Методика голодания Есинори Осуми: польза аутофагии для организма. Японский ученый получил «Нобеля» за клеточное «самоедство Нобелевская премия японцу за открытие голодания

Ученый из Японии получил “нобеля” за доказательство самоедства

Японский биолог Есинори Осуми удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за описание процесса аутофагии.

Нобелевский комитет сегодня объявил лауреата премии 2016 года по физиологии и медицине. Им стал японский учёный, молекулярный биолог Ёсинори Осуми из Токийского технологического института. Премию вручили за его открытия в области аутофагии, передает “Россия 24”.

В заявлении Нобелевского комитета отмечается, что Осуми “открыл и выяснил механизмы, лежащие в основе аутофагии, фундаментального процесса уничтожения и утилизации клеточных компонентов”. Само слово “аутофагия” происходит от двух греческих слов — “auto”, означающего “я”, и “phagein”, означающего “поедать”. Таким образом, оно буквально обозначает “самопоедание” (в збреаашр вольном переводе “самоедство”).

Аутофагия известна уже более 50 лет, но её фундаментальное значение для физиологии и медицины было признано только после исследований Осуми, проведённых в 1990-х годах. Именно благодаря этим работам он и получил Нобелевскую премию.

Открытие Осуми привело к понимании учёными того, как клетки перерабатывают своё содержимое. Его открытие помогло проложить путь к пониманию фундаментального значения аутофагии во многих физиологических процессах – например, адаптации к голоданию. Мутации генов, контролирующих процесс аутофагии, могут вызывать заболевания. Кроме того, процесс аутофагии — важная составляющая онкологических и неврологических заболеваний.

Аутофагия присуща живым организмам, в том числе и нашим. Благодаря ей клетки избавляются от ненужных частей, а организм в целом – от ненужных клеток, уточняет “КП”.

Природа предусмотрительно наделила клетки столь удивительной и полезной способностью – переваривать то, что «выглядит» лишним или вредным. Действуют они почти как мы. Только автоматически. Упаковывают «мусор» в специальные мешки – аутофагосомы. Далее перемещают в контейнеры – лизосомы. Где «всякая гадость» разрушается и перевариваются. Продукты переработки – эдакое «вторсырье» – идут на производство топлива для питания клетки. Из них изготавливаются и новые строительные блоки, используемые для обновления клетки.

Благодаря аутофагии клетка отчищается от попавшей в нее инфекции и от образовавшихся токсинов. Аутофагия начинает работать наиболее интенсивно, когда организм испытывает стресс. Например, голодает. В этом случае клетка вырабатывает энергию за счет своих внутренних ресурсов – из всякого накопившегося мусора. И в том числе – из болезнетворных бактерий.

Открытые лауреата свидетельствует: голодать, а иной раз и поститься все-таки полезно – организм действительно очищается. Подтверждено Нобелевским комитетом.

За что дали первого «Нобеля»?

Уроборос — змей, пожирающий самого себя

The Nobel Prize (@NobelPrize) | Twitter

3 октября в Стокгольме было объявлено имя лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине 2016 года. Им стал японский ученый, специалист по клеточной биологии Есинори Осуми. Премия присуждена за открытие молекулярного механизма и физиологической функции аутофагии.

В этом году, по прогнозам Thomson Reuters, все три группы наиболее возможных претендентов на Нобелевскую премию по физиологии и медицине были сопряжены с механизмами развития и способами борьбы с раковыми заболеваниями: белком PD1, связанным с апоптозом, и иммунотерапевтических методах борьбы с раком. Агентство не ошиблось, и предсказание сбылось — но предсказание, сделанное в 2013 году.

Премия досталась Есинори Осуми, профессору Токийского технологического института, за открытие и изучение молекулярных механизмов аутофагии — процесса разрушения клеточных компонентов. Само слово «аутофагия» в переводе с греческого означает «поедание самого себя». Это явление было открыто в 1960-х годах, когда ученые впервые заметили, что клетка может переваривать свои части, заключая их в мембранный пузырек с ферментами — лизосому. Хрестоматийный пример аутофагии — исчезновение у головастика хвоста, который не отпадает целиком, а постепенно уменьшается.

Открытие лизосомы Кристианом де Дювом также было удостоено Нобелевской премии в 1974 году. Именно этот ученый и придумал термин «аутофагия». Было установлено, что сначала то, что должно быть разрушено, клетка заключает в специальный пузырек — аутофагосому, которая сливается с лизосомой, включающей в себя ферменты, чтобы переварить содержимое.

В 1970-80-е годы больше внимания уделяли другому пути уничтожению белков, участником которого был убиквитин, «черная метка», которая крепилась к «неправильному» белку и по сути являлась его «приглашением на казнь». За открытие этого механизма была вручена Нобелевская премия 2004 года.

Есинори Осуми, японский ученый, специалист в клеточной биологии, родился 9 февраля 1945 года. В настоящее время он работает в Токийском технологическом институте. В 2012 году исследователь получил Премию Киото в номинации «Фундаментальные науки: науки о жизни». Премия Киото была учреждена в 1985 году частным фондом Inamori Foundation и вручается за «достижения в науке, технологии и культуре, вклад в мировую цивилизацию, деятельность на благо человечества». Церемония вручения премии проходит в Киото, а призовой фонд составляет 50 млн йен. Больше всего лауреатов премии являются американцами (42 человека), на втором месте Япония (18 человек), затем Великобритания (12 человек), замыкает список лидеров Франция (8 лауреатов).

В 1988 году, когда он начал свое изучение процессов аутофагии, в качестве модельного организма он выбрал дрожжи, которые легко изучать. Однако клетки дрожжей малы, и наблюдать их в микроскоп довольно трудно. Ученый даже не был уверен, есть ли у них механизмы аутофагии. Но затем Осуми понял, что если бы он мог нарушить процесс аутофагии, то аутофагосомы с непереваренными остатками клеток могли бы накапливаться в пузырьках-вакуолях и становиться видимыми в микроскоп.

Затем Осуми создал мутантный вариант дрожжей, у которых не хватало ферментов для расщепления белков, и подверг клетки стрессу и голоданию. Всего через несколько часов клетки оказались наполнены аутофагосомами. Так было открыто наличие этого механизма у дрожжей, и что даже более важно, был найден способ идентифицировать клетки, в которых механизм аутофагии нарушен. Результаты были опубликованы в 1992 году.

Этот метод позволил Осуми определить каскад белков и белковых комплексов, которые вовлечены в процесс аутофагии, и понять, какие гены ими управляют.

Методики голодания Есинори Осуми

• Методики голодания Есинори Осуми.
• Особенности исследования.
• Ход исследования.
• Голодовка по Есинори Осуми.
• Схемы голодания.
• Эффективность.
• Советы по голоданию.

Голодание как метод похудения и оздоровления организма давно доказало свою эффективность. На протяжении десятков лет его изучало огромное количество ученых, среди которых серьезный вклад внес японский биолог Есинори Осуми. Он на весь мир заявил и доказал, что отказ от употребления продуктов позволяет не только справиться с лишним весом, но и омолодить организм, за что в 2016 году получил премию Нобеля.

Ученый долго изучал особенности голодания, а также его связь с духовными практиками. В результате исследований выяснил, что при недостаточном поступлении веществ извне клетки начинают самостоятельно утилизировать весь скопившийся «мусор», который активно откладывается организмом в качестве запаса. Методики голодания Есинори Осуми – эффективное очищение от шлаков и токсинов.

Особенности исследования

За какие исследования по голоданию японский ученый получил в 2016 году нобелевскую премию? По мнению Есинори Осуми такое уникальное явление, как аутофагия помогает в борьбе с раком и даже деменцией. Подобное открытие было сделано еще в 60-х годах прошлого столетия, но ученые тогда не придали этому значение. Японец же внес значительный вклад в расшифровку данного понятия.

Аутофагия – процесс переработки с последующим выведением всех ненужных веществ в организме человека. Именно благодаря ней клеточный состав постепенно обновляется, а вместе с тем утилизируются шлаки, токсины и инфекции, попавшие внутрь извне. Аутофагия возникает в результате стресса, коим и является голодание.

Ход исследования

Объектом изучения стали мутировавшие грибы, которые в обычной среде не имеют возможности расщеплять белки. Во время получения веществ извне вся органика скапливается в микроклетках. Посредством аутографии японский ученый сумел доказать, что при резком ограничении питания в грибках скапливаются аутофагосомы – особые структуры, которые поглощают и расщепляют уже накопленные организмом вещества.

Аналогичные исследования проводились и на животных. Результаты показали, что периодическое голодание на воде также приводит к подобным внутренним процессам – особи чувствуют себя гораздо лучше, и снижается вероятность возникновения заболеваний.

Полученные ученым результаты отлично переносятся и на организм человека. Когда происходит полный отказ от питательных веществ, клетки начинают активно поглощать жировую ткань. Получается, несмотря на пищевое воздержание, на клеточном уровне не возникает чувства голода. Энергетический ресурс вырабатывается из того, что давно накоплено.

Голодовка по Есинори Осуми

Чтобы лучше понять суть особенностей физиологии, биолог ввел в систему термин «окно питания». Оно представляет собой временной промежуток, когда человек употребляет различные продукты. Если человек проснулся в 6 утра и через час поел, то «пищевое окно» открывается в 7 утра. Если последний прием пищи приходится на 22:00, то в это время происходит его закрытие. Продолжительность составляет 15 часов.

Интересный факт. Ученые доказали, что чем меньше продолжительность «пищевого» окна, тем комфортнее организм себя ощущает и больше получает пользы. Это можно заметить по улучшению качества ночного сна, уменьшению вероятности возникновения болезней сердца, нормализации АД и т.д.

В результате многочисленных исследований Есинори Осуми предложил миру уникальную фастинг-диету или однодневное голодание, которое стало основанием для вручения Нобелевской премии.

Схемы голодания

На основе интервального голодания были разработаны разнообразные схемы отказа от еды и воды. Наиболее популярные:

• 16/8 . Самая популярная система голодания, предусматривающие «пищевое окно», продолжительность которого составляет 8 часов. Остальное время человек воздерживается от употребления продуктов. В 8-часовой период питание делится на три приема.
• 14/10. Считается наиболее щадящим вариантом отказа от еды. «Пищевое окно» продолжается в течение 10 часов. Рацион делится на 5 приемов, среди которых 3 – основные и 2 – перекусы.
• 20/4. Продолжительность «пищевого окна» составляет всего 4 часа, которые делятся на две трапезы. Остальное время человек голодает.
• Схема 24. Полноценный разгрузочный день, который может проводиться один или два раза в неделю. Продолжительность голодания – от завтрака до завтрака (можно выбрать любой другой временной период). Эта схема не считается самой жесткой, но требует определенных усилий со стороны «больного».
• Схема 36. Продолжительность полного отказа от еды – полтора суток. Оптимальное время начало и окончания голодовки – завтрак в 8 утра и легкий ужин в 8 часов вечера на следующий день.
• 5/2. Методика включает классические приемы пищи в течение 5 суток и 48 часов условной голодовки. Допускаются трапезы с общей калорийностью не более 500 кКал.

Эффективность

Благодаря исследованиям Есинори Осуми доказана эффективность голодания. Периодический отказ от продуктов питания положительно влияет на состояние организма:

• Повышение продолжительности жизни. Процессы старения замедляются. В сочетании с ярко выраженным целебным эффектом, человек способен надолго сохранить молодость и красоту.
• Укрепление иммунитета. В результате очищения из организма уходят вредные вещества, бактерии, которые являются причиной возникновения различных заболеваний. Работа иммунной системы восстанавливается. Клеткам гораздо проще бороться с негативными факторами извне.
• Отличное самочувствие. В процессе голодания возможны незначительные побочные эффекты, но они быстро проходят. По окончании воздержания человек ощущает себя намного лучше. Становится гораздо активнее.
• Улучшение работы мозга. Человеку гораздо легче концентрироваться на различных предметах и выполнять задачи.
• Восстановление работы внутренних органов и систем. Голодание обеспечивает общее оздоровление.

Советы по голоданию

Выдержать голод достаточно сложно, не только физически, но и эмоционально. Чтобы «лечение» прошло эффективнее, следуем нескольким простым советам:

• Для уменьшения чувства голода пьем небольшими глотками теплые жидкости. Отлично подойдет зеленый чай или обычная очищенная вода.
• Выпиваем в сутки не менее двух литров жидкости. Большие объемы влаги помогают ускорить обмен веществ и быстрее вывести токсины и шлаки.
• Выходим из системы постепенно. Злоупотреблять едой нельзя, иначе возможны серьезные отравления и нарушения в работе пищеварения.
• Перед голоданием настраиваем себя психологически. Важно набраться сил и хорошо отдохнуть.
• Не делаем выводы о голодании сразу по его окончании. Результаты видны через месяц.

Интересный факт. Несмотря на положительный результат голодания, есть ряд противопоказаний, которые запрещают даже на минимальное время отказываться от еды: рахит, истощение, онкология, болезни сосудов, сахарный диабет, подагрой.

Наука

Медицина

«Нобель» за самоедство

Японский ученый получил «Нобеля» за клеточное «самоедство»

Японский биолог Есинори Осуми удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за описание процесса аутофагии. Как старение и рак связаны с его открытиями, рассказывает «Газета.Ru».

Объявлением лауреата премии по физиологии и медицине началась в понедельник в Стокгольме ежегодная Нобелевская неделя.

Нобелевский комитет заявил, что в этой номинации премии за 2016 год удостоен Есинори Осуми из Токийского технологического института за открытие механизма аутофагии — процесса деградации и переработки внутриклеточного мусора.

Аутофагия (греч. auto — себя и phagein — есть) — процесс уничтожения внутриклеточного мусора с помощью лизосом, клеточных компонентов с кислой средой. Идея о клеточном «самоедстве» появилась еще в 1960-х годах, когда исследователи впервые заметили, что клетки могут избавляться от собственного содержимого, образуя вокруг него мембранный мешочек и транспортируя его в лизосомы для утилизации.

В середине 50-х годов ученые открыли новый клеточный компонент, содержавший ферменты, которые переваривали белки, жиры и углеводы. Компонент назвали лизосомой.

Ее функцией оказалась утилизация клеточного содержимого.

Дальнейшее изучение лизосом показало, что части клеток попадают в них с помощью специальных пузырьков. Процесс переноса ненужного клеточного содержимого в лизосомы назвали аутофагией, а пузырьки – аутофагосомами. Из-за сложностей в изучении о феномене было мало что известно, пока начале 1990 годов японский исследователь Есинори Осуми не провел ряд блестящих экспериментов с пекарскими дрожжами и выявил ответственные за аутофагию гены.

Далее он продолжил изучать механизмы аутофагии и доказал, что подобные процессы протекают и в клетках человеческого организма.

Открытия Осуми привели к формированию новой парадигмы нашего понимания того, как клетки перерабатывают свое содержимое. Его труды помогли осознать важность аутофагии во многих физиологических процессах — от адаптации к голоду до иммунного ответа. Мутации в ассоциированных с аутофагией генах могут вызывать болезни, а сам процесс аутофагии связан с некоторыми заболеваниями, включая рак и неврологические болезни.

Аутофагия способна быстро обеспечить «топливо» и строительные блоки для обновления клеточных компонентов, поэтому она жизненно необходима для клеточного ответа на разные виды стресса. При заражении вирусами и бактериями аутофагия помогает клеткам от них избавиться. Также она способствует развитию эмбриона и дифференцировке (формированию способности к тем или иным профильным функциям) клеток.

Кроме того, клетки используют аутофагию, чтобы избавляться от поврежденных белков и органелл, что играет основную роль в противодействии негативным последствиям старения. Нарушения в механизме аутофагии связывают

с болезнью Паркинсона, сахарным диабетом 2-го типа и другими заболеваниями, которые появляются у пожилых людей.

О важности открытий Осуми «Газете.Ru» рассказал Валерий Поспелов, доктор биологических наук, профессор Института цитологии РАН.

«Осуми известен в научном мире, свои ключевые работы он делал с 1992 года. Главное его достижение – открытие генов аутофагии, которые вовлечены в этот процесс у дрожжей. Затем другие ученые присутпили к изучению этих генов у млекопитающих и у человека. Оказалось, что это очень консервативная группа генов, которая включает порядка 30 генов, которые сохранились в ходе эволюции и выполняют исходные функции, и профессор Осуми был фактически родоначальником этой области, — пояснил Валерий Поспелов. В 1974 году профессор Кристиан де Дюв получил Нобелевскую премию за открытие лизосом.

Суть аутофагии в том, что различные органеллы клеток, подлежащие деградации, помещаются в структуры аутофагосомы, которые сливаются с лизосомами, образуя аутофаголизосому, где специальные ферменты участвуют в деградации белков.

«Фактически аутофагия имеет отношение к таким процессам, как рак и старение.

Когда нарушается процесс аутофагии, могут возникать такие проблемы, как болезнь Паркинсона, или рак, — пояснил ученый, –Ведь раковые клетки, беспрерывно делятся и получают поддержку от процесса аутофагии, так как он выполняет защитную функцию, клетка получает карт-бланш на дальнейшее деление. И на борьбу с этим направлены усилия молекулярных онкологов и биологов, чтобы найти адекватные вещества-ингибиторы, способные подавлять протекторную функцию аутофагии в раковых клетках».

Кстати, Осуми уже назывался в качестве кандидата на получение Нобелевской премии компанией Thomson Reuters, правда, еще в 2013 году.

Ранее наиболее вероятными претендентами на Нобелевскую премию в этой области были названы три группы ученых, сделавшие вклад в борьбу с раком.

В 2015 году лауреатами премии стали ирландец Уильям Кэмпбелл и японец Сатоси Омура за разработку нового метода лечения заболеваний, вызванных круглыми червями-паразитами, а китаянка Юю Ту — за вклад в создание терапии против малярии, заболевания, разносчиками которого являются комары рода Anopheles.