La autofagia es el proceso mediante el cual nuestras células reciclan sus componentes. La mayoría de las veces se ejecuta silenciosamente en segundo plano, pero cuando las células están estresadas, la autofagia se vuelve más importante.
¿QUÉ ES LA AUTOFAGIA?
La autofagia (del griego para auto-comer) es el proceso regulado por el cual una célula degrada sus componentes disfuncionales o extraños. A continuación, la célula puede reciclar componentes químicos útiles para otros fines.
Esto permite que la autofagia regule el equilibrio de la composición de proteínas en una célula, evite la acumulación de productos de desecho tóxicos, mantenga la función del orgánulo celular, elimine los patógenos invasores y sostenga las células durante períodos de bajo aporte de energía debido al ayuno o la inanición.
La importancia científica de comprender la autofagia se destacó cuando Yoshinori Ohsumi ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2016 por sus descubrimientos de los mecanismos de la autofagia.
MECANISMO DE AUTOFAGIA
Básicamente, la autofagia es la creación de una «bolsa de basura» (autofagosoma) que recoge los componentes celulares y luego los lleva al «centro de reciclaje» de la célula (lisosoma) para descomponerlos en sus partes que luego pueden reciclarse en nuevos componentes.
Los genes relacionados con la autofagia (ATG) son los encargados de producir las estructuras que llevan a cabo la autofagia.
Otros genes intervienen en la activación y desactivación de la autofagia. Estos genes pueden detectar cambios en la célula. mTOR responde al nivel de nutrientes en una célula y disminuye la autofagia (al interrumpir ULK1 evitando la formación del complejo VPS34) cuando hay muchos nutrientes disponibles.
AMPK monitorea los niveles de energía en una célula (la cantidad de ATP) y activa la autofagia cuando son bajos. HIF1A detecta los niveles de oxígeno y activa la autofagia (dirigida a las mitocondrias) cuando son bajos (hipoxia).
Los genes de la sirtuina (activados por el resveratrol) pueden inhibir mTOR, lo que aumenta la autofagia. También se ha informado que los niveles bajos de NAD + aumentan la autofagia.
LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN
Desafortunadamente, los mecanismos de la autofagia son extremadamente difíciles de estudiar en humanos, por lo que la gran mayoría de las investigaciones discutidas en esta publicación se llevaron a cabo en animales y células.
Esta falta de evidencia clínica significa que se pueden sacar muy pocas conclusiones de manera confiable sobre la autofagia y la salud humana.
EL PROPÓSITO DE LA AUTOFAGIA
Cuando las cosas funcionan sin problemas en una célula, la autofagia se produce a un nivel bajo, lo que ayuda a reciclar los componentes celulares gastados. Es un tipo de modo de «mantenimiento».
- Envejecimiento y vida útil
La autofagia es una respuesta al estrés que ayuda a las células a volverse más resistentes y conservadoras con su energía.
En particular, la autofagia se puede activar para eliminar las mitocondrias disfuncionales (mitofagia) que producen una gran cantidad de especies reactivas de oxígeno (ROS) dañinas que degradan la célula.
Se informa que estos procesos prolongan la vida útil de varias especies.
- Angustia psiquiátrica
El funcionamiento típico de la autofagia proporciona protección contra el desarrollo de trastornos psiquiátricos. Las alteraciones de los procesos autofágicos se han asociado con un mayor riesgo de algunas enfermedades psiquiátricas.
Los estudios post-mortem de los cerebros de individuos con depresión y esquizofrenia identificaron deficiencias en las vías esenciales de autofagia.
- Neurodegeneración
Muchos trastornos neurodegenerativos se derivan de la acumulación de proteínas deformadas dentro y alrededor de las neuronas, lo que induce la muerte gradual de las células cerebrales y la consiguiente pérdida de las facultades mentales.
La autofagia nos protege eliminando estas proteínas
En la enfermedad de Huntington elimina la proteína huntingtina (HTT), en la enfermedad de Alzheimer elimina el amiloide (creado a partir de la proteína APP), en la enfermedad de Parkinson elimina la ⍺-sinucleína (SNCA) y en la demencia elimina proteína tau asociada a microtúbulos (MAPT).
- Enfermedades infecciosas
La autofagia contribuye a combatir las enfermedades infecciosas de tres formas
- Eliminación directa de microbios del interior de las células (xenofagia)
- Eliminación de toxinas creadas por infecciones.
- Modulación de la respuesta inmune a las infecciones.
Los microbios infecciosos (como Mycobacterium tuberculosis y el estreptococo del grupo A), virus como el VIH y los protozoos se eliminan mediante los procesos de autofagia.
La autofagia puede aumentar y disminuir las respuestas inflamatorias dentro del cuerpo. Aumenta la inflamación al presentar evidencia de invasión de patógenos y activar la respuesta inmune.
Luego disminuye la inflamación provocada por una respuesta inmune al limpiar la célula de antígenos que estimulan la respuesta. Además, la autofagia también elimina las moléculas de respuesta proinmunitaria producidas por la célula en respuesta a una invasión.
- Rendimiento muscular
Cuando hacemos ejercicio, ponemos estrés en nuestras células. El uso de energía aumenta y los componentes celulares pueden desgastarse más rápido. Luego se aumenta la autofagia para:
- Mantener el equilibrio del uso de energía dentro de la célula
- Reducir la cantidad de energía externa requerida (reciclando de manera más eficiente las moléculas de energía existentes)
- Asegúrate de que los componentes celulares degradados se eliminen antes de que comiencen a causar problemas.
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