Každé zjednodušení vede ke zkreslení, a právě autofagie je toho varujícím příkladem. Do obecného povědomí se dostala pod zkratkou „úklid v buňce“, kterým ve spojení s určitými metodami slibuje zlepšení zdraví a zpomalení stárnutí. Jenže celá věc je trochu složitější a skrývá i nemalá rizika.  .

 

Nejčastější metodou, která má díky autofagií vést k omlazení a zdraví, je hladovění čili půst. Tím ovšem vzniká dojem, že se o „úklid v buňkách“ musíme sami postarat. To je samozřejmě nesmysl, buňky se o sebe starají samy už od počátku života na planetě, proto si také metodu autofagie pro rozklad a recyklaci vnitrobuněčného odpadu vyvinuly.

Představa, že autofagii musíme uvést do chodu svým úsilím, je prvním závažným zkreslením. Tím druhým je přehlížený fakt, že buňky neřeší hromadění nežádoucích molekul pouze autofagií. Současně v nich běží další zásadní program na likvidaci odpadu.

Ten se ale na rozdíl od autofagie nedá nijak ovlivnit, proto zřejmě nepřitáhl takovou pozornost zájemců o alternativní cesty ke zdraví. Autofagii k rozšíření do obecného povědomí navíc pomohlo dostat udělení Nobelovy ceny v roce 2012. Nebylo to sice první takto vysoké uznání výsledků bádání na poli buněčného odpadu, ale ta předcházející proběhla ještě před masivním rozšířením internetu, takže dolehla jen k hrstce odborníků.

Ti se výzkumem způsobů, které buňky používají, aby je nezahltil odpad, zabývali už nějakou dobu.

Autofagie u kvasinek

Je „sebepožírání“, což tento výraz v překladu znamená, tou hledanou metodou, která buňce umožňuje neutopit se ve svém vlastním odpadu? A pokud ano, jak to dělá? Podrobnou odpověď na tyto otázky dodal svým výzkumem japonský biochemik Yoshinori Ohsumi.

Pracoval s kvasinkami, ale narážel na nesnadné pozorování jejich vnitřní struktury pod mikroskopem, protože jejich buňky jsou velmi malé. Nebylo tak vůbec jisté, zda v nich vůbec autofagie probíhá. Ale Ohsumi měl plán:

Napadlo ho, že pokud by se mu podařilo vyřadit geny, které kvasinkám umožňují odpad rozkládat, tak se nutně začne v jejich vakuolách, obdobě lyzozomů u vyšších organismů, hromadit. A tím se vakuoly zvětší a budou pod mikroskopem zřetelnější.

Začal tedy genetickou úpravou kvasinek a skutečně se mu podařilo vytvořit mutanty, kterým chyběl enzym pro rozklad odpadu. Pak už vše běželo jako po másle. Už za pár hodin vystoupily při pozorování mikroskopem zvětšující se váčky plné nerozloženého odpadu.

Oshumi nechával kvasinky hladovět, aby bylo zřejmé, že zpracovávají vlastní obsah. Jeho experimenty tak přinesly hned dva zajímavé výsledky. Jednak jimi Oshumi potvrdil, že autofagie probíhá i u takto jednoduchých jednobuněčných organismů, navíc zjistil, jaké geny řídí tento mechanismus v různých fázích. Sám jich identifikoval 15, pozdější výzkumy přidávaly další.

Hodiny, ne dlouhý půst

Podstatným faktem bylo i zjištění, že hladovění zvyšuje úroveň autofagie velmi rychle, v řádu hodin. Můžete namítnout, že kvasinky jsou velmi jednoduché formy života. Jenže k témuž výsledku došli vědci z Ústavu pro výzkum metabolismu Institutu Maxe Plancka při experimentech s potkany.

Když u nich vynechali ranní porci krmiva, míra autofagie výrazně vzrostla už po čtyřech hodinách. Zajímavé bylo, proč k tomu došlo – na hladovění nereagovaly jen přímo buňky, ale také mozek. Vyslal signál, který hormonálně uspíšil autofagii v játrech. Vědci tak vyvrátili představu, že k „úklidu v buňkách“ je třeba půst.

Na řadě tedy bylo prozkoumat tvrzení, že půst ozdravuje tělo.

Na Texaské univerzitě v Dallasu se do toho pustila bioložka Salwa Sebtiová se svým týmem. Nejprve geneticky upravili myši tak, aby u nich likvidace buněčného odpadu autofagií probíhala silněji.

Pak sledovali, jestli tyto myši budou žít déle a zda budou zdravější ve vyšším věku. Rozdíl byl skutečně znát. Mutované myši trpěly mnohem méně rakovinou, poškozením srdce nebo ledvin a jejich délka života byla asi o 10 % delší než u běžných myší.

Jenže to mělo háček. Než se takto zjevné rozdíly ukázaly, byly myším skoro dva roky. To u lidí odpovídá v podstatě sedmdesátce. A další problém: Dopad dlouhodobého půstu není jen příznivý, organismus současně oslabuje, vytváří chronický stres a negativně se odráží na hormonálním systému. Hladovějící laboratorní zvířata tak byla méně plodná.

Více se dočtete v čísle 6/2025.

Autorka: Kateřina Pavelcová