Голодание и аутофагия

Человек и аутофагия

Клетки человека и дрожжей имеют подобную структуру, а процессы, которые в них протекают, практически идентичны. Аутофагия – генетически заложенная способность. Запустить ее может недостаток аминокислот – органические соединения, которые встречаются в белках

Их важность доказывает то, что 20 аминокислот формирует генетический код

Недостаток следующих аминокислот запускает аутофагию:

лейцин,
метионин,
аргинин,
лизин.

Все они есть в белках только животного происхождения, то есть мясе. Поэтому, если отказаться от них и перейти на растительные белки (бобовые), то запуститься процесс аутофагии. Для человека польза будет заключаться в следующем:

потеря лишнего веса,
омоложение и замедление старения,
обновление тканей (мышечных, хрящевых, костных),
снижение рисков онкологических заболеваний,
оздоровление сердечно-сосудистой системы,
снижение рисков заболеваний нервной системы.

Чтобы усилить аутофагию, перейдите на низкоуглеводный, богатый жирами рацион

Пищевой кетогенез – это третья методика, которая поможет усилить аутофагию. Для этого вам нужно будет сократить количество углеводов без клетчатки и увеличить количество здоровых жиров в вашем рационе, наряду с употреблением белка в умеренных количествах.

По мнению Чемпа:

«Суть кетогенеза похожа на механизм аутофагии. Вы получаете множество тех же метаболических изменений и пользы, что и при голодании, хотя фактически вы не голодаете… 60-70% общего объема калорий должны поступать от полезных жиров… Белок составляет 20-30% калорий, а углеводы употребляются в количестве менее 50 г/сут… Подобные положительные изменения отмечаются у людей, в рационе питания которых углеводы не превышают 30% от общего объема калорий».

Большинство потребляют вредные жиры, такие как обработанные растительные масла, которые неизменно ухудшают ваше здоровье. Мало того, что оно обработано, в нем еще и очень высокое содержание омега-6 жиров, а избыток омега-6 жиров будет интегрироваться во внутреннюю митохондриальную мембрану, делая ее очень чувствительной к окислительному повреждению, в результате чего митохондрии будут преждевременно гибнуть.

Лучше всего, чтобы потребление омега-6 жиров составляло менее 4-5% от общего суточного количества калорий. Замените омега-6 жиры полезными жирами, такими как натуральный необработанный жир, который содержится в натуральных продуктах, например: семена, орехи, настоящее сливочное масло, оливки, авокадо или кокосовое масло.

Кроме того, важно понимать, какие углеводы мы имеем в виду, когда мы говорим о «низком их содержании», поскольку овощи – тоже «углеводы». Тем не менее, углеводы с клетчаткой (т.е

овощи) не будут толкать ваш метаболизм в неправильном направлении – на это способны только углеводы без клетчатки (имеется в виду сахар и все, что в него превращается: газированные напитки, обработанные зерновые, макаронные изделия, хлеб и печенье, например).

Еще более важно то, что клетчатка, не расщепленная сахаром, проходит по пищеварительному тракту, где ее потребляют бактерии в вашем кишечнике, и преобразуется в короткоцепочечные жиры, которые на самом деле полезны для здоровья. Если вы посмотрите на питательную ценность, указанную на упаковке обработанных продуктов, вы увидите общее количество углеводов, а это, опять же, не то, о чем мы говорим

Чтобы рассчитать вредные углеводы без клетчатки, нужно отнять граммы клетчатки от общего количества граммов углеводов, содержащихся в данном продукте. Помните, вам нужны углеводы, но все они должны быть из овощей, которые также богаты клетчаткой

Если вы посмотрите на питательную ценность, указанную на упаковке обработанных продуктов, вы увидите общее количество углеводов, а это, опять же, не то, о чем мы говорим. Чтобы рассчитать вредные углеводы без клетчатки, нужно отнять граммы клетчатки от общего количества граммов углеводов, содержащихся в данном продукте. Помните, вам нужны углеводы, но все они должны быть из овощей, которые также богаты клетчаткой.

Значение аутофагии при нормальных и патологических процессах

Аутофагия — один из способов избавления клеток от ненужных органелл, а также и организма от ненужных клеток. Особенно важна аутофагия в процессе эмбриогенеза, при так называемой самопрограммируемой клеточной гибели. Сейчас этот вариант аутофагии чаще называют каспаза-независимым апоптозом. Если эти процессы нарушаются, а разрушенные клетки не удаляются, то эмбрион чаще всего становится нежизнеспособным.

Иногда благодаря аутофагии клетка может восполнить недостаток питательных веществ и энергии и вернуться к нормальной жизнедеятельности. Напротив, в случае интенсификации процессов аутофагии клетки разрушаются, а их место во многих случаях занимает соединительная ткань. Подобные нарушения являются одной из причин развития сердечной недостаточности. Нарушения в процессе аутофагии могут приводить к воспалительным процессам, если части мёртвых клеток не удаляются.

Особенно большую (хотя и не до конца понятную) роль нарушения аутофагии играют в развитии миопатий и нейродегенеративных болезней. Так, при болезни Альцгеймера в отростках нейронов пораженных участков мозга наблюдается накопление незрелых аутофагосом, которые не транспортируются к телу клетки и не сливаются с лизосомами. Мутантные хантингтин и альфа-синуклеин — белки, накопление которых в нейронах вызывает, соответственно, болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона — поглощаются и перевариваются при шапероновой аутофагии, и активация этого процесса предотвращает образование их агрегатов в нейронах.

Польза

Аутофагия, активирующаяся за 1 день голода, приносит больше пользы, нежели вреда. В противном случае феномену не уделяли бы столь пристального внимания. 20 часовое голодание избавит организм от шлаков, токсинов, отеков и улучшит деятельность органов, систем жизнедеятельности:

Повышение иммунитета, оздоровление — голодание на чистой воде 1 день в неделю понижает риск заболеваний, помогает снять острые аллергические симптомы, устраняет запоры, изжогу, стабилизирует давление.

Омоложение — лечебное голодание собирает положительные отзывы, результаты которых содержат сведения об устранении от угрей, кожной сыпи. Ткани регенерируются быстрее, кожа становится упругой.

Помощь в борьбе с онкологическими заболеваниями – на ранних стадиях механизм аутофагии включен в список вспомогательных мероприятий, не является непосредственным способом лечения рака.

Профилактика болезни Альцгеймера – болезнь сопровождается накоплением аномальных белков (бета-амилоиды), деструктивно воздействующих на клетки головного мозга

Очищение от старых клеточных структур при помощи аутофагии предотвращает развитие слабоумия.

Потеря лишнего веса – отсутствие поступления пищи автоматически формирует дефицит дневной калорийности, что важно при похудении. Однако не стоит тешить себя иллюзиями: стрелка на весах пойдет вниз исключительно за счет вывода излишков воды из организма

Для потери жира необходимо увеличить физическую активность с помощью прогулок или тренировок в тренажерном зале, систематически поддерживать 10-15% дефицит от суточной нормы калорий.

Биологический механизм процесса

В организме человека содержатся аутофагосомы. Именно они и поглощают отходы жизнедеятельности, отслужившие элементы, вредные микроорганизмы. После того, как происходит поглощение, сама аутофагосома сливается с лизосомой клетки. в результате чего происходит расщепление всего поглощенного на ферменты. И именно они являются дальнейшим топливом для человека.

Этот процесс начал изучаться учеными еще несколько десятилетий назад. Тогда впервые было выявлено, что во время краткосрочного голодания у человека не падает уровень аминокислот, содержащихся в крови. Это являлось первым признаком того, что человек сам берет из какого-то источника структуры белка.

Но этот процесс может длится около 24 часов, как правило не более 36 часов. За этот срок аутофагии позволяет организму не затрагивать мышечную массу. Выводится исключительно гликоген и частично вода.

Как только голодание протекает дольше, мышечная масса начинает постепенно “сгорать”.

Подводя итог можно с уверенностью сказать, что сама аутофагия необходим организму, чтобы очиститься от всего “мусора” на межклеточном уровне.

Как правильно голодать, чтобы активизировать аутофагию?

Пролонгированный тип голодания

Активизировать аутофагию способны циклы пролонгированного голодания. Один цикл должен длиться два и более дня, а перерыв между циклами должен длиться минимум 7 – 8 дней. Во время перерыва питание вызывающего аутофагию человека обязано быть продуманным и сбалансированным.

Проведя многочисленные исследования, ученые доказали, что у людей, практикующих пролонгированное голодание, повысилась чувствительность злокачественных опухолей к терапии, а регулирование уровней инсулиноподобного фактора роста 1, инсулина, глюкозы заметно улучшилось.

Пролонгированное голодание приводит к снижению количества лейкоцитов в крови и массы печени. Но как только человек начинает нормально питаться, его печень восстанавливается, а в иммунной системе запускаются важные процессы возобновления.

Данный вид голодания подходит далеко не всем людям, поэтому практиковать его необходимо только под строгим контролем врача

Людям после 65 лет следует с особой осторожностью использовать этот подход, так как в этом возрасте недостаток белков может спровоцировать нежелательную потерю мышечной массы

Прерывистый тип голодания

Опыты, которые проводились на лабораторных мышах, подтвердили, что прерывистое голодание является отличной профилактикой сахарного диабета, сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, опухолевых заболеваний. У больных бронхиальной астмой людей, которые практиковали двухмесячное голодание в режиме «один день через один день», количество маркеров воспаления заметно снизилось.

Хотя прерывистое голодание не очень сочетается с общепринятой и любимой многими диетологами концепцией дробного питания (кушать понемногу, но часто), но у людей, которые часто едят, уровень инсулина в крови значительно повышается. Постепенно клетки становятся нечувствительными к инсулину, что способствует возникновению инсулеинрезистентности. Через некоторое время у такого человека может развиться сахарный диабет 2‑го типа.

Почему же рекомендации по дробному питанию потеряли свою актуальность? Было проведено несколько исследований на лабораторных мышах. Одну группу мышей кормили с интервалом в двенадцать часов, другая же группа питалась дробно и часто. Представители и первой, и второй группы получали одинаковое количество калорий в сутки. У мышей, которые пытались с интервалом в двенадцать часов, значительно улучшались циркадные ритмы, у них исчезли проблемы со сном, они меньше нервничали и раздражались, а метаболические заболевания не только не развивались дальше, но и исчезали.

Если у вас напряженный рабочий график и вы далеко не всегда успеваете пообедать, то это повод для радости, а не для печали! И старайтесь как можно реже устраивать себе перекусы в разгар рабочего дня.

Ученые утверждают, что питание с интервалами в 12 – 14 часов не только запускает процесс аутофагии, но и снижает уровень глюкозы и вредного холестерина, способствует потере жировой, но не мышечной массы тела. Если же голодать с вечера до утра 13 и более часов, то риск возникновения рака молочной железы уменьшается в несколько раз!

Как помочь телу

При голодании клетки начинают брать не внешние стройматериалы, поступающие от еды, а забирать к себе внутренние резервы. В этом состоянии происходит переработка самих себя. А попутно выбрасывается “мусор” в виде токсинов, переработанных элементов, шлаков, вредных составляющих. Все, что было получено полезное, идет на дальнейшее развитие и становление структур и систем тела.

Отказ от пищи должен быть в пределах разумного. Иначе происходит массированная дегенерация.

Чтобы этого не допустить необходимо придерживаться 2 основных режимов приема пищи:

голодание интервальное или прерывистое – суть заключается в том, чтобы держать тело без пищи на протяжении одних суток, затем 2 дня питаться в нормальном режиме с повторением цикла;
длительное (пролонгированное) голодание потребует обходиться без пищи на протяжении двух и более дней, с повтором цикла только после недельного отдыха.

Прерывистое голодание

Как только человек на небольшой отрезок времени исключил прием пищи у него наблюдается:

улучшение ментальных (когнитивных) функций и навыков;
интенсивность нарастания нейронов становится более ярко выраженной;
ткани становятся чувствительнее к воздействию инсулина;
определенные виды воспалительных заболеваний и отклонений в организме способны приостанавливаться;
иммунитет укрепляется;
клетки крови регенерируются быстрее;
белые кровяные тельца увеличиваются в количестве.

Опыты, которые ученые ставили над животными, подтвердили следующее действие прерывистого процесса голодания:

нормализовалось артериальное давление;
сокращалась интенсивность проявления сердечно-сосудистых заболеваний
нейродегенеративные состояния становились легче;
постепенно нормализовывался рост некоторых видов опухолей.

Длительное воздержание от приема пищи

Что касается более длительного воздержания от пищи, то оно также способствовало активированию очищения организма. Подопечные, которые голодали двое суток и более, обнаруживали:

Высокую чувствительность онкологических заболеваний к медикаментозной терапии. Контроль над уровнем глюкозы, инсулиноподобного фактора роста и самого инсулина. Масса печени уменьшалась, что приводило к снижению количества лейкоцитов – это имело негативный эффект, который устранялся сразу же, как только возобновлялся привычный режим приема пищи. И при этом сразу происходило мощнейшее восстановление в структурах иммунной системы. печени.

Но из-за недостаточной исследовательской базы пролонгированое голодание необходимо осуществлять исключительно под жестким контролем врача. Особо тщательно и взвешено необходимо подходить Поэтому, если возрастная категория находится в интервале 65+. Это обусловлено тем, что со старением организм меньше вырабатывает белковых структур. А это, в свою очередь, может привести к нежелательной потере мышечной массы со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Можно ли запустить аутофагию и как ее контролировать

Один из доводов сторонников голодания во имя запуска аутофагии заключается в том, что исследователи процессов старения признают клеточное голодание (или клеточный стресс) важнейшим моментом в срабатывании механизма, препятствующему старению. Но тогда возникает простой вопрос: почему же мы все-таки стареем?

На самом деле, наука до сих пор не может выявить абсолютно все механизмы, связанные со старением организма. Как показывают многочисленные исследования, механизмы, интенсифицирующие процесс аутофагии, действительно влияют на продолжительность жизни. Однако они могут как увеличивать его, так и замедлять!

Возможно ли вообще это измерить? И кто вообще может однозначно сказать, что вы, к примеру, достаточно поголодали, простимулировав процесс аутофагии так, что принесли вашему организму пользу, но не вред?

С этой точки зрения интересны исследования ученых, затрагивающие сферу образования и развития онкологических болезней. Причем не только иностранных, но и, к примеру, ученых Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина при Российской академии медицинских наук.

И в рамках
ученые пришли к пониманию того, что аутофагия (наряду с такими процессами, как некроз, кератинизация и апоптоз) является частью так называемой программируемой клеточной гибели. Иными словами, могут быть созданы определенные условия, при которых клетка не очищает саму себя, а буквально погибает.

Если сильно упростить все вышесказанное, можно сказать, что умеренная аутофагия способствует выживанию клетки, а сильная аутофагия
провоцирует ее уничтожение. Но ведь это явление может стать решающим в деле борьбы с раковыми опухолями, так как гибель раковых клеток будет способствовать выживанию организма?

6 типов интервального голодания, чтобы быстро похудеть. Выберите свой

В теории это звучит именно так. Однако на практике никто не поручится за то, что в данном конкретном случае заболевания голодание приведет к тому, что при сильной аутофагии начнут отмирать именно раковые клетки, а здоровые клетки никак не отреагируют на этот процесс.

Очевидно, чтобы запустить механизм сильной аутофагии в определенных клетках, необходимо воздействовать только на данную область
(к примеру, посредством регулировки количества аминокислот в клетке).

А кто из нормальных образованных и порядочных людей возьмет на себя смелость утверждать, что голодание в течение двоих суток
способно вызвать сильную аутофагию пораженных клеток, но при этом никак не скажется на здоровых клетках?

Получается, что в других клетках данный механизм надо подавлять? Ну что же, как показывают различные исследования, подавление интенсивности естественного процесса аутофагии на длительный период времени запускает так называемый процесс канцерогенеза. Иными словами, происходит зарождение и развитие раковой опухоли.

Ирония заключается также и в том, что раковые клетки способны выжить даже в условиях самой жесткой аутофагии. И это все – в условиях дефицита питательных веществ, кислородного голодания и даже при химиотерапии. Но за счет чего они выживают, спросите вы?

Одна из ролей аутофагии в нашем организме (как и в организме млекопитающих) – потенциально терапевтическая. К примеру, разрушение и переработка так называемого тау-белка, усугубляющего болезнь Альцгеймера, происходит благодаря механизму аутофагии.

Немалую положительную роль играет аутофагия в защите организма при распространении таких опаснейших заболеваний, как туберкулез или даже брюшной тиф. При этом стимуляция аутофагии действительно возможна при создании для клетки определенных стрессовых условий.

Однако утверждать, что при любом заболевании необходимо просто-напросто простимулировать процесс аутофагии (и делается это голодом!), глупо и антинаучно. Все еще не верите? Что же, вот вам еще несколько отличных способов простимулировать аутофагию (причем не голодая):

А вот результаты одного исследования, которые наверняка вызовут у вас интерес. Оказывается, так называемая стимуляция процесса аутофагии может запустить механизмы различных сердечно-сосудистых заболеваний. Вы все еще хотите стимулировать аутофагию?

Как запустить аутофагию без голодания

Не все готовы отказаться от пищи, поэтому есть и более щадящие, хоть и не такие эффективные методы запуска аутофагии. Уже указывалось про роль в этом процессе белков животного происхождения. Нв время можно отказаться от мяса и молочных продуктов, то есть стать вегетарианцем. При этом можно употреблять в пищу все виды бобовых, которые богаты растительным белком.

Также рекомендуется употреблять в пищу ряд продуктов: горькие огурцы, грейпфруты, зеленый чай, карри, бурый рис, орехи, рыба. Они содержат в себя вещества, которые запускают аутофагию в результате химических реакций. Не рекомендуется использовать в этих же целях медикаментозные препараты, так как надежных исследований в этом поприще еще не было.

Выбрать необходимые продукты, а также сравнить цены удобно на Price.ua

Процесс запускания механизма голодание и аутофагии

Йосинори Осуми получил Нобелевскую премию не за тот факт, что сам процесс голодания достаточно полезен человеку и служит помощником в очищении. А за механизмы действия при таком состоянии.

Стоит отметить, что поедание клетками своих собственных продуктов распада и продуктов распада вирусов и бактерий происходит в организме непрерывно, на протяжении всей жизни человека. И это не просто очистка – это важный жизненный цикл.

Человеческое тело состоит из самых разнообразных органов – кожи, печени, легких, сосудов, крови, лимфы, мышц, костей, хрящей и других. И все они периодически обновляются.

Необходимо понимать, что каждую секунду миллионы и миллионы клеток умирают и заменяются новыми. На протяжении одних суток в человеческом теле умирает и заменяется новой каждая 130 – 150 клетка. То есть за год весь организм полностью обновляется 3-4 раза.

Именно поэтому, очиститься полностью за один раз или на протяжении определенного периода, просто невозможно. Это циклическое действие, которое постоянно активно.

А что касается голодания, да она просто активизирует скорость аутофагии. Именно этим процессом и механизмом можно объяснить тот факт, что у человека, который находится в состоянии голода в первую очередь выводятся токсины. Расщепление жиров происходит гораздо позже.

Как быстро процесс голодания запускает аутофагию

Многие задаются вопросом – как быстро после начала голодания запустится процесс обновления и очищения.

Самый большой секрет заключается в том, что никто не даст однозначного ответа, насколько быстро лечебное голодание даст видимый результат.

Трудно ответить, где та грань между уничтожением мусора и вредных составляющих и потреблением, и переработкой здоровых клеток тела.

Существует только одно верное убеждение – чем чаще прием пищи, тем процесс аутофагии более базовый. Чем реже принимается еда, тем активнее работают органы тела с точки зрения самопоедания.

В случае, когда этот естественный природный процесс нарушается, у человека возникают метаболический дисбаланс.

Как предотвратить заболевание

Самоочищение нельзя назвать вредным или полезным состоянием. В первую очередь это касается онкологии. Ведь многие возлагают надежды на это и думают, что смогут исцелиться.

Но важно осознавать – эффект, с одной стороны, может быть положительный. Клетки, пораженные онкологией, могут быть уничтожены

С другой стороны, вызвать прогрессирование болезни.

Такое же двоякое влияние можно обнаружить и на заболевания сердца. Например, если стадия ранняя и болезнь еще не успела перейти в запущенную форму, то аутофагия может вывести токсины и восстановить структуру тканей.

Но если уже изменения запущенные, то скорее всего очищение и голод лишь только больше повредит клеточной структуре.

Результаты

Пустой желудок способствует тому, что прочищается голова. Ограничивая себя в еде, можно заметить, насколько проще становиться думать. Все это благодаря ускорению когнитивных реакций и улучшению работы нервных окончаний.

Замечается, что опухоли становятся чувствительнее к терапии, а ткани — к инсулину. Это незаменимо для диабетиков и онкобольных.

Голодание снижает давление и ЧСС, стимулирует иммунную систему, улучшает состав крови.

Нельзя не сказать о потере лишнего веса. Во время голодания включаются не только процессы аутофагии, но и сжигания жировой ткани, что приводит к похудению. При этом вес не возвращается, так как он был правильно сожжен.

Усиление аутофагии с помощью упражнений

Как объясняют на сайте Greatist:

«Ваши клетки создают мембраны, которые охотятся на остатки мертвых, больных или изношенных клеток; они пожирают эти остатки, раздирая их на части; а полученные молекулы используют для создания энергии или образования новых частей клетки».

Доктор Колин Чемп, профессиональный лучевой терапевт и доцент медицинского центра Университета Питтсбурга объясняет это так:

«Считайте это врожденной программой утилизации нашего организма. Благодаря аутофагии, мы более эффективно избавляемся от дефектных частей, останавливаем раковые новообразования, а также прекращаем такие нарушения метаболизма, как ожирение и диабет».

Усиливая процесс аутофагии в своем организме, вы уменьшаете воспаление, замедляете процесс старения и оптимизируете биологическую функцию.

Аутофагия возникает в ответ на стресс. Спорт – это один из способов усилить процесс аутофагии. Как вы, наверное, знаете, физические упражнения создают мягкие повреждения мышц и тканей, которые затем восстанавливатся вашим организмом, тем самым делая тело сильнее.

Упражнения также помогают избавится от токсинов в процессе потения, что полезно для любой программы детоксикации. Многие считают физическую нагрузку главным фактором, способствующий эффективной детоксикации.

Доктор Джордж Ю, например, который принимал участие в клинических исследованиях по содействию детоксикации у людей после войны в Персидском заливе, рекомендует использовать сочетание упражнений, сауны и добавок с ниацином, чтобы максимально вывести токсины через кожу.

Физические упражнения – это очень важный аспект, благодаря которому происходит расширение кровеносных сосудов и увеличение кровотока.

Виды

Выделяется два основных вида однодневного голодания – на воде и сухое. По продолжительности – прерывистое и пролонгированное.

На воде

Рекомендуется практиковать однодневное голодание на воде новичкам и в случае отсутствия противопоказаний. При возникновении чувства голода можно обмануть желудок, выпив теплую воду.

Практикующие водное голодание люди предлагают два варианта относительно объема употребляемой жидкости:

отсутствие ограничений;
3 литра небольшими дозировками в течение дня.

Схема выбирается индивидуально. При остром приступе голода в воду разрешается добавить сок лайма или лимона.

Сухое

Исключение воды, пищи и даже полосканий рта водой, ванных процедур. Применять однодневное сухое голодание рекомендуется после проверки сил на воде

Важно быть уверенным в собственных психологических возможностях и физическом здоровье, поскольку потребуется немалая выдержка

Избежать срывов поможет:

прогулки на свежем воздухе, досуг вне дома;
оптимизация расписания на день, чтобы не зацикливаться на ограничениях в рационе;
не посещать места общественного питания;
минимизировать стрессовые ситуации.

Сухие дни применяются также в бодибилдинге для активации жиросжигания и замещения адипоцитов. Работает при соблюдении правил:

систематическое проведение голоданий;
непрерывный тренировочный процесс, включающий кардио тренировки, силовую нагрузку;
достаточное количество мышечной и жировой массы.

Максимальная продолжительность сухого голодания – 1 день, чтобы избежать ацидотического криза.

Прерывистое

Схема прерывистого голодания:

1 сутки без еды;
1-2 суток привычного питания.

Прерывистая схема отказа от пищи способствует:

активации нейронных связей;
улучшению когнитивных (познавательных) функций;
снижению артериального давления;
повышению чувствительности к инсулину;
предотвращению воспалительных реакций.

Пролонгированное

Схема пролонгированного голодания:

2 суток голодания;
7 суток привычного питания.

Возобновление питания после столь длительного голодания приводит к мощной регенерации. Обязательно рекомендуется поддерживать питьевой режим, отслеживать ощущения и прервать цикл при серьезном ухудшении самочувствия.

Прокариоты как многоклеточные организмы

На сегодня собрано достаточно данных о том, что в природе прокариоты существуют не в виде изолированных клеток, а в виде сложных микробных сообществ . Впервые эта смелая идея была выдвинуты в 80-х годах ХХ века, а сегодня она подкреплена солидной экспериментальной базой. Природные колонии прокариот имеют аналог эндокринной сигнализации внутри сообщества (например, чувство кворума ), дифференциацию клеток на специализированные подвиды, а также сложные паттерны коллективного поведения (совместная охота, коллективное переваривание добычи, коллективная устойчивость к антибиотикам и т.п.). Аутофагия как характеристика дифференцированных сообществ вполне может стать еще одним пунктом в этом списке.

Если бактериальная колония — это единая биосистема, то элементом ее будет служить единичная бактерия. Аналогично эукариотической органелле, прокариотическая клетка может рассматриваться как простейший элемент бактериального сообщества, окаймленный мембраной (и клеточной стенкой). Такое предположение ведет к интересному выводу: аутофагию нужно искать не внутри бактериальной клетки, а внутри бактериальной колонии. Действительно, «аутофагические» процессы хорошо известны у прокариотических колоний, правда под другими названиями — бактериальный каннибализм, бактериальный альтруизм, аутолиз или запрограммированная клеточная смерть . Бактериальный каннибализм впервые был описан как ответ бактериальной колонии на нехватку питательных веществ (см. врезку). Биологический механизм, запускающий аутофагию в этом случае, обнаружен у многих видов бактерий — это так называемая токсин-антитоксиновая система. Суть ее состоит в том, что при голодании колония лизирует («переваривает») часть своих клеток для того, чтобы остальные бактерии получили достаточно пищи для выживания. Таким образом колония переживает нехватку ресурсов или внешние неблагоприятные условия.

Для простоты описания мы введем термин протофагия как собирательный синоним процессов бактериального каннибализма, альтруизма, аутолиза и запрограммированной клеточной смерти. Прокариотическое сообщество представляет собой целостную биосистему, которая в случае необходимости перерабатывает часть себя для поддержания стабильности. При протофагии аутофагосомой (мембранной везикулы с продуктами деградации) служит сама прокариотическая клетка. Протофагия во многом схожа с аутофагией у эукариот (рис. 1):

оба процесса оперируют «везикулами» аналогичного размера (размер бактерии примерно равен размеру митохондрии или пероксисомы);
и про-, и аутофагия активируются подобными сигналами (голодание или стресс);
оба процесса осуществляются по одному и тому же принципу (регулируемое потребление биосистемой своей части);
оба процесса служат общей цели (выживание биосистемы в условиях стресса и поддержание ее гомеостаза).

Рисунок 1. Принципиальная похожесть протофагии и аутофагии.

Рисунок 2. Аналогичная роль протофагии и аутофагии в активации иммунного ответа.

Как стимулировать аутофагию

Когда и где работает аутофагия? Аутофагия на некотором уровне постоянно активна во всех клетках, но усиливается в ответ на стресс или лишение питательных веществ (голодание). Это означает, что для активации аутофагии можно использовать «хорошие стрессоры», такие как физические упражнения и временное ограничение калорий. Обе эти стратегии связаны с такими преимуществами, как контроль веса и замедление многих возрастных заболеваний.

Голодание

Это довольно простая концепция для активации процессов аутофагии: вы воздерживаетесь от еды в течение определенного периода времени (можно пить воду).

Краткосрочное голодание – это тип циклического голодания, который предполагает ограничение приема пищи на некоторое время. Существует много разных форм краткосрочного голодания, которыми вы можете стимулировать аутофагию, например, голодание через день или ограничение ежедневного каллоража.

Как долго вам нужно голодать для аутофагии? Исследования показывают, что голодание в течении 24-48 часов самое эффективное для многих людей, но это подходит не всем, нужно согласовывать с доктором.

Более простой и не менее эффективный способ – голодание 12-14 часов. Если вы обычно заканчиваете ужин в 6 или 7 часов вечера, то постарайтесь не есть, по крайней мере, до 7 утра следующего дня, или даже до 11-12 часов.

Физические упражнения

Другой «позитивный стресс», который может вызвать аутофагию, это физическая нагрузка. Недавние исследования, обнародованные Национальным центром биотехнологической информации США, показали, что упражнения вызывают аутофагию в органах, участвующих в регуляции обмена веществ, таких как мышцы, печень, поджелудочная железа и жировая ткань.

Физические упражнения очень полезны, но на самом деле – это форма стресса, поскольку они разрушают ткани, заставляя их реконструироваться и укрепляться. Не совсем ясно, сколько физнагрузки необходимо для усиления аутофагии, но очевидно, что интенсивность и нагрузка должна быть высокой. Если говорить о скелетной и сердечной мышечной ткани, всего 30 минут упражнений могут быть достаточными для запуска аутофагии.