La autofagia celular modula la inmunidad y la eliminación de patógenos a través de la autofagia. El cuerpo reconoce las células dañadas y las recicla. La autofagia se activa en respuesta a estrés como infecciones, inanición, esfuerzo intenso o ciertos compuestos como varios fitonutrientes. Puedes promover la autofagia con estresores positivos como el ayuno intermitente, la restricción calórica, la sauna regular, el ejercicio y la exposición al frío.
Introducción
Cuando no hay comida disponible, una célula se ve obligada a descomponer partes de sus reservas para mantenerse viva hasta que las circunstancias cambien. Este proceso biológico natural se llama autofagia. Incluso en el día a día, la autofagia se activa entre comidas para mantener las funciones metabólicas y suministrar aminoácidos y energía a través del catabolismo. La autofagia (autofagocitosis) es un mecanismo cuidadosamente regulado de “auto-comer” que las células realizan para destruir partículas virales (virofagia) y degradar algunos de sus componentes, incluyendo proteínas, orgánulos y partículas extrañas (xenofagia). La autofagia es esencial para la vida porque limpia las células de componentes innecesarios y disfuncionales y los recicla para su uso posterior en el cuerpo.
La autofagia abarca tres tipos principales: microautofagia, autofagia mediada por chaperonas (CMA) y macroautofagia. Todos ellos son importantes y trabajan en cooperación dentro de las células. La autofagia como proceso está muy estrictamente regulada y toda la maquinaria consiste en al menos 30 genes diferentes.
Imagen: Modelo esquemático de los tres tipos principales de autofagia.
Fuente: Ntsapi, C. & Du Toit, A. & Loos, B. (2019). Impacto dietético en el control de la autofagia neuronal y la salud cerebral. En: Bosch-Bouju, C. & Layé, S. & Pallet, V. (2019). Alimenta tu mente -. ¿Cómo modula la nutrición la función cerebral a lo largo de la vida? IntechOpen.
La autofagia también es crucial para la plasticidad cerebral y la neuroprotección. Se piensa que las vías entre neuronas y células gliales regulan la autofagia en el cerebro. Diferentes vías transportan basura celular de las neuronas a las células gliales para mantener la homeostasis en el cerebro. En la práctica, esto significa que el cerebro prospera con procesos de autofagia adecuados a lo largo de la vida.
El sistema nervioso central (SNC; incluyendo el cerebro) alberga un diverso compartimento de células inmunitarias mieloides que mantiene su homeostasis. La autofagia y las proteínas de autofagia desempeñan roles fundamentales en las funciones inmunitarias relacionadas con las células mieloides. Activar la autofagia constantemente también puede mejorar e incluso revertir el declive relacionado con la edad en funciones cognitivas como la pérdida de memoria.
La maquinaria de autofagia apoya principalmente tres aspectos de la inmunobiología de las células mieloides, afectando así los principales componentes del sistema inmunológico del SNC. Estos son la eliminación de patógenos de manera intrínseca a la célula, la regulación de la producción de citoquinas proinflamatorias y el procesamiento de antígenos para la estimulación del sistema inmunológico adaptativo. Las células mieloides incluyen granulocitos y monocitos.
Imagen: Células mieloides en el sistema nervioso central.
Fuente: Herz, J. & Filiano, A. & Smith, A. & Yogev, N. & Kipnis, J. (2017). Células mieloides en el sistema nervioso central. Inmunidad 46 (6): 943–956.
Los beneficios para la salud de la autofagia equilibrada son, por ejemplo:
- Puede proteger de la obesidad y la diabetes
- La autofagia puede estar involucrada en el bronceado del tejido adiposo blanco y afectar el equilibrio metabólico de los lípidos
- La autofagia también ayuda a prevenir la NAFLD (enfermedad del hígado graso no alcohólico)
- Mejor función cardiovascular y protección contra enfermedades cardiovasculares
- La autofagia deteriorada puede aumentar el envejecimiento arterial
- Protección contra estrés oxidativo y inflamación
- La autofagia modera la inflamación al eliminar inflamasones activos
- Protección hepática elevada contra diversas condiciones y enfermedades hepáticas
- Función mejorada del sistema inmunológico
- Los receptores inmunitarios innatos y los linfocitos (T y B) son modulados por la autofagia, lo que representa respuestas inmunitarias innatas y adaptativas
- Mejor función gastrointestinal, salud intestinal general y prevención de enfermedades
- La autofagia probablemente desempeñe un papel clave en el proceso de homeostasis gastrointestinal, sirviendo para eliminar bacterias que ingresan a los tejidos y degradar cualquier molécula inmunoestimulante no propia para mantener la tolerancia intestinal.
- Retrasa el envejecimiento y neurodegeneración y puede prevenir enfermedades neurodegenerativas
- Puede prevenir ciertos tipos de cáncer – sin embargo, los efectos intrínsecos de la autofagia en las células tumorales pueden ser tanto supresores de tumores como promotores de tumores
Imagen: Interacción entre autofagia, metabolismo y envejecimiento.
Fuente: Wong, S. & Kumar, A. & Mills, J. & Lapierre, L. (2020). Autofagia en el envejecimiento y la longevidad. Genética Humana 139 (3): 277–290.
Factores nutricionales que apoyan la autofagia
- Sulforafano en vegetales crucíferos y brotes de brócoli, en particular.
- Induce la autofagia a través de la activación de ERK en neuronas (independiente de la actividad de Nrf2)
- También inhibe la inflamación y apoptosis inducidas por luz azul al regular al alza la vía SIRT1/PGC-1α/Nrf2 (ver anterior) y la autofagia en células epiteliales de pigmento retinal – esto significa que a través de la autofagia retinal, el sulforafano protege los ojos
- La curcumina induce y modula la autofagia y es por lo tanto neuroprotectora
- Puede proteger las células contra el daño inducido por estrés oxidativo al inhibir la apoptosis e inducir la autofagia a través de la vía Akt/mTOR.
- Café (tanto normal como descafeinado) induce la autofagia probablemente debido a su alto contenido de polifenoles
- Té verde y su principal polifenol epigalocatequina-3-galato (EGCG) estimula la autofagia en el hígado y en el cerebro
- Jengibre y uno de sus compuestos bioactivos, 6-shogaol, induce la autofagia al inhibir la vía AKT/mTOR
- Los polifenoles regulan e inducen la autofagia y eliminan agregados proteicos aberrantes (un factor importante en el tratamiento de la neurodegeneración).
- Los polifenoles se encuentran en verduras oscuras y coloridas, bayas, verduras de hojas oscuras, café y té verde (ver antes).
- Los polifenoles juegan un papel importante en la modulación de la muerte inducida por autofagia de células cancerosas.
- Resveratrol es un antioxidante de origen natural encontrado en uvas oscuras, bayas, cerezas y vino tinto.
- Varios estudios muestran que induce la autofagia al inhibir directamente mTOR (y por eso no se recomienda tomarlo después del ejercicio).
- La inducción de la autofagia en el cerebro por el resveratrol puede prevenir enfermedades neurodegenerativas.
- El resveratrol tiene como objetivo múltiples componentes inflamatorios y ejerce efectos inmunorreguladores en las células inmunitarias.
- El aceite de oliva virgen extra (EVOO) contiene oleuropeína y oleocanthal, polifenoles que desencadenan la autofagia e inhiben la señalización de mTOR
- Los hongos medicinales como el Reishi y el Chaga inducen la autofagia y pueden combatir el cáncer
- El extracto de hongo Chaga indujo la autofagia al activar AMPK e inhibir la vía de señalización mTOR en células de cáncer de mama
- Los triterpenos de Ganoderma lucidum inducen la autofagia en el cáncer de colon a través de la inhibición de la quinasa activada por mitógenos p38 (p38 MAPK)
- El extracto de Ganoderma lucidum (GLE) mejora la patología del parkinsonismo a través de la regulación de la función mitocondrial, la autofagia y la apoptosis.
- Los ácidos grasos omega-3 de cadena larga (PUFA) encontrados en salmón, sardinas, bacalao, arenque, caballa y algas inducen la autofagia.
- La suplementación con omega-3 de cadena larga atenúa la apoptosis neuronal inducida por lesión cerebral traumática al inducir la vía de autofagia a través de SIRT1
- Los ácidos grasos omega-3 de cadena larga ejercen efectos protectores sobre los hepatocitos contra la lipotoxicidad a través de la inducción de la autofagia
- Se ha demostrado que las grasas omega-3 de los peces protegen la retina al inducir la autofagia
- La espermidina aumenta la autofagia en el cerebro y puede proteger contra la neurodegeneración
- Los alimentos ricos en espermidina comprenden alimentos de origen vegetal no procesados, incluyendo la fruta del durián, el hongo shiitake, el pimiento verde fresco, el germen de trigo, el grano de amaranto, la coliflor y el brócoli, así como productos resultantes de procesos de fermentación que involucran bacterias y hongos generadores de poliaminas, por ejemplo, productos de soja como el natto y muchos tipos de quesos maduros
- Basado en estudios realizados en moscas, la espermidina mejora la memoria durante el envejecimiento a través de la autofagia
- La potencia de la espermidina se ha cuantificado recientemente como equivalente a la de la rapamicina (el estándar de oro en autofagia)
- La concentración óptima de espermidina en humanos para mantener niveles óptimos de autofagia para un envejecimiento saludable aún necesita más investigación.
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Lea más sobre los beneficios de la exposición al frío y la alteración del calor en la autofagia aquí y aquí.
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