Autophagie

Autophagie bzw. Autophagozytose bezeichnet einen Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile, die bei ihrer jeweiligen Funktion angefallen sind bzw. nicht mehr benötigt werden, abbauen und verwerten, wobei das von fehlgefalteten Proteinen bis zu ganzen Zellorganellen reicht. Autophagie ist also der Schlüsselprozess der Zelle, um gebrochene Proteine, Zellmembranstücke, Viren oder Bakterien abzubauen. Um diese Teilchen einzufangen, verwenden Zellen spezielle Membranen, um die Ladung für das Recycling in neue Teile und Energie einzufangen. Ohne effiziente Autophagie würden die Zellen durch ihre eigenen geschädigten Komponenten ersticken, was zur Entwicklung einer Reihe von Krankheiten beitragen kann.

Man hat entdeckt, dass die Autophagie am Ab- und Umbau von Proteinen und Lipiden zu Wiederverwendung und an der Bereitstellung von Aminosäuren bei verringerter Nahrungszufuhr beteiligt ist und in geringem Umfang in allen Zellen erfolgt, wird aber bei metabolischem oder infektiösem Stress verstärkt. Mit zunehmendem Alter einer Zelle nimmt die Autophagie ab. Dieser Prozess ist auch in Nervenzellen zu finden, wobei eine veränderte Autophagie an der Entstehung von Morbus Alzheimer beteiligt ist (Plaqueablagerung).

In letzter Zeit hat man erkannt, dass Autophagie einen der wichtigsten Prozesse im menschlichen Körper darstellt, um die Zellen gesund und leistungsfähig zu halten, der die Zellen reinigt, d. h. metaphorisch “entgiftet”. Autophagie ist aber auch ein evolutionär bedingtes Notfallsystem in Hungerperioden und stellt einen Schutz vor Krankheiten wie Krebs, Demenz, Herzkrankheiten und bakteriellem Befall dar. Tier- und Humanstudien zeigen, dass der Autophagieprozess eine Verbesserung des Zucker- und Fettstoffwechsels und des Herz-Kreislauf-Systems bewirkt.

Die Autophagie in den Zellen wird durch Zeiten des Fastens (etwa beim 16/8 Intervallfasten bzw. intermittierendem Fasten 5/2), bei Kalorienrestriktion bzw. leichtem Kaloriendefizit bei ausgewogener Ernährung und bei Kraft- und Ausdauersport gefördert. Koffein ist ebenfalls ein Autophagieauslöser, der generell bei verschiedenen metabolischen Erkrankungen wie Diabetes oder Störungen des Fettstoffwechsels positive Auswirkungen hat. Für den Fastenstoffwechsel sind die Gluconeogenese (Neubildung von Glucose aus Aminosäuren) und die Ketogenese von Bedeutung, wobei die Ketogenese die Umwandlung von Fettsäuren in Ketonkörper bezeichnet, die zur Energiegewinnung zur Verfügung stehen. Diese sorgen letztlich für den Abbau von Fettreserven im Körper der Fastenden.

Einigen Lebensmittel wie Weizenkeime, frischer grüner Pfeffer, Pilze, fermentierte Sojabohnen, Hühnerleber, Mango, Kichererbsen, gekochte Brokkoli oder Karfiol (Blumenkohl) fördern die Autophagie durch Spermidin, einer Substanz, die in allen lebenden Organismen vorkommt und eine wichtige Rolle beim Zellwachstum spielt, wobei die Konzentration an körpereigenem Spermidin mit zunehmendem Alter abnimmt. Spermidin bewirkt nach neueren Untersuchungen auch eine epigenetische Veränderung im Zellkern und dadurch wird das Zellkernprogramm auf Grund der abgelesenen Gene gewissermaßen auf “jugendlich” geschaltet. Spermidin schützt auch vor cardiovaskulären Erkrankungen und kann durch eine Verzögerung der Herzalterung zur Lebensverlängerung beitragen. Im Tierversuch wurde nachgewiesen, dass Hypertonie durch Spermidin gesenkt werden kann.

In Untersuchungen an der Universität Graz (Carmona-Gutierrez et al., 2019) wurde eine Substanz gefunden, die die Zellalterung verlangsamt: 4,4′-Dimethoxychalcone (DMC). Diese Substanz gehört zu den natürlichen Polyphenolen, die für ihre antioxidative Wirkung bekannt sind, und finden sich unter anderem in Tee, Rotwein und Kakao, Früchten oder Gemüse, besonders in der asiatischen Heilpflanze Ashitaba. Die Substanz induziert in verschiedenen Organismen, von Hefe über Würmer und Fliegen bis zu humanen Zellkulturen, den gesundheitsfördernden Zellreinigungseffekt der Autophagie.

Obwohl die wissenschaftliche Diskussion darüber mitnichten abgeschlossen ist, gibt es mittlerweile solide Daten, die dessen positive Effekte auf die Gesundheit belegen. Zu diesen zählt nicht nur die von vielen primär angestrebte Gewichtsreduktion, sondern grob zusammengefasst scheint Intervallfasten den Zivilisationskrankheiten entgegenzuwirken.

Ein mit der Autophagie verwandter Prozess ist die Phagozytose, bei der Stoffe von außerhalb der Zelle aufgenommen und verwertet werden.

Dem japanischen Wissenschaftler Yoshinori Ōsumi wurde für seine Entdeckungen auf dem Gebiet der Autophagie 2016 der Nobelpreis zuerkannt.

Literatur

Carmona-Gutierrez, D. , Zimmermann, A. , Kainz, K., Pietrocola, F., Madeo, F. et al. (2019). The flavonoid 4,4′-dimethoxychalcone promotes autophagy-dependent longevity across species. Nature Communications, doi:10.1038/s41467-019-08555-w:
https://heilfasten-portal.com/fachartikel-fasten/autophagie-entschlackung-zellen.html (18-07-21)
https://www.nzz.ch/wissenschaft/intervallfasten-was-das-mit-einfach-leben-zu-tun-hat-ld.1483834 (19-05-27)

"1" Comment
  1. Easylife

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