Аутофагия, голод, физическая нагрузка, старение…

Какая связь?

 

 

Недавние открытия показали, что в механизме почти каждой генетической, диетической, фармакологической манипуляция, с доказанной эффективностью  относительно увеличения продолжительности жизни, имеется то, что,  в большей или меньшей степени, активирует аутофагию.

 

Последние исследования в генетике обнаружили тесные связи между аутофагией, здоровьем и старением.

 

Аутофагия (« самопоедание») -  эволюционная  реакция  живых клеток и подобно апоптозу аутофагия является запрограммированным ответом на стресс. 

 

Различают три основных типа: 

-макроаутофагию, 

-микроаутофагию или 

-аутофагию, опосредованную шапероном 

 

Нарушение в работе протеолитических систем убиквитин-протеасомной и лизосомной, при дефектах шаперона приводят к внутриклеточному накоплению поврежденных белков и органелл и лежат в основе различных патологий человека. Существовала даже липофусциновая теория старения, поскольку в стареющих лизосомах определяли повышенное количество  липофусцина. Лизосомы -  органеллы аутофагии,  предназначенны для деградации разнообразных макромолекул, так и клеточных структур,   продукты  их деградации используются для ресинтеза новых клеточных структур, для предотвращения их накопления. 

 

Идентифицированы гены, связанные с аутофагией ( ATG ), исследуются последствия изменений в ее активности, связь между нарушениями  аутофагии и различными человеческими болезнями. Большая роль аутофагии в физиологических реакциях в качестве источника энергии или механизма для удаления нежелательных клеточных структур. Благодаря ей,  продукты деградации макромолекул в лизосомах, могут быть повторно использованы для синтеза новых макромолекул, в качестве клеточного топлива, антигенпрезентации для иммунокомпетентных клеток. Подробно о роли аутофагии есть хороший обзор уже на русском не считаю нужным повторятся и перегружать информацией

 

Уменьшаясь с возрастом аутофагия, приводит к накоплению  внутриклеточного повреждений, а дисфункциональные органеллы и хромосомные аберрации увеличивают вероятность онкогенной трансформации соматических клеток, постепенному ухудшению работы иммунной системы .

Снижение аутофагии в антиген-презентирующих клетках (дендритных клетках, макрофагах и В-клетках) может привести к неспособности осуществлять правильный иммунный ответ на патогены или даже  к аномальному аутоиммунному , что нередко встречается у стареющих организмов.

 

Дефектный клиренс аутофагосом в стареющей мышце может способствовать атрофии мышц (саркопении). Болезнь Альцгеймера (AD) и болезнь Паркинсона (PD), также  связывают с нарушением процессах макроаутофагии, дефекты  которой приводит к накоплению патогенных продуктов, гибели клеток мозга и из за потери пораженных нейронов развитию соответствующих симптоматики.

 

Митохондриальная дисфункция способствующая клеточному старению, и по крайней мере частично объясняется неспособностью стареющих клеток удалять свои не функциональные митохондрии. Аутофагия может также способствовать стабильности клеточного протеома и своевременому обновлению органелл. 

 

Понимание процессов аутофагии пробудили интерес к разработке стратегий, направленных на стимуляцию аутофагической активности для замедления старения. Однако постоянная активация макроаутофагии не может быть идеальным средством против старения, поскольку хроническая активация этого, по-видимому, может  способствовать  системной дегенерации и ослаблению организма.

 

В настоящее время недостаточно информации обо всех компонентах макроаутофагии у стареющих организмов, хотя  есть доказательства, что предотвращение возрастного снижения аутофагической активности замедляет клеточное старение и сохраняет функцию органов в тч  у млекопитающих, 

 

Исследования антивозрастного эффекта аутофагии только  начались, и в будущем важно будет сосредоточиться на разрешении противоречий, касающихся влияния аутофагии на продолжительность жизни в различных моделях.  Несмотря на это, роль аутофагии как борца со старением, в настоящее время широко признана, и вопрос времени, когда знания, полученные в результате таких исследований, смогут быть применимы для сохранения здоровой жизни. ,

 

Существующие физиологические  способы запустить аутофагию и потенциально улучшить метаболизм всем известны и теперь имеют хорошую теоретическую подоплеку. 

 

К этим способам относят:

 

-ограничение калорийности пищи и/или интерметирующее голодание, и

-физические нагрузки.

 

Исследования на животных предоставили  доказательства, что ограничение калорий-это единственное известное вмешательство, эффективно замедляющее старение, похоже за счет предотвращения сниженния активности макроаутофагии, развивающейся с возрастом.

 

Например, вверху фото двух обезьян.

Им по 28 лет, но одна из них жила впроголодь (диета с ограничением калорийности), а вторая ела, что хотела. 

Угадайте ка кто из них «жила хорошо»?

 

Первая (слева) ела хорошо, но выглядит  теперь похуже. Вторая (справа) ела плохо, но шкурка то существенно посвежее. 

Так, что наши представления  о хорошей,  долгой, здоровой жизни могут несколько отличаться от очевидных, по конечному результату.

 

Наблюдения на Окинаве, где очень много долгожителей и у которых традиционная малокалорийная

диета (примерно 1700 ккал/сут), со сниженным количеством протеинов показали, что избыточный вес у пожилых и старых людей там  не был частым явлением, а болезни цивилизации встречались реже, притом что физическая и умственная активность у многих из них сохраняется до глубокой старости. Среди молодых же окинавцев, которые  придерживаются, более близким  к западным  стандартам, диете и образу жизни частота лиц с избыточным весом, больных сахарным диабетом приближались к стандартному в цивилизованном обществе.

 

Длительное ограничение калорий часто может приводить к субъективному дискомфорту, снижению работоспособности, на фоне снижения метаболизма,  в т.ч. развитию ряда осложнений. 

Человек слаб и удержаться «в рамках» ему не всегда удается. Могут быть срывы и в конечном итоге отказ от малоприятного, особенно без привычки, образа жизни.

 

В этом смысле интервальное голодание имеет ряд преимуществ и значительно проще в выполнении и легче  переносится. 

 

Есть разные варианты:

 

-режим 8/16 (в течении 8 часов можно есть, в течении 16 нельзя) практически соответствует привычному «после 18-00  не есть»,

-5/2 ( пять дней вы едите в обычном или несколько ограниченом варианте, в тч по калорийности, а 2 дня резко ограничиваете до 500 ккал или лучше голодаете 24 часа. Вполне соответствует русской поговорке о «среде и пятнице» и  традиционным постам.

Суммарное среднесуточное количество калорий за неделю, в целом, будет все равно меньше, чем при обычном питательном режиме.   

 

Интервальное голодание также может помочь «растормозить» остановку снижения  веса, у худеющих лиц с ожирением, у которых метаболизм замедлился, и дальнейшего похудения не происходит.  Такой  метод способен разогнать метаболизм и сдвинуть дело с мертвой точки.

 

Есть еще один бонус: Довольно простая выполнимость: 

 

Вы завтракаете утром и все, рот закрыт, только вода или чай или даже кофе, но не сладкие. которые кстати тоже активизируют аутофагию.Самое трудное-это дожить до вечера и лечь спать, тк по закону подлости, как раз на ночь и хочеться  наесться, но 2 раза в недели изнасиловать себе вполне возможно,вот и в принципе- все. 

Утром встали, с существенно лучшим самочувствием и свежей головой, позавтракали,  тем более, что утонченный вкус пищи после голодания вас приятно обрадует. 

 

Работы подтвержающие благотворную роль диеты с ограничением калорийности пищи (calorie restricton diet)  или интерметирующего голодания (time-restiction diet) на метаболизм ниже.

https://insights.ovid.com/crossref?an=01938924-201802000-00016

https://academic.oup.com/ajcn/article/81/1/69/4607679

https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/2623528

Обзорные статьи по диетам:

Promoting Health and Longevity through Diet: From Model Organisms to Humans

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0092-8674%2815%2900186-5

Time for Food: The Intimate Interplay between Nutrition, Metabolism, and the Circadian Clock

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0092-8674%2815%2900302-5

 

 

Вторым физиологическим методом усилить аутофагию являются физические нагрузки, о которых все знают как и о примерной длительности (не менее 180 мин в неделю, а лучше больше), и о видах физических нагрузок: кардио или на силу, хотя по конечному  результату не сильно отличающимися для организма, …но есть ньюансы.

 

Многие знают об усилении метаболизма и  повышении расхода энергии после тренировки и избыточном потреблении кислорода после нагрузки (кислородный долг), который длится до суток, что на английском звучит как excess post-exercise oxygen consumption, и, что все таки высоко интенсивная тренировка относительно EPEOC более выгодна.

http://sportwiki.to/Тренировки_и_ускорение_метаболизма

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5980968/

 

И я думают знают все, что посильная физическая нагрузка всовсе не противопоказана при многих серьезных заболеваниях,  способствует снижению АД, веса и полезна даже при сердечной недостаточности высокой степени, способствуя улучшению качества жизни и выживаемости

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4969018/

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ehf2.12225

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3629752/

 

Более  того даже рассматривается как один из методов терапии, хотя как и при любой трапии требует умного ее использования:

https://www.escardio.org/Journals/E-Journal-of-Cardiology-Practice/Volume-14/Exercise-training-as-therapy-for-chronic-heart-failure

 

Лайфхак: 

 

Для простоты использования можно воспользоваться соотношением 

МаксЧСС соответствует 100 VO2 рeak.

Максимальная ЧСС упрощенно расчитывается так:    220 минус возраст. 

Хотя лучше воспользоваться калькулятором:

https://calcuworld.com/health-calculators/maximum-heart-rate-calculator/

 

Для здоровых субьектов:

Обычная тренирующая  физическая нагрузка должна составлять для аэробных упражнений 70-75% от максимальной, превышение ее интенсивности возможно но не очень долго, длительность превышения тем меньше, чем выше ЧСС, чтобы не сорваться. По длительности упоминал, но можно и меньше. Лучше меньше, чем никакой.

 

А если сразу и голод и тренировка?

Опыты на мышах показали, что и ограничения в диете, у «голодающих ленивых мышей» и физические нагрузки у «мышей-бегунов»  примерно одинаково увеличивали выживаемость. 

Но!! 

когда активно тренирующихся «мышей-бегунов» начали заставили голодать,  смертность среди них  увеличилась сначала, в сравнении с «голодными ленивцами» 

…что не удивительно -загнали мышей)).  Хотя правда, через некоторое время их выживаемость опять сравнилась с «голодными ленивцами»

…Уф,,, видно таки адаптировались или выживает сильнейший))

Мораль: «Без фанатизма».  «Лучше лежать, чем бежать, если  голодный», 

 

Хотя «up to you».

У диет и тренировок, как и у любых методов воздействия, естественны и возможны  проблемы и осложнения,  поэтому каждый человек должен прислушиваться к своим ощущениям, которые подскажут конкретно ему, подходит ему это метод или нет.

 

Фармакологическая активация макроаутофагии была успешно применена к различным моделям нейродегенерации у мух и мышей для ослабления симптомов и замедления прогрессирования заболеваний и старости.   Имеются позитивные субъективные результаты, в наблюдениях от добровольцев-биохакеров и спортсменов, но долговременные результаты пока не озвучивались.

Предполагается, что активация макроаутофагии лежит в основе антивозрастного действия антилиполитических препаратов, хотя генетическое подтверждение этого вклада еще ожидается.

 

Многие препараты (сенолитики) и методы использующиеся для замедления старения по большому счету пытаются иммитировать работу генов, срабатывающих при ограничении пищи или физической нагрузке, что не помешало их разрабатке и даже использованию с различным эффектом, но об этом возможно позже.