Prof. K. Horáková, DrSc.: Zombie bunky sú skrytá hrozba – Sulforafan ich eliminuje aktiváciou autofágie

Ako sa zbaviť zombie buniek a predĺžiť si život – Vedecký pohľad na autofágiu, bunkovú regeneráciu a revolučný potenciál sulforafanu.

Odhaduje sa, že do roku 2050 bude na celom svete 1,6 miliardy starších ľudí nad 65 rokov. Vďaka pokroku zdravotnej starostlivosti predlžuje sa globálna dĺžka života, ktorá však vedie k zvýšenému výskytu následkov starnutia a chorôb súvisiacich s ním. Čoraz väčší počet výskumných tímov na svete skúma príčiny starnutia a hľadá kľúč k revitalizácii starnúcich tkanív s cieľom predĺženia zdravia a aktívnych rokov života.

Aby sme si zachovali svoje zdravie aj v seniorskom veku, predovšetkým musíme pochopiť fungovanie našich buniek, najmä zmeny, ktoré sa v nich v tomto období odohrávajú a ohrozujú našu vitalitu. Pozývam vás vstúpme spoločne do sveta zombie buniek – opotrebovaných, starnúcich buniek, vedecky známych ako senescentné bunky a naučme sa ich odstraňovať. Počet senescentných buniek v tele človeka sa totiž zvyšuje s vekom. Okolo 60 rokov sa začnú hromadiť v jednotlivých orgánoch tela, čo prispieva k oslabeniu imunitného systému. Toto následne ovplyvňuje odolávanie stresu alebo chorobe ako je rakovina, cukrovka, osteoporóza, kardiovaskulárne ochorenia, mŕtvica, Alzheimerova choroba či demencia, ale aj zotavenie sa zo zranení či učiť sa nové veci.

Vedci zistili, že príčinou sú poškodené, staré dysfunkčné senescentné bunky vylučujúce silné toxíny, ktoré narušujú susediace zdravé bunky. Podobne ako jedno plesnivé ovocie, ak ho neodstránime postupne poškodzuje celú misku ovocia, relatívne malý počet starnúcich buniek v rôznych orgánoch nášho tela, pretrváva a šíri zápal, ktorý poškodzuje susedné bunky. Tieto senescentné bunky sa tvoria v priebehu nášho života následkom poškodenia DNA, skrátenia telomér a sú úzko spojené s dysfunkciou mitochondrií, ktoré sú zodpovedné za nevyhnutné procesy bunkovej recyklácie.

Takže isto chápeme, že je nutné tieto poškodené bunky čo najskôr stiahnuť z obehu, odstrániť, zlikvidovať. Ale ako? Chirurgickým zákrokom?

Táto cesta nie je reálna. Príroda nám poskytuje jemnejšie cielené riešenie. Ako operatéra autofágiu – samočinnú vnútrobunkovú očistu. Toto zaujímavo znejúce slovo pochádza z gréčtiny a skladá sa z dvoch slov: auto (seba) a phagein (jesť). Z toho vyplýva, že autofágia doslovne znamená „sebapojedanie„, o ktorej dnes už vieme, že je univerzálnou zbraňou proti ochoreniam podmieneným starobou.

Autofágia nie je o chudnutí, autofágia je o zdraví našich buniek. Pomáha v každom veku, v mladosti, dospelosti i v seniorskom veku. Za normálnych okolností autofágiu spúšťa telo:

1. v momente stresu buniek, keď zaregistrujú nedostatok potravy
2. ak je bunka zaplnená odpadom (poškodenými či deformovanými bielkovinami).

V podstate ide o klasickú recykláciu: strávenie – skonzumovanie – požieranie vlastných buniek. Predstavme si to ako recykláciu odpadkov. Poškodené alebo už nefunkčné zložky našich vlastných buniek sa využijú opätovne. Takže zdravé bunky získajú pre svoju ďalšiu existenciu stavebný materiál. Aké fascinujúce!

Tento fenomén objavil belgický cytológ a biochemik Christian René Marie Joseph de Duve. Za objavy v oblasti štrukturálnej a funkčnej organizácie buniek dostal Nobelovu cenu v oblasti medicíny za rok 1974. Za teóriu mechanizmu autofágie získal japonský vedec Yoshinori Ohsumi až v roku 2016 Nobelovu cenu v oblasti medicíny. Objav viedol k pochopeniu toho, ako bunka recykluje svoj vlastný obsah. Dokázal, že menej častý príjem potravy umožňuje telu zlikvidovať vlastné poškodené bunky a pritom nepoškodiť zdravé bunky.

Ako sa teda prirodzene zbaviť starnúcich – senescentných – zombie buniek?

Z vedeckých štúdií vyplynulo, že obmedzenie kalórií, cvičenie a prírodné látky – fytochemikálie nám môžu pomôcť. Poďme preskúmať každý spôsob ako funguje.

1. Privítajme hlad ako svojho priateľa a on za odmenu poupratuje naše telo.

Načo? Uvedomme si, že každý príjem potravy spôsobuje v našom tele reakciu imunitného systému, konkrétne tichý zápal, ktorý je zákerný v tom, že ho vôbec necítime. Teda čím častejšie jeme, tým ťažšie je pre imunitný systém ukončiť zápalovú reakciu. A práve tieto skryté chronické zápaly sú začiatkom väčšiny našich chorôb.

Pôst sa stal základným kameňom ako si zlepšiť zdravie, pretože zabraňuje vzniku zápalu a súčasne priamo pozitívne ovplyvňuje mnohé z charakteristických znakov starnutia. Počas pôstu sa aktivuje niekoľko biologických ciest, vrátane tých, ktoré ho môžu oddialiť. Okrem toho pôst spúšťa proces bunkovej recyklácie autofágiu, ktorý pomáha telu odstraňovať opotrebované, poškodené bunky, vrátane starnúcich buniek.

Autofágia je v našich rukách.

1. Ako? Nezobkajme celý deň, vylúčme desiatu, olovrant, druhú večeru, ako aj nočný prísun jedla a pitia. Nastavme sa na tri jedlá denne v rámci 8 hodinového rozpätia. Prostredníctvom nich dodajme do nášho tela všetky potrebné živiny. Doprajme si plnohodnotnú potravu zameranú na kvalitu a kvantitu bielkovín, tukov a sacharidov. Vyhýbajme sa polotovarom alebo jedlám z rýchleho občerstvenia. Teda s chuťou a láskou pomôžme vedome svojmu telu. Veď s ním žijeme celý život. Odporúčam, neváhajme a urobme čo najskôr pre seba prospešnú vec.

2. Prečo? Autofágia sa naštartuje vtedy, keď náš pankreas (podžalúdková žľaza) neprodukuje hormón inzulín, čo nastáva až po ukončení trávenia. Inými slovami inzulín tlmí autofágiu. Autofágiu považujme za fascinujúci dej odohrávajúci sa v našom tele. Z pohľadu molekulárneho biológa zodpovedá katarzii (vnútornej očiste), o ktorej postiaci sa ľudia často hovoria. Autofágia je navyše univerzálnou zbraňou proti ochoreniam podmieneným starobou. Je nenahraditeľná a životne dôležitá. Dôkazom je, že ho praktizujú všetky organizmy od jednoduchých kvasinkových buniek až po človeka.

2. Pohyb, cvičenie nech je samozrejmou súčasťou nášho života.

Cvičenie má nespočetné zdravotné prínosy a štúdie naznačujú, že zohráva dôležitú úlohu aj pri modulácii starnutia buniek. V roku 2016 uverejnenej publikácii AGE autori uvádzajú, že 12-týždňový cvičebný program u starších dospelých znížil biomarkery spojené so starnutím buniek. Tento pozorovaný priaznivý účinok cvičenia nastal zvýšením vekom podmieneného útlmu autofágie, zlepšením imunitného odstraňovania starnúcich buniek a znížením prozápalových faktorov vylučovaných týmito bunkami, bežne označovaných ako senescečný sekrečný fenotyp (SASP).

3 . Látky schopné selektívne vyvolať smrť v starnúcich bunkách, nazývaných senolytické látky, predstavuje v súčasnosti jednu z najplodnejších oblastí výskumu.

V dôsledku toho sa na trh dostávajú nutraceutiká , ktoré zabíjajú zombie bunky. Medzi najsľubnejšie senolytické zlúčeniny patrí kurkumín, kvercetín, resveratrol, epigalokatechín galát (EGCG), sulforafan, či urolitín A, postbiotická živina, ktorú naša črevná mikrobiota vytvára po požití polyfenolov v potravinách ako sú granátové jablká, bobuľové ovocie a orechy. Doteraz uskutočnené predklinické štúdie uvádzajú, že urolitín A pozitívne ovplyvňuje starnutie buniek.

Revolučný potenciál sulforafanu proti starnutiu

Ako sulforafan bojuje proti starnutiu? Čo doteraz o tom vieme? Predklinické štúdie preukázali, že sulforafan je účinná senolytická látka a predlžuje zdravý aktívny život o 15 percent. Tým, že moduluje rôzne biologické dráhy je účinnou zlúčeninou podporujúcou zdravé starnutie. Výskumné štúdie potvrdili, že primárnym účinkom sulforafanu je aktivácia proteínu nazývaného Nrf2. Tento špeciálny proteín sa nachádza v každej bunke nášho tela. Pri aktivácii sa Nrf2 naviaže na ARE (Antioxidant Response Element), čo je spínač, ktorý riadi produkciu antioxidantov v tele. Takže keď sa Nrf2/ARE aktivuje, naše telo začne produkovať glutatión a ďalšie antioxidačné a detoxikačné enzýmy. Tieto enzýmy pôsobia na neutralizáciu reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a iných škodlivých molekúl, ktoré sa počas starnutia hromadia v našich bunkách a sú kľúčovou hybnou silou starnutia. Vďaka tomu znižuje sa nebezpečný chronický zápal čo chráni telo pred chorobami súvisiacim s vekom. Ale to nie je všetko. Sulforafan:

• je najsilnejší aktivátor Nrf2 regulačného génu, ktorý reguluje produkciu antioxidačných a detoxikačných enzýmov pomáhajúce chrániť bunky pred poškodením spôsobeným toxínmi z prostredia,
• podporuje funkciu mitochondrií, ktoré sú životne dôležité pre produkciu energie a spomalenie procesu starnutia,
• zvyšuje aktivitu NK buniek (patria medzi biele krvinky lymfocyty, skratka odvodená z anglického Natural Killer v preklade prirodzene vraždiace bunky), ktoré sú schopné rozpoznať a likvidovať abnormálne zmenené bunky alebo infikované patogénnymi mikroorganizmami, čím prispieva k posilneniu oslabeného imunitného systému počas starnutia,
• aktivuje autofágiu, a tým podporuje čistenie a recykláciu rôznych typov buniek, vrátane rakovinových buniek, čo prispieva nie len k protirakovinovým vlastnostiam, ale podporuje aj zdravé starnutie a znižuje riziko chorôb súvisiacich s vekom.

Teda posilnením prirodzenej obranyschopnosti tela proti oxidačnému poškodeniu a zápalu ponúka aktivácia Nrf2 prostredníctvom sulforafanu presvedčivý prístup k predĺženiu života a zdravia. Obzvlášť zaujímavými sú tieto poznatky o sulforafane, ktorý sa nachádza v každodenných kapustovitých potravinách (brokolica, kapusta, karfiol, kel a pod.) v tom, že je známa jeho bezpečnosť pri liečbe u ľudí.

Existujú nejaké vedľajšie účinky sulforafanu?

Sulforafan vo forme nutraceutika je všeobecne považovaný za bezpečný a dobre tolerovaný. Vždy treba dodržať odporúčané dávkovanie, pretože vysoké neprimerané dávky môžu spôsobiť u niektorých jedincov:

• gastrointestinálne vedľajšie účinky, ako nadúvanie, plynatosť a žalúdočné ťažkosti
• mierne alergické reakcie, ako je žihľavka alebo svrbenie.

Pred užívaním nutraceutika sulforafanu je nevyhnutné poradiť sa s lekárom, najmä ak máme nejaké základné zdravotné ťažkosti alebo užívame lieky.

Výzva

Odporúčam vyzvať užívateľov Sulforafan Extra, aby napísali svoje vlastné skúsenosti o vplyve na zlepšenie zdravia podložené lekárskymi vyšetreniami pred a po minimálne 4 mesačnom jeho užívaní.

Literatúra:

1. Aliabbas Zia, Tahereh Farkhondeh, Ali Mohammad Pourbagher-Shahri, Saeed Samarghandian: The role of curcumin in aging and senescence: Molecular mechanisms Aliabbas. Biomedicine & Pharmacotherapy Volume 134, February 2021, 111119

2. D’Amico, Pénélope, A. Andreux, Pamela Valdés, et al.: Impact of the Natural Compound Urolithin A on Health, Disease, and Aging. Trends in Molecular Medicine volume 27, Issue 7, July 2021, Pages 687-699

3. Ivan Dikic & Zvulun Elazar: Mechanism and medical implications of mammalian autophagy. Nature Reviews Molecular Cell Biology volume 19, pages 349–364 (2018)

4. FENG, Yuchen; HE, Ding; YAO, Zhiyuan. The machinery of macroautophagy. Cell Research. 2014-01, roč. 24, čís. 1, s. 24–41.

5. Hughes T, Rusten TE. Origin and evolution of self-consumption: autophagy. Adv Exp Med Biol. 2007;607:111-8. doi: 10.1007/978-0-387-74021-8_9. PMID: 17977463.

6. Chondrogianni N, Kapeta S, Chinou I, Vassilatou K, Papassideri I, Gonos ES. Anti-ageing and rejuvenating effects of quercetin. Exp Gerontol. 2010 Oct;45(10):763-71. doi: 10.1016/j.exger.2010.07.001. Epub 2010 Jul 7. PMID: 20619334.

7. Kamal RM, Abdull Razis AF, Mohd Sukri NS, et al.: Beneficial Health Effects of Glucosinolates-Derived Isothiocyanates on Cardiovascular and Neurodegenerative Diseases. Molecules. 2022 Jan 19;27(3):624. doi: 10.3390/molecules27030624. PMID: 35163897; PMCID: PMC8838317

8. Longo VD, Di Tano M, Mattson MP, Guidi N. Intermittent and periodic fasting, longevity and disease. Nat Aging. 2021 Jan;1(1):47-59. doi: 10.1038/s43587-020-00013-3. Epub 2021 Jan 14. PMID: 35310455; PMCID: PMC8932957.

9. Matthews C, Gorenne I, Scott S, Figg N, Kirkpatrick P, Ritchie A, Goddard M, Bennett M. Vascular smooth muscle cells undergo telomere-based senescence in human atherosclerosis: effects of telomerase and oxidative stress. Circ Res. 2006 Jul 21;99(2):156-64. doi: 10.1161/01.RES.0000233315.38086.bc. Epub 2006 Jun 22. PMID: 16794190.

10. Mejías-Peña, Y., Rodriguez-Miguelez, P., Fernandez-Gonzalo, R. et al.: Effects of aerobic training on markers of autophagy in the elderly. AGE 38, 33 (2016). https://doi.org/10.1007/s11357-016-9897-y

11. Minamino T, Komuro I.: Antisenescence as a novel therapeutic strategy for vascular aging]. Nihon Ronen Igakkai Zasshi. 2006 May;43(3):347-50. Japanese. doi: 10.3143/geriatrics.43.347. PMID: 16813094.

12. Pagano AF, Py G, Bernardi H, Candau RB, Sanchez AM.: Autophagy and protein turnover signaling in slow-twitch muscle during exercise. Med Sci Sports Exerc. 2014;46:1314–1325.

13. PAPANDREOU, Margarita-Elena; TAVERNARAKIS, Nektarios. Nucleophagy: from homeostasis to disease. Cell Death & Differentiation. 2019-04, roč. 26, čís. 4, s. 630–639

14. Payne A, Nahashon S, Taka E, Adinew GM, Soliman KFA.: Epigallocatechin-3-Gallate (EGCG): New Therapeutic Perspectives for Neuroprotection, Aging, and Neuroinflammation for the Modern Age. Biomolecules. 2022 Feb 25;12(3):371. doi: 10.3390/biom12030371. PMID: 35327563; PMCID: PMC8945730.

15. Rajendran P, Alzahrani AM, Hanieh HN, Kumar SA, Ben Ammar R, Rengarajan T, Alhoot MA.: Autophagy and senescence: A new insight in selected human diseases. J Cell Physiol. 2019 Dec;234(12):21485-21492. doi: 10.1002/jcp.28895. Epub 2019 May 29. PMID: 31144309.

16. Santín-Márquez R, Alarcón-Aguilar A, López-Diazguerrero NE, Chondrogianni N, Königsberg M.: Sulforaphane – role in aging and neurodegeneration. Geroscience. 2019 Oct;41(5):655-670. doi: 10.1007/s11357-019-00061-7. Epub 2019 Apr 2. PMID: 30941620; PMCID: PMC6885086.

17. Turkiewicz S, Ditmer M, Sochal M, Białasiewicz P, Strzelecki D, Gabryelska A. Obstructive Sleep Apnea as an Acceleration Trigger of Cellular Senescence Processes through Telomere Shortening. Int J Mol Sci. 2021 Nov 21;22(22):12536. doi: 10.3390/ijms222212536. PMID: 34830418; PMCID: PMC8624921.

18. Zhang W, Hui R, Yang S. Telomeres, cardiovascular aging, and potential intervention for cellular senescence. Sci China Life Sci. 2014 Aug;57(8):858-62. doi: 10.1007/s11427-014-4700-8. Epub 2014 Aug 8. PMID: 25104460.

19. Zhou DD, Luo M, Huang SY, Saimaiti A, Shang A, Gan RY, Li HB.: Effects and Mechanisms of Resveratrol on Aging and Age-Related Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2021 Jul 11;2021:9932218. doi: 10.1155/2021/9932218. PMID: 34336123; PMCID: PMC8289612.

20. Xiao-Han Zhou, Ya-Xi Luo¹, Xiu-Qing Yao: Exercise-driven cellular autophagy: A bridge to systematic wellness Journal of Advanced Research. Available online 3 January 2025.

21. YANG, Zhifen; KLIONSKY, Daniel J.: An Overview of the Molecular Mechanism of Autophagy. Beth Levine, Tamotsu Yoshimori, Vojo Deretic. Svazek 335. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg DOI: 10.1007/978-3-642-00302-8_1.