Autofagia: definición y explicaciones

Autofagia: definición y explicaciones

De lo viejo a lo nuevo: la autofagia es el proceso de reciclaje de nuestras células. La autofagia asegura que los componentes dañados, las proteínas agregadas y los patógenos se eliminen y puedan usarse para una nueva construcción. El proceso de autofagia juega un papel esencial en la salud.

En esta entrada del glosario encontrarás todo lo que necesitas saber sobre la autofagia. Presentamos el estado actual del conocimiento de la investigación y explicamos qué hay detrás del término autofagia. Puede leer en este artículo qué efecto tiene el proceso en el cuerpo y con qué enfermedades se asocia la autofagia. También le mostraremos cómo estimular la autofagia.

lo esencial en breve

  • La autofagia es un proceso celular en el que las proteínas y los orgánulos se descomponen y sus componentes se reciclan. El proceso logra el equilibrio entre descomponer componentes antiguos y producir otros nuevos.
  • La autofagia juega un papel importante en nuestro sistema inmunológico, la protección de las células nerviosas y está asociada con diversas enfermedades. La autofagia es fundamental para la salud del cuerpo.
  • La autofagia se puede influir con la ayuda del ejercicio, el ayuno y ciertos alimentos.

Entrada del glosario: El término autofagia explicado en detalle

En la siguiente sección hemos resumido la información más importante sobre la autofagia para usted. Además de una definición detallada, te mostraremos cómo funciona la autofagia y cómo afecta a nuestro cuerpo y enfermedades. También explicamos qué métodos puede usar para promover la autofagia.

Después de leer esta entrada del glosario, sabrá todo lo que necesita saber sobre la autofagia.

¿Qué es la autofagia?

La autofagia es un proceso de reciclaje de células eucariotas. Es responsable del reciclaje de los productos de descomposición, la descomposición de proteínas citoplasmáticas, macromoléculas y orgánulos (1). El reciclaje proporciona nuevos elementos básicos y energía para la renovación celular y la homeostasis (equilibrio celular) (2).

La autofagia es fundamental para la supervivencia y el mantenimiento de las células.

La autofagia juega un papel importante en el estrés celular. Apoya al cuerpo con deficiencias de nutrientes y acumulaciones de patógenos y orgánulos dañados.

La autofagia también protege al cuerpo de organismos infecciosos (3).

¿Cómo funciona la autofagia?

La autofagia está sucediendo constantemente en nuestro cuerpo. Sin embargo, algunos factores pueden estimular adicionalmente la autofagia. Estos son, por ejemplo, agregación de proteínas, inanición (deficiencia de nutrientes), baja energía, hipoxia (falta de suministro de oxígeno) e infecciones por patógenos.

El hombre usa microtomo

La autofagia tiene lugar en pequeñas partes de nuestro cuerpo: las células. Los autofagosomas y los lisosomas descomponen las proteínas, los patógenos, las células y los orgánulos y luego los reciclan. (Fuente de la imagen: Instituto Nacional del Cáncer / unsplash)

Cuando se activa la autofagia, se inicia un proceso regulado. El material citoplasmático se almacena en vesículas de doble membrana (autofagosomas). Luego se descompone por fusión con los lisosomas y queda disponible para su posterior procesamiento (4).

¿Qué hace la autofagia en el cuerpo?

La autofagia afecta muchas áreas diferentes de nuestro cuerpo. En esta lista (5) hemos recopilado algunas tareas de autofagia:

  • promueve la regeneración y la salud celular
  • reciclaje de proteínas residuales
  • Proporciona energía y bloques de construcción para las células.
  • elimina proteínas tóxicas asociadas con enfermedades neurodegenerativas

En las secciones a continuación, explicamos en detalle cómo la autofagia afecta el sistema inmunológico y la vida útil.

sistema inmunitario

La autofagia es parte de las respuestas inmunitarias innata y adaptativa. Es una de las respuestas más importantes al estrés celular (6). Los procesos permiten que el sistema inmunitario descomponga virus, bacterias y proteínas extrañas dentro de la célula.

Además, la autofagia afecta la presentación de antígenos a ciertas células (7).

Hay algunos patógenos que han desarrollado mecanismos para defenderse o explotar la autofagia (8).

La actividad autofágica defectuosa o disminuida puede contribuir a enfermedades infecciosas, enfermedades inflamatorias crónicas y enfermedades autoinmunes (9).

También pueden resultar enfermedades del metabolismo relacionadas con la inflamación. Estos incluyen la diabetes y la obesidad. Están relacionados con la resistencia a la insulina (10).

extensión de vida

Hay mucho debate sobre el efecto de la autofagia en la esperanza de vida.

Se sabe que la autofagia disminuye con la edad (11).

Un estudio de 2015 muestra que la autofagia puede contrarrestar la acumulación de orgánulos y proteínas dañadas relacionada con la edad (12).

Además, la autofagia está asociada con enfermedades que a menudo ocurren en un grupo de mayor edad. Al prevenir estas enfermedades, la autofagia también aumenta la esperanza de vida.

¿A qué enfermedades se asocia la autofagia?

Hasta ahora, ha habido en su mayoría estudios insuficientes sobre la autofagia. A menudo se llevan a cabo estudios in vitro y experimentos con animales.

La evidencia científica sugiere que la autofagia está relacionada con ciertas enfermedades. A continuación resumimos algunos datos sobre enfermedades.

Enfermedades neurodegenerativas

En una enfermedad neurodegenerativa, las células nerviosas mueren gradualmente. Las consecuencias de este proceso irrevocable son fallas que afectan el cuerpo y la mente. Algunos ejemplos son la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer (13).

La autofagia es neuroprotectora al eliminar formas dañinas de proteínas (14).

La investigación está investigando las conexiones entre las enfermedades neurodegenerativas y la autofagia. Las enfermedades neurodegenerativas están relacionadas con los depósitos de proteínas en las células. En la autofagia, el cuerpo elimina estas proteínas (15).

La autofagia defectuosa a menudo conduce a enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson o la enfermedad de Huntington (16).

Cáncer

El cáncer es una enfermedad común y hay mucha investigación sobre el tema. También se está estudiando el efecto de la autofagia sobre el cáncer. Sin embargo, la investigación aún está en pañales.

Estudiar el efecto de la autofagia en el cáncer no es fácil porque el efecto es difícil de medir.

El efecto de la autofagia sobre el cáncer puede ser tanto positivo como negativo.

Existe alguna evidencia de que la autofagia inhibe la iniciación del tumor pero ayuda a la progresión del cáncer. Por lo tanto, los investigadores asumen que a medida que el cáncer avanza, la inhibición de la autofagia podría ser una terapia eficaz (17).

Otro estudio encontró que el efecto de la autofagia sobre el cáncer depende de varios factores. El efecto puede ser neutral, supresor de tumores o promotor de tumores. Los factores que influyen son la disponibilidad de nutrientes, el estrés en el microambiente y el sistema inmunitario (18).

Por lo tanto, es difícil hacer una declaración precisa sobre el efecto de la autofagia en el cáncer.

enfermedades del HIGADO

La autofagia puede estar relacionada con una causa genética común de enfermedad hepática, la deficiencia de α1-antitripsina. Esta enfermedad se manifiesta en inflamación crónica y carcinogénesis (desarrollo tumoral). La causa es una mutación puntual en la ganancia de función en α1-antitripsina Z.

Esta mutación interrumpe el plegamiento normal de proteínas y puede dar lugar a polímeros agregados. Se sabe que la autofagia degrada dicha agregación. Se están realizando investigaciones para comprender mejor el mecanismo subyacente (19).

enfermedades musculares

Un estudio de 2008 examinó el efecto de la autofagia en los músculos. Según este estudio, la autofagia puede eliminar proteínas causantes de enfermedades que forman parte de diversas enfermedades musculares.

Estos incluyen (19):

  • Miopatía de Miyoshi
  • miositis esporádica del cuerpo de inclusión
  • Distrofia muscular de cinturas tipo 2B.

enfermedades cardíacas

Varios investigadores de EE. UU. y Francia pudieron determinar en un estudio que la autofagia puede ser una reacción patológica importante al estrés cardíaco.

En las enfermedades cardiovasculares, la autofagia puede tener efectos tanto positivos como negativos (20).

Las personas con enfermedad de las arterias coronarias e hipertensión a menudo tienen estrés cardíaco como isquemia y sobrecarga de presión (19).

¿Qué promueve la autofagia?

La autofagia es un proceso de reciclaje que está en curso. En determinadas situaciones, como el estrés celular y las carencias de nutrientes, la autofagia se activa adicionalmente.

Se está discutiendo el ayuno, el ejercicio y ciertos alimentos para promover la autofagia. En las siguientes secciones explicamos los métodos respectivos y sus efectos con más detalle.

Rápido

El impacto del ayuno en la autofagia es un tema muy debatido. La ciencia está constantemente investigando para comprender mejor los mecanismos detrás de esto.

Un estudio publicado en 2018 mostró que tanto el ayuno como la restricción calórica pueden aumentar la autofagia.

Por lo tanto, la privación de alimentos puede inducir la autofagia en muchos tejidos y órganos (21).

Los científicos en otro estudio encontraron in vitro que el ayuno y la privación de nutrientes mejoraron el secuestro de mitocondrias y otros orgánulos en la autofagia. Los nutrientes esenciales se reciclan en el proceso (22).

Deportes

El ejercicio es un factor importante que puede promover la salud. El deporte moderado se considera especialmente promotor de la salud.

Varios estudios indican que el ejercicio puede inducir la autofagia. Entre otras cosas, el ejercicio influye en la autofagia de la corteza cerebral (23) y los músculos esqueléticos (24).

El ejercicio no solo puede inducir la autofagia, sino que la autofagia también puede contribuir a los efectos metabólicos beneficiosos del ejercicio (25).

alimento

Ciertos alimentos pueden tener un impacto en la autofagia y potenciarla. En la siguiente tabla hemos enumerado una pequeña selección de los alimentos más importantes que pueden favorecer la autofagia:

alimento Descripción
Café Tanto el café natural como el descafeinado pudieron inducir la autofagia en un estudio en ratones. El efecto parece ser independiente del contenido de cafeína y probablemente depende de los polifenoles (26).
cúrcuma Las mitocondrias juegan un papel crucial en las respuestas de estrés celular como la autofagia. La investigación científica muestra la importancia de los compuestos polifenólicos como la curcumina (parte de la cúrcuma) para la función y estructura mitocondrial (27).
té verde Un componente del té verde, el galato de epigalocatequina (EGCG), puede aumentar la autofagia del hígado. Esto promueve la formación de autofagosomas, aumenta la acidificación lisosomal y acelera el flujo hacia las células del hígado (28).
dieta cetogénica En una dieta cetogénica, se forman cuerpos cetónicos. Los estudios in vitro mostraron que los cuerpos cetónicos pueden estimular la autofagia mediada por chaperonas (CMA). La CMA es inducida por la oxidación de sustratos o la afectación de las proteínas del sustrato durante la inanición prolongada (29).
espermidina La poliamina natural espermidina puede estimular la autofagia. Además, la espermidina parece reducir la mortalidad por enfermedades cardiovasculares y cáncer. Sin embargo, la investigación en esta área aún está en pañales (30).

Debe tener en cuenta que la autofagia puede tener efectos tanto positivos como negativos. Es importante que tengas una dieta equilibrada. De esta manera, no solo apoya la autofagia, sino también otros componentes y mecanismos importantes de su cuerpo.

Conclusión

La autofagia es un proceso celular importante que puede afectar a todo el cuerpo. Este proceso de reciclaje puede tener efectos positivos en la neurodegeneración, el sistema inmunológico, los músculos y la longevidad. Tanto los efectos positivos como los negativos se pueden ver en el cáncer y las enfermedades cardiovasculares.

Si desea aumentar su autofagia, debe estar bien informado sobre las posibles consecuencias. El ayuno, el ejercicio y ciertos alimentos pueden estimular la autofagia. Cuando se trata de este tema, siempre debe tener en cuenta que la investigación aún está en pañales y no se pueden sacar conclusiones seguras de ella. Se necesitan más investigaciones.

desgloses

  1. Parzych, KR y Klionsky, DJ (2014). Una descripción general de la autofagia: morfología, mecanismo y regulación. Antioxidantes y señalización redox, 20(3), 460-473.
  2. Mizushima, N. y Komatsu, M. (2011). Autofagia: renovación de células y tejidos. Celda, 147(4), 728-741.
  3. Mandal, A. (5 de junio de 2019). ¿Qué es la autofagia? Noticias Médicas.
  4. Corazzari, M., Fimia, GM, Lovat, P. & Piacentini, M. (2013, 1 de octubre). ¿Por qué es importante la autofagia para el melanoma? Mecanismos moleculares e implicaciones terapéuticas. Science Direct.
  5. Lindberg, S. (2018, 23 de agosto). Autofagia: lo que necesita saber. linea de salud
  6. Siqueira M, Ribeiro RM y Travassos LH (2018). Autofagia y su interacción con patógenos bacterianos intracelulares. Fronteras en inmunología, 9, 935.
  7. Munz C. Autofagia más allá de la presentación intracelular del antígeno MHC de clase II. Tendencias Immunol. 2016;37(11):755-763.
  8. NS Castrejón-Jiménez, K Leyva-Paredes, JC Hernández-González, JC Luna-Herrera, & BE García-Pérez (2015). El papel de la autofagia en las infecciones bacterianas. Tendencias de la biociencia, 9(3), 149-159.
  9. Lenzen-Schulte, M. y Zylka-Menhorn, V. (2016). Autofagia: “automutilación” como estrategia de supervivencia. Revista médica alemana.
  10. Levine B, Mizushima N y Virgin HW (2011). Autofagia en inmunidad e inflamación. Naturaleza, 469(7330), 323-335.
  11. Leidal, AM, Levine, B. y Debnath, J. (2018). La autofagia y la biología celular de las enfermedades relacionadas con la edad. Biología celular natural, 20(12), 1338-1348.
  12. Madeo F, Zimmermann A, Maiuri MC y Kroemer G (2015). Papel esencial de la autofagia en la extensión de la vida. El diario de investigación clínica, 125(1), 85-93.
  13. Investigación JPND. (sin año). ¿Qué son las enfermedades neurodegenerativas?
  14. Scrivo A, Bourdenx M, Pampliega O y Cuervo AM (2018). La autofagia selectiva como diana terapéutica potencial para los trastornos neurodegenerativos. La lanceta. Neurología, 17(9), 802-815.
  15. Menzies, FM, Fleming, A y Rubinsztein, DC (2015). Autofagia comprometida y enfermedades neurodegenerativas. Reseñas de la naturaleza. Neurociencia, 16(6), 345-357.
  16. Guo F, Liu X, Cai H y Le W (2018). Autofagia en enfermedades neurodegenerativas: patogénesis y terapia. Patología cerebral (Zurich, Suiza), 28(1), 3-13.
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  27. de Oliveira, MR, Jardim, FR, Setzer, WN, Navavi, SM y Navavi, SF (2016). Curcumina, biogénesis mitocondrial y mitofagia: exploración de datos recientes e indicación de necesidades futuras. Avances en biotecnología, 34(5), 813-826.
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  29. Finn, PF y Dice, JF (2005). Los cuerpos cetónicos estimulan la autofagia mediada por chaperonas. Revista de química biológica, 280(27), 25864-25870.
  30. Madeo F, Bauer MA, Carmona-Gutiérrez D y Kroemer G (2019). Espermidina: ¿un inductor fisiológico de la autofagia que actúa como vitamina antienvejecimiento en humanos?. Autofagia, 15(1), 165-168.
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