Il processo di autofagia

L’autofagia è un processo cellulare naturale negli eucarioti, ossia nelle cellule con organelli legati alla membrana. È un processo regolato e distruttivo in cui una cellula elimina i componenti non necessari o che non funzionano correttamente. Gli scienziati hanno una comprensione limitata del funzionamento dell’autofagia, ma ha attirato molta attenzione come metodo per trattare o curare le malattie.

Regolazione

Gli studi dimostrano che la regolazione dell’autofagia è molto complicata . In molte cellule, la deplezione di aminoacidi sembra indurre l’autofagia, anche se ogni aminoacido ha un effetto diverso. La leucina, ad esempio, agisce prevalentemente sul muscolo scheletrico e cardiaco. Il meccanismo esatto utilizzato dall’organismo per controllare questa risposta non è noto, ma i ricercatori ipotizzano che l’insulina e il sistema endocrino giochino un ruolo importante.

Inneschi

L’inedia è l’innesco più comune dell’autofagia, e la mancanza di qualsiasi nutriente può avviare il processo . Gli studi sul lievito dimostrano che l’inedia determina l’autofagia più efficiente, ma anche la sospensione di aminoacidi, solfato e carbonio la induce. Negli esseri umani, l’autofagia può essere un meccanismo di difesa contro fattori di stress, come la mancanza di nutrienti, l’invecchiamento o le malattie.

Sequestro

Il la prima fase dell’autofagia è il sequestro . Si forma una membrana unica, chiamata fagoforo, che racchiude organelli o altri componenti della cellula che devono essere eliminati. Una volta che il fagoforo incapsula completamente l’oggetto, si forma un autofagosoma. Gli autofagosomi hanno in genere una doppia membrana e, a seconda delle dimensioni, possono essere visibili come un anello al microscopio elettronico. In questa fase non avviene alcuna degradazione. Il sequestro consiste nell’isolare e incapsulare gli elementi che devono essere eliminati.

Degradazione

La degradazione è la fase successiva dell’autofagia . In esso, gli autofagosomi si fondono con i lisosomi, organelli contenenti enzimi che scompongono i componenti della cellula. Alcuni ricercatori ipotizzano che anche gli endosomi, gli organelli che trasportano le molecole all’interno della cellula, siano coinvolti in questo processo. Questo processo è difficile da misurare e valutare, anche al microscopio elettronico, quindi gli esperti hanno ancora molto da imparare.

Utilizzazione

Il la fase finale dell’autofagia è l’utilizzazione . Si sa poco di questa fase, ma i ricercatori ritengono che la cellula trasporti i componenti che sono stati scomposti nel citosol o nel liquido intercellulare per riutilizzarli. I ricercatori ritengono che le cellule utilizzino questo processo con gli aminoacidi, ma non è noto se le cellule possano riutilizzare i lipidi o i carboidrati.

La necessità dell’autofagia

Quasi tutte le cellule eseguono l’autofagia per mantenere la salute e l’equilibrio. Il processo è essenziale per per la trasformazione degli organelli o durante gli stati di inedia quando le cellule hanno bisogno di creare la propria energia e i propri nutrienti. I ricercatori ritengono che l’autofagia sia influenzata da diversi fattori, tra cui l’alimentazione, lo stress, le infezioni, i livelli di ossigeno e la densità cellulare.

Digiuno

Sapere che la mancanza di aminoacidi e di nutrizione influenza l’autofagia ha portato i ricercatori a esaminare gli effetti di il digiuno intermittente sull’ invecchiamento e sulle malattie legate all’età . Studi su animali che coinvolgono mosche, vermi e roditori suggeriscono che il digiuno intermittente allunga la durata della vita; l’autofagia risultante influisce su molte malattie legate all’età in questi animali, tra cui la malattia di Huntington e il cancro.

Autofagia e malattie

Poiché l’autofagia è il modo naturale dell’organismo di eliminare le parti superflue o disfunzionali di ogni cellula, i ricercatori sono ora interessati alla relazione tra autofagia e malattia . Gli studi dimostrano che alcune malattie sono correlate all’autofagia, tra cui quelle gastrointestinali e respiratorie, mentre altre, come le malattie dello sviluppo e della pelle e quelle dell’orecchio, del naso e della gola, non lo sono.

Il cancro

Ricerca sull’ autofagia e sulle cellule tumorali non è conclusiva. Alcuni studi dimostrano che le cellule tumorali utilizzano l’autofagia per sopravvivere. Altri dimostrano che l’inibizione dell’autofagia migliora l’efficacia dei trattamenti antitumorali. I dettagli su come questo processo naturale contribuisca al cancro non sono ancora chiari, ma la comprensione di questa relazione è un’area di grande interesse. L’autofagia svolge un ruolo diverso nel cancro, sia contribuendo alla sua crescita che proteggendolo.

Potenziale e rischi

L’autofagia è un’area di interesse per molte ragioni, tra cui il suo ruolo nel mantenimento della salute cellulare, la reazione delle cellule allo stress e alle malattie e la sua relazione con il digiuno intermittente. Detto questo, l’utilizzo dell’autofagia come terapia non è priva di rischi . Il processo può uccidere le cellule che dovrebbero vivere e sostenere quelle che dovrebbero morire. Ulteriori ricerche possono insegnare ai medici a conoscere meglio i benefici, i rischi e il potenziale dell’autofagia come futuro trattamento delle malattie.