ד"ר ג'ייסון פונג – צום ואוטופגיה – mTOR – אוטופגיה 1

פוסט זה מוגש כשירות לציבור. הזכויות על התוכן שייכות לכותב הפוסט המקורי. את הפוסט המקורי ניתן למצוא בכתובת הזאת.

תרגום: מיכל גביש.

(הערה – אם אתם קוראים קבועים שלי, אתם כבר יודעים שאני אוהב לתייג את הבלוגים שלי על פי נושאים – למשל יש כ-40 פוסטים על צום, כ-30 פוסטים על סוכרת, כ-50 על השמנת יתר / קלוריות, אני עושה זאת כי אני כותב על מה שמעניין אותי באותו רגע וזה יכול קצת להתפזר. זהו פרק חדש המכסה mTOR, אוטופגיה ומחלות מיטוכונדריה אשר, תראו מאוחר יותר, קשור הדוקות למוצא מחלת הסרטן).

לאורך ההיסטוריה הכתובה של האנושות, צום היה שיטת ריפוי מסורתית רבת עוצמה. זה נכון לגבי כל אזורי כדור הארץ ועבור כמעט כל הדתות בעולם. שורשי מסורת ריפוי עתיקה זו עשויים להמצא בתהליכי ניקוי תוך תאיים, אוטופאגים, שרק עתה מפוענחים על-ידי המדע. אוטופאגיה הוא אחד המסלולים הידועים שהשתמרו מבחינה אבולוציונית, וניתן לראותו כמעט בכל אורגניזם רב-תאי, וגם בהרבה אורגניזמים חד תאיים. אוטופגיה מתייחסת לתגובה של הגוף למחסור במזון (צום) אשר מגרה מסלול פירוק של רכיבים תוך תאיים.

על ידי עיכול עצמי של חלקיו, התא עושה שני דברים. ראשית הוא מטהר עצמו מחלבונים מיותרים שעלולים להנזק או לגרום לתקלה אחרת. שנית, הוא ממחזר אותם כ'חלקי חילוף' של חומצות אמינו עבור רכיבים תאיים חדשים. זוהי אחת התפיסות המוטעות הגדולות במיחזור הרגיל של חלבון – כאילו חלבונים מפורקים אלה איכשהו פורחים החוצה מהגוף, גם אצל מי שסובל מתת תזונה. זה מוביל להמנעות ההיסטרית מצום כי הוא "שורף שרירים". אוומייגוד. אם לא תאכל 96 ארוחות ביום, כנראה תצטמק ותמות! לָמוּת! בגוף מאוחסנת אנרגית מזון כשומן, אבל ברגע שלא תאכל, תשרוף שריר. תמות!

לאמיתו של דבר, גופינו אינו טיפש בשום מקרה. לאחר שחלבונים ישנים אלה מתפרקים למרכיבי חומצות האמינו שלהם, הגוף שלנו מחליט אם הם יגיעו לכליות כתוצרי פסולת, או ישמרו על מנת ליצור חלבונים חדשים. חלבונים מורכבים מאבני בניין שנקראים חומצות אמינו. זה כמו לגו. תוכל לפרק את מטוס הלגו הישן המוזר שבנית ולבנות חדש וטוב יותר באמצעות אותם אבני בניין. זה נכון גם בגופנו. אנחנו יכולים לפרק חלבונים ישנים ומקולקלים לחומצות האמינו המרכיבות אותם  ולהשתמש בהן כדי לבנות חלבון חדש ותקין.

יושינורי אוסומי, זוכה פרס נובל לרפואה לשנת 2016 על מחקרו באוטופאגיה, שכותרתו בהרצאת הנובל היא – "אוטופאגיה – מערכת מיחזור תוך תאית", ולא "אוטופאגיה – כיצד הגוף האנושי מעיף נואשות חלבון לתוך השירותים, כי אמא טבע היא באמת ממש טיפשה". אם אתה צריך חלבון, אז הגוף שלך יחזיר את חומצות האמינו כדי ליצור חלבון חדש.

כמובן, אם בגוף שלך יש יותר חלבון מהנדרש, אז הוא בהחלט ייתכן שיפריש את חומצות האמינו העודפות או ימירן לאנרגיה. בעוד שרוב האנשים חושבים שצמיחה היא תמיד טובה, האמת היא שבמבוגרים, צמיחה היא כמעט תמיד גרועה. סרטן הוא יותר מדי צמיחה. מחלת אלצהיימר היא הצטברות של יותר מדי חלבון ג'אנק  (צברים של נוירופיברילים) במוח. התקפי לב ושבץ נגרמים על ידי פלאקים אנטרומטיים שהם הצטברות עודף של דברים רבים, אבל בעיקר תאי שריר חלקים, רקמות חיבור וחומרים מנוונים. אכן, צמיחת יתר של שריר חלק הוא גורם התורם לגרימת טרשת עורקים הגורמת להתקפי לב. מחלות פוליציסטיות בכליות ובשחלות הן יותר מדי צמיחה. השמנת יתר היא יותר מדי צמיחה.

עקה תאית מסוגים מסויימים, כולל מחסור בחומרים מזינים, אגרגטים של חלבונים או חלבונים לא מאורגנים  (גושים של חלבון) או זיהומים יפעילו אוטופאגיה כדי לנטרל בעיות אלה ולשמור על התא במצב תקין. תהליך זה נחשב בתחילה כלא סלקטיבי, אך הוכח מאוחר יותר כמסוגל לבחור יעדים סלקטיבים של אברונים פגומים (רכיבים תוך תאיים) ופולשים פתוגנים. התהליך מתואר אצל יונקים, אך קיים גם בחרקים ובשמרים, שבהם נעשתה רוב עבודתו של ד"ר אוסומי ובהם גילו את הגנים הקשורים לאוטופגיה (ATG). הוא מאשר כי מסלול ניקוי ומיחזור זה נשמר לאורך רוב החיים על פני כדור הארץ כל הדרך מאורגניזמים של תא בודד עד לבני אדם.

אוטופגיה מתרחשת ברמה בסיסית כמעט בכל התאים, והיא תהליך חשוב במיחזור חלבונים. עם זאת, היא עשויה להיות מווסתת לכך שתייצר חומרים מזינים ואנרגיה. כלומר, חלבונים עשויים להישרף לאנרגיה בתהליך גלוקונאוגנזה, במידת הצורך. מצב התזונה, הורמונים, טמפרטורה, מתח חמצוני, זיהום וצברים של חלבון עשויים להשפיע על האוטופאגיה בדרכים שונות.

הרגולטור הראשי של אוטופגיה הוא היעד של האנזים ראפמיצין (TOR) קינאז. זה נקרא גם TOR של יונקים (mTOR) או TOR מכניסטי. כאשר mTOR עולה, הוא משבית את האוטופגיה. mTOR רגיש להפליא לחומצות אמינו ממזון (חלבון).

המווסת הראשי השני הוא החלבון 5′ AMP-activated חלבון קינאז (AMPK). זהו חיישן של אנרגיה פנים תאית, הידועה בשם אדנוזין טריפוספט או ATP. כאשר לתא יש הרבה אנרגיה, יש לו הרבה ATP, שהוא סוג מטבע אנרגיה. אם יש לך הרבה דולרים, אתה עשיר. אם יש לך הרבה ATP, לתא שלך יש הרבה אנרגיה כדי לעשות דברים.

AMPK מזהה את היחס AMP / ATP וכאשר יחס זה הוא גבוה (כלומר רמת אנרגיה תאית נמוכה), AMPK מופעל. אנרגיה תאית נמוכה = AMPK גבוה. זה סוג של מד הדלק הפוך על מצב האנרגיה התאית. כאשר AMPK גבוה (מעט דלק), זה מכבה את סינתזת חומצות השומן ומפעיל אוטופגיה. זה הגיוני. אם בתאים שלך אין אנרגיה, הם לא רוצים לאחסן אנרגיה (לעשות שומן), אבל במקום זה ירצו להפעיל אוטופגיה – להיפטר מעודף חלבון ואולי לשרוף אותו ל   ——אנרגיה.

לאחר שאוטופגיה מופעלת (mTOR ירד או AMPK עלה), 20 גנים בערך (ATG) מופעלים כדי לבצע את תהליך הניקוי. הם מקודדים חלבונים שיבצעו את התהליך בפועל. כיוון ש mTOR הוא מעכב חזק לאוטופגיה (mTOR פועל כמו בלם על אוטופגיה), חסימת mTOR מגדילה אוטופגיה (כלומר, מורידה את הרגל מהבלמים). אפשר לעשות זאת באמצעות התרופה רפאמיצין, ששמשה בתחילה כאמצעי דיכוי חיסוני בהשתלות. תרופה זו התגלתה בשנת 1972, בודדה מהחיידק Streptomyces Hygroscopicus מאיי חג הפסחא, הידועים גם בשם ראפא נואי (ומכאן השם רפאמיצין). היא פותחה כתכשיר אנטי פטרייתי אבל בסופו של דבר מצאו שיש בה תכונות מדכאות חיסון וכך זכתה לשימוש כתרופה נגד דחייה.

כמעט כל התרופות נגד דחייה מגדילות את הסיכון לסרטן. המערכת החיסונית מפטרלת בגוף כמו מאבטחים, יום אחרי יום, לחפש תאים סרטניים תועים ולהרוג אותם. תאים אלה לא נקראים  תאי הרג טבעיים כך סתם, כמובן. אם אתה דופק מאבטחים אלה עם תרופות חזקות נגד דחייה, אז סרטן יכול להתפשט כמו משוגע. וזה בדיוק מה שקורה עם רוב התרופות האלה.

אבל לא רפאמיצין. מעניין, תרופה זו הורידה את הסיכון לסרטן. מנגנון פעולתה, בזמן שהוצג בהרחבה בשנות התשעים, היה בלתי מוכר. בסופו של דבר, באמצעות מודלים של שמרים, אתר הפעילות של רפמיצין (TOR) זוהה, וגם מקבילו האנושי התגלה במהרה – ומכאן שמו TOR של יונקים, או בכינוי הקליט – mTOR

.mTOR נמצא כמעט בכל האורגניזמים הרב תאיים וכן גם באורגניזמים חד תאיים רבים כמו שמרים (בהם נעשו רבים מהמחקרים על אוטופגיה). חלבון זה כל כך חשוב להישרדות עד כי אין אורגניזם החי בלעדיו. המונח הטכני לכך הוא "שימור אבולוציוני". מה זה עושה? במילים פשוטות – זה חיישן מזון.

אחת המשימות החשובות ביותר להישרדות היא לקשר בין חומרים מזינים זמינים בסביבה ובין צמיחה של התאים או האורגניזם. כלומר, אם אין מזון, אז תאים צריכים להפסיק לגדול ולהיכנס למצב רדום (כמו שמרים). אם יונקים חשים שאין מזון, גם הם מפסיקים את צמיחת היתר של התאים ומתחילים לפרק כמה חלבונים. אם לא יעשו זאת, לא ישרדו.

mTOR עושה אינטגרציה בין אותות מהמזון (זמינות חומרים מזינים) לבין צמיחת תאים. אם המזון  זמין, יש לגדול. אם אין מזון זמין אז להפסיק לגדול. זוהי משימה חשובה ביותר שעומדת בבסיס כל קשת המחלות של 'יותר מדי צמיחה' שדיברנו עליהם קודם. זה דומה, אבל הרבה יותר עתיק, לחיישן  מזון אחר אשר דיברנו הרבה עליו – האינסולין.

ידע זה פותח פוטנציאל טיפולי חדש לחלוטין. אם יש מחלות רבות של "יותר מדי צמיחה" (סרטן, טרשת עורקים, השמנה, שחלות פוליציסטיות), אז יש מטרה חדשה. אם אנו יכולים לסגור את חיישני המזון, אנו יכולים לעצור את רוב הצמיחה הזו כי היא עושה אותנו חולים. שחר חדש עלה.

מודעות פרסומת

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

מתחבר ל-%s