Екология на познанието: Йошинори Осуми – специалист по клетъчна биология от Япония – стана Нобелов лауреат по физиология или медицина.
Йошинори Осуми, клетъчен биолог от Япония, стана Нобелов лауреат по физиология и медицина.
Започна Нобеловата седмица, по време на която ще бъдат раздадени най-почетните научни награди и ще бъдат посочени имената на лауреатите в областта на медицината и физиологията, физиката, химията.
Самият ученият, открил механизма за запазване на младостта, изглежда млад.
Лауреатът по медицина и физиология беше обявен днес – 3 октомври 2016 г. Йошинори Осуми, клетъчен биолог от Токийския технологичен университет, получи награда за откриването на механизми за автофагия.
Посочен е първият Нобелов лауреат за 2016 г.
Прессъобщението на Нобеловия комитет гласи:
„Откритията на Осуми доведоха до нова парадигма в нашето разбиране за това как клетката обработва съдържанието си. Неговите открития проправиха пътя за разбиране на фундаменталното значение на аутофагията за различни физиологични процеси, като адаптиране към глада и реакция на инфекция.
Автофагията е процесът на изхвърляне и рециклиране на ненужни части от клетка – различни „боклуци“, натрупани в нея. Терминът, дал името на процеса, е образуван от две гръцки думи, които заедно се превеждат като "самокритика". Или "самоядене".
Механизмът на аутофагията.
Фактът, че явлението изобщо съществува, учените откриха още през 60-те години на миналия век. Но не можаха да разберат тънкостите на механизма. Осуми го направи през 90-те. Чрез своите експерименти той идентифицира и гени, които са отговорни за аутофагията. И сега, почти четвърт век по-късно, наградата намери герой, който стана 39-ият учен в историята, удостоен само с Нобелова награда.
Автофагията е присъща на живите организми, включително и на нашия. Благодарение на нея клетките се освобождават от ненужните части, а тялото като цяло - от ненужните клетки.
Природата благоразумно е надарила клетките с такава удивителна и полезна способност - да усвояват това, което "изглежда" излишно или вредно. Те действат почти като нас. Само автоматично. "Боклукът" се опакова в специални чували - автофагозоми. След това те се прехвърлят в контейнери - лизозоми. Където "всяка мръсотия" се унищожава и усвоява. Преработените продукти - един вид "рециклируеми" - отиват за производството на гориво за захранване на клетката. Те се използват за създаване на нови градивни елементи, използвани за обновяване на клетките.
Образуване на фагозоми.
Благодарение на аутофагията клетката се пречиства от попадналата в нея инфекция и от образуваните токсини.
Автофагията започва да работи най-интензивно, когато тялото е подложено на стрес. Например, той умира от глад. В този случай клетката генерира енергия от вътрешните си ресурси – от всякакви натрупани остатъци. И включително - от патогенни бактерии.
Откритият лауреат свидетелства: да гладувате, а понякога гладуването все още е полезно - тялото наистина се пречиства. Потвърдено от Нобеловия комитет.
Както уверяват колегите на Осуми, автофагията предпазва тялото от преждевременно стареене. Може би дори се подмладява поради факта, че създава нови клетки, премахва дефектните протеини и увредените вътреклетъчни елементи от тялото, поддържайки го в добро състояние.
А нарушенията в процесите на автофагия водят до болест на Паркинсон, диабет и дори рак. Осъзнавайки това, лекарите вече създават нови лекарства, които могат да коригират нарушенията и следователно да излекуват.
Въпреки това... Изглежда, че за да го предотвратите, понякога си струва да гладувате, да вкарате тялото в уелнес, както се оказва сега, стрес.
Йошинори Осуми е роден през 1945 г. Той ще получи наградата си от 8 милиона шведски крони - малко над 950 хиляди долара - заедно с други наградени учени в Стокхолм на 10 декември.
Професор в Токийския технологичен институт Йошинори Осуми. Японският учен беше удостоен с него за фундаменталната си работа, която обясни на света как възниква аутофагията, ключов процес при обработката и рециклирането на клетъчни компоненти.
Благодарение на работата на Йошинори Осуми други учени са получили инструменти за изучаване на аутофагията не само в дрождите, но и в други живи същества, включително хората. В хода на по-нататъшни изследвания беше установено, че аутофагията е консервативен процес и при хората се случва почти по същия начин. С помощта на аутофагията клетките на нашето тяло получават липсващата енергия и изграждат ресурси, мобилизирайки вътрешни резерви. Автофагията участва в отстраняването на увредени клетъчни структури, което е важно за поддържане на нормалната клетъчна функция. Също така, този процес е един от механизмите на програмирана клетъчна смърт. Нарушенията на автофагията могат да бъдат в основата на рака и болестта на Паркинсон. В допълнение, аутофагията е насочена към борба с вътреклетъчните инфекциозни агенти, например, причинителят на туберкулозата. Може би благодарение на факта, че дрождите веднъж ни разкриха тайната на аутофагията, ще получим лек за тези и други болести.
Здраве
Тялото ни е в състояние да се пречисти от токсините и дори да стане по-младо след гладуване. За това невероятно откритие през 2016 г. 71-годишният японски учен Йошинори Осуми получи Нобелова награда в размер на 950 000 долара.
Разказваме ви за тайната на неговата техника.
Откритието, което Йошинори направи, се основава на механизма на автофагията. Този процес е система за изхвърляне и рециклиране на ненужни клетъчни части.
Автофагията, според учения, може да се използва за борба с деменцията и рака.
Ползите от гладуването
Самият феномен е открит още през 60-те години на миналия век, но тогава учените не са били в състояние да разберат напълно значението му.
Благодарение на аутофагията, клетката е в състояние да се справи с попадналата в нея инфекция, да отстрани токсините и да се подмлади. Осуми успя да докаже, че целият механизъм на аутофагията започва да работи възможно най-ефективно, когато в тялото се появи стрес, например гладуване.
Автофагията е програма за вътрешно подмладяване на тялото, при която нежеланите части от клетките изчезват сами, докато добрите елементи остават за генериране на енергия и създаване на нови, здрави клетки. Този процес е от решаващо значение за предотвратяване на злокачествени тумори, за защита срещу инфекции, за поддържане на здрав метаболизъм и за защита срещу заболявания като диабет.
Интересно за автофагията
Дисфункционалната аутофагия е пряко свързана с развитието на болестта на Паркинсон, диабет тип 2, рак и много други проблеми, свързани с възрастта. В ход са активни изследвания за разработване на лекарства, които ще помогнат да се насочи силата на аутофагията за лечение на различни заболявания.
Самият термин "автофагия" идва от две гръцки думи, които означават "самодостатъчност". Автофагията е процесът, при който клетъчните остатъци се улавят и запечатват в мембрани, подобни на торби, наречени автофагозоми. Запечатаното съдържание се транспортира до лизозомата, структура, считана за кошче за боклук.
Един ден на гладно
Изучавайки процесите в дрождевите клетки, японският учен изолира основните гени, участващи в аутофагията и демонстрира как протеините, които кодират тези гени, се комбинират, за да създадат мембраната на автофагията. По-късно той показа, че подобен процес протича в човешките клетки и че нашите клетки не могат да оцелеят без него.
Нобеловият комитет потвърди, че гладуването за един ден всъщност дава страхотни резултати. Автофагията предпазва тялото от преждевременно стареене и дори го подмладява чрез създаване на нови клетки.
1. Една осма от общото население гладува
Всеки осми жител на нашата планета заспива гладен всеки ден. Това се дължи на факта, че повече от 1 милиард души на Земята са изправени пред липса на храна. Такива данни предоставя Американската агенция за международно развитие.
Около 70 процента от гражданите на тази страна знаят какво е липса на храна. Кения е на второ място в този тъжен рейтинг (51 процента), а Нигерия е на трето (47 процента).
3. За да нахраним всички гладни, трябва да спрем да изхвърляме храна
Учените, занимаващи се със статистически изчисления, стигнаха до заключението, че за да нахраните всички гладни хора в Африка, можете просто да съберете цялата храна, която хората в различни страни изхвърлят всеки ден.
4. Без храна човек ще живее 40 дни
Научните изследвания показват, че възрастен, който не изпитва силно физическо натоварване, ще оцелее без храна около 40 дни. Освен това той няма да има сериозни здравословни проблеми.
5. В древна Индия длъжниците са били повлияни от гладна стачка
В индийските шастри (религиозни обяснителни текстове) се препоръчва да се притиска длъжника с помощта на краткосрочно гладуване (abhodjana), а ако не помогне, тогава се използва гладна стачка до смърт (praya).
По този начин индийските „колекционери“ притискаха жалост. Те можеха не само да се лишат от храна, но и от жена си, децата и слугите си. Страданията на кредитора и семейството му не останаха незабелязани от длъжника, защото гладната стачка се проведе точно до къщата му.
Ако в резултат на това кредиторът е починал, тогава пълната морална и правна отговорност за убийството на човек падна върху длъжника.
6. Гладуването в продължение на три дни ще помогне за подмладяване на имунната ви система
Това е интересно заключение, направено от група учени от Калифорнийския университет. Те проведоха проучване, резултатите от което показаха, че при краткотрайно гладуване в продължение на три дни имунната система на човек се обновява.
Възстановяването на нашата защитна система става в резултат на засиленото делене на стволовите клетки, което се случва по време на гладуване, когато тялото е подложено на стрес. Също така по време на краткотрайно гладуване се наблюдава намаляване на концентрацията на определен ензим, който е отговорен за стареенето, и определен хормон, свързан с развитието на ракови тумори.
7. Постенето е най-опасният от всички методи за отслабване.
Добре познатата диета на Мая Плисецкая „не яжте“ всъщност далеч не е най-добрият начин да се отървете от омразните килограми. Всъщност гладуването е изключително опасно за тялото ни. Когато няма храна, тялото бързо и рязко намалява кръвната захар, което означава, че намалява и количеството инсулин, който е отговорен за изгарянето на мастните депа в клетките.
В резултат на това по време на гладуването се натрупват ацетонови тела, които повишават киселинността в кръвта. Тези тела се движат много активно през тялото, отравяйки го.
8. Постенето няма ефект върху мастните запаси
На първо място, гликогенът изчезва. Тялото се храни преди всичко с тях, защото те са леснодостъпни запаси от енергия. Гликогените си отиват с много течности, така че теглото си отива, но мазнините не отиват никъде.
Момчета, влагаме душата си в сайта. Благодаря ти за
че откривате тази красота. Благодаря за вдъхновението и настръхването.
Присъединете се към нас в Facebookи Във връзка с
През 2016 г. японски учен Йошинори Осумие удостоен с Нобелова награда по физиология и медицина за изследването на процесите на аутофагия в хранителните дрожди. Проучванията са установили, че периодите на гладуване имат положителен ефект върху обновяването на клетките и спомагат за забавяне на процеса на стареене.
Вътре сме сайтразбра каква е същността на "самоизяждането" на клетките и защо работата на Йошинори е първото сериозно доказателство за отдавна известното "чудо на гладуването".
1. Могат ли клетките да "изядат" себе си?
да. Процесът на изхвърляне и рециклиране на нежелани части от клетката се нарича автофагия. Терминът, който е дал името на процеса, е образуван от две гръцки думи, които заедно се превеждат като "самоядене". Използване на автофагични клетки отървете се от ненужните органели, и тялото като цяло - от мъртви или увредени клетки; в бъдеще отработените клетки ще се използват за изграждане на нови.
Изминаха повече от 60 години от откриването на тази способност на клетките и едва наскоро Йошинори Осуми, Изследване на автофагията в хранителните дрожди, успя да определи набора от гени, отговорни за това. Оказа се, че същите гени присъстват не само в дрождите, но и в повечето живи организми, включително и хората.
2. Каква е ползата от "самоядене"?
По принцип автофагията е отговорна за способността на тялото да се обновява, борба с инфекциите и елиминиране на токсините. Различни заболявания са свързани с нарушения на аутофагията, включително рак, диабет тип II и болест на Алцхаймер. Известно е, че когато инфекцията навлезе в клетката, тя се опитва да "смила" бактериите, използвайки същите механизми и протеини, чрез които се обновява.
Чрез повлияване на процесите на автофагия в раковите клетки е възможно да се гарантира, че тялото ги приема за увредени клетки и ги унищожава самостоятелно без използването на химиотерапия. Няма да е излишно да ускорите процесите на обновяване на клетките при възрастните хора за борба с негативните ефекти на стареенето.
3. Как гладуването влияе на „самоизяждането“ на клетките?
По време на периоди на отказ от храна нивото на глюкозата в кръвта спада, което означава, че производството на инсулин, който е отговорен за транспортирането му до тъканите, също намалява. За човешкото тяло това означава, че доставката на хранителни вещества е спряла и е необходимо да се премине към режим на оцеляване- започва производството на глюкагон. Основната функция на този хормон е да стимулира аутофагията.
Това защитна реакция на организмавърху обработката на "износени" клетки за получаване на хранителни вещества "отвътре".
4. Знаехме ли за това преди?
Благоприятният ефект от гладуването е известен отдавна. Библията описва случаи 40-дневно гладуванеИсус и Мойсей. В религията на древен Иран се изискваше да се въздържате от хранене в продължение на 50 дни, а съвременният ислям съдържа ограничения за времето на свещения месец Рамадан.
Всъщност при продължителен отказ от ядене метаболизмът се забавя. В случай на отказ да се яде за 12-72 часа, метаболизмът, напротив, се ускорява. Свързва се с производството на хормони на стреса норепинефринотговорни за чувството на глад.
Същото важи и за загубата на мускули. Проучванията казват, че краткосрочното гладуване за енергия от мастната маса нивото на хормона на растежа се повишава.Другите му две функции, анаболна и антикатаболна, са точно проектирани да предотвратяват разрушаването на мускулната маса.
6. И така, как огладнявате?
Много внимателно, разбира се. И то само след консултация с лекар. Средно, за да изгори всички въглехидрати, изядени през деня и съхранени като гликоген,
Най-известната диета се нарича просто диета 5/2. Тази хранителна система е изобретена от британския журналист Майкъл Мосли, а през 2012 г. той пусна филма си за изследване на ограничаването на калориите. Като част от диетата 5 дни в седмицата, храненията се провеждат както обикновено, и в рамките на 2 дни калоричното съдържание на диетата е ограниченодо 500 kcal за жени и 600 kcal за мъже, които трябва да се консумират в не повече от 2 дози.
Мартин Берхан, журналист, треньор, културист, предложи диетата "16/8", при която е необходимо да се спазва период на глад за 16 часаи упражнявайте на празен стомах няколко пъти седмично. Ори Хофмеклер се придържа към подобни принципи в диетата си 20/4, където за хранене са предвидени само 4 часа. През останалото време трябва да се ограничите до прясно изцеден сок и закуски от ядки и сушени плодове.
Какво мислиш за отказа да се храниш? Може ли автофагията да се счита за спасение от всички болести или е просто поредният модерен навик?
Ние по никакъв начин не призоваваме за използването на тези методи. Информацията е предоставена само за информационни цели.
На 3 октомври Нобеловият комитет обяви носителя на наградата за физиология или медицина. Това беше японецът Йошинори Осуми. Формулировката на наградата е: „За откриването на механизмите на аутофагията“. Какво е автофагия? Защо е важно от практическа гледна точка? Как аутофагията е свързана с гладуването и загубата на тегло? Защо помага на раковите тумори да оцелеят? И накрая, защо един човек стана лауреат, а не няколко, както обикновено? Обяснява Светлана Ястребова, журналист и биолог.
Професорът от Токийския технологичен институт Йошинори Осуми беше на работното си място в лабораторията, когато получи обаждане от Нобеловия комитет с неочакваната новина: той стана носител на наградата за физиология или медицина за 2016 г. 71-годишният японец все още активно работи по темата за аутофагията, за която получи най-високото научно отличие.
Изхвърляне на клетки
Автофагията е в центъра на научните интереси на Осуми от 27 години. В края на 80-те години на миналия век, когато той за първи път започна работата си по тази тема, беше известно, че клетките по някакъв начин се освобождават от своите структури и отделни молекули, които изведнъж станаха ненужни. Въпреки това би било странно, ако това не беше така: всички организми са способни да отстраняват отпадъчните продукти.
От дълго време учените знаят, че клетките съдържат специални органели, наречени лизозоми. В тях многократно са открити полуразрушени фрагменти от други клетъчни структури. А самият термин "автофагия" е предложен много преди работата на Осуми. Тази дума е изобретена през 1963 г. от Кристиан дьо Дюв, учен, който сам става носител на Нобелова награда по физиология през 1974 г. за откриването на лизозоми.
В допълнение към лизозомите, биолозите са открили автофагозоми- "колички" за транспортиране на клетъчни фрагменти до лизозоми. Когато някой компонент на клетката стане ненужен, той се заобикаля от специална мембрана и се получава мехурче с органоид (или част от него) вътре. Тази везикула се приближава до лизозомата и се слива с нея. Там "кошчето" от клетката намира последния си подслон - специални ензими го разграждат на прости компоненти.
Дълго време лизозомите се смятаха за един вид "сметище" за всички ненужни клетъчни структури. Вярно е, че тази гледна точка не даде отговор на въпроса: как клетката се обновява? Защо "сметището" не нараства десетки и стотици пъти през целия дълъг живот на такива клетки като например невроните? И тъй като възникнаха подобни въпроси, беше логично да се предположи, че клетките (за разлика от повечето хора) не зависят сто процента от външни източници на храна и използват наличните вътрешни ресурси няколко пъти. За да разберем как точно се случва това, беше необходимо да се намерят вещества, които задействат и поддържат реакциите на обработка на счупени органели и молекули.
Ето защо, няколко години след откриването на лизозомите, през 80-те години на миналия век, изследователите насочват вниманието си към новооткритите органели – протеазомите. Както подсказва името им, те се занимават с протеини - по-просто, протеини. Оказа се, че "черната марка" - молекулата убиквитин - служи като "билет" към протеазомата за протеина. Такъв белязан протеин влиза в протеазомата и се разгражда там от протеазни ензими до аминокиселини. След това клетката използва тези аминокиселини за изграждане на други протеини. Човек се нуждае от 200-300 грама протеин на ден, но с храната се набавят само около 70 грама. Останалите клетки се получават чрез преработка на ненужните протеини в протеазомите.
Изследването на протеазомите обаче не дава отговор на въпроса как клетката обработва фрагменти, по-големи от отделните протеинови молекули. Какво в лизозомите обработва големи парчета органели? За това преди работа Никой не познаваше Йошинори Осуми.
Вълшебни гъби
Осуми избра дрожди, едноклетъчна гъба, която бързо се възпроизвежда безполово, като обект за своите експерименти. Доста лесно е да наблюдавате техния растеж и развитие, ако имате обикновен светлинен микроскоп. От една страна, дрождите са прости организми и всичките им клетки имат повече или по-малко една и съща структура. От друга страна, те, както всички гъби, са доста близки по структура до животните, а следователно и до хората. В гъбичните клетки, както и в нашите собствени, има ядро, митохондрии (органели за производство на енергия), има апарат за производство на протеини и апарат за тяхното разграждане (протеазоми). Дрождите имат и аналог на животинските лизозоми - вакуоли. Те са достатъчно големи, за да бъдат наблюдавани под микроскоп за промени.
За аутофагията няма значение кои протеини да се унищожат – образувани в самата клетка или извън нея. Това означава, че с негова помощ е възможно да се отървете от вируси и бактерии, които навлизат в клетките и причиняват различни заболявания. Доказано е, че патогените на вирусни и бактериални заболявания в хода на еволюцията развиват сложни защитни механизми, за да не попаднат под горещата ръка на автофагозомите или да спрат тяхното действие. Като цяло, автофагията е важна за много процеси в имунната система, вариращи от възпаление до защита срещу вируси и бактерии.
И накрая, автофагията е полезна и когато клетъчната структура трябва да се възстановява бързо и често. Такава нужда възниква по време на ембрионалното развитие. Промените, които настъпват в тъканите на ембриона, се развиват бързо именно поради активната аутофагия. Някои части от клетката, които са изпълнили своята функция, се разлагат на съставни елементи и от тях се изграждат нови, „по-подходящи“ органели. Нарушаването на процесите на аутофагия в ембрионите води до факта, че тяхното развитие значително се забавя.
самотен самурай
От 2011 г. до момента Нобеловата награда за физиология и медицина никога не е присъждана на един човек. Винаги е имало няколко изследователи, чиито научни интереси са били в една и съща област. А в случая с Йошинори Осуми това не беше така. Защо?
Едва ли скоро ще успеем да разберем точния отговор на този въпрос: самоличността на номинираните и хората, които ги номинираха през 2016 г., ще се пазят в тайна през следващите 50 години. Но едно е сигурно: когато Осуми започна своето изследване на аутофагията, почти никой не се интересуваше от това. Въпреки това, всички големи учени, допринесли за откриването на лизозоми, автофагозоми и изследването на техните функции, вече имаха награди от Нобеловия комитет през 90-те години.
В научната си кариера Осуми заложи на малко проучена непопулярна тема и не загуби. Вярно е, че според лауреата той не си е поставил за цел да получи престижна награда. В скорошно интервю той отбеляза: „Не всички млади специалисти ще постигнат успех в науката, но определено си струва да опитате“. Както виждаме, опитът му беше успешен.
Зареждане ...