Autofagia: ¿Qué es y cuáles son sus beneficios?

La autofagia es la forma en que nuestras células reciclan sus componentes. La mayoría de las veces se ejecuta silenciosamente en el fondo. Pero cuando las células están estresadas (como durante el ayuno o en presencia de proteínas disfuncionales) se incrementa para protegernos.

¿Qué es la autofagia?

Definición de autofagia: la autofagia (del griego para autoalimentarse) es el proceso regulado mediante el cual una célula degrada sus componentes disfuncionales o extraños. La célula puede reciclar componentes químicos útiles para otros fines [R].

Beneficios de la Autofagia

Esto permite que la autofagia regule el equilibrio de la composición proteica en una célula, evite la acumulación de productos de desecho tóxicos, mantenga la función del orgánulo celular, elimine los patógenos invasores y ayude a sostener las células durante los períodos de inanición [R].

La importancia científica de comprender la autofagia se destacó cuando el Premio Nobel 2016 de Fisiología o Medicina fue otorgado a Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos de mecanismos para la autofagia.

Esencialmente, la autofagia es la creación de una ‘bolsa de basura’ (autophagosome) que recolecta componentes celulares y luego los lleva al ‘centro de reciclaje’ (lisosoma) de la célula para descomponerlos en sus partes, que luego pueden reciclarse en nuevos componentes.

Los genes relacionados con la autofagia (ATG) son responsables de crear las estructuras que llevan a cabo la autofagia. El complejo VPS34 inicia el autofagosoma, el ATG9 contribuye a su expansión y el complejo ATG12 – ATG5- ATG16L1 recluta proteínas ATG8 que completan la formación y participan en la captura dirigida [R].

Otros genes están involucrados en activar y desactivar la autofagia. En particular, genes que pueden detectar cambios en la célula. mTOR responde al nivel de nutrientes en una célula y disminuye la autofagia (al interrumpir ULK1 previniendo la formación del complejo VPS34) cuando hay muchos nutrientes disponibles. AMPK controla los niveles de energía en una celda (la cantidad de ATP) y activa la autofagia cuando están bajos. HIF1A detecta los niveles de oxígeno y activa la autofagia (dirigida a las mitocondrias) cuando están bajas (hipoxia) [R, R].

Los genes de Sirtuin (activados por el resveratrol) pueden inhibir el mTOR que aumenta la autofagia [R]. También se informa que los niveles bajos de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD+) aumentan la autofagia [R].

Los beneficios de la autofagia

Cuando las cosas funcionan sin problemas en una celda, la autofagia ocurre en un nivel bajo, lo que ayuda a reciclar los componentes celulares desgastados. Es un tipo de modo de “mantenimiento”.

Pero cuando las cosas se estresan en una célula (no hay suficientes nutrientes o energía, componentes disfuncionales o invasión de microbios), se activa la autofagia para ayudar a protegernos. Un modo de “respuesta al estrés”.

La autofagia puede extender las esperanzas de vida

La activación de la autofagia contrarresta la acumulación asociada a la edad de componentes celulares dañados y mejora la eficiencia metabólica de las células [R].

La autofagia es una respuesta al estrés que ayuda a las células a ser más resistentes y conservadoras con su energía.

En particular, la autofagia se puede activar para eliminar las mitocondrias disfuncionales (mitofagia) que producen muchas especies de oxígeno reactivas dañinas (ROS) que degradan la célula [R].

Se informa que estos procesos extienden la vida útil de varias especies [R].

La autofagia protege contra los trastornos psiquiátricos

El funcionamiento típico de la autofagia brinda protección contra el desarrollo de trastornos psiquiátricos. Las interrupciones en los procesos autofágicos se han asociado con un mayor riesgo de algunas afecciones psiquiátricas [R].

Los estudios post-mortem de los cerebros de personas con depresión y esquizofrenia identificaron deficiencias en las vías esenciales de autofagia [R, R].

La autofagia previene los trastornos neurodegenerativos

Muchos trastornos neurodegenerativos se derivan de la acumulación de proteínas deformadas en y alrededor de las neuronas, lo que induce la muerte gradual de las células cerebrales y la consiguiente pérdida de las facultades mentales [R].

La autofagia nos protege al eliminar estas proteínas.

En la enfermedad de Huntington que elimina la huntingtina (HTT proteína) [R], en la enfermedad de Alzheimer que elimina el amiloide (creado a partir de la APP proteína) [R], en la enfermedad de Parkinson que elimina ⍺-sinucleína (SNCA), y en la demencia que elimina proteína tau asociada a microtúbulos (MAPT) [R].

La autofagia ayuda a combatir las enfermedades infecciosas

La autofagia contribuye a combatir las enfermedades infecciosas de tres maneras; [R]

  1. Eliminación directa de microbios del interior de las células (xenofagia)
  2. Eliminación de toxinas creadas por infecciones
  3. Modulación de la respuesta inmune a las infecciones

Los microbios infecciosos como Mycobacterium tuberculosi sy Streptococcus del grupo A, junto con virus como el VIH y los protozoos se eliminan mediante autofagia [R, R, R, R].

La autofagia ayuda a regular la inflamación

La autofagia puede tanto aumentar como disminuir las respuestas inflamatorias dentro del cuerpo.

Aumenta la inflamación presentando evidencia de invasión de patógenos y activando la respuesta inmune.

La autofagia luego disminuye la inflamación causada por una respuesta inmune al eliminar la célula de los antígenos que estimulan la respuesta. Además, la autofagia también elimina las moléculas de respuesta proinmune producidas por la célula en respuesta a una invasión [R].

Personalmente he ayudado a más de 1,000 clientes que se ocupan de la inflamación crónica y muchos otros trastornos y enfermedades autoinmunes.

La autofagia mejora el rendimiento muscular

Cuando hacemos ejercicio ejercemos presión sobre nuestras células, el consumo de energía aumenta y los componentes se desgastan más rápido.

La Aufofagia se incrementa en respuesta al rendimiento muscular, sobre todo para: [R]

  • Mantener el equilibrio de uso de energía dentro de la célula
  • Reducir la cantidad de energía externa requerida (reciclando de manera más eficiente las moléculas de energía existentes)
  • Asegúrese de que los componentes celulares degradados se eliminen antes de que comiencen a causar problemas

La participación de la autofagia en la prevención del cáncer

La autofagia juega un papel en la prevención del inicio del cáncer y en la inhibición del crecimiento de cánceres en etapa temprana.

La autofagia suprime los procesos pro-cáncer como la inflamación crónica, la respuesta al daño del ADN y la inestabilidad del genoma [R].

Se informa que los ratones modificados genéticamente para tener alteración de la autofagia tienen mayores tasas de cáncer [R].

Desafortunadamente, las funciones protectoras de la autofagia también pueden ser aprovechadas por células cancerosas dentro de los tumores.

Lo negativo de la autofagia

La autofagia puede ayudar al crecimiento tumoral

Si bien la autofagia es útil para prevenir la aparición del cáncer, más adelante puede ser utilizada por células cancerosas avanzadas. A medida que los tumores crecen, las células en el medio quedan aisladas del suministro de sangre y comienzan a experimentar estrés nutricional y energético. La activación de la autofagia puede proporcionar soporte a estas células cancerosas [R].

Cómo puedes aumentar la autofagia

La autofagia es un proceso celular esencial que se puede activar para proporcionar beneficios al cuerpo y la mente.

Básicamente hay dos opciones; puede inducir un poco de estrés en su cuerpo para activar la autofagia o puede ingerir algo que lo enciende.

Estresando el cuerpo:

  • Ejercicio
  • Ayuno o restricción calórica

Activar artificialmente la autofagia:

  • Dieta / Alimentos
  • Remedios de hierbas
  • Suplementos
  • Constituyentes de Medicina Tradicional China
  • Medicamentos para el tratamiento del cáncer

Opciones de estilo de vida que pueden aumentar la autofagia

1) La autofagia es activada por el ejercicio aeróbico

Se ha demostrado que el ejercicio aeróbico induce la autofagia en los tejidos musculares y el cerebro. Esto se debe al estrés prolongado sobre las células que conduce a la activación de la autofagia [R].

Beneficios de ejercitarse

El ejercicio no solo te hace sentir bien y aumentar tu estado físico, sino que también activa la autofagia para garantizar que tus células se recuperen por completo del proceso.

Los beneficios del aumento de la autofagia pueden aprovecharse mediante el ejercicio.

Por ejemplo, la observación de que el ejercicio aeróbico activa la autofagia en el cerebro sugiere que salir a correr puede ayudar a proteger contra la aparición de trastornos neurodegenerativos al eliminar cualquier proteína malformada en sus neuronas.

2) La Aufofagia se incrementa por el ayuno intermitente y la restricción calórica

El ayuno intermitente y la restricción calórica activan la autofagia [R].

La falta de influjo de nutrientes activa la autofagia para aumentar el reciclaje de los componentes celulares, asegurando que las células continúen funcionando correctamente con menos requerimientos de recursos externos.

Esto se puede lograr ya sea yendo por un período sin alimentos (ayuno) o reduciendo la cantidad de alimentos que consume (restricción calórica).

Se ha demostrado que el ayuno a corto plazo induce una autofagia neuronal profunda y puede ser un buen método para combatir afecciones neurológicas [R].

3) La Aufofagia es promovido por la dieta cetogénica

La dieta cetogénica reduce la ingesta de carbohidratos y aumenta la ingesta de grasa, lo que resulta en un cambio del consumo de energía de la glucosa a las cetonas.

Este cambio imita el proceso que ocurre durante el ayuno y puede conducir al aumento de la autofagia [R].

Se informa que las dietas cetogénicas son particularmente efectivas para promover la autofagia en el cerebro [R].

La dieta cetogénica es una buena alternativa para las personas que luchan con los enfoques de ayuno o restricción calórica.

4) El sueño es vital para la autofagia

La autofagia puede ocurrir durante el sueño. El ritmo circadiano no solo ayuda a controlar el ciclo de sueño, sino que también está relacionado con la autofagia. Nuestro reloj biológico afecta el ritmo de autofagia. Obtener la cantidad adecuada de sueño ayudará con la autofagia [R].

En ratones, las interrupciones del sueño afectaron negativamente a la autofagia. La interrupción del sueño provocó la interrupción de la transmisión de la proteína autofagia [R].

Alimentos que aumentan la autofagia

5) La autofagia es inducida por el café

Se ha demostrado que el café aumenta la autofagia en todo el cuerpo [R].

Los beneficios para la salud del café han proporcionado resultados contrastantes. Algunos estudios informan que el consumo crónico reduce la mortalidad general, mientras que otros sugieren que el café puede aumentar la inflamación.

6) La Aufofagia es aumentado por el té verde

Los ingredientes activos en el té verde activan la autofagia. En particular, se informa que los polifenoles como epigalocatequina-3-galato (EGCG) tienen fuertes efectos pro-autofágicos [R].

7) La autofagia es estimulada por el aceite de coco

El consumo de aceite de coco puede estimular la autofagia aumentando los niveles de cetonas [R].

8) La autofagia puede ser activada por el jengibre

Un componente activo del jengibre (6-shagol) puede inducir la autofagia [R].

Se informa que bloquea mTOR, que a su vez activa la autofagia.

9) La Aufofagia es aumentado por Galangal

Los rizomas de Galangal se usan en platos tradicionales del sudeste asiático.

Galangin, un componente de galangal, se ha informado que induce la autofagia a través de la desacetilación de LC3 por SIRT1 [R].

10) La autofagia es activada por los extractos del hongo Reishi

El hongo Reishi (Ganoderma lucidum) tiene muchos beneficios para la salud, particularmente en relación con el sistema inmune [R].

Hongos Reishi

Se demostró que el extracto de hongo Reishi induce la autofagia e inhibe el cáncer de mama y colon [R, R].

Suplementos naturales que aumentan la autofagia

11) La autofagia es activada por el resveratrol

El resveratrol es un polifenol que se encuentra a bajas dosis en uvas, vino, maní y soya [R].

Varios estudios han reportado una actividad inductora de autofagia del resveratrol [R, R, R].

Con el fin de ingerir niveles de dosificación similares a los de los informes, puede ser necesario utilizar suplementos de resveratrol.

Se cree que la interacción entre el resveratrol y los genes de sirtuina facilita los beneficios a largo plazo observados en algunas especies.

12) La autofagia es provocada por triglicéridos de cadena media (MCT)

Los MCT tienen colas de ácidos grasos de 6-12 carbonos de longitud. Ingerirlos puede contribuir significativamente a los niveles de cetonas en el cuerpo, lo que ayuda a impulsar los procesos autofágicos [R].

Los MCT se pueden comprar en forma de aceite.

13) La Aufofagia es aumentado por la Cúrcuma

La curcumina es el fitoquímico más activo en la cúrcuma y tiene muchos beneficios para la salud [R].

Se informa que la actividad de la curcumina activa la autofagia (a través de la vía de señalización de AMPK) [R].

14) La autofagia es activada por la Vitamina D

La Vitamina D se obtiene a través de la dieta, los suplementos y se sintetiza en la piel cuando se expone a la luz solar [R].

Enfermedades Autoinmunes y Vitamina D

La investigación ha demostrado que la Vitamina D induce la autofagia y, potencialmente, juega un papel en la protección de las células β pancreáticas, proporcionando una vía posible para la terapéutica de la diabetes [R].

15) La autopofagia es promovida por las grasas poliinsaturadas Omega 6 y 3

Los suplementos que contienen grasas poliinsaturadas omega 6 y 3 pueden aumentar la autofagia [R, R].

Un estudio mostró que la inclusión de ácidos grasos poliinsaturados omega 6 en la dieta del nematodo C. elegans aumentó significativamente su esperanza de vida [R].

Una excelente fuente de ácidos grasos omega es el aceite de pescado.

16) La Aufofagia es aumentado por la Nicotinamida

La nicotinamida es un miembro de la familia de la vitamina B y un ingrediente para la fabricación de la molécula de energía esencial nicotinamida adenina dinucleótido (NAD).

Se ha informado que previene la enfermedad de Alzheimer a través del aumento de la autofagia en las neuronas [R].

En particular, su capacidad para inducir el reciclado autofágico de las mitocondrias es beneficiosa para la salud celular [R].

Para obtener más información acerca de dónde encontrar suplementos de nicotinamida y más beneficios para la salud, consulte esta publicación sobre Nicotinamida Riboside.

17) La autofagia es activada por la melatonina

La melatonina es una hormona que regula muchos aspectos del cuerpo en relación con su ritmo circadiano y ciclos de sueño / vigilia [R].

La melatonina induce la autofagia y, posteriormente, proporciona protección contra los trastornos neuropsiquiátricos, las enfermedades priónicas y el cáncer [R, R, R].

18) La Aufofagia es realzado por Ginseng

El ginseng contiene ginsenósidos que se ha informado que promueven la autofagia [R].

Se sugiere que estas actividades produzcan efectos anticancerígenos [R].

19) La Aufofagia es aumentado por el litio

El litio es un elemento químico que se reporta que tiene muchos beneficios para la salud cuando se usa como un suplemento.

El litio induce la autofagia al inhibir el inositol trifosfato (IP3) [R].

IP3 es importante para el transporte de Ca 2+ celular y juega un papel en la plasticidad neuronal.

Se ha informado que el litio mejora la degradación de las proteínas propensas a agregados que causan la enfermedad de Huntington, el Alzheimer y la demencia [R].

20) La autofagia es potenciada por la espermidina

La espermidina es un compuesto de poliamina que se encuentra en una amplia gama de alimentos [R].

Se ha informado que ayuda con disminuciones relacionadas con la edad y prolonga la vida de varios organismos a través de la activación de la autofagia [R].

Los alimentos con los niveles más altos reportados de espermidina son el queso de soja (seco) y el queso cheddar de un año de edad [R].

21) La autofagia es inducida por el sulforafano

El sulforafano es un compuesto orgánico que contiene azufre que se encuentra en las verduras crucíferas como el brócoli, la col, la coliflor, las coles de Bruselas y la col rizada [R].

El sulforafano induce la autofagia en las células neuronales y se ha informado que previene la neurotoxicidad mediada por la proteína priónica [R, R].

22) La autopofagia es promovida por la Trehalosa

La trehalosa es un azúcar que contribuye a proteger el cuerpo. Induce la autofagia y se ha informado que inhibe la infección por citomegalovirus y tiene propiedades neuroprotectoras [R, R].

23) La autofagia es inducida por el ácido ursólico

El ácido ursólico es una sustancia que proviene de una variedad de plantas y hierbas. Se ha informado que tiene una variedad de beneficios para la salud.

Se ha demostrado que el ácido ursólico aumenta la autofagia y contribuye a la muerte celular de las células de cáncer de mama [R].

24) Otros suplementos naturales que aumentan la autofagia

  • La corioxina, aislada de Uncaria rhynchophylla, promueve el aclaramiento de la alfa-sinucleína a través de la vía mTOR [R].
  • Cedrol, que se encuentra en el aceite esencial de las coníferas, induce la autofagia y la muerte celular de las células de carcinoma de pulmón [R].
  • El extracto de Amla de grosella espinosa india (Emblica officinalis) induce la autofagia e inhibe la proliferación del cáncer de ovario [R].
  • El extracto de setas negras (Phellinus linteus) induce la autofagia e inhibe el crecimiento celular del cáncer de mama [R].
  • El extracto de la solanácea europea (Solanum nigrum) induce la autofagia e inhibe las células de carcinoma colorrectal [R].
  • El aceite de sándalo de las Indias Orientales induce la autofagia y la muerte celular en los queratinocitos proliferantes [R].
  • La neferina del loto indio (Nelumbo nucifera) induce la autofagia a través de la inhibición de la vía PI3K / Akt / mTOR [R].
  • Los ácidos anacardi, que se encuentran en el caparazón del anacardo (Anacardium occidentale), inducen la autofagia e inhiben las células del carcinoma de pulmón (A549) [R].
  • La naringina, que se encuentra en los cítricos (especialmente la toronja), induce la inhibición del crecimiento mediada por la autofagia de las células cancerosas [R].
  • Astin B, de Aster tataricus, induce la apoptosis y la autofagia en las células hepáticas [R]
  • La oridonina, purificada de la hierba Rabdosia rubescens, induce la autofagia y la muerte celular en células de cáncer de próstata [R].

Drogas que activan la autofagia

25) 6 drogas que aumentan la autofagia

Algunas drogas apuntan a la vía autofágica para crear su efecto beneficioso.

Pueden aumentar la autofagia para ayudar a despejar los objetivos problemáticos (por ejemplo, bacterias y proteínas disfuncionales) dentro de las células o pueden usar la autofagia como un medio para inducir la muerte de las células cancerosas.

Siempre consulte a un médico antes de tomar cualquier medicamento.

  • Sirolimus, también conocido como rapamicina, induce la autofagia al inhibir mTOR [R].
  • El fentanilo es un medicamento para el dolor opioide sintético potente que induce la autofagia a través de la activación de la vía ROS / MAPK [R].
  • La carbamazepina, un medicamento utilizado principalmente para el tratamiento de la epilepsia y el dolor neuropático, induce la autofagia y se ha demostrado que actúa sobre la resistencia múltiple a Mycobacterium tuberculosis [R].
  • La metformina, un medicamento para la diabetes, es un promotor autofágico que se ha probado en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y se informó que mejora los comportamientos similares a la ansiedad [R, R].
  • Imatinib, un medicamento de quimioterapia utilizado para tratar el cáncer, induce la autofagia en las células de leucemia crónica [R].
  • Bortezomib, un medicamento contra el cáncer, induce la autofagia en las células de carcinoma de cabeza y cuello [R].

¿Cómo disminuir la Autogafia?

5 suplementos que disminuyen la autofagia

  • Eugenol, un ácido fenólico que se encuentra en el clavo de olor (Syzygium aromaticum), se identificó a partir de una selección de 86 medicamentos tradicionales chinos para tener la mayor capacidad de disminuir la autofagia [R].
  • Se ha informado que la bafilomicina A1, un antibiótico macrólido derivado de Streptomyces griseus, inhibe la autofagia [R].
  • Elaiophylin se identificó a partir de una pantalla de la biblioteca de compuestos de origen microbiano de North China Pharmaceutical Group Corporation para tener la mejor capacidad para disminuir la autofagia [R].
  • Oblongifolin C, un ácido fenólico del árbol asiático Garcinia yunnanensis, inhibe la autofagia y se ha descrito que tiene propiedades anticancerígenas [R].
  • Se informa que la matrina, un alcaloide que se encuentra en las plantas del género Sophora, es un inhibidor de la autofagia (a través de la modulación del proceso lisosomal) [R].

6 drogas que disminuyen la autofagia

  • Wortmannin [R]
  • 3-metiladenina [R]
  • Spautin-1 [R]
  • Clomipramina [R]
  • Lucanthone [R]
  • Cloroquina [R]

Detalles técnicos:

La genética de la autofagia

La autofagia está estrechamente controlada activando y desactivando los genes relacionados con la autofagia (Atg). Las diferencias genéticas individuales pueden influir fuertemente en este proceso.

Genes involucrados en el mecanismo de la autofagia

La autofagia comienza con la creación de un fagophore a partir de membranas enriquecidas con fosfatidilinositol 3-fosfato (PI3P) [R].

Este enriquecimiento es asistido por un grupo de proteínas llamado el ‘complejo VPS34’ (VPS34, la subunidad reguladora p150, BECLIN 1 y ATG14) [R].

La expansión de esta región de membrana se ve facilitada por ATG9 que introduce cíclicamente más lípidos a la membrana bi-lipídica [R].

La estructura de fagophore se forma a través de la acción de las proteínas CapZ y WHAMM [R].

Durante la maduración, el complejo ATG12-ATG5-ATG16L1 recluta proteínas ATG8 (particularmente LC3B y GABARAP escindidos). Estos ayudan a transformarse en la forma ‘bolsa’ del autophagosome [R].

Entre los miembros de la familia ATG8, LC3A, B y C están principalmente involucrados en la formación de autofagosomas, mientras que GABARAP, GABARAL1 y GATE-16 participan más adelante en el paso de maduración [R].

Mientras que la autofagia generalmente se ve como un proceso aleatorio, que envuelve a los componentes celulares indiscriminadamente, parece que también tiene la capacidad de dirigirse a componentes específicos para la degradación [R].

Se informa que LC3 tiene una segunda función en la que incorpora selectivamente componentes celulares que están exponiendo una estructura específica (el motivo LIR) [R].

La familia de proteínas de reticulon FAM134 [R] facilita la identificación de partes viejas del retículo endoplásmico y la membrana nuclear.

NDP52 y OPTN son las principales moléculas involucradas en la detección de mitocondrias [R].

Componentes (proteínas y bacterias) etiquetados para la degradación (con ubiquitina) son el objetivo de p62 [R].

La carga de un autofagosoma se descompone y recicla por el contenido de un lisosoma. El acoplamiento y fusión de los dos se ve facilitado por una interacción entre ATG14, STX17 y SNAP-29 [R] -.

Los genes implicados en activar y desactivar la autofagia

La mayoría de la autofagia está controlada por el objetivo mamífero de la rapamicina (mTOR). Cuando los nutrientes son limitados, mTOR se inactiva, lo que a su vez induce la autofagia [R].

mTOR suprime el complejo ULK (ULK1 / 2, ATG13, FIP200) que enciende el complejo VPS34 e inicia el fagophore ‘gemación’ [R].

AMPK es un sensor clave de la energía intracelular en condiciones de inanición o estrés ambiental. Puede activar la autofagia actuando sobre el complejo ULK [R].

AMPK también puede inactivar mTOR a través del complejo de esclerosis tuberosa (TSC) que evita que mTOR bloquee la autofagia [R].

Existen mecanismos adicionales para encender y apagar la autofagia que no involucran mTOR / AMPK. La inhibición de la inositol monofosfatasa y las interrupciones del retículo endoplásmico (que causa la creación de proteínas defectuosas) pueden activar la autofagia [R, R].