Нобеловата награда за медицина тази година бе присъдена на японския биолог Йошинори Осуми за откритието му как клетките рециклират токсичните си отпадъци. Това откритие има огромно значение в борбата с болестите на остаряването. То отваря вратата към тяхното лечение чрез създаване на цял клас нови лекарства. Съответно това ще доведе до драстично удължаване на човешкия живот като цяло и на времето, преживяно в добро здраве. Другият пряк ефект от откритието на проф. Осуми е, че вече активно се издирват храни, които стимулират процеса на рециклиране на клетъчните отпадъци. Засега са установени 4 такива храни - куркума, нар, червено грозде и червено вино. Но нобеловият комитет, присъдил наградата, е сигурен, че има и много други.

Механизмът на клетъчното рециклиране е в ход постоянно. Чрез него се избягват не само бръчките по кожата, но и тежките болести на остаряването - от левкемия и паркинсон до диабет и деменция. След като разкрива цялата му сложност, д-р Осуми нарича този механизъм “автофагия”, което буквално означава “самоизяждане”. Как той поддържа тялото здраво? И защо засечка в автофагията причинява толкова много болести?

Проф. Осуми описва процеса така:

клетките събират

отпадъците си,

запечатват ги в

нещо като кофа

за боклук и ги пренасят до специално място в цитоплазмата, наречено лизозома. В него боклукът се разгражда под действието на ензими. Някои от получените вещества след това се изхвърлят от тялото, други се използват повторно от клетките за синтез на полезни съединения.

“Сравняват автофагията с боклукчийския камион, който откарва битовите отпадъци в завода за рециклирането им”, обяснява пред в. “Гардиън” проф. Катя Саймън, ревматолог от Оксфорд. Тя има ключова роля за болестите и стареенето, която д-р Саймън обяснява така: “Клетката не може да живее, без да разгражда токсичните си отпадъци и да се чисти от тях. Давам пример с болестта на Паркинсон - тя се дължи на натрупване на части от белтъчни молекули в нервните клетки в резултат на проблем с автофагията. С годините тя се забавя като процес и тъкмо в това се състои остаряването. Много от неговите прояви - например бръчки, загуба на слуха, ракови заболявания, всъщност се дължат на спадаща ефективност на автофагията и на натрупване на токсични отпадъци в клетките.”

Д-р Саймън проучва белите и червените кръвни клетки, при които засечки в автофагията водят до левкемия. Тя е въодушевена от Нобеловата награда за проф. Осуми. “През 60-те г. с електронен микроскоп той откри клетъчните лизозоми, за които никой си нямаше и представа за какво служат. Той откри и молекулите, участващи в процеса на автофагия.”

В лабораторията си Осуми работи с хлебна мая и изолира гените, които направляват автофагията. След това със серия от блестящи експерименти през 90-те г. той доказва, че при хората процесът е същият като при дрождите. Негови тестове обясняват и как клетките се държат в стресови ситуации като глад или вирусна атака. Науката тръгва по неговия път и оттогава е постигнала много. Сега учени като проф. Саймън могат да измерват темпа на автофагията, като проследяват белязани молекули, участващи в нея.

Оказва се, че за предпазване от диабет и от затлъстяване е нужно клетките да се очистват от дефектни митохондрии. Това са “батериите” в клетката, които й дават енергия. Справянето с такива митохондрии се нарича митофагия, специфичен вид автофагия. Ако тя не работи добре, трупащите се отровни вещества причиняват още по-големи вреди на митохондриите. Този порочен кръг уврежда клетките в панкреаса, които произвеждат инсулин, и диабетът идва. Сега вече се мисли за лекарство, което да приведе в ред обърканата митофагия и така да спре диабета и затлъстяването. То обаче още не е създадено.

Другата

важна роля на

автофагията е да чисти

дефектните белтъци

Всички белтъчни молекули в тялото трябва да имат триизмерна форма. Тези от тях, които не са разгънати правилно, се струпват на гроздове и трябва да бъдат изчистени чрез автофагия. Ако тя не се справи, тези белтъчни фрагменти увреждат нервите. В крайна сметка се стига до измененията, характерни за болестта на Паркинсон - треперене, бавни и сковани движения, загуба на обоняние и на ориентация.

Същото ненормално струпване на белтъци в мозъка води и до различни форми на деменция. При нея се губят памет, дар слово, способността за преценка и човек вече не може да се обслужва сам.

Ако учените измислят как да стимулират автофагията, ще могат ефикасно да забавят и дори да обръщат хода на стареенето. Д-р Саймън спира дотук в прогнозите си. “Не че ще направим хората да живеят вечно, но ще удължим живота им и ще ги задържаме в добро здраве, докато са живи”, казва тя.

Визията на други учени обаче като колегата й от Оксфорд д-р Обри де Грей стига още по-далече. Според него откритията на проф. Осуми доказват, че човешкото тяло може да бъде ремонтирано на клетъчно равнище и така животът да се удължава първо до 120-150 г., а в перспектива до два-три пъти повече и дори за неопределено дълъг срок.

Експерименти с мишки вече доказаха, че чрез стимулиране на автофагията се отстраняват всички неразгънати белтъци, увредени митохондрии и дефектни ДНК молекули, натрупващи се с възрастта в клетките на сърцето. Остава обаче да се измине още дълъг път, докато тези лабораторни пробиви доведат до ефикасни терапии при хората.

“С възрастта автофагията става по-бавна и неефективна и това силно влошава състоянието на клетките заради натрупващите се токсини в тях, казва д-р Йоанис Нецис от университета в Уоруик. От това най-много страдат невроните, тъй като те не се делят и една и съща клетка трупа още и още боклуци. Ако разгадаем как автофагията селективно разпознава и рециклира тези боклуци, ще открием и веществата, които да я активизират и да я поддържат стабилно работеща през целия живот на клетките. Тези вещества може да са синтетични медикаменти, но може да са и натурални съставки в храните, които да се дават като хранителни добавки.”

Какво да ядем, за да поддържаме ефикасно своето клетъчно “самоизяждане”? Д-р Нецис казва, че множество съставки на храни вече са изпробвани как действат на плодови мушици и на мишки, както и на човешки клетки в епруветка. Все още обаче не е ясно какво ще проработи при хората и какви количества от него ще са нужни. Успех е постигнат засега само по отношение на нара, куркумата, червеното грозде и червеното вино.

Те доказано стимулират автофагията и полезните ефекти от това са документирани. Но още не се знае от колко литра вино и от колко килограма грозде има нужда човек, за да се постигне нужният ефект. Ето защо е по-вероятно да се създадат хранителни добавки, в които активните вещества на тези храни ще са във вид на концентрати и ще се дават дозирано, смята д-р Нецис.

Д-р Саймън пък изтъква, че клетките включват процеса на автофагия в отговор на глада. Това означава, че намаляването на калорийния прием чрез периодично гладуване (както е например по време на Рамадана за мюсюлманите или при диетата 5:2 с два дни глад всяка седмица) би удължило живота и би го направило по-здравословен. Тя е изчислила, че намаляването на калориите до 70% от обичайния прием стимулира автофагията дотолкова, че се гарантира добро здраве. Спортуването също я стимулира и това е доказано с мишки, бягащи по миниатюрни движещи се пътечки.

Диетата за отслабване чрез консумация само на плодове, зеленчуци и червено вино не е никак нова. Но благодарение на тазгодишния нобелов лауреат науката вече е наясно как действа тя. Сега е ред да се създадат лекарства, хранителни добавки и терапевтични процедури за забавяне на стареенето и за лечение на ужасните болести, които го съпътстват.