16 aprile 2011

L'autofagia durante il digiuno

Questo e' un post "pigro", nel senso che non e' altro che un copia e incolla da Wikipedia, ma ho trovato particolarmente interessante la sezione 'Autofagia In Vivo durante il Digiuno' della pagina dedicata all'autolisi  e spero sia altrettanto per quei quattro lettori che hanno apprezzato i miei post precedenti sul tema. Mi sembra particolarmente utile la parte finale, nella quale si descrive come l'autofagia sia indotta in vari organi in tempi diversi. Chi volesse praticare il digiuno mirato ad organi specifici, prenda nota. Si tenga a mente, pero', che la pagina di Wikipedia afferma che "Questa voce o sezione sull'argomento medicina è ritenuta non neutrale. Motivo: fonti indicate male e vaghe. POV diffuso".

Da Wikipedia: Se studi in vitro hanno identificato specificamente negli aminoacidi e negli ormoni pancreatici i più importanti modulatori del processo autofagico, studi in vivo hanno dimostrato che in generale è la carenza energetica, specie il digiuno, a essere un potente induttore del processo autofagico. Le proteine intracellulari sono infatti una delle fonti di aminoacidi più importanti quando l’assorbimento intestinale diminuisce o è assente (Mortimore et al., 1989). Questa sorgente interna di aminoacidi non costituisce uno specifico deposito, bensì è rappresentata dalle normali proteine costituenti la cellula (Mortimore and Poso, 1987). La loro degradazione - che sappiamo essere finemente regolata da ormoni, aminoacidi e altre molecole - varia ampiamente a seconda del tipo di tessuto interessato (Mortimore and Poso, 1987). Durante il digiuno le perdite proteiche più consistenti si verificano nel fegato, cali minori si presentano nel rene, nell’intestino, nel cuore e nel muscolo scheletrico (Addis et al., 1936). Nel ratto è stato mostrato che durante le prime 24 ore di digiuno si assiste alla perdita del 25-40% del contenuto proteico nel fegato senza che si verifichi un calo di proteine apprezzabile nel muscolo scheletrico (Addis et al., 1936; Hutson and Mortimore, 1982); dopo 48 ore di digiuno si verifica un incremento di proteolisi a livello del muscolo, il cui contenuto proteico diminuisce (Millward and Waterlow, 1978). Si può concludere che i tessuti rispondono diversamente alla necessità di aminoacidi e che il rapido catabolismo proteico osservato nel fegato si instaura principalmente nell’intervallo tra i pasti, mentre le risposte più ritardate come quella del muscolo si attivano nel digiuno prolungato (Mortimore and Poso, 1987). L’entità della degradazione proteica del fegato rende possibile stabilire una correlazione quantitativa tra velocità di proteolisi e alterazioni del sistema vacuolare-lisosomiale durante il digiuno e nella successiva rialimentazione: la perdita netta delle proteine può essere attribuita all’autofagia (Hutson and Mortimore, 1982) e alla conseguente accelerazione della proteolisi che risulta consistentemente più veloce della sintesi proteica (Hutson and Mortimore, 1982; Pfeifer, 1973). Con la rialimentazione l’autofagia e l’incremento proteolitico sono repentinamente soppressi (Hutson and Mortimore, 1982; Khairallah, 1978; Pfeifer and Bertling, 1977). Sebbene il fegato sia l’organo maggiormente interessato dall’incremento autofagico-proteolitico, durante il digiuno è importante sottolineare che anche altri organi presentano un aumento dell’autofagia: nel muscolo le proteine miofibrillari, che rappresentano la maggior parte del contenuto proteico, sono degradate da meccanismi non-lisosomiali. Nonostante ciò è stato mostrato che anche la proteolisi lisosomiale è elevata durante il digiuno (Wing and Goldberg, 1993): inoltre, in un recente lavoro su linee di cellule muscolari, è stato evidenziato come la carenza di leucina attivi specificamente il processo di autofagia (Mordier et al., 2000). La scoperta e lo studio dei meccanismi molecolari del processo di autofagia ha permesso di osservare che i geni coinvolti in questo processo nel lievito hanno omologie con geni dei mammiferi che sono espressi in molti tessuti; ciò potrebbe indicare che il processo potrebbe essere attivo in maniera continua ubiquitariamente (Kim and Klionsky, 2000); in aggiunta la scoperta del segnale di trasduzione aminoacidica, in comune con quello della sintesi proteica e la progressione del ciclo cellulare, suggerisce l’ipotesi che l’autofagia sia un meccanismo ubiquitario nell’organismo che si contrappone alla crescita cellulare durante la carenza di nutrienti (van Sluijters et al., 2000). In studi condotti da Mizushima e coll. sull’autofagia in vivo in condizioni di digiuno è stato utilizzato, come proteina marker per l’autofagosoma, LC3, un omologo dell'Atg 8 di lievito presente nei mammiferi (Mizushima et al., 2004). Questi studi hanno messo in evidenza che l’autofagia è indotta in quasi tutti i tessuti, benché il modello di risposta al digiuno sia differente tra i diversi organi (Mizushima et al., 2004). È stato infatti rilevato che l’autofagia può essere fortemente indotta durante le 48 ore di digiuno, come avviene nel cuore, oppure essere indotta nelle prime 24 ore di digiuno, ma ritornare a livelli quasi basali durante le restanti 24 ore di digiuno, come avviene per il fegato, oppure non essere indotta nelle 48 ore di digiuno, come avviene per il cervello. Questi diversi modelli di risposta al digiuno suggeriscono che la regolazione dell’autofagia non sia uniforme, ma organo-dipendente (Mizushima et al., 2004).

1 commento:

Estropico ha detto...

Ho scritto il post di oggi qualche giorno fa e poi mi sono dimenticato di includere questo aggiornamento (qui sulla stampa italiana):

http://www.google.co.uk/news/more?pz=1&cf=all&ned=uk&hl=it&cf=all&ncl=d1ZYMZ7OzSfYjNMgnPhDgaF7iqLUM

L'informazione piu' interessante, ma non ricordo dove l'ho letta, riguarda l'ormone della crescita. 24 di digiuno lo innalzerebbero di 1000 e piu' volte nelle donne e di 2000 volte (!!) negli uomini.

Ciao,
Fabio