Intermitterende faste, langt sunt liv og cellulær autofagi. Hvordan autofagi kan bevare helsen og forlenge livet Nobelprisen for den japanske oppdagelsen

Erkjennelses økologi: Yoshinori Ohsumi - spesialist i Cellebiologi fra Japan - ble Nobelprisvinner innen fysiologi og medisin.

Yoshinori Ohsumi, en cellebiolog fra Japan, ble nobelprisvinner innen fysiologi eller medisin.

Nobeluken har startet, hvor de mest ærefulle vitenskapelige prisene skal deles ut og prisvinnere innen medisin, fysiologi, fysikk og kjemi vil bli kåret.

Forskeren som oppdaget mekanismen for å bevare ungdom, ser selv ungdommelig ut.

Prisvinneren innen medisin og fysiologi ble kåret i dag - 3. oktober 2016. Det var Yoshinori Ohsumi, en cellebiolog fra Teknisk Universitet Tokyo, som ble tildelt prisen "for oppdagelsen av mekanismene for autofagi."

Den første nobelprisvinneren i 2016 er kåret.

Nobelkomiteens pressemelding lyder:

"Osumis oppdagelser har ført til et nytt paradigme i vår forståelse av hvordan celler behandler innholdet sitt. Oppdagelsene hans banet vei for å forstå den grunnleggende betydningen av autofagi for mange fysiologiske prosesser, slik som tilpasning til sult og respons på infeksjon.

Autofagi er prosessen med å resirkulere og resirkulere unødvendige deler av cellen - forskjellige "søppel" samlet i den. Begrepet som gir navnet til prosessen er dannet av to greske ord som sammen oversettes som "selvkritikk." Eller "selvspising".

Autofagi mekanisme.

Forskere oppdaget at fenomenet eksisterer i det hele tatt på 60-tallet av forrige århundre. Men de kunne ikke forstå vanskelighetene med mekanismen. Osumi gjorde dette på 90-tallet. Mens han utførte eksperimentene sine, identifiserte han også gener som er ansvarlige for autofagi. Og nå, nesten et kvart århundre senere, fant prisen en helt som ble den 39. vitenskapsmannen i historien som ble tildelt Nobelprisen alene.

Autofagi er iboende i levende organismer, inkludert vår. Takket være det blir celler kvitt unødvendige deler, og kroppen som helhet kvitter seg med unødvendige celler.

Naturen har forsiktig utstyrt celler med en så fantastisk og nyttig evne - til å fordøye det som "ser" unødvendig eller skadelig ut. De oppfører seg nesten som oss. Bare automatisk. Pakk "søppel" inn spesielle vesker- autofagosomer. Deretter overføres de til beholdere - lysosomer. Hvor "hver ekkel ting" blir ødelagt og fordøyd. Resirkulerte produkter – en slags «resirkulerbare» – brukes til å produsere drivstoff for å drive cellen. Nye byggeklosser som brukes til å fornye cellen er også laget av dem.

Fagosomdannelse.

Takket være autofagi blir cellen renset for infeksjonen som har kommet inn i den og giftstoffene som har dannet seg.

Autofagi begynner å virke mest intenst når kroppen er under stress. For eksempel sulter han. I dette tilfellet produserer cellen energi fra sine indre ressurser - fra akkumulert rusk. Og inkludert fra patogene bakterier.

Den åpne prisvinneren vitner: faste, og noen ganger til og med faste, er fortsatt fordelaktig - kroppen er virkelig renset. Bekreftet av Nobelkomiteen.

Som Osumis kolleger forsikrer, beskytter autofagi kroppen mot for tidlig alderdom. Det kan til og med forynges på grunn av det faktum at det skaper nye celler, fjerner defekte proteiner og skadede intracellulære elementer fra kroppen, og holder den i god stand.


Og forstyrrelser i autofagi-prosesser fører til Parkinsons sykdom, diabetes og til og med kreft. Etter å ha innsett dette, lager leger nye medisiner som kan korrigere lidelser og derfor kurere.

Men... Det ser ut til at det for forebyggende formål noen ganger er verdt å faste, drive kroppen inn i helseforbedrende stress, som det nå viser seg.

Yoshinori Ohsumi ble født i 1945. Han vil motta sin pris på 8 millioner svenske kroner – litt over 950 000 dollar – sammen med de andre prisvinnende forskerne i Stockholm 10. desember.

Til Tokyo Institute of Technology Professor Yoshinori Ohsumi. Den japanske forskeren ble tildelt den for sitt grunnleggende arbeid, som forklarte verden hvordan autofagi oppstår - en nøkkelprosess for prosessering og resirkulering av cellulære komponenter.

Takket være Yoshinori Ohsumis arbeid har andre forskere verktøyene til å studere autofagi ikke bare i gjær, men også i andre levende ting, inkludert mennesker. Ytterligere forskning avslørte at autofagi er en bevart prosess, og hos mennesker skjer det omtrent på samme måte. Ved hjelp av autofagi mottar cellene i kroppen vår de manglende energi- og konstruksjonsressursene, og mobiliserer interne reserver. Autofagi er involvert i fjerning av skadede cellulære strukturer, noe som er viktig for å opprettholde normal operasjon celler. Denne prosessen er også en av mekanismene for programmert celledød. Nedsatt autofagi kan ligge til grunn for kreft og Parkinsons sykdom. I tillegg er autofagi rettet mot å bekjempe intracellulære infeksjonsmidler, for eksempel det forårsakende stoffet til tuberkulose. Kanskje, takket være det faktum at gjær en gang avslørte for oss hemmeligheten bak autofagi, vil vi få en kur for disse og andre sykdommer.

Helse

Kroppen vår er i stand til å rense seg for giftstoffer og til og med bli yngre etter faste. For denne utrolige oppdagelsen mottok den 71 år gamle japanske vitenskapsmannen Yoshinori Ohsumi en Nobelpris verdt $950 000 i 2016.

Vi forteller deg hva hemmeligheten bak teknikken hans er.

Yoshinoris oppdagelse er basert på mekanismen for autofagi. Denne prosessen er et system for resirkulering og resirkulering av unødvendige mobildeler.


Autofagi, ifølge forskeren, kan godt brukes til å bekjempe demens og kreft.

Fordeler med faste

Fenomenet i seg selv ble oppdaget på 1960-tallet, men da klarte ikke forskere fullt ut å forstå betydningen.


Takket være autofagi er cellen i stand til å takle infeksjonen som har kommet inn i den, fjerne giftstoffer og forynge. Osumi var i stand til å bevise at hele autofagi-mekanismen begynner å fungere mest effektivt når kroppen opplever stress, for eksempel sult.

Autofagi er kroppens interne fornyelsesprogram, hvor uønskede deler av celler elimineres av seg selv, mens gode elementer gjenstår for å generere energi og skape nye, sunne celler. Denne prosessen er av avgjørende betydning i forebyggingen ondartede svulster, for å beskytte mot infeksjoner, for å opprettholde et sunt stoffskifte, og for å beskytte mot sykdommer som diabetes.

Interessant om autofagi


Dysfunksjonell autofagi er direkte knyttet til utviklingen av Parkinsons sykdom, diabetes type 2, kreft og mange andre aldersrelaterte problemer. Pågår nå aktiv forskning på utvikling medisiner, som vil bidra til å styre evnene til autofagi for å behandle ulike sykdommer.

Begrepet «autofagi» kommer fra to greske ord som betyr «selvforsyning». Autofagi er en prosess der cellulært rusk fanges opp og forsegles i poselignende membraner kalt autofagosomer. Det forseglede innholdet transporteres til lysosomet, en struktur som anses som en avfallscelle.

En dags faste


Ved å studere prosessene i gjærceller, isolerte den japanske forskeren hovedgenene involvert i autofagi og demonstrerte hvordan proteinene som koder for disse genene kombineres for å lage autofagimembranen. Han viste senere at en lignende prosess skjer i menneskelige celler, og at cellene våre ikke kunne overleve uten den.


Nobelkomiteen bekreftet at faste i én dag faktisk hjelper deg å få utmerkede resultater. Autofagi beskytter kroppen mot for tidlig aldring, og forynger den til og med ved å skape nye celler.

1. En åttendedel av den totale befolkningen er sulten

Hver åttende innbygger på planeten vår sovner sulten hver dag. Dette er fordi mer enn 1 milliard mennesker på jorden står overfor matusikkerhet. Slike data er levert av American Agency for International Development.


Omtrent 70 prosent av innbyggerne i dette landet vet hva matmangel er. På andreplass i denne triste rangeringen er Kenya (51 prosent), og tredje er Nigeria (47 prosent).


3. For å mate alle de sultne, må vi slutte å kaste mat.

Forskere involvert i statistiske beregninger har kommet til den konklusjon at for å mate alle de sultne menneskene i Afrika, kan du ganske enkelt samle all maten som innbyggere i forskjellige land kaster hver dag.


4. En person kan leve 40 dager uten mat

Vitenskapelig forskning har vist at voksne som ikke opplever sterk fysisk aktivitet, kan lett overleve uten mat i ca 40 dager. Dessuten, alvorlige problemer det vil ikke være noe problem med helsen hans.


5. I det gamle India ble skyldnere påvirket av sultestreik

De indiske shastraene (religiøse forklarende tekster) anbefaler å bruke kortvarig faste(abhojana) legger press på skyldneren, og hvis det ikke hjelper, bruk sultestreik til døden (praya).

Indiske "samlere" presset på for medlidenhet på denne måten. De kunne frata ikke bare seg selv mat, men også sine koner, barn og tjenere. Lidelsen til kreditor og hans familie gikk ikke ubemerket hen av skyldneren, fordi sultestreiken fant sted like ved huset hans.

Hvis kreditoren til slutt døde, bar skyldneren fullt moralsk og juridisk ansvar for drapet på en person.


6. En tre-dagers faste vil bidra til å fornye immunforsvaret ditt.

En gruppe forskere fra University of California kom til denne interessante konklusjonen. De gjennomførte en studie, hvis resultater viste at med kortvarig faste i tre dager, fornyes det menneskelige immunforsvaret.

Gjenopprettingen av vårt beskyttelsessystem skjer som et resultat av økt deling av stamceller, som skjer under faste, når kroppen er under stress. Under kortvarig faste er det også en reduksjon i konsentrasjonen av et bestemt enzym som er ansvarlig for aldring, og et visst hormon forbundet med utviklingen av kreftsvulster.


7. Faste er den farligste av alle vekttapmetoder.

Maya Plisetskayas berømte "ikke spis" diett er faktisk langt fra den mest Den beste måten for å bli kvitt de forhatte kiloene. Faktisk er faste ekstremt farlig for kroppen vår. Når det ikke er mat, reduserer kroppen raskt og kraftig blodsukkeret, noe som betyr at mengden insulin, som er ansvarlig for forbrenning av fettavleiringer i cellene, også reduseres.

Som et resultat, i løpet av fasteperioden, akkumuleres acetonlegemer, noe som øker surheten i blodet. Disse kroppene beveger seg veldig aktivt gjennom hele kroppen og forgifter den.


8. Faste har ingen effekt på fettlagrene

Glykogener forsvinner først. Kroppen lever av dem først fordi de er raskt tilgjengelige energireserver. Glykogener forlater sammen med en stor mengde væske, så vekten går bort, men fettet forsvinner ikke.

Gutter, vi legger sjelen vår i siden. Takk for det
at du oppdager denne skjønnheten. Takk for inspirasjon og gåsehud.
Bli med oss ​​på Facebook Og I kontakt med

I 2016, en japansk vitenskapsmann Yoshinori Ohsumi ble tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin for sine studier av autofagi i næringsrik gjær. Studier har funnet at perioder med faste har en positiv effekt på cellefornyelsen og bidrar til å bremse aldringsprosessen.

Vi er i nettsted vi fant ut hva essensen av "selvspising" av celler er, og hvorfor Yoshinoris arbeid er det første seriøse beviset på det lenge kjente "sultens mirakel."

1. Kan celler "spise" seg selv?

Ja. Prosessen med resirkulering og resirkulering av unødvendige celledeler kalles autofagi. Begrepet som gir prosessen navnet er avledet fra to greske ord som sammen oversettes som «selvspisende». Gjennom celleautofagi bli kvitt unødvendige organeller, og kroppen som helhet - fra døde eller skadede celler; I fremtiden vil cellene som har gått ut på dato, brukes til å bygge nye.

Mer enn 60 år har gått siden oppdagelsen av denne evnen til cellene, og først nylig Yoshinori Ohsumi, utforske autofagi i ernæringsgjær, var i stand til å bestemme settet med gener som var ansvarlige for det. Det viste seg at de samme genene ikke bare finnes i gjær, men også i de fleste levende organismer, inkludert mennesker.

2. Hva er fordelene med "selvspising"?

Generelt er autofagi ansvarlig for kroppens evne til å fornye seg, bekjempe infeksjoner og fjerne giftstoffer. Forstyrrelser av autofagi prosesser er assosiert med ulike sykdommer, inkludert kreft, diabetes type II og Alzheimers sykdom. Det er kjent at når en infeksjon oppstår, prøver cellen å "fordøye" bakteriene ved å bruke de samme mekanismene og proteinene som den fornyer seg med.

Ved å påvirke autofagiprosesser i kreftceller Det er sannsynligvis mulig å sikre at kroppen aksepterer dem som skadede og ødelegger dem på egen hånd uten bruk av cellegift. Det ville ikke være overflødig å fremskynde cellefornyelsesprosesser hos eldre mennesker å bekjempe negative konsekvenser aldring.

3. Hvordan påvirker faste cellenes "selvspising"?

I perioder med matvegring synker nivået av glukose i blodet, noe som betyr at produksjonen av insulin, som er ansvarlig for transporten til vevene, også avtar. For menneskekroppen betyr dette at inntaket næringsstoffer stoppet og må bytte til overlevelsesmodus- glukagonproduksjonen begynner. Hovedfunksjonen til dette hormonet er å stimulere autofagi.

Dette kroppens forsvarsreaksjon for å behandle "utdaterte" celler for å få næringsstoffer "innenfra".

4. Visste vi om dette før?

De positive effektene av faste har vært kjent i lang tid. Bibelen beskriver tilfeller 40 dagers faste Jesus og Moses. Religionen i det gamle Iran krevde å avstå fra å spise i 50 dager, og moderne islam inneholder restriksjoner under den hellige måneden Ramadan.

Faktisk når langvarig sviktÅ spise bremser stoffskiftet. Hvis du nekter mat i 12–72 timer, akselererer metabolismen tvert imot. Dette skyldes produksjonen av stresshormoner noradrenalin ansvarlig for følelsen av sult.

Det samme gjelder tap. muskelmasse. Forskning tyder på at kortvarig faste for å få energi fra fettmasse veksthormonnivået øker. Dens to andre funksjoner, anabole og anti-katabolske, er nøyaktig utformet for å forhindre ødeleggelse av muskelmasse.

6. Så hvordan går du sulten?

Selvfølgelig veldig nøye. Og bare etter å ha konsultert en lege. I gjennomsnitt, for å forbrenne alle karbohydrater som spises i løpet av dagen og lagres som glykogen,

Den mest kjente dietten kalles ganske enkelt "5/2". Dette ernæringssystemet ble oppfunnet av den britiske journalisten Michael Mosley, og i 2012 ble filmen hans utgitt, dedikert til forskning på kaloribegrensning. Som en del av kostholdet inntas 5 dager i uken måltider som vanlig, og Kaloriinntaket er begrenset i 2 dager opptil 500 kcal for kvinner og 600 kcal for menn, som ikke må inntas i mer enn 2 doser.

Martin Berhan, journalist, trener, kroppsbygger, foreslo en "16/8" ernæringsplan, som må følges fastetid i 16 timer og trene på tom mage flere ganger i uken. Ori Hofmekler følger lignende prinsipper i sin "20/4" diett, hvor det kun er avsatt 4 timer til å spise. Resten av tiden bør du begrense deg til ferskpresset juice og snacks av nøtter og tørket frukt.

Hva tenker du om å nekte å spise? Kan autofagi betraktes som en frelse fra alle sykdommer eller er det bare en annen mote vane?

Vi oppfordrer deg ikke på noen måte til å bruke disse metodene. Informasjonen gis kun for informasjonsformål.

3. oktober offentliggjorde Nobelkomiteen vinneren av prisen i fysiologi eller medisin. Det var japaneren Yoshinori Osumi. Ordlyden til prisen er: "For oppdagelsen av mekanismene for autofagi." Hva er autofagi? Hvorfor er det viktig fra et praktisk synspunkt? Hvordan er autofagi relatert til faste og vekttap? Hvorfor hjelper hun? kreftsvulster overleve? Og til slutt, hvorfor var én person vinneren, og ikke flere, som vanlig? Journalist og biolog Svetlana Yastrebova forklarer.

Tokyo Institute of Technology-professor Yoshinori Ohsumi satt ved skrivebordet sitt i laboratoriet da han ble oppringt fra Nobelkomiteen med uventede nyheter: han hadde vunnet 2016-prisen i fysiologi eller medisin. Den 71 år gamle japanske mannen jobber fortsatt aktivt med emnet autofagi, som han mottok den høyeste vitenskapelige prisen for.

Celledump

Autophagy har vært et fokus for Ohsumis forskningsinteresser i 27 år. På slutten av 1980-tallet, da han først begynte arbeidet med dette emnet, var det kjent at celler på en eller annen måte kvitter seg med strukturene og individuelle molekyler som plutselig ble unødvendige. Det ville imidlertid vært rart om dette ikke var tilfelle: alle organismer er i stand til å fjerne avfallsprodukter.

Forskere har lenge visst at celler inneholder spesielle organeller kalt lysosomer. Falleferdige fragmenter av andre cellulære strukturer ble gjentatte ganger funnet i dem. Og selve begrepet "autofagi" ble foreslått lenge før Osumis arbeid. Dette ordet ble laget i 1963 av Christian de Duve, en vitenskapsmann som selv ble nobelprisvinner i fysiologi i 1974 for oppdagelsen av lysosomer.

I tillegg til lysosomer har biologer oppdaget autofagosomer– «vogner» for transport av cellefragmenter til lysosomer. Når en komponent i cellen blir unødvendig, er den omgitt av en spesiell membran, og en vesikkel med en organell (eller en del av den) inni oppnås. Denne vesikkelen nærmer seg lysosomet og smelter sammen med den. Der finner "søppel"-fragmentet av cellen sitt siste utvei -spesielle enzymer bryter det ned til enkle komponenter.

I lang tid ble lysosomer ansett som noe av en "dumpeplass" for alle unødvendige cellestrukturer. Riktignok svarte ikke dette synspunktet på spørsmålet: hvordan fornyer en celle seg? Hvorfor vokser ikke "dumpen" i størrelse titalls og hundrevis av ganger over hele langt liv celler som nevroner? Og siden slike spørsmål dukket opp, var det logisk å anta at celler (i motsetning til folk flest) ikke er hundre prosent avhengig av eksterne kilder mat og bruk tilgjengelig interne ressurser flere ganger. For å finne ut nøyaktig hvordan dette skjer, var det nødvendig å finne stoffer som utløser og støtter reaksjoner for å behandle mislykkede organeller og molekyler.

Derfor, noen år etter oppdagelsen av lysosomer, på 1980-tallet, vendte forskere oppmerksomheten mot de nyoppdagede organellene - proteasomer. Som navnet antyder, omhandler de proteiner – eller rett og slett, proteiner. Det viste seg at et "svart merke" - et ubiquitin-molekyl - fungerer som et "pass" til proteasomet for proteinet. Et slikt merket protein går inn i proteasomet og spaltes der av proteaseenzymer til aminosyrer. Cellen bruker deretter disse aminosyrene til å bygge andre proteiner. En person trenger 200-300 gram protein per dag, men bare ca 70 kommer fra maten.Resten får celler ved å bearbeide unødvendige proteiner i proteasomer.

Studiet av proteasomer ga imidlertid ikke svar på spørsmålet om hvordan cellen behandler fragmenter som er større enn individuelle proteinmolekyler. Hva er det i lysosomer som behandler store deler av organeller? Om dette før jobb Ingen kjente Yoshinori Osumi.

Magiske sopp

Osumi valgte gjær som forsøksobjekt – encellede sopp som raskt formerer seg aseksuelt. Det er ganske enkelt å observere deres vekst og utvikling hvis du har et vanlig lysmikroskop. På den ene siden, gjær - enkle organismer, og alle cellene deres har mer eller mindre samme struktur. På den annen side er de, som all sopp, ganske nær i strukturen til dyr, og derfor mennesker. Soppceller har i likhet med våre egne en kjerne, mitokondrier (organeller for energiproduksjon), et apparat for produksjon av proteiner og et apparat for deres nedbrytning (proteasomer). Gjær har også en analog av dyrelysosomer - vakuoler. De er store nok til at endringene deres kan observeres under et mikroskop.

For autofagi spiller det ingen rolle hvilke proteiner som blir ødelagt - de som dannes i selve cellen eller utenfor den. Dette betyr at du med dens hjelp kan bli kvitt virus og bakterier som kommer inn i celler og forårsaker ulike sykdommer. Det er vist at patogener av virale og bakterielle sykdommer i løpet av evolusjonen utvikler de komplekse forsvarsmekanismer for ikke å falle under den varme hånden til autofagosomer eller for å stoppe deres handling. Generelt er autofagi viktig for mange prosesser i immunsystemet, alt fra betennelse til beskyttelse mot virus og bakterier.

Til slutt er autofagi også nyttig når cellestrukturen må gjenoppbygges raskt og ofte. Dette behovet oppstår når embryonal utvikling. Endringene som skjer i embryoets vev utvikler seg raskt nettopp på grunn av aktiv autofagi. Noen deler av cellen som har fylt sin funksjon blir dekomponert til sine komponentelementer, og nye, "mer relevante" organeller bygges fra dem. Forstyrrelse av autofagi-prosesser i embryoer fører til at utviklingen deres reduseres betydelig.

ensom samurai

Fra 2011 til nå Nobel pris i fysiologi og medisin har aldri blitt tildelt én person. Det har alltid vært noen få forskere som har vitenskapelige interesser lå i samme område. Men i tilfellet Yoshinori Ohsumi viste det seg ikke å være tilfelle. Hvorfor?

Det er usannsynlig at vi snart vil kunne finne ut det eksakte svaret på dette spørsmålet: identiteten til de nominerte og personene som nominerte dem i 2016 vil bli holdt hemmelig de neste 50 årene. Men én ting er sikkert: Da Ohsumi begynte sin forskning på autofagi, var nesten ingen interessert i det. Alle store forskere som bidro til oppdagelsen av lysosomer, autofagosomer og studiet av deres funksjoner mottok imidlertid allerede priser fra Nobelkomiteen på 1990-tallet.

Osumi satset i sin vitenskapelige karriere på et lite studert, upopulært emne og tapte ikke. Riktignok satte han seg ifølge prisvinneren ikke som mål å motta den prestisjetunge prisen. I et nylig intervju bemerket han: "Ikke alle unge spesialister vil oppnå suksess innen vitenskap, men det er definitivt verdt et forsøk." Som vi kan se, var forsøket hans vellykket.

Laster inn...Laster inn...