. Теодор Айзенберг. Кардіозахист та продовження життя за допомогою природного поліаміну спермідину. 2016 року.
4. Ніна Брандт. Вправи та тренування, викликані збільшенням маркерів аутофагії у скелетних м’язах людини. 2018 року.
5. Сара Ліндберг. Аутофагія: що вам потрібно знати. 2018 року.
6. Роберт Пехланер. Більш високе споживання спермідину пов’язано з нижчою смертністю: проспективне популяційне дослідження. 2018 року.
7. Чіонг В.Л. Роль ресвератролу у регуляції систем клітинного захисту від окисного стресу. 2018 року.
8. Маркс В. Вплив добавок ресвератролу на когнітивні здібності та настрій у дорослих: систематичний огляд літератури та метааналіз рандомізованих контрольованих досліджень. 2018 року.
9. Кі Вунг Чанг. Вплив обмеження калорій на аутофагію: роль у втручанні в процес старіння. 2019.
10. Андреа Баллабіо. Збереження темпу аутофагії. 2019.
11. Джамшед Хумайра. Раннє годування з обмеженням за часом покращує 24-годинний рівень глюкози та впливає на маркери циркадного годинника, старіння та аутофагію у людей. 2019.
12. Кармона-Гутьеррес Д. Спермідин: фізіологічний індуктор аутофагії, що діє як антивіковий вітамін у людей. 2019.
13. Вірт М., Шварц С., Бенсон Г. та ін. Вплив добавок спермідину на когнітивні функції та біомаркери у літніх людей із суб’єктивним зниженням когнітивних функцій (SmartAge) – протокол рандомізованого контрольованого дослідження. 2019.
14. Діана Зукас. Вплив фізичних вправ на аутофагію та апоптоз у старечому мозку: дослідження людини та тварин. 2020.
15. Мохд Муршид. Антиоксидантна модуляція шляхів mTOR та сиртуїну при вікових нейродегенеративних захворюваннях. 2020.
16. Момоко Кітада. Аутофагія при метаболічних захворюваннях та старінні. 2021.
17. Брімсон Дж.М. Рослинні поліфеноли для здоров’я старіння: значення їх властивостей, які модулюють аутофагію при вікових захворюваннях. 2021.
18. Роберт Перрон. Метаболізм NAD+ та її роль клітинних процесах при старінні. 2021.
19. Маккарті МФ. Нутрицевтичні та дієтичні стратегії для підвищення рівня макроаутофагії. 2022.
20. Генрі Кейт. Аутофагія – природний процес господарювання вашими клітинами: що це таке і чому це важливо. 2022.
21. Майкл Мюррей. Як покращити аутофагію, щоб збільшити тривалість життя. 2022.