Głodówka i autofagia. Jak organizm „pożera” uszkodzone komórki, gdy przestajesz jeść

Czy organizm może sam się leczyć, gdy przestajemy jeść? Naukowcy od lat badają autofagię – proces, w którym komórki „pożerają” własne uszkodzone części, by się oczyścić i zregenerować. Dzięki badaniom Yoshinoriego Ohsumiego wiemy, iż głodówka nie jest tylko ascetyczną praktyką, ale może uruchamiać głęboko zakorzenione mechanizmy obronne i naprawcze. Pytanie brzmi: jak daleko sięgają ich możliwości?

Fot. Dariusz Frach, thefad.pl

W 2016 roku świat nauki zatrzymał się na chwilę, kiedy ogłoszono laureata Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny. Został nim japoński biolog Yoshinori Ohsumi, który przez dekady badał mechanizm, który brzmi tajemniczo, ale okazuje się najważniejszy dla zrozumienia zdrowia człowieka: autofagia. To proces, który można nazwać „komórkowym sprzątaniem” – komórka rozkłada i recyklinguje własne, uszkodzone lub zbędne elementy. Jednak to, co brzmi jak biologiczna ciekawostka, może mieć fundamentalne znaczenie dla leczenia chorób cywilizacyjnych, starzenia się, a nawet… praktykowania kontrolowanej głodówki.

Ohsumi nie należał do gwiazd nauki ani medialnych ekspertów. Swoje badania prowadził w skromnym laboratorium na Tokijskim Instytucie Technologicznym, gdzie przez lata udoskonalał eksperymenty na drożdżach – pozornie prostych organizmach. To właśnie na nich odkrył, iż komórki potrafią aktywnie „pożerać” uszkodzone części swoich struktur, wykorzystując je jako paliwo lub budulec. Zidentyfikował przy tym geny odpowiedzialne za ten proces, udowadniając, iż autofagia nie jest anomalią, ale fundamentalnym mechanizmem przetrwania występującym także u ludzi.

Kiedy organizm nie otrzymuje pokarmu, uruchamia procesy oszczędzania energii. Jednym z nich jest właśnie autofagia: komórki zaczynają porządkować swój wewnętrzny świat, rozkładając zbędne lub uszkodzone błony, organella, białka. W efekcie organizm oczyszcza się i regeneruje. To tę obserwację zaczęli na nowo odkrywać zwolennicy postu przerywanego i kontrolowanej głodówki, powołując się często właśnie na badania Ohsumiego. Naukowiec nigdy nie rekomendował tego rodzaju praktyk jako lekarstwa, ale jego prace stały się punktem wyjścia do dalszych badań nad tym, jak organizm adaptuje się do ekstremalnych warunków.

Co ciekawe, autofagia nie jest wyłącznie mechanizmem obronnym. Odgrywa kluczową rolę w walce z nowotworami, chorobami neurodegeneracyjnymi czy infekcjami wirusowymi. Komórki potrafią bowiem rozpoznać zainfekowane fragmenty i zneutralizować je poprzez autolizę. Problem zaczyna się wtedy, gdy mechanizm ten zostaje zaburzony. Zaburzenia autofagii wiążą się m.in. z chorobą Parkinsona, Alzheimera, a także z niektórymi formami cukrzycy typu 2. W kontekście nowotworów autofagia pełni ambiwalentną rolę – może zapobiegać rozwojowi raka, ale też wspierać przetrwanie komórek nowotworowych w warunkach stresu.

Choć sama idea autofagii znana była już od lat 60., to dopiero precyzyjne badania Ohsumiego pozwoliły zrozumieć, jak ten proces przebiega molekularnie. Pokazał, iż komórki nie działają chaotycznie – potrafią wybiórczo niszczyć jedne struktury, a oszczędzać inne. To była rewolucyjna obserwacja. Nagroda Nobla dla japońskiego biologa była nie tylko wyrazem uznania dla jego pionierskiej pracy, ale również sygnałem, iż współczesna medycyna coraz więcej uwagi poświęca mechanizmom samoorganizacji i regeneracji.

W czasach, gdy medycyna coraz częściej sięga po interwencje farmaceutyczne, odkrycie Ohsumiego przypomina o ogromnym potencjale tego, co dzieje się w ciele bez udziału zewnętrznych leków. Autofagia jest procesem, który nie wymaga suplementów ani skomplikowanych terapii. To zdolność odziedziczona ewolucyjnie, aktywowana przez prosty, ale radykalny sygnał: brak.

Jak zauważa dr Damian Parol, dietetyk i popularyzator nauki: „Nagroda Nobla dla Ohsumiego nie była za głodówki”. Proces autofagii może być aktywowany nie tylko przez post, ale również przez inne czynniki, takie jak aktywność fizyczna czy stres oksydacyjny. Dlatego, choć post przerywany wzbudza dziś duże zainteresowanie, potrzeba więcej rzetelnych badań, by zrozumieć, jak różne formy stylu życia wpływają na ten proces u ludzi.

Historia badań Ohsumiego to lekcja cierpliwości i naukowej pokory. Dzięki jego pracy, rozpoczętej na drożdżach, a sięgającej najgłębszych mechanizmów ludzkich komórek, zaczynamy rozumieć, jak niezwykle złożone, a jednocześnie eleganckie są mechanizmy przetrwania. Autofagia przez cały czas inspiruje naukowców i lekarzy do poszukiwań terapii, które będą wspierać naturalne zdolności organizmu do regeneracji. To dopiero początek drogi.

Źródło: NobelPrize.org – https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2016/ohsumi/facts/, Nature – https://www.nature.com/articles/d41586-016-02819-1, Cell – https://www.cell.com/fulltext/S0092-8674(16)31308-0