divendres, 14 de juny del 2019

AUTOFAGIA Y SALUD


Es fascinante ver como la evolución ha dotado a los distintos organismos de todas las herramientas necesarias para asegurar su supervivencia. Una de estas herramientas es la denominada autofagia, y podemos encontrarla en todo el árbol filogenético, desde las levaduras hasta los mamíferos.

Como su nombre indica, autofagia significa "comerse a uno mismo", y su normal funcionamiento está directamente relacionado con conservar un buen estado de salud. Por contra, su ausencia o mal funcionamiento se asocia con muerte o distintas enfermedades respectivamente. 

Existe un nivel basal de autofagia que actuaría como un control de calidad celular , eliminando todo aquello que se encuentre defectuoso. Se trata de un proceso natural de "desintoxicación" por el cual la célula elimina partes de si misma que han perdido funcionalidad. Asimismo, también se encarga de regular el crecimiento celular, el desarrollo y la homeostasis, estando implicada en procesos de muerte celular. Un ejemplo de su acción para conservar la homeostasis es un proceso denominado ferritinofagia, a partir del cual podemos extraer el hierro de la ferritina para mantener el equilibrio del hierro en distintos tejidos.

Resumiendo "un poco" el proceso, diré que está realizado por unos orgánulos denominados lisosomas. Cuando se activa la autofagia, los lisosomas "engullen" la sustancia a degradar y vierten sobre ella enzimas hidrolíticas ( contienen más de 50 distintas) que la descomponen. Las moléculas así obtenidas (principalmente aminoácidos y acidos grasos) pueden ser reutilizadas para el sustento celular.

El contenido en enzimas puede variar entre distintos lisosomas. El defecto en alguno de ellos puede ser responsable de alguna enfermedad. Por ejemplo, la "esfingolipidosis", esta provocada por acumulación celular de esfingomiolípidos sin degradar en los lisosomas. Esto causa retraso mental severo y muerte prematura. Vemos pues que la autofagia es una función indispensable para un buen estado de salud.

Degradación por un lisosoma


¿Qué activa la autofagia?

A parte de su estado basal constante, la autofagia es un sistema de supervivencia celular. Por tanto, se activará cuando la célula detecte un estimulo estresante para ellaPor tanto, se activa en respuesta a una gran cantidad de estímulos que incluyen, por ejemplo, el agotamiento de nutrientes, la hipoxia, los oncogenes activados, infecciones por patógenos, malformaciones celulares internas, exceso de radicales libres, o falta de factores de crecimiento.

Como acabo de mencionar, la privación de nutrientes activa la autofagia. Esto viene mediado por el sistema mTOR/AMPK (hablé de ella aquí). Puesto que AMPK es un sensor del nivel de ATP (energía celular), cuando ésta disminuye por la privación de alimentos, o por el ejercicio intenso, se produce una activación de AMPK que iniciará el proceso de autofagia (estudio).

¿Es útil activar la autofagia en la enfermedad ?

Se ha visto que la autofagia previene distintas enfermedades como las neurodegenerativas, diabetes tipo II, las cardiovasculares y el cáncer.

En las enfermedades neurodegenerativas la autofagia es una vía de aclaramiento de los agregados proteicos responsables de las mismas. Al estimular su degradación se evita su acumulación. Aumentar la autofagia puede ser una estrategia de tratamiento una vez instaurada la enfermedad (estudio)(estudio).

Durante la vejez se produce un fenómeno llamado sarcopenia en el cual hay pérdida de masa muscular y fuerza. Aumentar la autofagia induce a una conservación de la masa muscular. Aquí, el ejercicio ejercería parte de su efecto por estimular autofagia que regeneraría las mitocondrias y proteínas disfuncionales. Además, la autofagia basal en el músculo es necesaria para la regeneración muscular, al mantener la funcionalidad de las células madres musculares . 


Ciclo celular normal

Las células senescentes son aquellas que han llegado al final de su vida útil (no pueden seguir dividiéndose), por el motivo que sea, y esperan a ser eliminadas por el sistema inmunitario. La autofagia previene la acumulación excesiva de células senescentes, retrasando el envejecimiento. El aumento de células senescentes con la edad, implica un incremento en el contenido de sustancias inflamatorias que son secretadas por estas, favoreciendo la aparición de enfermedades relacionadas con la edad. Las estrategias encaminadas a reducir el numero de células senescentes aumentará la vida útil de los tejidos y por tanto, mejorará el estado de salud.

Este proceso autofágico puede prevenir la aparición de un cáncer. A pesar de ello, cuando éste ya está instaurado, es capaz de activar su propio sistema de autofagia, hecho que lo vuelve más resistente a los tratamientos. Se ha comprobado que inhibir la autofagia a nivel del tumor, lo hace más sensible a la quimio o radioterapia.

¿Podemos activar la autofagia de forma voluntaria?

Si. Sometiendo a nuestras celular a todo aquello que sabemos que la estimula. A saber:

1. Ayuno, o Ayuno intermitente: hablamos de él aquí. Dejar un margen amplio diario sin ingesta favorece la reducción del cociente ATP/AMP que activará la AMPK y por tanto la autofagia. Al mismo tiempo se produce un aumento de la hormona glucagón (la opuesta a la insulina) que es estimuladora de la autofagia. Pueden realizarse ayunos más largos como 24h una vez a la semana. 

2. Realización de ejercicio físico corto y intenso como los HIIT. 

3. Dieta cetogénica. Se ha visto, por ejemplo, que activa la autofagia a nivel cerebral activando factores neuroprotectores (estudio)

Infusión de Té verde
4. Toma de suplementos que activarían la autofagia via AMPK. Estos compuestos nos permiten aumentar la señal que implicarian cualquiera de las anteriores. Así, la toma de resveratrol ejerceria su efecto antioxidante estimulando dicha vía (estudio). El té verde ejerce en parte sus efectos beneficiosos de neuroprotección y antioxidativos a través de la estimulación de la autofagia (estudio)

5. Toma de suplementos inhibidores de mTOR (estudio). Cuando inhibimos mTOR, este deja de inhibir a un inhibidor de la autofagia, y por tanto, se activa esta. Aquí cabe considerar que algunos inhibidores de mTOR son también activadores de AMPK. Encontramos productos como la metformina (usada en el tratamiento de la diabetis tipo II), el resveratrol, la cúrcuma, el té verde...(que activan AMPK) y algunos sintéticos (inhibidores de mTOR puros) que no vamos a comentar ya que son usados para otros menesteres (son inmunosupresores).

6. Algunos medicamentos inhiben la enzima inositol monofosfatasa, lo que conduce a una reducción del contenido en inositol. Es una vía alternativa a la  mTOR/AMPK que también activa la autofagia (estudio). Es una vía regulada por el calcio intracelular, lo que da una vía específica de tejido y no tanto a nivel general como hace la vía mTOR.

Teniendo todo esto en cuenta: ¿que beneficios aporta aumentar la autofagia?

Podríamos decir que comparte beneficios con el ayuno intermitente puesto que cuando realizamos este, se aumenta siempre la autofagia. 

Entre los beneficios encontramos:

  1. Prevención y mejora de enfermedades (neurodegenerativas, cáncer, diabetes obesidad, enfermedad cardiovascular...)
  2. Pérdida de peso al usar la grasa como fuente de energía, y reducir la carga inflamatoria al reducir células senescentes.
  3. Aumento de la producción de energía (renovación  mitocondrial) 
  4. Efecto antiedad por reducción del estrés oxidativo y de células senescentes.
  5. Protección frente a infecciones al aumentar la efectividad del sistema inmunitario.
  6. Regeneración muscular (al permitir la renovación de las celulas madre musculares).
  7. Ayuda al tratamiento del cáncer (detalle).
Espero que las virtudes de este proceso os convenza de la necesidad de realizar ayunos intermitentes y ejercicio físico para mejorar vuestro estado de salud.