صيام متقطع وحياة صحية طويلة وبلعمة خلوية. كيف يمكن للالتهام الذاتي أن يحافظ على الصحة ويطيل العمر. جائزة نوبل لاكتشاف ياباني

إيكولوجيا الإدراك: فاز يوشينوري أوسومي ، عالم بيولوجيا الخلية من اليابان ، بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب.

فاز يوشينوري أوسومي ، عالم أحياء الخلايا من اليابان ، بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب.

بدأ أسبوع نوبل ، والذي سيتم خلاله توزيع أرفع الجوائز العلمية وتسمية الفائزين في مجالات الطب وعلم وظائف الأعضاء والفيزياء والكيمياء.

العالم الذي اكتشف آلية الحفاظ على الشباب يبدو شابًا بنفسه.

تم تسمية الحائز على جائزة في مجال الطب وعلم وظائف الأعضاء اليوم - 3 أكتوبر 2016. كان يوشينوري أوسومي ، عالم بيولوجيا الخلية من جامعة طوكيو للتكنولوجيا ، الذي حصل على جائزة "اكتشاف آليات الالتهام الذاتي".

تم اختيار أول فائز بجائزة نوبل في عام 2016.

جاء في بيان صحفي صادر عن لجنة نوبل ما يلي:

أدت اكتشافات Osumi إلى نموذج جديد في فهمنا لكيفية إعادة تدوير الخلية لمحتوياتها. مهدت النتائج التي توصل إليها الطريق لفهم الأهمية الأساسية للالتهام الذاتي لمجموعة متنوعة من العمليات الفسيولوجية مثل التكيف مع الجوع والاستجابة للعدوى.

الالتهام الذاتي هو عملية استخدام ومعالجة الأجزاء غير الضرورية من الخلية - "القمامة" المختلفة المتراكمة فيها. يتكون المصطلح الذي أعطى الاسم للعملية من كلمتين يونانيتين ، والتي تترجم معًا باسم "النقد الذاتي". أو "الأكل الذاتي".

آلية الالتهام الذاتي.

حقيقة أن هذه الظاهرة موجودة على الإطلاق ، اكتشف العلماء مرة أخرى في الستينيات من القرن الماضي. لكنهم لم يتمكنوا من فهم تعقيدات الآلية. في التسعينيات ، فعلها Osumi. من خلال تجاربه ، حدد أيضًا الجينات المسؤولة عن الالتهام الذاتي. والآن ، بعد ما يقرب من ربع قرن ، وجدت الجائزة بطلاً أصبح العالم التاسع والثلاثين في التاريخ الذي يحصل بمفرده على جائزة نوبل.

الالتهام الذاتي متأصل في الكائنات الحية ، بما في ذلك الكائنات الحية لدينا. بفضله ، تتخلص الخلايا من الأجزاء غير الضرورية والجسم ككل - من الخلايا غير الضرورية.

لقد وهبت الطبيعة الخلايا بحكمة بمثل هذه القدرة المذهلة والمفيدة - على هضم ما "يبدو" غير ضروري أو ضار. إنهم يتصرفون مثلنا تقريبًا. فقط تلقائيا. حزم "القمامة" في أكياس خاصة - autophagosomes. ثم يتم نقلهم إلى حاويات - الجسيمات الحالة. حيث يتم تدمير "كل الوحل" وهضمه. المنتجات المصنعة - نوع من "قابلة لإعادة التدوير" - تذهب إلى إنتاج الوقود لتغذية الخلية. كما يتم صنع كتل بناء جديدة منها ، وتستخدم لتجديد الخلية.

تشكيل البلعوم.

بفضل الالتهام الذاتي ، يتم تطهير الخلية من العدوى التي دخلت إليها ومن السموم الناتجة.

يكون الالتهام الذاتي أكثر نشاطًا عندما يكون الجسم تحت الضغط. على سبيل المثال ، الجوع. في هذه الحالة ، تولد الخلية الطاقة من مواردها الداخلية - من أي حطام متراكم. بما في ذلك - من البكتيريا المسببة للأمراض.

يشهد الفائز المفتوح: التجويع ، وأحيانًا الصيام ، لا يزال مفيدًا - الجسم مطهر حقًا. أكدتها لجنة نوبل.

وفقًا لزملاء أوسومي ، فإن الالتهام الذاتي يحمي الجسم من الشيخوخة المبكرة. ربما يتجدد أيضًا بسبب حقيقة أنه ينتج خلايا جديدة ، ويزيل البروتينات المعيبة والعناصر التالفة داخل الخلايا من الجسم ، ويحافظ عليها في حالة جيدة.

وتؤدي الاضطرابات في عمليات الالتهام الذاتي إلى الإصابة بمرض باركنسون والسكري وحتى السرطان. وإدراكًا لذلك ، يقوم الأطباء بالفعل بابتكار عقاقير جديدة يمكنها تصحيح الانتهاكات ، وبالتالي علاجها.

ومع ذلك ... يبدو أنه لغرض الوقاية ، فإن الأمر يستحق في بعض الأحيان الجوع ، ودفع الجسم إلى العافية ، كما اتضح الآن ، الإجهاد.

ولد يوشينوري أوسومي عام 1945. سيحصل على جائزته البالغة 8 ملايين كرونة سويدية - أي ما يزيد قليلاً عن 950 ألف دولار - جنبًا إلى جنب مع علماء آخرين حائزين على جائزة في ستوكهولم في 10 ديسمبر.

معهد طوكيو للتكنولوجيا البروفيسور يوشينوري أوسومي. حصل العالم الياباني على الجائزة تقديراً لعمله الأساسي ، والذي أوضح للعالم كيفية حدوث الالتهام الذاتي - وهي عملية أساسية لمعالجة وإعادة تدوير المكونات الخلوية.

بفضل عمل يوشينوري أوسومي ، تلقى علماء آخرون أدوات لدراسة الالتهام الذاتي ليس فقط في الخميرة ، ولكن أيضًا في الكائنات الحية الأخرى ، بما في ذلك البشر. أظهر المزيد من الأبحاث أن الالتهام الذاتي هي عملية محفوظة ، وتحدث بنفس الطريقة عند البشر. بمساعدة الالتهام الذاتي ، تتلقى خلايا الجسم الطاقة المفقودة وموارد البناء ، وتعبئة الاحتياطيات الداخلية. يشارك الالتهام الذاتي في إزالة الهياكل الخلوية التالفة ، وهو أمر مهم للحفاظ على وظيفة الخلية الطبيعية. أيضًا ، هذه العملية هي إحدى آليات موت الخلايا المبرمج. قد تكمن اضطرابات الالتهام الذاتي في الإصابة بالسرطان ومرض باركنسون. بالإضافة إلى ذلك ، يهدف الالتهام الذاتي إلى مكافحة العوامل المعدية داخل الخلايا ، على سبيل المثال ، العامل المسبب لمرض السل. ربما بفضل حقيقة أن الخميرة كشفت لنا ذات مرة سر الالتهام الذاتي ، سنحصل على علاج لهذه الأمراض وغيرها.

صحة

جسمنا قادر على تطهير نفسه من السموم وحتى يصبح أصغر سنا بعد الصيام. لهذا الاكتشاف المذهل ، حصل العالم الياباني يوشينوري أوسومي البالغ من العمر 71 عامًا على جائزة نوبل في عام 2016 بمبلغ 950 ألف دولار.

نخبرك ما هو سر أسلوبه.

يعتمد الاكتشاف الذي توصل إليه يوشينوري على آلية الالتهام الذاتي. هذه العملية عبارة عن نظام للتخلص من الأجزاء الخلوية غير الضرورية وإعادة تدويرها.

ووفقًا للعالم ، يمكن استخدام الالتهام الذاتي لمكافحة الخرف والسرطان.

فوائد الصيام

تم اكتشاف الظاهرة نفسها في الستينيات ، لكن العلماء فشلوا بعد ذلك في فهم أهميتها بشكل كامل.

بفضل الالتهام الذاتي ، تكون الخلية قادرة على التعامل مع العدوى التي دخلت فيها ، وإزالة السموم وتجديد شبابها. كان Osumi قادرًا على إثبات أن آلية الالتهام الذاتي بالكامل تبدأ في العمل بكفاءة قدر الإمكان عندما يحدث الإجهاد للجسم ، على سبيل المثال ، الجوع.

الالتهام الذاتي هو برنامج التجديد الداخلي للجسم ، حيث تختفي الأجزاء غير الضرورية من الخلايا من تلقاء نفسها ، وتبقى العناصر الجيدة لتوليد الطاقة وإنشاء خلايا جديدة وصحية. هذه العملية ضرورية في الوقاية من السرطان ، والحماية من العدوى ، والحفاظ على التمثيل الغذائي الصحي ، والحماية من الأمراض مثل مرض السكري.

مثيرة للاهتمام حول الالتهام الذاتي

تم ربط الالتهام الذاتي المختل وظيفيًا ارتباطًا مباشرًا بتطور مرض باركنسون ومرض السكري من النوع 2 والسرطان والعديد من المشكلات الأخرى المرتبطة بالعمر. يجري البحث النشط حاليًا لتطوير الأدوية التي ستساعد في توجيه إمكانات الالتهام الذاتي في علاج الأمراض المختلفة.

مصطلح "الالتهام الذاتي" نفسه يأتي من كلمتين يونانيتين تعنيان "الاكتفاء الذاتي". الالتهام الذاتي هو العملية التي يتم من خلالها التقاط الحطام الخلوي وإغلاقه في أغشية تشبه الكيس تسمى autophagosomes. يتم نقل المحتويات المختومة إلى الجسيمات الحالة ، وهي بنية يُعتقد أنها خلية قمامة.

صيام يوم واحد

بعد دراسة العمليات في خلايا الخميرة ، قام العالم الياباني بعزل الجينات الرئيسية المشاركة في الالتهام الذاتي وأظهر كيف تتحد البروتينات التي ترمز لهذه الجينات لتكوين غشاء الالتهام الذاتي. أظهر لاحقًا أن عملية مماثلة تحدث في الخلايا البشرية ، وأن خلايانا لا يمكنها البقاء على قيد الحياة بدونها.

أكدت لجنة نوبل أن الصيام ليوم واحد يؤدي في الواقع إلى نتائج ممتازة. يحمي الالتهام الذاتي الجسم من الشيخوخة المبكرة ، بل ويجدد شبابه من خلال تكوين خلايا جديدة.

1. ثُمن السكان يتضورون جوعاً

كل ثمانية من سكان كوكبنا ينامون كل يوم وهم جائعون. هذا يرجع إلى حقيقة أن أكثر من مليار شخص على وجه الأرض يواجهون نقصًا في الغذاء. يتم توفير هذه البيانات من قبل الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية.

ما يقرب من 70 في المائة من مواطني هذا البلد يعرفون ما هو نقص الغذاء. في المرتبة الثانية في هذا الترتيب المحزن تأتي كينيا (51 في المائة) ونيجيريا في المرتبة الثالثة (47 في المائة).

3. لإطعام جميع الجياع ، عليك التوقف عن رمي الطعام بعيدًا

توصل العلماء المشاركون في الحسابات الإحصائية إلى استنتاج مفاده أنه من أجل إطعام جميع الجياع في إفريقيا ، يمكنك ببساطة جمع كل المنتجات التي يتم التخلص منها يوميًا من قبل سكان مختلف البلدان.

4. بدون طعام يعيش الإنسان 40 يومًا

أظهرت الدراسات العلمية أن الشخص البالغ الذي لا يعاني من مجهود بدني قوي سوف يستمر بدون طعام لمدة 40 يومًا تقريبًا. علاوة على ذلك ، لن يعاني من مشاكل صحية خطيرة.

5. في الهند القديمة ، تأثر المدينون بالإضراب عن الطعام.

في الشاسترا الهندية (نصوص تفسيرية دينية) ، يوصى بالضغط على المدين بمساعدة صيام قصير الأجل (أبوجانا) ، وإذا لم يساعد ، فاستخدم الإضراب عن الطعام من أجل الموت (برايا).

وهكذا ، فإن "جامعي التحف" الهنود يمارسون الضغط على الشفقة. لم يتمكنوا من حرمان أنفسهم من الطعام فحسب ، بل أيضًا حرمانهم من زوجاتهم وأطفالهم وخدمهم. لم تمر معاناة الدائن وعائلته دون أن يلاحظها أحد من قبل المدين ، لأن الإضراب عن الطعام وقع بجوار منزله مباشرة.

إذا مات الدائن في النهاية ، يتحمل المدين كامل المسؤولية الأخلاقية والقانونية عن قتل الشخص.

6. يساعد الصوم لمدة ثلاثة أيام على تجديد جهاز المناعة لديك.

تم التوصل إلى هذا الاستنتاج المثير للاهتمام من قبل مجموعة من العلماء من جامعة كاليفورنيا. أجروا دراسة ، أظهرت نتائجها أنه مع الصيام قصير الأمد لمدة ثلاثة أيام ، يتم تحديث جهاز المناعة البشري.

يحدث استعادة نظام الدفاع لدينا نتيجة لانقسام الخلايا الجذعية المتزايد ، والذي يحدث أثناء الصيام ، عندما يكون الجسم تحت الضغط. أيضًا أثناء الصيام قصير الأمد ، هناك انخفاض في تركيز إنزيم معين مسؤول عن الشيخوخة ، وهرمون معين مرتبط بتطور الأورام السرطانية.

7. الصوم هو أخطر طرق إنقاص الوزن.

نظام مايا بليستسكايا الشهير "لا تأكل" هو في الواقع بعيد كل البعد عن أفضل طريقة للتخلص من الكيلوجرامات المكروهة. في الواقع ، الصوم خطير للغاية على أجسادنا. عندما لا يكون هناك طعام ، ينقص الجسم بسرعة وبشكل كبير نسبة الجلوكوز في الدم ، مما يعني أن كمية الأنسولين المسؤولة عن حرق رواسب الدهون في الخلايا تتناقص أيضًا.

نتيجة لذلك ، يحدث خلال فترة الصيام تراكم أجسام الأسيتون ، مما يزيد من الحموضة في الدم. هذه الأجسام تتحرك بنشاط كبير عبر الجسم وتسممه.

8. لا يؤثر الصيام على مخزون الدهون.

بادئ ذي بدء ، تختفي الجليكوجينات. يتغذى عليها الجسم في المقام الأول ، لأنها توفر احتياطيات الطاقة بسرعة. تتماشى الجليكوجينات مع الكثير من السوائل ، وبالتالي يزول الوزن ، لكن الدهون لا تذهب إلى أي مكان.

يا رفاق ، نضع روحنا في الموقع. شكرا على ذلك
لاكتشاف هذا الجمال. شكرا للإلهام والقشعريرة.
انضم إلينا على فيسبوكو في تواصل مع

في عام 2016 ، عالم ياباني يوشينوري أوسوميحصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عن دراسته الالتهام الذاتي في الخميرة الغذائية. لقد وجدت الدراسات أن فترات الصيام لها تأثير إيجابي على تجديد الخلايا وتساعد على إبطاء عملية الشيخوخة.

نحن مشتركون موقع إلكترونياكتشف ما هو جوهر "الأكل الذاتي" للخلايا ولماذا يعتبر عمل يوشينوري أول دليل جاد على "معجزة الجوع" المعروفة منذ زمن طويل.

1. هل تستطيع الخلايا أن "تأكل" نفسها؟

نعم. تسمى عملية إعادة التدوير ومعالجة الأجزاء غير الضرورية من الخلية الالتهام الذاتي. يتكون المصطلح الذي أعطى الاسم للعملية من كلمتين يونانيتين ، والتي تترجم معًا باسم "الأكل الذاتي". من خلال الالتهام الذاتي الخلوي تخلص من العضيات غير المرغوب فيهاوالجسم ككل - من الخلايا الميتة أو التالفة ؛ في المستقبل ، ستُستخدم الخلايا التي قضت وقتها في بناء خلايا جديدة.

لقد مرت أكثر من 60 عامًا على اكتشاف هذه القدرة للخلايا ، ومؤخراً فقط ، Yoshinori Ohsumi ، فحص الالتهام الذاتي في الخميرة الغذائية، كان قادرًا على تحديد مجموعة الجينات المسؤولة عنه. اتضح أن نفس الجينات موجودة ليس فقط في الخميرة ، ولكن أيضًا في معظم الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر.

2. ما فائدة "الأكل الذاتي"؟

بشكل عام ، الالتهام الذاتي هو المسؤول عن قدرة الجسم على تجديد نفسهومكافحة الالتهابات وإزالة السموم. تم ربط الاضطرابات في عمليات الالتهام الذاتي بأمراض مختلفة ، بما في ذلك السرطان ومرض السكري من النوع الثاني ومرض الزهايمر. من المعروف أنه عندما تدخل العدوى ، تحاول الخلية "هضم" البكتيريا ، باستخدام نفس الآليات والبروتينات التي تتجدد بها نفسها.

من خلال التأثير على عمليات الالتهام الذاتي في الخلايا السرطانية ، من الممكن التأكد من أن الجسم يتقبلها على أنها تالفة ويدمرها من تلقاء نفسها دون استخدام العلاج الكيميائي. لن يكون من الضروري تسريع عمليات تجديد الخلايا لدى كبار السن لمكافحة الآثار السلبية للشيخوخة.

3. كيف يؤثر الجوع على "الأكل الذاتي" للخلايا؟

خلال فترات رفض الطعام ، ينخفض ​​مستوى الجلوكوز في الدم ، مما يعني أن إنتاج الأنسولين ، المسؤول عن نقله إلى الأنسجة ، يتناقص أيضًا. بالنسبة لجسم الإنسان ، هذا يعني أن إمداد المغذيات قد توقف وأنه من الضروري التحول إليه نمط التعايش- يبدأ إنتاج الجلوكاجون. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا الهرمون في تحفيز الالتهام الذاتي.

هذا رد فعل دفاع الجسمعند معالجة الخلايا "منتهية الصلاحية" للحصول على العناصر الغذائية "من الداخل".

4. هل علمنا بها من قبل؟

لطالما عُرف التأثير الإيجابي للصيام. يصف الكتاب المقدس الحالات 40 يوم سريععيسى وموسى. في دين إيران القديمة ، كان مطلوبًا الامتناع عن وجبات الطعام لمدة 50 يومًا ، والإسلام الحديث يحتوي على قيود على شهر رمضان المبارك.

في الواقع ، مع الرفض الطويل للأكل ، يتباطأ التمثيل الغذائي. في حالة رفض تناول الطعام في غضون 12-72 ساعة ، فإن عملية الأيض ، على العكس من ذلك ، تتسارع. يتعلق الأمر بإفراز هرمون التوتر. نوربينفرينمسؤول عن الشعور بالجوع.

وينطبق الشيء نفسه على فقدان العضلات. تقول الدراسات أنه مع الصيام قصير المدى للحصول على الطاقة من كتلة الدهون يزيد من مستوى هرمون النمو.تم تصميم وظيفتين أخريين ، الابتنائية والمضادة للتقويض ، بدقة لمنع تدمير كتلة العضلات.

6. فكيف تشعر بالجوع على أي حال؟

بالطبع ، بعناية شديدة. وفقط بعد استشارة الطبيب. في المتوسط ​​، لحرق جميع الكربوهيدرات التي يتم تناولها خلال النهار وتخزينها كجليكوجين ،

النظام الغذائي الأكثر شهرة يسمى ببساطة "5/2". اخترع الصحفي البريطاني مايكل موسلي هذا النظام الغذائي ، وفي عام 2012 صدر فيلمه المخصص للبحث في تقييد السعرات الحرارية. كجزء من النظام الغذائي 5 أيام في الأسبوع ، تؤخذ الوجبات كالمعتاد ، و في غضون يومين ، يكون محتوى السعرات الحرارية في النظام الغذائي محدودًاما يصل إلى 500 سعرة حرارية للنساء و 600 كالوري للرجال ، والتي يجب أن لا تزيد عن جرعتين.

مارتن برهان ، صحفي ، مدرب ، لاعب كمال أجسام ، اقترح خطة تغذية 16/8 ، والتي من الضروري اتباعها مدة الصيام 16 ساعةومارس الرياضة عدة مرات في الأسبوع على معدة فارغة. يلتزم أوري هوفميكلر بمبادئ مماثلة في نظامه الغذائي 20/4 ، حيث يتم تخصيص 4 ساعات فقط للوجبات. خلال بقية الوقت ، يجب أن تقصر نفسك على العصير الطازج والوجبات الخفيفة من المكسرات والفواكه المجففة.

ما رأيك في عدم الأكل؟ هل يمكن اعتبار الالتهام الذاتي خلاصًا من جميع الأمراض أم أنها مجرد عادة رائجة أخرى؟

نحن لا نشجع بأي شكل من الأشكال على استخدام هذه الأساليب. يتم توفير المعلومات لأغراض إعلامية فقط.

في 3 أكتوبر ، أعلنت لجنة نوبل عن الفائز بجائزة علم وظائف الأعضاء أو الطب. أصبحوا الياباني يوشينوري أوسومي. صيغة الجائزة: "لاكتشاف آليات الالتهام الذاتي". ما هو الالتهام الذاتي؟ لماذا هو مهم من الناحية العملية؟ ما علاقة الالتهام الذاتي بالصيام وفقدان الوزن؟ لماذا يساعد الأورام السرطانية على النجاة؟ وأخيراً ، لماذا حصل شخص واحد على الجائزة وليس عدة أشخاص كالعادة؟ تشرح الصحفية وعالمة الأحياء سفيتلانا ياستريبوفا ذلك.

كان الأستاذ في معهد طوكيو للتكنولوجيا يوشينوري أوسومي في مكتبه في المختبر عندما اتصلت به لجنة نوبل بأخبار غير متوقعة: لقد فاز بجائزة علم وظائف الأعضاء أو الطب لعام 2016. لا يزال الرجل الياباني البالغ من العمر 71 عامًا يعمل بنشاط في موضوع الالتهام الذاتي ، والذي حصل على أعلى جائزة علمية.

تفريغ الخلية

كان الالتهام الذاتي في مركز اهتمامات Osumi البحثية لمدة 27 عامًا. في أواخر الثمانينيات ، عندما بدأ عمله حول هذا الموضوع لأول مرة ، كان معروفًا أن الخلايا تتخلص بطريقة ما من هياكلها وجزيئاتها الفردية ، والتي أصبحت فجأة غير ضرورية. ومع ذلك ، سيكون من الغريب لو لم يكن الأمر كذلك: كل الكائنات الحية قادرة على إزالة النفايات.

لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن الخلايا تحتوي على عضيات خاصة تسمى الجسيمات الحالة. ووجدوا مرارًا وتكرارًا شظايا متداعية من هياكل خلوية أخرى. وقد تم اقتراح مصطلح "الالتهام الذاتي" قبل فترة طويلة من عمل Osumi. صاغ هذه الكلمة كريستيان دي دوف في عام 1963 ، وهو عالم فاز بنفسه بجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء في عام 1974 لاكتشافه الجسيمات الحالة.

بالإضافة إلى الجسيمات الحالة ، اكتشف علماء الأحياء البلعمة الذاتية- "عربات" لنقل شظايا الخلايا إلى الجسيمات الحالة. عندما يصبح بعض مكونات الخلية غير ضروري ، يحيط بها غشاء خاص ، ويتم الحصول على فقاعة بداخلها عضو عضوي (أو جزء منه). تقترب هذه الحويصلة من الليزوزوم وتندمج معها. هناك قطعة "القمامة" من الزنزانة تجد ملجأها الأخير - تقوم إنزيمات خاصة بتقسيمه إلى مكونات بسيطة.

لفترة طويلة ، كانت الجسيمات الحالة تعتبر بمثابة "تفريغ" لجميع الهياكل الخلوية غير الضرورية. صحيح أن وجهة النظر هذه لم تقدم إجابة على السؤال: كيف تجدد الخلية نفسها؟ لماذا لا ينمو حجم "التفريغ" بعشرات ومئات المرات طوال العمر الطويل لمثل هذه الخلايا ، على سبيل المثال ، الخلايا العصبية؟ وبما أن مثل هذه الأسئلة ظهرت ، كان من المنطقي افتراض أن الخلايا (على عكس معظم الناس) لا تعتمد مائة بالمائة على مصادر خارجية للغذاء وتستخدم الموارد الداخلية المتاحة عدة مرات. لمعرفة كيفية حدوث ذلك بالضبط ، كان من الضروري العثور على المواد التي تثير وتدعم تفاعلات معالجة العضيات والجزيئات الفاشلة.

لذلك ، بعد بضع سنوات من اكتشاف الجسيمات الحالة ، في ثمانينيات القرن الماضي ، حوّل الباحثون انتباههم إلى العضيات المكتشفة حديثًا - البروتيازومات. كما يوحي اسمها ، فهم يتعاملون مع البروتينات - وببساطة مع البروتينات. اتضح أن "البطاقة" للبروتيازوم للبروتين هي "العلامة السوداء" - جزيء اليوبيكويتين. يدخل مثل هذا البروتين المسمى البروتيازوم ويتحلل هناك على حساب إنزيمات البروتياز إلى أحماض أمينية. ثم تستخدم الخلية هذه الأحماض الأمينية لبناء بروتينات أخرى. يحتاج الشخص إلى 200-300 جرام من البروتين يوميًا ، ولكن يأتي مع الطعام حوالي 70 جرامًا ، بينما تحصل بقية الخلايا على البروتينات غير الضرورية في البروتيازومات.

ومع ذلك ، لم تعط دراسة البروتيازومات إجابة على السؤال المتعلق بكيفية معالجة الخلية لشظايا أكبر من جزيئات البروتين الفردية. ما الذي يعالج القطع الكبيرة من العضيات في الجسيمات؟ حول هذا قبل الأشغال لا أحد يعرف يوشينوري أوسومي.

فطر سحري

اختار أوسومي الخميرة ككائن للتجارب - فطريات وحيدة الخلية تتكاثر بسرعة لاجنسية. من السهل جدًا ملاحظة نموها وتطورها إذا كان لديك مجهر ضوئي عادي. من ناحية أخرى ، الخمائر هي كائنات حية بسيطة ، وجميع خلاياها لها نفس البنية تقريبًا. من ناحية أخرى ، فهي ، مثل جميع أنواع الفطر ، قريبة جدًا من حيث التركيب من الحيوانات ، وبالتالي للبشر. في خلايا الفطريات ، كما في خلايانا ، توجد نواة ، ميتوكوندريا (عضيات لإنتاج الطاقة) ، وهناك جهاز لإنتاج البروتينات وجهاز لتحللها (البروتيازومات). تحتوي الخميرة أيضًا على نظير من الجسيمات الحالة الحيوانية - فجوات. فهي كبيرة بما يكفي ليتم ملاحظتها تحت المجهر.

بالنسبة إلى الالتهام الذاتي ، لا يهم أي البروتينات يجب تدميرها - المتكونة في الخلية نفسها أو خارجها. وهذا يعني أنه بمساعدتها يمكنك التخلص من الفيروسات والبكتيريا التي تدخل الخلايا وتسبب أمراضًا مختلفة. لقد ثبت أن العوامل المسببة للأمراض الفيروسية والبكتيرية في سياق التطور تطور آليات دفاعية معقدة حتى لا تقع تحت يد البلعمة الساخنة أو توقف عملها. بشكل عام ، الالتهام الذاتي مهم لمجموعة متنوعة من العمليات في جهاز المناعة ، بدءًا من الالتهاب إلى الحماية من الفيروسات والبكتيريا.

أخيرًا ، يكون الالتهام الذاتي مفيدًا أيضًا عندما يحتاج هيكل الخلية إلى إعادة البناء بسرعة وبشكل متكرر. تنشأ هذه الحاجة أثناء التطور الجنيني. التغييرات التي تحدث في أنسجة الجنين تتطور بسرعة على وجه التحديد بسبب الالتهام الذاتي النشط. تتحلل بعض أجزاء الخلية التي أدت وظيفتها إلى عناصر مكونة ، وتُبنى منها عضيات جديدة "أكثر صلة". يؤدي انتهاك عمليات الالتهام الذاتي في الأجنة إلى تباطؤ نموها بشكل كبير.

ساموراي وحيد

من عام 2011 إلى يومنا هذا ، لم تحصل جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب على شخص واحد. كان هناك دائمًا العديد من الباحثين الذين تكمن اهتماماتهم العلمية في مجال واحد. لكن في حالة يوشينوري أوسومي ، لم يكن هذا هو الحال. لماذا؟

من غير المحتمل أن نعرف قريبًا الإجابة الدقيقة على هذا السؤال: ستبقى هوية المرشحين والأشخاص الذين رشحوهم في عام 2016 سرية طوال الخمسين عامًا القادمة. لكن هناك شيء واحد مؤكد: عندما بدأ عسومي بحثه عن الالتهام الذاتي ، لم يكن أحد تقريبًا مهتمًا به. ومع ذلك ، فإن جميع العلماء الرئيسيين الذين ساهموا في اكتشاف الجسيمات الحالة ، وجسيمات البلعمة الذاتية ، ودراسة وظائفهم ، حصلوا بالفعل على جوائز من لجنة نوبل في التسعينيات.

راهن أوسومي ، في مسيرته العلمية ، على موضوع تمت دراسته قليلاً وغير مرغوب فيه ولم يخسر. صحيح ، حسب الحائز على الجائزة ، أنه لم يحدد لنفسه هدف الحصول على جائزة مرموقة. وأشار في مقابلة أجريت معه مؤخرًا: "لن ينجح جميع المهنيين الشباب في العلوم ، لكن الأمر يستحق المحاولة بالتأكيد". كما نرى ، كانت محاولته ناجحة.