Автофагия и връзката и със аутизъм и други неврологични заболявания

 

 

 

Автофагията е основният клетъчен „почистващ и ремонтен“ механизъм. Когато тя е нарушена или слаба, клетките не могат ефективно да премахват повредени протеини и органели, което води до различни заболявания.

По-просто казано Автофагия е начинът, по който тялото си „чисти боклука“.

Представи си, че всяка клетка в тялото ти е като малка къща. С времето вътре се събират стари, повредени или ненужни неща – като счупени мебели или отпадъци. Когато клетката включи „режима на автофагия“, тя започва да събира този боклук, разгражда го и използва частите му отново – като рециклиране.

Така клетката се поддържа здрава, а тялото – по-чисто и по-добре работещо.
Обикновено автофагията се активира, когато не ядем за известно време (например при гладуване) или когато организмът има нужда от енергия и поправка.

 

 

Значение на автофагията за мозъка

 

 

 

Автофагията е много важна за мозъка, защото мозъчните клетки (невроните) почти не се подменят през живота. Това означава, че те трябва да се пазят чисти и здрави колкото може по-дълго. Ето как автофагията им помага – без сложни термини:

 

 

Почистване на отпадъци
 

С времето в мозъчните клетки се натрупват стари или повредени части. Автофагията ги разгражда, преди да станат токсични. Ако това не стане, клетките започват да „се задръстват“ и да умират.

 

Поддържане на паметта и мисленето
 

Когато мозъкът е чист и клетките му работят добре, паметта, концентрацията и настроението са по-добри.

 

Защита от болести
 

Смята се, че автофагията предпазва от болести като Алцхаймер, Паркинсон и други, защото не позволява на „лошите“ белтъци да се натрупват в мозъка. При аутизъм има свръх здрави връзки, които показват намалена автофагия и слабо синаптично подрязване.

 

По време на сън и гладуване
 

Автофагията се активира най-силно, когато не ядем известно време или по време на сън – тогава мозъкът се „самопочиства“.  Автофагията е като хигиената на мозъка. Тя го държи чист, здрав и бърз.

 

 

Основни области, където автофагията е намесена

 

 

 

• Невродегенеративни заболявания : Алцхаймер, Паркинсон, Хънтингтън и други, където токсични протеини се натрупват в мозъчните клетки.
• Рак : Автофагията може да предотвратява появата на тумори, но в развити тумори може да помага на раковите клетки да оцелеят.
• Сърдечно-съдови заболявания : Поддържа здравето на сърдечните клетки и премахва повредени митохондрии, които иначе водят до сърдечна недостатъчност.
• Метаболитни заболявания : Диабет, затлъстяване и мастни чернодробни заболявания, където автофагията регулира мазнините и глюкозата в клетките.
• Инфекциозни и имунни заболявания : Автофагията помага на имунните клетки да унищожават бактерии и вируси.

 

 

Причини за автофагията

 

Автофагията се задейства от недостиг на хранителни вещества, изчерпване на растежните фактори и хипоксия. Стресът от околната среда и навиците на живот също причиняват автофагия.       

 

 

 

Автофагията има пряко отношение към синаптичното подрязване, особено в мозъка.

 

 

Какво е синаптично подрязване

 

Мозъкът ти има милиарди връзки между нервните клетки (синапси). Когато сме малки, имаме твърде много такива връзки. С времето мозъкът „подрязва“ тези, които не се използват — като градинар, който маха излишните клони, за да расте дървото по-здраво. Така остават само най-полезните, активни връзки – основата на добрата памет, концентрация и учене.

 

 

Как влиза в действие автофагията

 

Автофагията е вътрешният механизъм за почистване на клетките–включително и на невроните.
 

При синаптично подрязване се случва следното:

1. Клетките „решават“ кои връзки вече не са нужни.
2. Те активират автофагията в тези зони, за да разградят и рециклират старите или неизползвани синапси.
3. Освободените „строителни материали“ могат после да се използват за създаване на нови, по-полезни връзки.

 

 

Кой участва в процеса

 

• Невроните използват автофагия, за да разградят части от собствените си синапси.
• Микроглиалните клетки (почистващите клетки в мозъка) също използват автофагия, за да „погълнат“ и премахнат ненужните връзки.

 

Защо балансът е важен

 

• Ако автофагията е твърде слаба, мозъкът не може да изчисти старите синапси. Връзките стават неефективни, и това се свързва с невродегенеративни болести (като Алцхаймер).
• Ако автофагията е прекалено силна или неправилно регулирана, може да се разрушат и нужни връзки. Това се свързва с разстройства от аутистичния спектър и шизофрения.
• Когато автофагията работи нормално, тя премахва повредени клетки и дефектни белтъци, които могат да се превърнат в ракови. Тоест автофагията е като система за почистване и контрол на качеството, която пази клетките здрави.

 

 

Автофагия при аутизъм и други разстройства в развитието

 

 

 

Децата и юношите с аутизъм имат допълнителни синапси и излишък от синапси в мозъка и този излишък се дължи на забавяне на нормалния процес на „подрязване“ на мозъка по време на развитието, според проучване на невролози от Медицинския център на Колумбийския университет (CUMC). Тъй като синапсите са точките, където невроните се свързват и комуникират помежду си, прекомерният брой синапси може да има дълбоко въздействие върху функционирането на мозъка.

 

Препарати или добавки, които възстановяват нормалното синаптично „подрязване“, могат да подобрят аутистичното поведение при мишки, установиха изследователите, дори когато лекарството се прилага след появата на поведението.

 

„Това е важно откритие, което би могло да доведе до нова и така необходима терапевтична стратегия за аутизъм“, каза д-р Джефри Либерман, професор по медицина „Лорънс К. Колб“ и председател на катедрата по психиатрия в CUMC и директор на Психиатричния институт на щата Ню Йорк, който не е участвал в проучването.

 

По време на нормалното развитие на мозъка, в ранна детска възраст се наблюдава бум на образуване на синапси, особено в кората на главния мозък, регион, участващ в аутистичното поведение; „подрязването“ елиминира около половината от тези кортикални синапси до края на юношеството. Известно е, че синапсите са засегнати от много гени, свързани с аутизма, и някои изследователи предполагат, че хората с аутизъм може да имат повече синапси.

 

За да провери тази хипотеза, съавторът Гуомей Танг, доктор по медицина, доцент по неврология в CUMC, изследва мозъци на деца с аутизъм, починали от други причини. Тринадесет мозъка са от деца на възраст от две до девет години, а тринадесет мозъка са от деца на възраст от 13 до 20 години. За сравнение са изследвани и двадесет и два мозъка от деца без аутизъм.

 

Д-р Танг измери плътността на синапсите в малка част от тъканта във всеки мозък, като преброи броя на малките бодли, които се разклоняват от тези кортикални неврони; всяко бодле се свързва с друг неврон чрез синапс. Тя открила, че до края на детството плътността на гръбначния стълб е намаляла с около половината в контролните мозъци, но само с 16% в мозъците на пациенти с аутизъм.

 

„Това е първият път, когато някой е търсил и е виждал липса на подрязване по време на развитието на деца с аутизъм“, каза д-р Сулцер, „въпреки че по-малък брой синапси в някои мозъчни области е открит в мозъци от по-възрастни пациенти и при мишки с аутистично поведение.“

 

Улики за това какво е причинило дефекта на подрязване също са открити в мозъците на пациентите; мозъчните клетки на аутистични деца са били пълни със стари и увредени части и са били силно дефицитни в път на разграждане, известен като „автофагия“. Клетките използват автофагия (термин от гръцки за самоизяждане), за да разградят собствените си компоненти.

 

 

Хиперсвързаност при контролен и аутистичен мозък в кохерентност сравнени в QEEG

 

 

Използвайки миши модели на аутизъм, изследователите проследили дефекта на подрязването до протеин, наречен mTOR. Когато mTOR е свръхактивен, те открили, че мозъчните клетки губят голяма част от способността си за „самозахранване“. А без тази способност, мозъците на мишките са били подрязани лошо и са съдържали излишни синапси. „Докато хората обикновено смятат, че ученето изисква образуване на нови синапси“, казва д-р Сулцер, „премахването на неподходящите синапси може да е също толкова важно.“

Тъй като големи количества свръхактивен mTOR са открити и в почти всички мозъци на пациенти с аутизъм, същите процеси могат да се наблюдават и при деца с аутизъм.

„Забележителното в откритията“, каза д-р Сулцер, „е, че стотици гени са свързани с аутизъм, но почти всички наши хора са имали свръхактивен mTOR и намалена автофагия, и всички изглежда имат липса на нормално синаптично „подрязване“.

 

Това показва, че много, може би по-голямата част от гените могат да се слеят в този път на mTOR/автофагия. Свръхактивният mTOR и намалената автофагия, чрез блокиране на нормалното синаптично „подрязване“, което може да е в основата на усвояването на подходящо поведение, може да са обединяваща характеристика на аутизма.“

 

Алън Пакър, доктор на науките, старши учен във фондация „Саймънс“, която финансира изследването, заяви, че проучването е важна стъпка напред в разбирането на това какво се случва в мозъците на хората с аутизъм.

 

„Сегашното мнение е, че аутизмът е хетерогенен, с потенциално стотици гени, които могат да допринесат. Това е много широк спектър, така че целта сега е да разберем как тези стотици гени се групират в по-малък брой пътища; това ще ни даде по-добри насоки за потенциални лечения“, каза той.

 

„Пътят на mTOR със сигурност изглежда като един от тези пътища. Възможно е скринингът за mTOR и автофагична активност да осигури средство за диагностициране на някои характеристики на аутизма, а нормализирането на тези пътища може да помогне за лечение на синаптична дисфункция и лечение на заболяването.“

 

 

Добавки за засилване на автофагията

 

 

Има такива билки, които влияят положително на автофагията в посока увеличението или регулирането и.

 

Куркумин

 

 

 

Как куркуминът подпомага автофагията

 

Активира и регулира автофагията
Куркуминът стимулира клетките да започнат процеса на „почистване и рециклиране“.Така се премахват повредени протеини и органели, които могат да са токсични за клетките.

 

Подобрява митохондриалната функция

Митохондрите са „енергийните централи“ на клетките. Куркуминът подпомага автофагията на митохондриите (митофагия), което прави клетките по-енергични и устойчиви.

 

Намалява оксидативен стрес и възпаление

Окисляването и възпалението блокират нормалната автофагия. Куркуминът намалява тези процеси, така че клетките могат да се чистят ефективно.

 

 

Ефект върху мозъка и неврологични заболявания

 

1.Алцхаймер и Паркинсон: Куркуминът помага да се премахнат токсичните протеини (бета-амилоид и алфа-синуклеин) чрез автофагия.

2.Неврозащита: Поддържа невроните здрави и намалява възпалението, което е ключово при когнитивен спад.

3.Подобрена памет и концентрация: Чрез поддържане на чистота в мозъчните клетки и по-добра енергия.

 

Ресвератрол

 

 

 

Как ресвератролът активира автофагията

 

Активира SIRT1 – „молекулен регулатор на стареенето“

SIRT1 е ензим, който помага на клетките да оцелеят и да се поддържат здрави.

Когато се включи, той стимулира автофагията – клетките започват да „чистят“ стари или повредени части.

 

Подобрява митохондриалната функция

Чрез автофагия ресвератролът помага на клетките да премахват повредени митохондрии (митофагия), което подобрява енергията на клетките.

 

Намалява възпаление и оксидативен стрес

Това също подпомага нормалното протичане на автофагията, защото стресът и възпалението могат да я блокират.

 

Може да подпомогне неврозащита

В мозъка ресвератролът чрез автофагия помага за изчистване на токсични протеини, свързани с Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания.

 

 

 

Омега 3

 

 

 

 

Как омега-3 подпомагат автофагията

 

Намаляват възпалението

• Омега-3 са естествени противовъзпалителни вещества.
• Когато възпалението намалее, клетките могат по-лесно да се „самопочистят“ чрез автофагия.

Подобряват функцията на невроните

• DHA, една от омега-3 мастните киселини, е основен градивен елемент на мозъчните клетки.
• Поддържането на здрави мембрани помага на автофагията да протича ефективно.

Защитават митохондриите

• Омега-3 намаляват стреса върху митохондриите и спомагат за митофагията – процесът, при който се премахват повредените енергийни централи в клетките.

Поддържат здравето на мозъка

• Омега-3 подпомагат изчистването на токсични протеини, свързани с Алцхаймер и други невродегенеративни заболявания.

 

 

Витамин Д

 

Как витамин D влияе на автофагията

 

 

Активира автофагията в имунните клетки

Витамин D помага на клетките на имунната система (като макрофагите) да „поглъщат“ и разграждат бактерии, вируси и повредени части.

Без достатъчно витамин D този процес е по-слаб, а клетките са по-малко ефективни.

 

Поддържа клетъчното здраве

Витамин D намалява възпалението и оксидативния стрес, което подпомага нормалното протичане на автофагията.

 

Неврозащита

В мозъка витамин D подпомага автофагията в невроните, което помага за премахване на токсични протеини и поддържа здравето на нервните клетки.

 

 

Л-Тeaнин

 

 

 

 

Как теанинът влияе на автофагията

 

Намалява стреса и кортизола

Теанинът, който се съдържа в зеления чай, има успокояващ ефект.

Когато стресът е нисък, клетките могат по-лесно да активират автофагията, защото хроничният стрес и високият кортизол блокират този процес.

 

Поддържа мозъчните клетки

Теанинът увеличава нивата на невротрансмитери като GABA и допамин.

Това създава среда, в която невроните са здрави и автофагията може да протича нормално.

 

Антиоксидантен ефект

Теанинът намалява оксидативния стрес в мозъка, което подпомага почистването на повредени протеини и органели чрез автофагия.

 

 

 

Берберин

 

 

 

Как действа върху автофагията

 

Имитация на гладуване
Берберинът действа в клетките по начин, подобен на кратък пост (гладуване). Той кара клетките да мислят, че им липсва енергия, което ги подтиква да включат автофагия, за да „рециклират“ старите части.

 

Активиране на AMPK (енергиен сензор)
AMPK е нещо като „термостат“ за енергията в клетката. Когато се включи, той казва на клетката: „Почисти се и пести енергия.“
Берберинът активира AMPK, което е един от основните пътища за включване на автофагията.

 

Подобряване на митохондриите (енергийните централи)
Автофагията премахва старите, повредени митохондрии.

 

Намалява възпаление и оксидативен стрес
Това също подпомага нормалното протичане на автофагията – клетките могат спокойно да се „ремонтират“.

 

 

Заключение

 

Добавките не лекуват аутизъм или други заболявания свързани с автофагията, но чрез подкрепа на автофагията, мозъчната функция, синаптичното здраве и имунитета могат да облекчат някои когнитивни, поведенчески и социални дефицити при децата и възрастните.

 

 

Източник: https://www.cuimc.columbia.edu/news/children-autism-have-extra-synapses-brain