Zelluläre Selbstverzehrung moduliert die Immunität und die Beseitigung von Krankheitserregern durch Autophagie. Der Körper erkennt beschädigte Zellen und recycelt sie. Autophagie wird als Reaktion auf Stress wie Infektionen, Hunger, hohe Anstrengung oder bestimmte Verbindungen wie verschiedene Phytochemikalien ausgelöst. Sie können Autophagie durch positive Stressfaktoren wie intermittierendes Fasten, Kalorienbeschränkung, regelmäßige Saunagänge, Bewegung und Kälteeinwirkung fördern.
Einführung
Wenn keine Nahrung verfügbar ist, ist eine Zelle gezwungen, einen Teil ihrer Reserven abzubauen, um am Leben zu bleiben, bis sich die Umstände ändern. Dieser natürliche biologische Prozess wird Autophagie genannt. Auch im Alltag wird die Autophagie zwischen den Mahlzeiten aktiviert, um die Stoffwechselfunktionen aufrechtzuerhalten und durch Katabolismus Aminosäuren und Energie bereitzustellen. Autophagie ( Autophagozytose ) ist ein sorgfältig regulierter Mechanismus der „Selbstverzehrung“, den Zellen durchführen, um Viruspartikel zu zerstören ( Virophagie ) und einige ihrer Bestandteile, darunter Proteine, Organellen und Fremdpartikel, abzubauen ( Xenophagie ). Autophagie ist lebensnotwendig, da sie die Zellen von unnötigen und dysfunktionalen Bestandteilen reinigt und diese für die weitere Verwendung im Körper recycelt .
Autophagie umfasst drei Haupttypen: Mikroautophagie, Chaperon-vermittelte Autophagie (CMA) und Makroautophagie. Alle diese Typen sind wichtig und arbeiten in den Zellen zusammen. Autophagie als Prozess ist sehr streng reguliert und der gesamte Mechanismus besteht aus mindestens 30 verschiedenen Genen .
Bild: Schematisches Modell der drei Haupttypen der Autophagie.
Quelle : Ntsapi, C. & Du Toit, A. & Loos, B. (2019). Einfluss der Ernährung auf die neuronale Autophagiekontrolle und die Gesundheit des Gehirns. In: Bosch-Bouju, C. & Layé, S. & Pallet, V. (2019). Füttere deinen Geist – Wie moduliert die Ernährung die Gehirnfunktion im Laufe des Lebens? IntechOpen.
Autophagie ist auch für die Plastizität und den Neuroschutz des Gehirns von entscheidender Bedeutung . Es wird angenommen, dass die Bahnen zwischen Neuronen und Gliazellen die Autophagie im Gehirn regulieren. Verschiedene Bahnen transportieren zellulären Müll von Neuronen zu Gliazellen, um die Homöostase im Gehirn aufrechtzuerhalten. In der Praxis bedeutet dies, dass das Gehirn bei angemessenen Autophagieprozessen das ganze Leben lang gedeiht .
Das zentrale Nervensystem (ZNS, einschließlich des Gehirns) beherbergt ein vielfältiges myeloides Immunzellkompartiment, das seine Homöostase aufrechterhält. Autophagie und Autophagieproteine spielen eine grundlegende Rolle bei myeloiden zellbezogenen Immunfunktionen. Eine ständige Aktivierung der Autophagie kann auch den altersbedingten Rückgang kognitiver Funktionen wie Gedächtnisverlust verbessern und sogar umkehren .
Der Autophagieapparat unterstützt hauptsächlich drei Aspekte der Immunbiologie myeloider Zellen und beeinflusst dadurch die Hauptkomponenten des Immunsystems des ZNS. Dabei handelt es sich um die Beseitigung von Krankheitserregern auf zelleigene Weise, die Regulierung der Produktion proinflammatorischer Zytokine und die Antigenverarbeitung zur Stimulation des adaptiven Immunsystems. Zu den myeloiden Zellen zählen Granulozyten und Monozyten .
Bild : Myeloide Zellen im zentralen Nervensystem.
Quelle : Herz, J. & Filiano, A. & Smith, A. & Yogev, N. & Kipnis, J. (2017). Myeloide Zellen im zentralen Nervensystem. Immunity 46 (6): 943–956.
Die gesundheitlichen Vorteile einer ausgewogenen Autophagie sind beispielsweise:
- Kann vor Fettleibigkeit und Diabetes schützen
- Autophagie kann an der Bräunung von weißem Fettgewebe beteiligt sein und das metabolische Gleichgewicht von Lipiden beeinflussen
- Autophagie hilft auch, NAFLD (nichtalkoholische Fettlebererkrankung) zu verhindern
- Bessere Herz-Kreislauf-Funktion und Schutz vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen
- Gestörte Autophagie kann die Alterung der Arterien beschleunigen
- Schutz vor oxidativem Stress und Entzündungen
- Autophagie lindert Entzündungen durch die Beseitigung aktiver Inflammasome
- Erhöhter Leberschutz vor verschiedenen Lebererkrankungen
- Verbesserte Funktion des Immunsystems
- Angeborene Immunrezeptoren und Lymphozyten (T und B) werden durch Autophagie moduliert, die angeborene und adaptive Immunantworten darstellt
- Bessere Magen-Darm-Funktion , allgemeine Darmgesundheit und Krankheitsprävention
- Die Autophagie spielt wahrscheinlich eine Schlüsselrolle im Prozess der gastrointestinalen Homöostase, indem sie Bakterien entfernt, die in das Gewebe gelangen, und alle nicht körpereigenen immunstimulierenden Moleküle abbaut, um die Darmtoleranz aufrechtzuerhalten .
- Verlangsamt die Alterung und Neurodegeneration und kann neurodegenerativen Erkrankungen vorbeugen
- Kann bestimmte Krebsarten verhindern – die tumorzelleigenen Effekte der Autophagie können jedoch sowohl tumorunterdrückend als auch tumorfördernd sein
Bild : Zusammenspiel zwischen Autophagie, Stoffwechsel und Alterung.
Quelle : Wong, S. & Kumar, A. & Mills, J. & Lapierre, L. (2020). Autophagie bei Alterung und Langlebigkeit. Human Genetics 139 (3): 277–290.
Ernährungsfaktoren, die die Autophagie unterstützen
- Sulforaphan ist insbesondere in Kreuzblütlern und Brokkolisprossen enthalten.
- Induziert Autophagie durch ERK-Aktivierung in Neuronen (unabhängig von Nrf2-Aktivität)
- Hemmt auch durch blaues Licht verursachte Entzündungen und Apoptose durch Hochregulierung des SIRT1/PGC-1α/Nrf2-Signalwegs (siehe oben) und der Autophagie in retinalen Pigmentepithelzellen – das bedeutet, dass Sulforaphan über die retinale Autophagie die Augen schützt
- Curcumin induziert und moduliert die Autophagie und ist daher neuroprotektiv
- Es kann Zellen vor Schäden durch oxidativen Stress schützen, indem es die Apoptose hemmt und über den Akt/mTOR-Signalweg die Autophagie induziert.
- Kaffee (sowohl normaler als auch entkoffeinierter) löst Autophagie höchstwahrscheinlich aufgrund seines hohen Polyphenolgehalts aus
- Grüner Tee und sein Hauptpolyphenol Epigallocatechin-3-Gallat (EGCG) stimulieren die Autophagie in der Leber und im Gehirn
- Ingwer und einer seiner bioaktiven Bestandteile , 6-Shogaol, induzieren Autophagie durch Hemmung des AKT/mTOR-Signalwegs
- Polyphenole regulieren und induzieren die Autophagie und entfernen abweichende Proteinaggregate (ein wichtiger Faktor bei der Behandlung der Neurodegeneration).
- Polyphenole sind in dunklem und buntem Gemüse, Beeren, dunkelgrünem Blattgemüse, Kaffee und grünem Tee enthalten (siehe oben).
- Polyphenole spielen eine wichtige Rolle bei der Modulation des durch Autophagie verursachten Todes von Krebszellen .
- Resveratrol ist ein natürlich vorkommendes Antioxidans, das in dunklen Trauben, Beeren, Kirschen und Rotwein vorkommt.
- Mehrere Studien zeigen, dass es die Autophagie durch die direkte Hemmung von mTOR induziert (und aus diesem Grund wird die Einnahme nach dem Training nicht empfohlen).
- Die Induktion der Autophagie im Gehirn durch Resveratrol kann neurodegenerativen Erkrankungen vorbeugen.
- Resveratrol zielt auf mehrere Entzündungskomponenten ab und übt immunregulierende Wirkungen auf Immunzellen aus.
- Natives Olivenöl extra (EVOO) enthält Oleuropein und Oleocanthal , Polyphenole, die Autophagie auslösen und die mTOR-Signalübertragung hemmen
- Heilpilze wie Reishi und Chaga induzieren Autophagie und können Krebs bekämpfen
- Chaga-Pilzextrakt induzierte Autophagie durch Aktivierung von AMPK und Hemmung des mTOR-Signalwegs in Brustkrebszellen
- Triterpene aus Ganoderma Lucidum induzieren Autophagie bei Dickdarmkrebs durch die Hemmung der p38-Mitogen-aktivierten Kinase (p38 MAPK)
- Ganoderma lucidum-Extrakt (GLE) lindert die Parkinson-Pathologie durch die Regulierung der Mitochondrienfunktion, Autophagie und Apoptose.
- Langkettige Omega-3-Fettsäuren (PUFA), die in Lachs, Sardinen, Kabeljau, Hering, Makrele und Algen vorkommen, lösen Autophagie aus.
- Die Einnahme langkettiger Omega-3-Fettsäuren schwächt die durch traumatische Hirnverletzungen verursachte neuronale Apoptose ab, indem sie den Autophagieweg über SIRT1 induziert
- Langkettige Omega-3-Fettsäuren schützen Hepatozyten vor Lipotoxizität durch Induktion der Autophagie
- Omega-3-Fette aus Fisch schützen nachweislich die Netzhaut, indem sie die Autophagie auslösen
- Spermidin steigert die Autophagie im Gehirn und kann vor Neurodegeneration schützen
- Zu den Lebensmitteln, die reich an Spermidin sind, zählen unverarbeitete pflanzliche Lebensmittel wie die Durianfrucht, der Shiitake-Pilz, frischer grüner Pfeffer, Weizenkeime, Amaranth, Blumenkohl und Brokkoli sowie Produkte aus Fermentationsprozessen, an denen Polyamin bildende Bakterien und Pilze beteiligt sind, z. B. Sojaprodukte wie Natto und viele Arten von reifem Käse.
- Basierend auf Studien an Fliegen verbessert Spermidin das Gedächtnis während des Alterns durch Autophagie
- Die Wirksamkeit von Spermidin wurde kürzlich quantifiziert und entspricht der von Rapamycin (dem Goldstandard für Autophagie).
- Die optimale Spermidinkonzentration beim Menschen zur Aufrechterhaltung optimaler Autophagiewerte für gesundes Altern muss noch weiter untersucht werden.
Ein spezielles Rezept zum Autophagie-Aktivator finden Sie hier.
Lesen Sie hier und hier mehr über die Vorteile von Kälteeinwirkung und Wärmeveränderung auf die Autophagie.
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Dieser Artikel war ein Auszug aus unserem großen, bald erscheinenden Buch „Resilient Being“.