Écologie de la cognition : Yoshinori Osumi - un spécialiste japonais de la biologie cellulaire - est devenu lauréat du prix Nobel de physiologie ou de médecine.
Yoshinori Osumi, un biologiste cellulaire du Japon, est devenu lauréat du prix Nobel de physiologie et de médecine.
La semaine Nobel a commencé, au cours de laquelle les prix scientifiques les plus honorables seront distribués et les lauréats dans le domaine de la médecine et de la physiologie, de la physique, de la chimie seront nommés.
Le scientifique qui a découvert le mécanisme de préservation de la jeunesse semble lui-même jeune.
Le lauréat en médecine et physiologie a été nommé aujourd'hui - 3 octobre 2016. C'est Yoshinori Ohsumi, un biologiste cellulaire de l'Université de technologie de Tokyo, qui a reçu un prix pour la découverte des mécanismes de l'autophagie.
Le premier lauréat du prix Nobel 2016 a été nommé.
Le communiqué de presse du Comité Nobel se lit comme suit :
« Les découvertes d'Osumi ont conduit à un nouveau paradigme dans notre compréhension de la façon dont une cellule traite son contenu. Ses découvertes ont ouvert la voie à la compréhension de l'importance fondamentale de l'autophagie pour une variété de processus physiologiques, tels que l'adaptation à la faim et la réponse aux infections.
L'autophagie est le processus d'élimination et de recyclage des parties inutiles d'une cellule - divers "ordures" qui s'y sont accumulées. Le terme qui a donné le nom au processus est formé de deux mots grecs, qui se traduisent ensemble par « autocritique ». Ou "manger soi-même".
Le mécanisme de l'autophagie.
Le fait que le phénomène existe du tout, les scientifiques l'ont découvert dans les années 60 du siècle dernier. Mais ils ne pouvaient pas comprendre les subtilités du mécanisme. Osumi l'a fait dans les années 90. Grâce à ses expériences, il a également identifié des gènes responsables de l'autophagie. Et maintenant, près d'un quart de siècle plus tard, le prix a trouvé un héros qui est devenu le 39e scientifique de l'histoire à recevoir le prix Nobel à lui seul.
L'autophagie est inhérente aux organismes vivants, y compris le nôtre. Grâce à elle, les cellules se débarrassent des parties inutiles et du corps dans son ensemble - des cellules inutiles.
La nature a prudemment doté les cellules d'une capacité aussi étonnante et utile - à digérer ce qui "semble" superflu ou nocif. Ils agissent presque comme nous. Uniquement automatiquement. Les "ordures" sont emballées dans des sacs spéciaux - les autophagosomes. Ensuite, ils sont transférés dans des conteneurs - des lysosomes. Où "toute la saleté" est détruite et digérée. Les produits transformés - une sorte de "recyclable" - vont à la production de carburant pour alimenter la pile. Ils sont utilisés pour fabriquer de nouveaux blocs de construction utilisés pour le renouvellement cellulaire.
Formation de phagosome.
Grâce à l'autophagie, la cellule est nettoyée de l'infection qui s'y est introduite et des toxines formées.
L'autophagie commence à fonctionner plus intensément lorsque le corps est soumis à un stress. Par exemple, il meurt de faim. Dans ce cas, la cellule génère de l'énergie à partir de ses ressources internes - à partir des débris accumulés. Et y compris - à partir de bactéries pathogènes.
Le lauréat ouvert en témoigne : mourir de faim, et parfois jeûner est toujours utile - le corps est vraiment nettoyé. Confirmé par le Comité Nobel.
Comme l'assurent les collègues d'Osumi, l'autophagie protège le corps du vieillissement prématuré. Peut-être même rajeunit-il du fait qu'il crée de nouvelles cellules, élimine les protéines défectueuses et les éléments intracellulaires endommagés du corps, le maintenant en bon état.
Et des perturbations dans les processus d'autophagie conduisent à la maladie de Parkinson, au diabète et même au cancer. Conscients de cela, les médecins créent déjà de nouveaux médicaments capables de corriger les violations et, par conséquent, de guérir.
Cependant ... Il semble que pour l'empêcher, il vaut parfois la peine de mourir de faim, de conduire le corps vers un bien-être, comme il s'avère maintenant, le stress.
Yoshinori Osumi est né en 1945. Il recevra son prix de 8 millions de SEK - un peu plus de 950 000 USD - avec d'autres universitaires primés à Stockholm le 10 décembre.
Professeur à l'Institut de technologie de Tokyo Yoshinori Osumi. Le scientifique japonais en a été honoré pour son travail fondamental, qui a expliqué au monde comment se produit l'autophagie, un processus clé dans le traitement et le recyclage des composants cellulaires.
Grâce aux travaux de Yoshinori Osumi, d'autres scientifiques ont reçu des outils pour étudier l'autophagie non seulement chez la levure, mais aussi chez d'autres êtres vivants, dont l'homme. Au cours de recherches ultérieures, il a été découvert que l'autophagie est un processus conservateur et que chez l'homme, cela se produit à peu près de la même manière. Avec l'aide de l'autophagie, les cellules de notre corps reçoivent l'énergie manquante et les ressources de construction, mobilisant les réserves internes. L'autophagie est impliquée dans l'élimination des structures cellulaires endommagées, ce qui est important pour maintenir une fonction cellulaire normale. De plus, ce processus est l'un des mécanismes de la mort cellulaire programmée. Les troubles de l'autophagie peuvent être à l'origine du cancer et de la maladie de Parkinson. De plus, l'autophagie vise à lutter contre les agents infectieux intracellulaires, par exemple l'agent causal de la tuberculose. Peut-être grâce au fait que la levure nous a une fois révélé le secret de l'autophagie, nous recevrons un remède contre ces maladies et d'autres.
Santé
Notre corps est capable de se nettoyer des toxines et même de rajeunir après le jeûne. Pour cette incroyable découverte en 2016, le scientifique japonais de 71 ans Yoshinori Osumi a reçu le prix Nobel d'un montant de 950 000 dollars.
On vous dévoile le secret de sa technique.
La découverte que Yoshinori a faite est basée sur le mécanisme de l'autophagie. Ce processus est un système d'élimination et de recyclage des pièces cellulaires inutiles.
L'autophagie, selon le scientifique, pourrait bien être utilisée pour lutter contre la démence et le cancer.
Bienfaits du jeûne
Le phénomène lui-même a été découvert dans les années 1960, mais les scientifiques n'ont pas été en mesure de comprendre pleinement son importance.
Grâce à l'autophagie, la cellule est capable de faire face à l'infection qui s'y est introduite, d'éliminer les toxines et de se rajeunir. Osumi a pu prouver que tout le mécanisme de l'autophagie commence à fonctionner aussi efficacement que possible lorsque le stress se produit dans le corps, par exemple le jeûne.
L'autophagie est un programme de rajeunissement interne du corps par lequel les parties indésirables des cellules disparaissent d'elles-mêmes, tandis que les bons éléments restent pour générer de l'énergie et créer de nouvelles cellules saines. Ce processus est essentiel dans la prévention des tumeurs malignes, dans la protection contre les infections, dans le maintien d'un métabolisme sain et dans la protection contre des maladies telles que le diabète.
Intéressant sur l'autophagie
L'autophagie dysfonctionnelle est directement liée au développement de la maladie de Parkinson, du diabète de type 2, du cancer et de nombreux autres problèmes liés à l'âge. Des recherches actives sont en cours pour développer des médicaments qui aideront à diriger le pouvoir de l'autophagie pour traiter une variété de maladies.
Le terme "autophagie" lui-même vient de deux mots grecs qui signifient "autosuffisance". L'autophagie est le processus par lequel les débris cellulaires sont capturés et scellés dans des membranes en forme de sac appelées autophagosomes. Le contenu scellé est transporté vers le lysosome, une structure considérée comme une poubelle.
Un jour de jeûne
En étudiant les processus dans les cellules de levure, le scientifique japonais a isolé les principaux gènes impliqués dans l'autophagie et a démontré comment les protéines qui codent ces gènes se combinent pour créer la membrane de l'autophagie. Il montra plus tard qu'un processus similaire se déroule dans les cellules humaines et que nos cellules ne peuvent pas survivre sans lui.
Le comité Nobel a confirmé que le jeûne d'une journée produit en fait d'excellents résultats. L'autophagie protège le corps du vieillissement prématuré et le rajeunit même en créant de nouvelles cellules.
1. Un huitième de la population totale souffre de la faim
Chaque huitième habitant de notre planète s'endort affamé chaque jour. Cela est dû au fait que plus d'un milliard de personnes sur Terre sont confrontées à un manque de nourriture. Ces données sont fournies par l'Agence américaine pour le développement international.
Environ 70 pour cent des citoyens de ce pays savent ce qu'est un manque de nourriture. Le Kenya occupe la deuxième place dans ce triste classement (51 pour cent) et le Nigeria est en troisième (47 pour cent).
3. Pour nourrir tous les affamés, il faut arrêter de jeter de la nourriture
Les scientifiques engagés dans des calculs statistiques sont arrivés à la conclusion que pour nourrir toutes les personnes affamées en Afrique, vous pouvez simplement collecter toute la nourriture que les habitants de différents pays jettent chaque jour.
4. Sans nourriture, une personne vivra 40 jours
Des études scientifiques ont montré qu'un adulte qui ne subit pas d'efforts physiques intenses survivra tout à fait sans nourriture pendant environ 40 jours. De plus, il n'aura pas de problèmes de santé graves.
5. Dans l'Inde ancienne, les débiteurs étaient influencés par une grève de la faim
Dans les shastras indiens (textes explicatifs religieux), il est recommandé de faire pression sur le débiteur à l'aide d'un jeûne de courte durée (abhojana), et si cela n'aide pas, alors utiliser une grève de la faim à mort (praya).
Les « collectionneurs » indiens pressaient donc la pitié. Ils pouvaient non seulement se priver de nourriture, mais aussi leur femme, leurs enfants et leurs serviteurs. La souffrance du créancier et de sa famille n'est pas passée inaperçue du débiteur, car la grève de la faim a eu lieu juste à côté de sa maison.
Si, en conséquence, le créancier décède, l'entière responsabilité morale et légale du meurtre d'une personne incombe au débiteur.
6. Jeûner pendant trois jours vous aidera à rajeunir votre système immunitaire
C'est une conclusion intéressante faite par un groupe de scientifiques de l'Université de Californie. Ils ont mené une étude dont les résultats ont montré qu'avec un jeûne de courte durée pendant trois jours, le système immunitaire d'une personne se renouvelle.
La restauration de notre système de défense résulte de la division accrue des cellules souches qui se produit pendant le jeûne, lorsque le corps est soumis à un stress. De plus, lors d'un jeûne de courte durée, il y a une diminution de la concentration d'une certaine enzyme responsable du vieillissement, et d'une certaine hormone associée au développement de tumeurs cancéreuses.
7. Le jeûne est la plus dangereuse de toutes les méthodes de perte de poids.
Le régime bien connu de Maya Plisetskaya "ne pas manger" est en réalité loin d'être le meilleur moyen de se débarrasser des kilos détestés. En fait, le jeûne est extrêmement dangereux pour notre corps. Lorsqu'il n'y a pas de nourriture, le corps diminue rapidement et fortement la glycémie, ce qui signifie que la quantité d'insuline, responsable de la combustion des amas graisseux dans les cellules, diminue également.
En conséquence, pendant la période de jeûne, il y a une accumulation de corps acétoniques, qui augmentent l'acidité dans le sang. Ces corps se déplacent très activement à travers le corps, l'empoisonnant.
8. Le jeûne n'a aucun effet sur les réserves de graisse
Tout d'abord, les glycogènes disparaissent. Le corps s'en nourrit d'abord, car ce sont des réserves d'énergie facilement disponibles. Les glycogènes s'en vont avec beaucoup de liquide, donc le poids s'en va, mais la graisse ne va nulle part.
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En 2016, un scientifique japonais Yoshinori Osumi a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine pour son étude des processus d'autophagie chez la levure nutritionnelle. Des études ont montré que les périodes de jeûne ont un effet positif sur le renouvellement cellulaire et aident à ralentir le processus de vieillissement.
Nous sommes dans placer compris quelle est l'essence de "l'auto-alimentation" des cellules et pourquoi le travail de Yoshinori est la première preuve sérieuse du "miracle de la famine" connu de longue date.
1. Les cellules peuvent-elles se « manger » elles-mêmes ?
Oui. Le processus d'élimination et de recyclage des parties indésirables d'une cellule s'appelle l'autophagie. Le terme qui a donné le nom au processus est formé de deux mots grecs, qui se traduisent ensemble par « auto-manger ». Utiliser des cellules d'autophagie se débarrasser des organites inutiles, et le corps dans son ensemble - à partir de cellules mortes ou endommagées; à l'avenir, les cellules qui ont fonctionné serviront à en construire de nouvelles.
Plus de 60 ans se sont écoulés depuis la découverte de cette capacité des cellules, et ce n'est que récemment Yoshinori Osumi, Examen de l'autophagie dans la levure nutritionnelle, a pu déterminer l'ensemble des gènes qui en sont responsables. Il s'est avéré que les mêmes gènes sont présents non seulement dans la levure, mais aussi dans la plupart des organismes vivants, y compris les humains.
2. Quelle est l'utilité de « s'auto-manger » ?
En général, l'autophagie est responsable de la capacité du corps à se renouveler, combattre les infections et éliminer les toxines. Diverses maladies ont été associées à des troubles de l'autophagie, notamment le cancer, le diabète de type II et la maladie d'Alzheimer. On sait que lorsqu'une infection pénètre dans la cellule, elle essaie de « digérer » les bactéries en utilisant les mêmes mécanismes et protéines par lesquels elle se renouvelle.
En influençant les processus d'autophagie dans les cellules cancéreuses, il est probablement possible de s'assurer que le corps les prend pour des cellules endommagées et les détruit de lui-même sans recourir à la chimiothérapie. Il ne sera pas superflu d'accélérer les processus de renouvellement cellulaire chez les personnes âgées pour lutter contre les effets négatifs du vieillissement.
3. Comment le jeûne affecte-t-il « l'auto-alimentation » des cellules ?
Lors des périodes de refus de nourriture, le taux de glucose dans le sang baisse, ce qui signifie que la production d'insuline, qui est responsable de son transport vers les tissus, diminue également. Pour le corps humain, cela signifie que l'apport de nutriments s'est arrêté et qu'il est nécessaire de passer à mode de survie- la production de glucagon commence. La fonction principale de cette hormone est de stimuler l'autophagie.
ce réaction protectrice du corps sur le traitement des cellules « usées » pour obtenir des nutriments « de l'intérieur ».
4. Le savions-nous auparavant ?
Les effets bénéfiques du jeûne sont connus depuis longtemps. La Bible décrit des cas jeûne de 40 jours Jésus et Moïse. Dans la religion de l'Iran ancien, il était obligatoire de s'abstenir de repas pendant 50 jours, et l'Islam moderne contient des restrictions sur la période du mois sacré du Ramadan.
En effet, avec un refus prolongé de manger, le métabolisme ralentit. En cas de refus de manger pendant 12 à 72 heures, le métabolisme s'accélère au contraire. Elle est associée à la production d'hormones de stress norépinéphrine responsable de la sensation de faim.
Il en est de même pour la perte musculaire. Des études disent que le jeûne à court terme pour l'énergie de la masse grasse le niveau d'hormone de croissance augmente. Ses deux autres fonctions, anabolique et anti-catabolique, sont précisément conçues pour empêcher la destruction de la masse musculaire.
6. Alors, comment avez-vous faim ?
Très soigneusement, bien sûr. Et seulement après avoir consulté un médecin. En moyenne, pour brûler tous les glucides ingérés tout au long de la journée et stockés sous forme de glycogène,
Le régime le plus connu est simplement appelé le régime 5/2. Ce système alimentaire a été inventé par le journaliste britannique Michael Mosley, et en 2012, il a sorti son film sur la recherche sur la restriction calorique. Dans le cadre du régime 5 jours par semaine, les repas ont lieu comme d'habitude, et dans les 2 jours, la teneur en calories du régime est limitée jusqu'à 500 kcal pour les femmes et 600 kcal pour les hommes, qui doivent être consommés en 2 doses maximum.
Martin Berhan, journaliste, entraîneur, culturiste, a suggéré le régime "16/8", dans lequel il faut observer période de faim pendant 16 heures et faites de l'exercice à jeun plusieurs fois par semaine. Ori Hofmekler adhère à des principes similaires dans son régime 20/4, où seulement 4 heures sont allouées pour un repas. Pour le reste du temps, vous devriez vous limiter aux jus de fruits fraîchement pressés et aux collations à base de noix et de fruits secs.
Que pensez-vous de refuser de manger? L'autophagie peut-elle être considérée comme un salut contre toutes les maladies, ou est-ce juste une autre habitude à la mode ?
Nous n'appelons en aucun cas à l'utilisation de ces méthodes. Les informations sont fournies à titre informatif uniquement.
Le 3 octobre, le comité Nobel a annoncé le lauréat du prix de physiologie ou de médecine. C'était le japonais Yoshinori Osumi. Le libellé du prix est : "Pour la découverte des mécanismes de l'autophagie." Qu'est-ce que l'autophagie ? Pourquoi est-ce important d'un point de vue pratique ? Comment l'autophagie est-elle liée à la famine et à la perte de poids? Pourquoi aide-t-il les tumeurs cancéreuses à survivre ? Et enfin, pourquoi une personne est-elle devenue lauréate, et non plusieurs, comme d'habitude ? Svetlana Yastrebova, journaliste et biologiste, explique.
Le professeur de l'Institut de technologie de Tokyo Yoshinori Osumi était à son travail dans le laboratoire lorsqu'il a reçu un appel du comité Nobel avec la nouvelle inattendue : il a remporté le prix de physiologie ou de médecine 2016. Le Japonais de 71 ans travaille toujours activement sur le thème de l'autophagie, pour lequel il a reçu la plus haute distinction scientifique.
Vidage cellulaire
L'autophagie est au centre des intérêts scientifiques d'Osumi depuis 27 ans. À la fin des années 1980, lorsqu'il a commencé ses travaux sur ce sujet, on savait que les cellules se débarrassent d'une manière ou d'une autre de leurs structures et de leurs molécules individuelles qui sont soudainement devenues inutiles. Cependant, il serait étrange qu'il n'en soit pas ainsi : tous les organismes sont capables d'éliminer les déchets.
Depuis longtemps, les scientifiques savent que les cellules contiennent des organites spéciaux appelés lysosomes. Des fragments à moitié détruits d'autres structures cellulaires y ont été trouvés à plusieurs reprises. Et le terme même « d'autophagie » a été proposé bien avant les travaux d'Osumi. Ce mot a été inventé en 1963 par Christian de Duve, un scientifique devenu lui-même prix Nobel de physiologie en 1974 pour la découverte des lysosomes.
En plus des lysosomes, les biologistes ont découvert autophagosomes- des "chariots" pour le transport des fragments cellulaires vers les lysosomes. Lorsqu'un composant de la cellule devient inutile, il est entouré d'une membrane spéciale et une bulle contenant un organoïde (ou une partie de celui-ci) est obtenue. Cette vésicule se rapproche du lysosome et se confond avec lui. Là, le fragment "poubelle" de la cellule trouve son dernier abri - des enzymes spéciales le décomposent en composants simples.
Pendant longtemps, les lysosomes ont été considérés comme une sorte de « dépotoir » pour toutes les structures cellulaires inutiles. Certes, ce point de vue ne répondait pas à la question : comment une cellule se renouvelle-t-elle ? Pourquoi la « décharge » n'augmente-t-elle pas des dizaines et des centaines de fois pendant toute la durée de vie de cellules telles que, par exemple, les neurones ? Et puisque de telles questions se posaient, il était logique de supposer que les cellules (contrairement à la plupart des gens) ne dépendent pas à cent pour cent des sources de nourriture externes et utilisent plusieurs fois les ressources internes disponibles. Pour savoir exactement comment cela se produit, il était nécessaire de trouver des substances qui déclenchent et soutiennent les réactions de transformation des organites et des molécules brisées.
Par conséquent, quelques années après la découverte des lysosomes, dans les années 1980, les chercheurs ont tourné leur attention vers les organites nouvellement découverts - les protéasomes. Comme leur nom l'indique, il s'agit de protéines, plus simplement de protéines. Il s'est avéré que la "marque noire" - la molécule d'ubiquitine - sert de "ticket" au protéasome pour la protéine. Une telle protéine marquée pénètre dans le protéasome et y est décomposée par les enzymes protéases en acides aminés. La cellule utilise ensuite ces acides aminés pour construire d'autres protéines. Une personne a besoin de 200 à 300 grammes de protéines par jour, mais seulement 70 grammes environ sont fournis avec de la nourriture.Le reste des cellules est obtenu en transformant des protéines inutiles dans les protéasomes.
L'étude des protéasomes, cependant, n'a pas répondu à la question de savoir comment la cellule traite des fragments plus gros que des molécules de protéines individuelles. Qu'est-ce qui, dans les lysosomes, traite de gros morceaux d'organites ? À propos de ça avant le travail Personne ne connaissait Yoshinori Osumi.
champignons magiques
Osumi a choisi la levure, un champignon unicellulaire qui se reproduit rapidement de manière asexuée, comme objet de ses expériences. Il est assez facile d'observer leur croissance et leur développement si vous disposez d'un microscope optique ordinaire. D'une part, les levures sont des organismes simples, et toutes leurs cellules ont plus ou moins la même structure. D'un autre côté, comme tous les champignons, ils ont une structure assez proche des animaux, et donc des humains. Dans les cellules fongiques, comme dans la nôtre, il existe un noyau, les mitochondries (organites pour la production d'énergie), il existe un appareil pour la production de protéines et un appareil pour leur dégradation (les protéasomes). La levure a également un analogue des lysosomes animaux - les vacuoles. Ils sont assez grands pour être observés au microscope pour les changements.
Pour l'autophagie, peu importe les protéines à détruire - formées dans la cellule elle-même ou à l'extérieur de celle-ci. Cela signifie qu'avec son aide, il est possible de se débarrasser des virus et des bactéries qui pénètrent dans les cellules et provoquent diverses maladies. Il a été montré que les agents pathogènes des maladies virales et bactériennes au cours de l'évolution développent des mécanismes de défense complexes afin de ne pas tomber sous la main chaude des autophagosomes ou d'arrêter leur action. En général, l'autophagie est importante pour de nombreux processus du système immunitaire, allant de l'inflammation à la protection contre les virus et les bactéries.
Enfin, l'autophagie est également utile lorsque la structure cellulaire doit être reconstruite rapidement et fréquemment. Un tel besoin apparaît au cours du développement embryonnaire. Les changements qui se produisent dans les tissus de l'embryon se développent rapidement en raison précisément de l'autophagie active. Certaines parties de la cellule qui ont rempli leur fonction sont décomposées en éléments constitutifs, et de nouveaux organites "plus pertinents" sont construits à partir d'eux. La perturbation des processus d'autophagie chez les embryons conduit au fait que leur développement est considérablement ralenti.
samouraï solitaire
De 2011 à nos jours, le prix Nobel de physiologie ou de médecine n'a jamais été décerné à une seule personne. Il y avait toujours plusieurs chercheurs dont les intérêts scientifiques se situaient dans le même domaine. Et dans le cas de Yoshinori Osumi, ce n'était pas le cas. Pourquoi?
Il est peu probable que nous puissions bientôt trouver la réponse exacte à cette question : l'identité des nominés et des personnes qui les ont nommés en 2016 sera gardée secrète pendant les 50 prochaines années. Mais une chose est sûre : quand Osumi a commencé ses recherches sur l'autophagie, presque personne ne s'y intéressait. Pourtant, tous les grands scientifiques qui ont contribué à la découverte des lysosomes, des autophagosomes et à l'étude de leurs fonctions étaient déjà récompensés par le Comité Nobel dans les années 1990.
Dans sa carrière scientifique, Osumi a fait un pari sur un sujet impopulaire peu étudié et n'a pas perdu. Certes, selon le lauréat, il ne s'est pas fixé pour objectif de recevoir un prix prestigieux. Dans une récente interview, il a noté : "Tous les jeunes spécialistes ne réussiront pas en science, mais cela vaut vraiment la peine d'essayer." Comme on peut le voir, sa tentative a été couronnée de succès.
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