Proteinlerin işlevselliği için mükemmel bir şekilde katlanması gerekir. Ve vücudumuzun işlev görmesi için bu sürecin korunma ve yapılandırılmasına ihtiyacımız var: Proteinler, vücudumuzdaki hücre şekli, atık temizleme, iç organizasyon ve rutin bakım dahil hemen hemen her görevden sorumludur.

Katlanan ve yeniden katlanan proteinler

Stres, ister endojen ister eksojen olsun, proteinlerin katlanma sorununa neden olabilir ve protein sentezi sırasında uygun katlanmayı bozabilir.
Hücrenin katlanmamış proteinleri “işlemek” için birçok yolu vardır: genellikle ısı-şok proteinleri (diğer proteinler!) tarafından yeniden katlanırlar veya yıkım hedeflenir.

 

Protein Degredasyonu (bozulması)
 

Proteinler ve iki otofaji şekli için üç bozulma (yıkım) yolu vardır; Her ikisi de lizozoma veya sindirim enzimlerinin hücresel birikimine yol açar. Otofaji, karmaşık, sıkı bir şekilde düzenlenmiş, hücrenin kendi kendini yeme işlemidir. Oxford Üniversitesi’ nden Profesör Katja Simon, otofajiyi “Çöpü geri dönüşüm merkezine veren geri dönüşüm kamyonu” olarak tanımlıyor. Hücrenin hayatta kalması için toksik atığı parçalamak çok önemlidir ve otofaji olmayan bir hücre hayatta kalamaz. ”

Ancak atıkların yıkılması ve giderilmesi otofajinin yapabileceği tek şey değildir. Otofajinin, metabolizma, farklılaşma ve gelişim, hücresel ve doku homeostazı, bağışıklık ve yaşlanmaya karşı koruma ve çeşitli hastalıklar dizisi dahil olmak üzere birçok hücresel süreçte önemli roller oynadığı bulunmuştur.

Otofajinin ilk şekline şaperon aracılı otofaji denir, burada HSC70 (başka bir protein!) bozulacak proteine ​​bağlanır ve lizozoma götürür. Makro-Otofaji olarak adlandırılan ikincisinde, proteinler daha sonra lizozomlarla kaynaşan otofagosomlara, daha küçük “çöp torbalarına” ayrıştırılır.

Katlanmamış proteinlerin yeniden katlanamaması veya bozulmaması, birikimlerine ve kümelenmesine  yol açabilir, bu durum çöplerin yığılması gibidir ve toksik protein seviyelerine neden olur.

 

Proteinler ve Yaşlanma
 

Birçok çalışma, proteostazın yaşlanma ile değiştirildiğini ve hem üretim hem de temizleme süreçlerinin etkilendiğini göstermektedir. Örneğin, Alzheimer hastalığı, Parkinson ve katarakt gibi yaşa bağlı bazı hastalıklarda, katlanmamış, yanlış katlanmış veya toplanmış proteinlerin kronik ekspresyonu önemli bir rol oynar. Isı şok tepkisini (yeniden katlama) iyileştiren ve koruyan deneyler, daha uzun ömürlü organizmalara neden olur. Ve, yaşla düştüğü bilinen otofaji oranlarını koruyan veya iyileştiren deneylerin de uzun ömürlü etkileri vardır.

Otofaji hakkında iyi haber
Proteinlerin katlanmasını etkilemek zor olsa da otofajik süreçlerin, özellikle makro-otofajinin, derin uyku, yüksek yoğunluklu egzersiz, oruç tutma ve belki de en önemlisi bir dizi yaşam tarzı faktöründen olumlu etkilendiği gösterilmiştir. Örneğin; Kalori Kısıtlama Mimetikleri böyledir.

Kalori Kısıtlama Mimetikleri
Kalori kısıtlama taklitleri, kalori kısıtlamasının etkilerini taklit eden gıdalar, takviyeler veya farmakolojik ajanlardır. Bunlar arasında rapamisin ve spermidin var.

Rapamisin
Örneğin rapamisin, farelerde yaşlanmanın birçok yönünü geciktirdiği ve büyük ölçüde otofajinin indüksiyonuna bağlı olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, immünosüpresif yan etkilere sahiptir.

Spermidin
  Rapamisin aksine, bilinen olumsuz yan etkileri yoktur ve aynı zamanda otofajinin indüksiyonu yoluyla uzun ömürlülüğü teşvik eder. Spermidinin bilinen sağlık yararları: azaltılmış telomer kaybı (ikinci aygıt) ve hücresel stres, daha dengeli hormonlar, artan saç büyümesi ve gençleşmiş cilt bazıları.