Επαναφορά της λειτουργίας νεανικών κυττάρων μέσω Autophagy
Με την ηλικία, τα εσωτερικά των κυττάρων μας συσσωρεύουν κατεστραμμένες πρωτεΐνες και άλλα υπολείμματα που επηρεάζουν τη νεανική λειτουργία.
Οι άνθρωποι είναι εξοπλισμένοι με μια ενσωματωμένη διαδικασία που απομακρύνει αυτά τα τοξικά απόβλητα για να δημιουργήσει χώρο για υγιή εσωτερική αναγέννηση.
Αυτή η φυσική διαδικασία φύλαξης κυττάρων ονομάζεται αυτοφαγία.
Η αυτοφαγία μειώνεται με την ηλικία και την κακή διατροφή, προκαλώντας τα κύτταρα να καταστρέφονται με αυξανόμενο ρυθμό.2
Μελέτες σε ζώα δείχνουν ότι η διέγερση της αυτοφαγίας οδηγεί σε βελτιώσεις στη διάρκεια ζωής και αυξημένη μακροζωία.3-5
Οι επιστήμονες στο Life Extension®, σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα Insilico Medicine, εντόπισαν δύο φυτικά εκχυλίσματα που διεγείρουν την αυτοφαγία.
Τι είναι η αυτοφαγία?
Κάθε κύτταρο στο σώμα περιέχει πρωτεΐνες και άλλα συστατικά που εξυπηρετούν ζωτικούς μεταβολικούς σκοπούς, από τη ρύθμιση της κυτταρικής λειτουργίας έως τη διευκόλυνση των βιοχημικών αντιδράσεων.
Όταν είμαστε νέοι, τα μηχανήματα εσωτερικών κυττάρων και η ενσωματωμένη διαδικασία καθαρισμού (αυτοφαγία) λειτουργούν στην κορυφαία απόδοση. Αυτό επιτρέπει στα νεότερα κύτταρα να καθαρίζουν τα μεταβολικά τους απόβλητα.
Ο κυριολεκτικός ορισμός της αυτοφαγίας είναι η αυτοφαγία. Σε αυτή τη διαδικασία, το κύτταρο καταναλώνει και διασπά τα παλιά κυτταρικά μέρη και συντρίμμια.
Αυτή η φυσιολογική διαδικασία αυτοφαγίας υποστηρίζει τη λειτουργία του υγιούς ιστού και προάγει τη γενική υγεία.
Αλλά η γήρανση και η κακή διατροφή συμβάλλουν σε χαμηλότερα ποσοστά αυτοφαγίας.1,4
Καθώς η αυτοφαγία επιβραδύνεται, τα μεταβολικά απόβλητα και οι τοξίνες συσσωρεύονται. Αυτή η επιβράδυνση θέτει σε κίνδυνο τη βέλτιστη κυτταρική λειτουργία.
Το αποτέλεσμα είναι ότι η υγεία και η λειτουργία των κυττάρων μειώνονται γρήγορα. Αυτή η παρακμή της αυτοφαγίας έχει συνδεθεί με πολλές ασθένειες μεγαλύτερης ηλικίας.4,6-10
Η ενίσχυση της αυτοφαγίας παρατείνει την υγιή διάρκεια ζωής
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες που ερευνούν τρόπους για να μεγιστοποιήσουν τη διάρκεια ζωής και να μειώσουν τον κίνδυνο χρόνιων ασθενειών επικεντρώνονται όλο και περισσότερο στην αυτοφαγία.4,6-9
Σε αρκετές μελέτες σε ζώα, η διέγερση της αυτοφαγίας οδήγησε σε αυξημένη μακροζωία.3-5
Μια μελέτη ενεργοποίησε την αυτοφαγία σε ποντίκια αλλάζοντας την γονιδιακή έκφραση. Η διάρκεια ζωής αυτών των ποντικών επεκτάθηκε κατά μέσο όρο 17,2%.5
Αυτό θα ισοδυναμούσε με την αύξηση της μέσης ανθρώπινης διάρκειας ζωής στις ΗΠΑ από 78,5 χρόνια σε 92 χρόνια.
Αυτά τα ζώα δεν ζούσαν περισσότερο. Alsoταν επίσης πιο υγιείς.
Διατηρούσαν χαμηλότερο σωματικό βάρος από τα κανονικά ποντίκια σε μεγαλύτερη ηλικία. Είχαν αυξημένη ευαισθησία στην ινσουλίνη, υποδεικνύοντας βελτιωμένη μεταβολική υγεία. Και είχαν καλύτερη φυσική λειτουργία.
Όταν οι επιστήμονες ανέστειλαν τη διαδικασία της αυτοφαγίας, όλα αυτά τα ευεργετικά αποτελέσματα εξαφανίστηκαν. Αυτό δείχνει ότι η διέγερση της αυτοφαγίας ήταν ο παράγοντας που ευθύνεται για τη βελτίωση της υγείας και της μακροζωίας.
Τρόποι τόνωσης της αυτοφαγίας
Η έρευνα έχει δείξει ότι σε περιόδους διαλείπουσας νηστείας ή θερμιδικού περιορισμού, όταν τα θρεπτικά συστατικά είναι λιγοστά, τα κύτταρα ενεργοποιούν την αυτοφαγία από μόνα τους.11,12
Η σωματική άσκηση διεγείρει επίσης την αυτοφαγία.13
Σε κυτταρικό επίπεδο, δύο ρυθμιστικές πρωτεΐνες παίζουν βασικό ρόλο στον έλεγχο της αυτοφαγίας: mTOR και AMPK.
Η πρωτεΐνη mTOR λειτουργεί ως αισθητήρας θρεπτικών συστατικών. Όταν η θερμιδική πρόσληψη είναι υψηλή και τα θρεπτικά συστατικά είναι άφθονα, το mTOR ενεργοποιείται και κλείνει την αυτοφαγία.14 Η παρεμπόδιση της υπερβολικής δραστηριότητας mTOR, από την άλλη πλευρά, μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη αυτοφαγία (απομάκρυνση αποβλήτων κυττάρων).
Λέγοντας διαφορετικά, η συνεχής κατανάλωση θερμίδων στερεί στα γηρασμένα κύτταρα την ικανότητα καθαρισμού του σπιτιού μέσω αυτοφαγίας. Η νηστεία 16-18 ώρες τις περισσότερες ημέρες μπορεί να διευκολύνει την αυτοφαγία, αλλά οι περισσότεροι άνθρωποι χρειάζονται βοηθητική υποστήριξη με τη μορφή φαρμάκων ή θρεπτικών συστατικών που καταστέλλουν την περίσσεια mTOR.
Το AMPK είναι ενεργοποιητής της αυτοφαγίας. Η διέγερση του AMPK έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνει τη μεταβολική υγεία και τη διάρκεια ζωής.14-16
Χρησιμοποιώντας αυτή τη γνώση, οι επιστήμονες ξεκίνησαν να ανακαλύψουν αποτελεσματικούς τρόπους για να τονώσουν την αυτοφαγία.
- Η αυτοφαγία είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιούν τα κύτταρα για να αφαιρέσουν παλιά και κατεστραμμένα μέρη και να τα αντικαταστήσουν με νέα. Αυτό βοηθάει τα κύτταρα να είναι καθαρά από συντρίμμια, νεανικά και πλήρως λειτουργικά.
- Με την ηλικία έρχεται η μείωση της αυτοφαγίας, σε συνδυασμό με την αύξηση των συσσωρευμένων βλαβών, επιταχύνοντας τη διαδικασία γήρανσης και αυξάνοντας τον κίνδυνο για πολλές χρόνιες ασθένειες.
- Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει δύο θρεπτικά συστατικά που μπορούν να διεγείρουν την αυτοφαγία: τη φλαβονοειδή λουτεολίνη και την πιπερλογκουμίνη, μια ένωση που απομονώνεται από το φυτό της μακράς πιπεριάς.
- Λειτουργώντας με αλληλεπικαλυπτόμενους και διακριτούς τρόπους, αυτά τα θρεπτικά συστατικά μπορούν να βοηθήσουν στη διατήρηση των κυττάρων από τα συντρίμμια και να λειτουργήσουν για την προαγωγή καλύτερης υγείας.
Δουλεύοντας με προηγμένη τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης (AI), επικεντρώθηκαν σε δύο θρεπτικά συστατικά, τη λουτεολίνη και την πιπερλογκουμίνη.
Η κυτταρική γήρανση συμβάλλει σημαντικά στη διαδικασία γήρανσης. Τα γηρασμένα κύτταρα έχουν γίνει παλιά και δυσλειτουργικά, αλλά αρνούνται να πεθάνουν για να δημιουργήσουν χώρο για νέα, υγιή κύτταρα.
Οι ενώσεις που ονομάζονται σενολυτικά μπορούν να αφαιρέσουν αυτά τα επιβλαβή κύτταρα από τους ιστούς.
Μια αποτελεσματική σενολυτική προσέγγιση είναι ένας εβδομαδιαίος συνδυασμός κερκετίνης, θεαφλαβινών και απιγενίνης, μαζί με την πρόσφατα βιοδιαθέσιμη φισετίνη.
Η χρήση σενολυτικών και θρεπτικών συστατικών που ενεργοποιούν την αυτοφαγία είναι ένας τρόπος για να βοηθήσετε στην καταπολέμηση της γήρανσης.
Η αυτοφαγία βοηθά στη διατήρηση των κυττάρων υγιή και δυνητικά σε λειτουργία για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, ενώ τα σενολυτικά απαλλάσσονται από τα κύτταρα που έχουν ήδη υποστεί βλάβη.
Αυτές οι παρεμβάσεις μπορεί να βοηθήσουν στη διατήρηση των ιστών σε μορφή αιχμής και να αποτρέψουν επιδείνωση και ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία.
Κάθε ένα έχει αποδειχθεί ότι προκαλεί αυτοφαγία ξεχωριστά μέσω αλληλεπικαλυπτόμενων και διακριτών μηχανισμών.
Η λουτεολίνη προστατεύει τον εγκέφαλο και το σώμα
Η λουτεολίνη ανήκει στη φλαβονοειδή ομάδα θρεπτικών συστατικών των φυτών. Βρίσκεται σε πολλά φρούτα, λαχανικά και βότανα, όπως μπρόκολο, μαϊντανό και θυμάρι.
Έχει αποδειχθεί ότι η λουτεολίνη αυξάνει τη δραστηριότητα της AMPK και αναστέλλει τη σηματοδότηση του mTOR.17-20 Το σωρευτικό αποτέλεσμα είναι ότι η αυτοφαγία ενεργοποιείται και ο κυτταρικός μεταβολισμός βελτιώνεται.
Σε ζώα και κυτταρική καλλιέργεια, η θεραπεία με λουτεολίνη έχει αποδειχθεί ότι προστατεύει τον εγκέφαλο, την καρδιά και τα δοκιμασμένα κύτταρα.21-29
Για παράδειγμα, τα ζώα με εγκεφαλική βλάβη τα πήγαν καλύτερα από τα αντίστοιχα που δεν έλαβαν θεραπεία όταν τους χορηγήθηκε λουτεολίνη.27
Η αυτοφαγία ενεργοποιήθηκε, η φλεγμονή μειώθηκε και η συνολική έκβαση και η ανάρρωση από τον τραυματισμό βελτιώθηκαν.
Το Piperlongumine διατηρεί τα κύτταρα νεανικά
Το Piperlongumine είναι μια ένωση που απομονώνεται από το φυτό του μακρού πιπεριού.
Όπως και η λουτεολίνη, η πιπερλογκουμίνη έχει αποδειχθεί σε μελέτες σε ζώα και κυτταροκαλλιέργεια ότι ενεργοποιεί την αυτοφαγία αναστέλλοντας τη σηματοδότηση mTOR.30,31 Υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι ενεργοποιεί την AMPK.32
Αλλά η πιπερλογκουμίνη ενθαρρύνει την αυτοφαγία με άλλο τρόπο διαφορετικό από τη λουτεολίνη.
Μια πρωτεΐνη γνωστή ως μπεκλίνη-1 είναι ένας κρίσιμος ενεργοποιητής της αυτοφαγίας. Μια άλλη πρωτεΐνη, που ονομάζεται Bcl-2, συνδέεται με την μπεκλίνη-1 και εμποδίζει την ικανότητά της να ξεκινήσει την αυτοφαγία.
Η πιπερλογκουμίνη προκαλεί την απελευθέρωση μπεκλίνη-1 από το Bcl-2, επιτρέποντάς της να ενεργοποιήσει την αυτοφαγία.30
Η λουτεολίνη και η πιπερλογκουμίνη υπόσχονται τη μεγιστοποίηση της υγιούς αυτοφαγίας, την αναζωογόνηση των κυττάρων και τη διατήρηση της βέλτιστης λειτουργίας τους.
Περίληψη
Η αυτοφαγία μειώνεται με την ηλικία και την κακή διατροφή, προκαλώντας τα κύτταρα να κατακλύζονται από βλάβες και μεταβολικά απόβλητα με αυξανόμενο ρυθμό. Αυτό οδηγεί σε επιτάχυνση της γήρανσης και αυξημένο κίνδυνο για χρόνιες ασθένειες.
Η διέγερση της αυτοφαγίας μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη αυτής της ολίσθησης στα γηρατειά, βελτιώνοντας την υγεία και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής των ζώων.
Οι επιστήμονες της ομάδας Insilico Medicine σε συνεργασία με το Life Extension® βρήκαν δύο θρεπτικά συστατικά που ενεργοποιούν την αυτοφαγία: τη λουτεολίνη και την πιπερλογκουμίνη.
Με αλληλεπικαλυπτόμενους και διακριτούς τρόπους, διεγείρουν την ωφέλιμη αυτοφαγία. Μαζί, μπορούν να βοηθήσουν στη διατήρηση της νεανικής λειτουργίας των κυττάρων για βελτιωμένη υγεία.
Η ανακάλυψη νέων φαρμάκων και θρεπτικών συστατικών διαρκεί συχνά χρόνια. Η Insilico Medicine δημιούργησε μια αλλαγή παραδείγματος χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνητή νοημοσύνη που μειώνει το χρόνο ανάπτυξης και το κόστος αναλύοντας χιλιάδες σημεία δεδομένων για τον εντοπισμό θρεπτικών συστατικών που μειώνουν τους παράγοντες γήρανσης.
Με περισσότερους από 120 επιστήμονες, η ομάδα Insilico Medicine χρησιμοποιεί τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης για να εντοπίσει ενώσεις για να παρακάμψει τις επιβλαβείς διαδικασίες γήρανσης.
Μια μοναδική πτυχή της έρευνας του Insilico για τα διαιτητικά συστατικά αναφέρεται ως «γεροπροστατευτικά» που μιμούνται τη νεαρή, υγιή κατάσταση σηματοδότησης σε παλαιότερους ανθρώπινους ιστούς. Αυτή η έρευνα επέτρεψε στο Insilico να εντοπίσει θρεπτικά συστατικά που στοχεύουν παράγοντες γήρανσης όπως η γήρανση των κυττάρων, η υποβάθμιση της υγείας των βλαστικών κυττάρων και η μειωμένη αυτοφαγία. Αυτοί οι «γεροπροστατευτές» με βάση τα θρεπτικά συστατικά παρέχουν δεδομένα που βασίζονται στην έρευνα για να δημιουργήσουν σκευάσματα που ευνοούν τη μακροζωία και την αύξηση της διάρκειας ζωής.
Εκτός από την ανακάλυψη θρεπτικών συστατικών, η Insilico συνεργάζεται με την παγκόσμια φαρμακευτική και βιοτεχνολογία για να ανακαλύψει νέες θεραπείες για τη θεραπεία του καρκίνου, της ανοσολογικής δυσλειτουργίας και της γήρανσης.
Υλικό που χρησιμοποιείται με άδεια Life Extension. Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται.
- Cuervo AM, Bergamini E, Brunk UT, et al. Autophagy and aging: the importance of maintaining “clean” cells. Autophagy. 2005 Oct-Dec;1(3):131-40.
- Martinez-Lopez N, Athonvarangkul D, Singh R. Autophagy and aging. Adv Exp Med Biol. 2015;847:73-87.
- Fernandez AF, Sebti S, Wei Y, et al. Disruption of the beclin 1-BCL2 autophagy regulatory complex promotes longevity in mice. Nature. 2018 Jun;558(7708):136-40.
- Hansen M, Rubinsztein DC, Walker DW. Autophagy as a promoter of longevity: insights from model organisms. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018 Sep;19(9):579-93.
- Pyo JO, Yoo SM, Ahn HH, et al. Overexpression of Atg5 in mice activates autophagy and extends lifespan. Nat Commun. 2013;4:2300.
- Abdellatif M, Sedej S, Carmona-Gutierrez D, et al. Autophagy in Cardiovascular Aging. Circ Res. 2018 Sep 14;123(7):803-24.
- Nakamura S, Yoshimori T. Autophagy and Longevity. Mol Cells. 2018 Jan 31;41(1):65-72.
- Ren J, Zhang Y. Targeting Autophagy in Aging and Aging-Related Cardiovascular Diseases. Trends Pharmacol Sci. 2018 Dec;39(12):1064-76.
- Wong SQ, Kumar AV, Mills J, et al. Autophagy in aging and longevity. Hum Genet. 2020 Mar;139(3):277-90.
- Xie Z, Klionsky DJ. Autophagosome formation: core machinery and adaptations. Nat Cell Biol. 2007 Oct;9(10):1102-9.
- Madeo F, Carmona-Gutierrez D, Hofer SJ, et al. Caloric Restriction Mimetics against Age-Associated Disease: Targets, Mechanisms, and Therapeutic Potential. Cell Metab. 2019 Mar 5;29(3):592-610.
- Mattson MP, Moehl K, Ghena N, et al. Intermittent metabolic switching, neuroplasticity and brain health. Nat Rev Neurosci. 2018 Feb;19(2):63-80.
- Vainshtein A, Hood DA. The regulation of autophagy during exercise in skeletal muscle. J Appl Physiol (1985). 2016 Mar 15;120(6):664-73.
- Kim J, Kundu M, Viollet B, et al. AMPK and mTOR regulate autophagy through direct phosphorylation of Ulk1. Nat Cell Biol. 2011 Feb;13(2):132-41.
- Burkewitz K, Weir HJ, Mair WB. AMPK as a Pro-longevity Target. Exp Suppl. 2016;107:227-56.
- Li Y, Chen Y. AMPK and Autophagy. Adv Exp Med Biol. 2019;1206: 85-108.
- Ou HC, Pandey S, Hung MY, et al. Luteolin: A Natural Flavonoid Enhances the Survival of HUVECs against Oxidative Stress by Modulating AMPK/PKC Pathway. Am J Chin Med. 2019;47(3): 541-57.
- Wang Q, Wang H, Jia Y, et al. Luteolin reduces migration of human glioblastoma cell lines via inhibition of the p-IGF-1R/PI3K/AKT/mTOR signaling pathway. Oncol Lett. 2017 Sep;14(3):3545-51.
- Zhang L, Han YJ, Zhang X, et al. Luteolin reduces obesity-associated insulin resistance in mice by activating AMPKalpha1 signalling in adipose tissue macrophages. Diabetologia. 2016 Oct;59(10):2219-28.
- Zhang X, Zhang QX, Wang X, et al. Dietary luteolin activates browning and thermogenesis in mice through an AMPK/PGC1alpha pathway-mediated mechanism. Int J Obes (Lond). 2016 Dec;40(12):1841-9.
- Cao Z, Zhang H, Cai X, et al. Luteolin Promotes Cell Apoptosis by Inducing Autophagy in Hepatocellular Carcinoma. Cell Physiol Biochem. 2017;43(5):1803-12.
- Gelabert-Rebato M, Wiebe JC, Martin-Rincon M, et al. Enhancement of Exercise Performance by 48 Hours, and 15-Day Supplementation with Mangiferin and Luteolin in Men. Nutrients. 2019 Feb 6;11(2).
- Hu J, Man W, Shen M, et al. Luteolin alleviates post-infarction cardiac dysfunction by up-regulating autophagy through Mst1 inhibition. J Cell Mol Med. 2016 Jan;20(1):147-56.
- Liao Y, Xu Y, Cao M, et al. Luteolin Induces Apoptosis and Autophagy in Mouse Macrophage ANA-1 Cells via the Bcl-2 Pathway. J Immunol Res. 2018;2018:4623919.
- Luo Y, Shang P, Li D. Luteolin: A Flavonoid that Has Multiple Cardio-Protective Effects and Its Molecular Mechanisms. Front Pharmacol. 2017;8:692.
- Verschooten L, Barrette K, Van Kelst S, et al. Autophagy inhibitor chloroquine enhanced the cell death inducing effect of the flavonoid luteolin in metastatic squamous cell carcinoma cells. PLoS One. 2012;7(10):e48264.
- Xu J, Wang H, Lu X, et al. Posttraumatic administration of luteolin protects mice from traumatic brain injury: implication of autophagy and inflammation. Brain Res. 2014 Sep 25;1582:237-46.
- You Y, Wang R, Shao N, et al. Luteolin suppresses tumor proliferation through inducing apoptosis and autophagy via MAPK activation in glioma. Onco Targets Ther. 2019;12:2383-96.
- Aziz N, Kim MY, Cho JY. Anti-inflammatory effects of luteolin: A review of in vitro, in vivo, and in silico studies. J Ethnopharmacol. 2018 Oct 28;225:342-58.
- Liu J, Liu W, Lu Y, et al. Piperlongumine restores the balance of autophagy and apoptosis by increasing BCL2 phosphorylation in rotenone-induced Parkinson disease models. Autophagy. 2018;14(5):845-61.
- Makhov P, Golovine K, Teper E, et al. Piperlongumine promotes autophagy via inhibition of Akt/mTOR signalling and mediates cancer cell death. Br J Cancer. 2014 Feb 18;110(4):899-907.
- Ryu J, Kim MJ, Kim TO, et al. Piperlongumine as a potential activator of AMP-activated protein kinase in HepG2 cells. Nat Prod Res. 2014;28(22):2040-3.