Autofagia e pulizia cellulare: La scienza dell'auto-rinnovamento, della senescenza e della longevità | Purovitalis

Autofagia e pulizia cellulare: La scienza dell'auto-rinnovamento, della senescenza e della longevità

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Che cos'è l'autofagia?

L'autofagia è la squadra di pulizia cellulare integrata nel tuo corpo. Si tratta di un processo naturale in cui le cellule scompongono e riciclano le loro stesse parti danneggiate - pensala come una pulizia di primavera a livello microscopico. Questo processo è essenziale per mantenere la salute cellulare, eliminare le proteine e gli organelli disfunzionali e garantire un funzionamento efficiente delle cellule. Durante l'autofagia, le cellule formano strutture speciali chiamate autofagosomi che inglobano i detriti cellulari indesiderati, che vengono poi scomposti e riciclati per ricavarne energia o per costruire nuovi componenti cellulari. Questo auto-rinnovamento è fondamentale per la salute, la longevità e la prevenzione delle malattie[1].

I benefici dell'autofagia: Perché la pulizia cellulare è importante

BeneficiEffetto
Ringiovanimento cellulareEliminando le parti danneggiate, l'autofagia aiuta le cellule a funzionare meglio e a vivere più a lungo.
Prevenzione delle malattieL'autofagia protegge dalle malattie neurodegenerative, dalle infezioni e anche da alcuni tipi di cancro eliminando le proteine dannose e gli agenti patogeni.
LongevitàGli studi condotti sugli animali dimostrano che un aumento dell'autofagia è legato a una maggiore durata della vita e a un invecchiamento più sano.
Salute metabolicaL'autofagia favorisce un metabolismo sano e può aiutare a prevenire l'obesità e il diabete.[2,3]

Digiuno e autofagia: come saltare i pasti ripulisce le cellule

Uno dei modi più potenti per innescare l'autofagia è il digiuno. Quando digiuni, il tuo corpo percepisce la mancanza di nutrienti e attiva l'autofagia per riciclare le risorse interne e ricavarne energia.

Questo cambiamento avviene di solito quando le scorte di glicogeno nel fegato sono esaurite e l'organismo inizia a fare affidamento sui grassi come combustibile. In questa modalità di conservazione dell'energia, le cellule aumentano la pulizia interna per rimuovere i componenti danneggiati e riutilizzarli: in sostanza, trasformano i rifiuti in carburante e materiale di riparazione.

Diversi metodi di digiuno, come l'alimentazione limitata nel tempo (come ad esempio il metodo di digiuno 16:8), il digiuno a giorni alterni o il digiuno periodico di 24-48 ore, possono stimolare l'autofagia in misura variabile, a seconda del metabolismo individuale, del livello di attività e della salute generale.

Non solo supporta la salute delle cellule, ma può anche ridurre l'infiammazione, migliorare la sensibilità all'insulina e contribuire alla longevità grazie a una migliore resilienza cellulare[4,5].

Quando inizia l'autofagia?

Ore di digiunoAttività di autofagia
0-12Linea di base (bassa)
12-16Inizia ad aumentare
16-24Attivazione moderata
24-48Picco di attivazione
48+Può raggiungere un plateau o un declino
Nota: le risposte individuali variano. Prima di un digiuno prolungato, consulta sempre un professionista della salute.

L'autofagia non si attiva immediatamente quando salti un pasto. Le ricerche suggeriscono che l'autofagia inizia ad attivarsi dopo circa 12-16 ore di digiuno, con un picco di attività che si verifica spesso tra le 24 e le 48 ore, a seconda del metabolismo e dei livelli di attività individuali[6].

L'acqua e limone interrompe l'autofagia?

Una domanda comune è se l'acqua e limone interrompa l'autofagia. La risposta: è improbabile che la semplice acqua e limone (senza zucchero o calorie) interrompa in modo significativo l'autofagia, poiché il processo è sensibile soprattutto all'apporto calorico. Tuttavia, l'aggiunta di zucchero o miele fornirebbe energia e potrebbe ridurre l'attività autofagica.

Autofagia e apoptosi: Qual è la differenza?

Entrambi sono essenziali per la salute, ma l'autofagia si occupa della riparazione e del rinnovamento, mentre l'apoptosi della rimozione. Insieme, svolgono un ruolo chiave nel mantenere l'equilibrio cellulare e nel sostenere la longevità[11,12].

Definizione Autofagia

L'autofagia è il processo di pulizia e riciclo delle parti all'interno di una cellula vivente: pensala come una manutenzione.

Definizione Apoptosi

L'apoptosi è la morte cellulare programmata, in cui l'intera cellula viene smontata e rimossa quando non è più necessaria o è danneggiata in modo irreparabile.

L'autofagia uccide le cellule tumorali?

L'autofagia svolge un ruolo complesso nel cancro. Nelle cellule sane, aiuta a prevenire il cancro eliminando i componenti danneggiati che potrebbero diventare cancerosi. Nei tumori conclamati, tuttavia, alcuni tumori possono dirottare l'autofagia per sopravvivere in condizioni di stress. Le ricerche sono ancora in corso, ma l'aumento dell'autofagia è generalmente considerato protettivo contro l'insorgenza del cancro[13,14].

Cellule senescenti: L'autofagia può ripulirle o ripararle?

La senescenza cellulare è uno stato in cui le cellule smettono di dividersi e vanno in arresto permanente, spesso come risposta a stress, danni al DNA o invecchiamento. Le cellule senescenti si accumulano con l'età e contribuiscono alla disfunzione dei tessuti, all'infiammazione cronica e alle malattie legate all'età. Sono caratterizzate dalla secrezione di fattori infiammatori noti come fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP).

Che cos'è il SASP?

SASP(senescence-associated secretory phenotype) si riferisce alle sostanze rilasciate dalle cellule senescenti, tra cui segnali infiammatori e proteine. Queste possono danneggiare i tessuti circostanti e contribuire all'infiammazione cronica e alle malattie legate all'età.

Autofagia e senescenza: Una relazione complessa

L'autofagia e la senescenza cellulare sono intimamente legate. L'autofagia può sia sopprimere che promuovere la senescenza, a seconda del contesto:

Ruolo anti-senescenza:
L'autofagia aiuta a prevenire l'insorgere della senescenza rimuovendo le proteine e gli organelli danneggiati, mantenendo l'omeostasi cellulare. Nelle cellule staminali muscolari, ad esempio, l'autofagia basale è essenziale per mantenere le cellule in uno stato di quiescenza sano ed evitare che diventino senescenti. Quando l'autofagia è compromessa, queste cellule accumulano danni ed entrano in senescenza. È sorprendente che il ripristino dell'autofagia nelle cellule staminali invecchiate possa invertire la senescenza e ringiovanire la loro capacità rigenerativa.

Ruolo pro-senescenza:
In alcuni contesti, l'autofagia può facilitare l'instaurarsi della senescenza, in particolare supportando la sintesi dei fattori SASP. Ad esempio, durante la senescenza indotta da oncogeni, l'autofagia fornisce i mattoni per la produzione delle proteine SASP, rafforzando lo stato di senescenza.

Decisioni sul destino cellulare:
L'interazione tra autofagia, senescenza e apoptosi è regolata da vie di segnalazione dello stress come la p38α. La p38α è un tipo di proteina chinasi, una molecola di segnalazione all'interno delle cellule che aiuta a controllare il modo in cui la cellula risponde allo stress, alle infiammazioni e ai danni. L'attivazione dell'autofagia può far pendere l'ago della bilancia verso la senescenza piuttosto che verso l'apoptosi in risposta allo stress cellulare, soprattutto nelle cellule tumorali.

In breve

L'autofagia e l'invecchiamento cellulare sono strettamente collegati. L'autofagia può aiutare a evitare che le cellule diventino senescenti (vecchie e inattive), ma in alcuni casi può anche favorire lo stato senescente. Quando l'autofagia funziona bene, mantiene le cellule sane e giovani. Ma in determinate condizioni, come nel caso del cancro o di un forte stress cellulare, può aiutare a mantenere le cellule danneggiate. Il risultato dipende dal modo in cui la cellula viene colpita e da quali vie di segnalazione vengono attivate.

Le cellule senescenti possono essere ripulite o riparate dall'autofagia?

Prevenzione e inversione:
L'autofagia è molto efficace nel prevenire la senescenza delle cellule. In alcuni casi, la riattivazione dell'autofagia nelle cellule staminali invecchiate o danneggiate può invertire la senescenza e ripristinare le funzioni.

Liquidazione:
Sebbene l'autofagia possa aiutare a mantenere la salute dei tessuti prevenendo l'accumulo di cellule senescenti, l'effettiva rimozione di queste ultime richiede spesso il coinvolgimento del sistema immunitario o terapie mirate (senolitici). Tuttavia, il potenziamento dell'autofagia può ridurre il carico di cellule senescenti in modo indiretto, migliorando il controllo della qualità cellulare complessiva.

Cosa sono i senolitici?

I senolitici sono composti che aiutano a rimuovere le cellule senescenti. Eliminando queste cellule, i senolitici possono ridurre l'infiammazione cronica, migliorare la salute dei tessuti e favorire un invecchiamento sano. Le prime ricerche mostrano che sono promettenti per le malattie legate all'età, come le malattie cardiache e la demenza. Alcuni esempi sono composti naturali come la quercetina, tra gli altri.

Cosa promuove l'autofagia? Fattori legati allo stile di vita e altro ancora

Digiuno intermittente:
L'innesco non genetico più efficace per l'autofagia. Prova i digiuni di 16:8 o di 24 ore per ottenere risultati ottimali.

Esercizio fisico:
L'attività fisica, soprattutto quella aerobica, stimola l'autofagia nei muscoli e in altri tessuti.

Dieta chetogenica:
Le diete a basso contenuto di carboidrati e ad alto contenuto di grassi imitano il digiuno e possono promuovere l'autofagia.

Restrizione calorica:
Mangiare meno calorie senza malnutrirsi è un modo comprovato per aumentare l'autofagia e prolungare la durata della vita negli studi sugli animali.

Alcuni composti:
Anche sostanze come la curcumina (dalla curcuma) e il resveratrolo possono migliorare l'autofagia, anche se sono necessarie ulteriori ricerche.

Autofagia e longevità: La scienza

Studi recenti dimostrano che l'autofagia non è solo associata, ma necessaria per un invecchiamento sano e per il prolungamento della durata della vita. Nei modelli animali, l'aumento dell'autofagia porta a vite più lunghe e sane, mentre il suo blocco accelera l'invecchiamento e le malattie. Il digiuno intermittente, che aumenta l'autofagia, è collegato a una riduzione dell'infiammazione, a un miglioramento della salute metabolica e a una maggiore longevità. [22, 23]Per un approfondimento su come il digiuno favorisce un invecchiamento sano, consulta la nostra guida: Effetti del digiuno intermittente: Guida alla salute e all'invecchiamento

Domande frequenti sull'autofagia

DomandaRisposta
Che cos'è l'autofagia?L'autofagia è il modo in cui l'organismo ripulisce le cellule danneggiate e ne ricicla le parti per un nuovo utilizzo.
Come si pronuncia l'autofagia?aw-TAH-fuh-jee.
Quando inizia l'autofagia durante il digiuno?In genere dopo 12-16 ore di digiuno, con un picco di attività a 24-48 ore.
L'acqua e limone interrompe l'autofagia?No, è improbabile che la semplice acqua e limone senza calorie interrompa l'autofagia.
L'autofagia uccide le cellule tumorali?Aiuta a prevenire il cancro eliminando i componenti danneggiati, ma il suo ruolo nei tumori conclamati è complesso.
Qual è la differenza tra autofagia e apoptosi?L'autofagia è la pulizia delle cellule; l'apoptosi è la morte cellulare programmata.
L'autofagia può ripulire le cellule senescenti?L'autofagia può prevenire e talvolta invertire la senescenza in alcuni tipi di cellule, in particolare le cellule staminali, ma le cellule senescenti consolidate vengono solitamente eliminate dal sistema immunitario o da terapie mirate. Migliorare l'autofagia favorisce la salute cellulare generale e può ridurre l'accumulo di cellule senescenti.

Scopri di più qui:

Riferimenti
  1. Mizushima N, Levine B, Cuervo AM, Klionsky DJ. L'autofagia combatte le malattie attraverso l'autodigestione cellulare. Nature. 2008;451(7182):1069–75.
  2. Glick D, Barth S, Macleod KF. Autofagia: meccanismi cellulari e molecolari. J Pathol. 2010;221(1):3-12.
  3. Levine B, Kroemer G. L'autofagia nella patogenesi delle malattie. Cell. 2008;132(1):27-42.
  4. Bagherniya M, Butler AE, Barreto GE, Sahebkar A. L'effetto del digiuno o della restrizione calorica sull'induzione dell'autofagia: Una revisione della letteratura. Ageing Res Rev. 2018;47:183-97.
  5. de Cabo R, Mattson MP. Effetti del digiuno intermittente sulla salute, l'invecchiamento e le malattie. N Engl J Med. 2019;381(26):2541–51.
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  7. Mattson MP, Longo VD, Harvie M. Impatto del digiuno intermittente sulla salute e sui processi patologici. Ageing Res Rev. 2017;39:46-58.
  8. Martinez-Lopez N, Tarabra E, Toledo M, Garcia-Macia M, Sahu S, Coletto L, et al. Benefici a livello sistemico del digiuno tra i pasti grazie all'autofagia. Cell Metab. 2017;26(6):856-71.
  9. Gudden J, Arias Vasquez A, Bloemendaal M. Gli effetti del digiuno intermittente sulle funzioni cerebrali e cognitive. Nutrients. 2021;13(9):3166.
  10. Anton SD, Moehl K, Donahoo WT, Marosi K, Lee SA, Mainous AG, et al. L'interruttore metabolico: comprendere e applicare i benefici del digiuno per la salute. Obesity (Silver Spring). 2018;26(2):254-68.
  11. Galluzzi L, Vitale I, Abrams JM, Alnemri ES, Baehrecke EH, Blagosklonny MV, et al. Definizioni molecolari delle subroutine di morte cellulare: raccomandazioni del Nomenclature Committee on Cell Death 2012. Cell Death Differ. 2012;19(1):107-20.
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Samo Borko

Samo Borko è un biochimico specializzato in biochimica medica con oltre 20 anni di esperienza nella biotecnologia, nella ricerca sulle cellule staminali e nella formulazione di nutraceutici per diversi marchi riconosciuti a livello mondiale. Ha condotto alcune prove di assorbimento umano e di farmacocinetica per le formulazioni liposomiali di cannabinoidi, che sono diventate il suo campo di competenza.
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Prof. Dr. Andrea Maier

La Prof.ssa Andrea Maier è internista e docente di invecchiamento ("medicina della longevità") presso la Vrije Universiteit di Amsterdam e l'Università di Melbourne, in Australia. Studia l'invecchiamento del corpo e ricerca trattamenti anti-invecchiamento. Dirige il Center for Healthy Longevity a Singapore.
Perché il nostro corpo si deteriora gradualmente durante la nostra vita media di oltre 80 anni? Possiamo fermare questo processo? O forse addirittura invertire la rotta? E fino a che punto dovremmo volerlo? Maier fornisce consigli pratici su come possiamo prolungare la nostra durata di vita rimanendo in salute.

Argomenti di cui parla Andrea Maier

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Sfondo Andrea Maier

Andrea Maier si è laureata in Medicina all'Università di Lubecca nel 2003. Si è specializzata in medicina interna presso il Centro Medico Universitario di Leiden e successivamente ha scelto la sottospecialità di Medicina Geriatrica. Qui ha iniziato la sua ricerca sull'invecchiamento.

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