En 2016, la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska concedió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina a Yoshinori Ohsumi por sus descubrimientos de los mecanismos de la autofagia.

¿Pero qué es la autofagia? La palabra deriva del griego auto (uno mismo) y phagein (comer). Así que la palabra significa literalmente comerse a uno mismo. Esencialmente, es el mecanismo del cuerpo para deshacerse de toda la maquinaria celular rota y vieja (orgánulos, proteínas y membranas celulares) cuando ya no hay suficiente energía para mantenerla. Es un proceso regulado y ordenado para degradar y reciclar los componentes celulares.

Hay un proceso similar y más conocido llamado apoptosis, también conocido como muerte celular programada. Las células, después de un cierto número de divisiones, están programadas para morir. Aunque esto puede sonar un poco macabro al principio, date cuenta de que este proceso es esencial para mantener una buena salud. Por ejemplo, suponga que tiene un coche. Usted ama este coche. Tienes grandes recuerdos en él. Te encanta conducirlo.

Pero después de unos años, empieza a estar algo estropeado. Después de unos cuantos más, ya no se ve tan bien. El mantenimiento del coche te cuesta miles de dólares cada año. Se estropea constantemente. ¿Es mejor mantenerlo cuando no es más que un trozo de chatarra? Evidentemente, no. Así que te deshaces de él y te compras un coche nuevo y elegante.

Lo mismo ocurre en el cuerpo. Las células se vuelven viejas y chatarras. Es mejor que se programen para morir cuando su vida útil haya terminado. Suena muy cruel, pero así es la vida. Ese es el proceso de apoptosis, en el que las células están predestinadas a morir después de cierto tiempo. Es como alquilar un coche. Después de un cierto tiempo, te deshaces del coche, tanto si sigue funcionando como si no. Entonces consigues un coche nuevo. No tienes que preocuparte de que se estropee en el peor momento.

Autofagia – reemplazar partes viejas de la célula

El mismo proceso también ocurre a nivel subcelular. No necesariamente hay que sustituir el coche entero. A veces, sólo hay que sustituir la batería, tirar la vieja y conseguir una nueva. Esto también ocurre en las células. En lugar de acabar con toda la célula (apoptosis), sólo hay que sustituir algunas partes de la célula. Ese es el proceso de la autofagia, en el que se destruyen los orgánulos subcelulares y se reconstruyen otros nuevos para sustituirlos. Se pueden eliminar las membranas celulares viejas, los orgánulos y otros restos celulares. Esto se hace enviándolos al lisosoma, que es un orgánulo especializado que contiene enzimas para degradar las proteínas.

La autofagia se describió por primera vez en 1962 cuando los investigadores observaron un aumento en el número de lisosomas (la parte de la célula que destruye cosas) en las células del hígado de rata después de infundir glucagón. El científico Christian de Duve, ganador del premio Nobel, acuñó el término autofagia. Las partes subcelulares dañadas y las proteínas no utilizadas se marcan para su destrucción y se envían a los lisosomas para terminar el trabajo.

Uno de los reguladores clave de la autofagia es la quinasa llamada diana de rapamicina en mamíferos (mTOR). Cuando mTOR se activa, suprime la autofagia, y cuando está inactiva, la promueve.

¿Qué activa la autofagia?

La privación de nutrientes es el activador clave de la autofagia. Recuerda que el glucagón es una especie de hormona opuesta a la insulina. Es como el juego al que jugábamos de pequeños: ‘el día opuesto’. Si la insulina sube, el glucagón baja. Si la insulina baja, el glucagón sube. Cuando comemos, la insulina sube y el glucagón baja. Cuando no comemos (en ayunas) la insulina baja y el glucagón sube. Este aumento del glucagón estimula el proceso de autofagia. De hecho, el ayuno (eleva el glucagón) proporciona el mayor impulso conocido a la autofagia.

El ayuno es en realidad mucho más beneficioso que sólo estimular la autofagia. Hace dos cosas buenas. Al estimular la autofagia, estamos limpiando todas nuestras viejas proteínas y partes celulares. Al mismo tiempo, el ayuno también estimula la hormona del crecimiento, que le dice a nuestro cuerpo que comience a producir algunas partes nuevas y elegantes para el cuerpo. Realmente estamos dando a nuestros cuerpos la renovación completa.

Tienes que deshacerte de las cosas viejas antes de poder poner cosas nuevas. Piensa en renovar tu cocina. Si tienes armarios viejos de estilo años 70 de color verde lima por ahí, tienes que deshacerte de ellos antes de poner unos nuevos. Así que el proceso de destrucción (eliminación) es tan importante como el de creación. Si simplemente trataras de poner armarios nuevos sin quitar los viejos, no quedaría tan bien. Así que el ayuno puede, en cierto modo, invertir el proceso de envejecimiento, al deshacerse de la vieja basura celular y sustituirla por piezas nuevas.

Un proceso altamente controlado

La autofagia es un proceso altamente regulado. Si se desboca, fuera de control, sería perjudicial, por lo que debe ser cuidadosamente controlada. En las células de mamíferos, el agotamiento total de los aminoácidos es una fuerte señal para la autofagia, pero el papel de los aminoácidos individuales es más variable. Sin embargo, los niveles de aminoácidos en plasma varían poco. Se cree que las señales de aminoácidos y las señales del factor de crecimiento / insulina convergen en la vía mTOR – a veces llamada el regulador maestro de la señalización de nutrientes.

Así, durante la autofagia, los componentes celulares viejos se descomponen en los aminoácidos componentes (el bloque de construcción de las proteínas). ¿Qué ocurre con estos aminoácidos? En las primeras etapas de la inanición, los niveles de aminoácidos comienzan a aumentar. Se cree que estos aminoácidos derivados de la autofagia son enviados al hígado para la gluconeogénesis. También pueden descomponerse en glucosa a través del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA). El tercer destino potencial de los aminoácidos es ser incorporados a nuevas proteínas.

Las consecuencias de acumular viejas proteínas basura por todas partes pueden verse en dos condiciones principales: la enfermedad de Alzheimer (EA) y el cáncer. La enfermedad de Alzheimer consiste en la acumulación de proteínas anormales, ya sea la proteína beta amiloide o la proteína Tau, que atascan el sistema cerebral. Aunque todavía no tenemos pruebas de ensayos clínicos al respecto, tendría sentido que un proceso como la autofagia que tiene la capacidad de eliminar las proteínas viejas pudiera prevenir el desarrollo de la EA.

¿Qué desactiva la autofagia? La alimentación. La glucosa, la insulina (o la disminución del glucagón) y las proteínas desactivan este proceso de autolimpieza. Y no hace falta mucho. Incluso una pequeña cantidad de aminoácido (leucina) podría detener la autofagia en frío. Así que este proceso de autofagia es único en el ayuno – algo que no se encuentra en la simple restricción calórica o dieta.

Hay un equilibrio aquí, por supuesto. Se enferma tanto por demasiada autofagia como por muy poca. Lo que nos lleva de nuevo al ciclo natural de la vida: fiesta y ayuno. No una dieta constante. Esto permite el crecimiento celular durante la alimentación, y la limpieza celular durante el ayuno – el equilibrio. La vida se basa en el equilibrio.

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Jason Fung