Autophagie – Die zelleigene Müllabfuhr

Die Autophagie (auch Autophagozytose genannt) ist ein körpereigener und lebenswichtiger Prozess, der auch als „körpereigene Müllabfuhr“ bezeichnet wird. Der Name ist Programm: Zellen verdauen dabei Teile von sich selbst, um Abfallstoffe und alte Zellbestandteile abzubauen sowie, um in Zeiten von Nahrungsknappheit an neues Baumaterial (vor allem Aminosäuren) zu kommen.

Autophagie

Zuletzt aktualisiert am 1. Juli 2019 um 11:15

Lange verschmäht, gewinnt die Autophagie heutzutage immer mehr an Bedeutung in der medizinischen Welt, was im Nobelpreis für Medizin 2016 an den Japaner Yoshinori Ohsumi seinen vorzeitigen Höhepunkt erreichte. Es ist bekannt, dass der Körper in der modernen Welt mit stets in Reichweite befindlichem Essen immer weniger Autophagie betreibt. Dies führt auf lange Sicht zu einer „Vermüllung“ der Zellen und des Körpers sowie zu einem Anstieg von chronisch-entzündlichen Erkrankungen und den bekannten Wohlstandskrankheiten.

Erhalten Sie hier einen Überblick über die Autophagie, was dabei im Körper passiert, welche Vorteile sie hat, und wie Sie sie im Alltag von ihr profitieren können.

Was ist die Autophagie?

Der Körper ist kein starres Bauwerk, sondern ein hochkomplexes und dynamisches Meisterwerk. Aufbau und Abbau finden ständig parallel statt, auch parallel in ein und derselben Zeile. Der Abbau kann vollständig geschehen, die Verwertung von Kohlenhydraten und Fetten zu CO2, Wasser und Energie in Form von ATP ist bekannt. Der unvollständige Abbau von komplexen Molekülen in die Einzelbestandteile wird gerne übersehen:

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Bei der Autophagie baut die Zelle in kleinen Fetttropfen (Vesikeln) Teile des Zellinneren ab, und gewinnt daraus neue Bausteine (Aminosäuren, Zucker, Nukleotide, …). Diese Fetttröpfchen werden hier als Autophagosomen bezeichnet.

Der Begriff Autophagie setzt sich aus auto (griechisch für selbst) und Phagozytose („Zellfressen“) zusammen. Umgangssprachlich formuliert frisst/verdaut sich die Zelle teilweise selbst. Doch mit Selbstmord hat dies wenig zu tun, mehr mit Recycling: Die Autophagie trägt zum Abbau von alten und beschädigten Zellbestandteilen bei und ist wichtig, damit sich die Zelle jung und vital hält1,9.

In jeder einzelnen Zelle im Körper ist Autophagie möglich, im Immunsystem findet sie auch außerhalb der Zelle statt: Denn in Zuständen des Fastens, in denen die Autophagozytose aktiviert wird, gehen Makrophagen im gesamten Körper umher und suchen vermehrt nach infizierten Zellen, toten Zellen und Krankheitserregern. Wenn Sie mit einer Grippe krank im Bett liegen, unterdrückt Ihr Körper Hungergefühle, um die Autophagie zu aktivieren, was bei der Bekämpfung der Infektion hilft.

Eine Spezialform ist die Pinozytose: Dieses auch als „Zell-trinken“ bekannte Instrument dient der Zelle, um aus Lymphe in größeren Mengen neues Zellmaterial aufzunehmen, zu recyceln und selbst zu verwenden.

Die zelleigene Müllabfuhr anschaulich betrachtet

Stellen Sie sich eine Zelle wie eine kleine Stadt vor: Es gibt Straßen (Zell Filamente), Kraftwerke (Mitochondrien), das Rathaus mit der Stadtverwaltung (Zellkern), Fabriken (Ribosomen), eine Poststation (Golgi-Apparat), LKWs (Transportvesikel), … Und es gibt die Müllabfuhr!

Ohne Müllabfuhr würde diese kleine Stadt nicht funktionieren und sehr schnell mit zu viel Abfallstoffen belastet werden. Die Autophagie ist wie diese Müllabfuhr: Überall, wo Abfall anfällt, ist sie zur Stelle, sammelt den Abfall ein und recycelt ihn.

Eine gute und übersichtliche bildliche Erklärung zum Thema Autophagie finden Sie in der folgenden Abbildung:

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Die Vorteile der Autophagie im Überblick

Sie wissen nun, dass die Autophagie für jede einzelne Körperzelle wichtig ist, um nicht zu vermüllen. Außerdem ist sie wichtig, damit das Immunsystem in Zeiten der Nahrungsabstinenz aktiviert wird.

Welche Vorteile auf Körperebene bietet die Autophagie?

Verlängert die Lebensspanne. Studien an Mäusen und Würmern haben gezeigt, dass eine vermehrte Autophagozytose zu einer Verlängerung der Lebensspanne führt13. Dies lässt sich auch auf den Menschen übertragen, und wird sehr häufig bei sehr alten Menschen (Hundertjährigen) beobachtet: Sie fasten häufiger, was die Autophagie aktiviert und den Körper jung hält.

Beugt Depressionen vor. Wissenschaftliche Studien zeigen immer häufiger, dass regelmäßiges Fasten (der stärkste Aktivator der Autophagie) Depressionen vorbeugt und als Behandlungsbaustein von Depressionen angewandt werden kann14.

Stärkt das Immunsystem. Von einem stärkeren Immunsystem profitiert jeder Mensch. Durch die Autophagozytose werden die Fresszellen des Immunsystems stärker aktiviert, um infizierte Zellen, tote Zellen und Eindringlinge zu erspähen und zu vernichten.

Reduziert Entzündungen im Körper. Entzündungen sind bekanntermaßen einer der maßgeblichen Ursachen für chronische Erkrankungen. Fasten und die damit einhergehenden Prozesse der Autophagozytose senkt sehr effektiv Entzündungen im Körper und kann damit als Behandlungsbaustein bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen angesehen werden.

Was aktiviert die Autophagie?

Bis zu diesem Punkt haben Sie sicher schon einige Aktivatoren ausgemacht. Die wichtigsten vier erfahren Sie im Folgenden:

  • Fasten: Ab 12 Stunden Nahrungsabstinenz wird die Autophagie aktiviert und steigt linear weiter an, bis sie nach etwa 2-3 Tagen ihren absoluten Höhepunkt erreicht.
  • Kalorienrestriktion: Die Japaner sind dafür bekannt, so viel zu essen, bis sie 80 % satt sind. Autophagie spielt in Ihrem Alltag eine wichtige Rolle. Wer abnehmen möchte oder generell nicht bis zur absoluten Sättigung isst, der geht so schon einen großen und unbewussten Schritt Richtung Autophagozytose.
  • Sport: Egal, ob aerober Sport (Ausdauersport) oder anaerober Sport (hoch intensiver Ballsport, CrossFit, Krafttraining); Sport aktiviert die Autophagie. Ein Grund, warum mehrmals wöchentlicher Sport so stark empfohlen wird und er den Körper jung und fit hält.
  • Bestimmte Nahrungsmittel und Nahrungsinhaltsstoffe: Einige davon erhalten Sie in Kürze.

Gesundheitsprobleme, die bei eingeschränkter Autophagie drohen

Wenn die körpereigene Müllabfuhr zu wenig aktiviert wird oder Vorerkrankungen bestehen, drohen einige bekannte Erkrankungen. Diese stehen mit einer eingeschränkten oder gestörten Autophagie im Zusammenhang:

  • Gicht
  • Alzheimer-Demenz
  • Nierensteine
  • Gallensteine
  • Arteriosklerose
  • Myopathie
  • Einige Autoimmunerkrankungen:

Autophagie und Autoimmunerkrankungen – Der aktuelle Stand

Regelmäßiges Fasten ist ein in der Naturheilkunde beliebtes und effektives Mittel auch bei Autoimmunerkrankungen. Jede Autoimmunerkrankung ist individuell in den Ursachen, doch Fasten scheint ein kleiner gemeinsamer Nenner zu sein, der bei vielen Betroffenen erfolgreich angewandt werden kann.

Einige Autoimmunerkrankungen sind dafür bekannt, dass eine eingeschränkte Autophagie zu einem vermehrten Absterben von Zellen und somit zur Bildung von anti nuklearen Antikörpern führt. Bei systemischen Autoimmunerkrankungen wie Lupus Erythematodes, Sklerodermie und dem Sjögren-Syndrom scheint eine eingeschränkte Autophagie wichtig bei der Entstehung der Krankheit zu sein.

Zudem gibt es Autoimmunerkrankungen, bei denen bekannt ist, dass regelmäßiges Fasten zu einer starken Entzündungshemmung und zu einer Steigerung des Wohlbefindens und der Lebensqualität führt. Dazu gehören: Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, Multiple Sklerose.

Chloroquin hemmt die Autophagie

Das Medikament Chloroquin wird zur Behandlung von Malaria und bei einigen chronisch-entzündlichen Erkrankungen wie auch Lupus Erythematodes, Schuppenflechte, Antiphospholipid-Syndrom eingesetzt.

Wissenschaftliche Studien haben ergeben, dass die Autophagie hemmt11. Wer von den Vorteilen der Autophagozytose profitieren möchte, sollte zunächst abklären, ob er oder sie aktuell Chloroquin einnimmt. Ein Absetzen des Medikaments ohne Rücksprache mit dem Arzt wird nicht empfohlen.

Aktivatoren für die Autophagie: Die zelluläre Müllabfuhr im Alltag aktivieren

In wissenschaftlichen Studien und in der Praxis wird immer mehr deutlich, dass die Gesundheit sehr profitiert, wenn die Autophagozytose im Alltag wieder mehr Platz gewährt wird.

Dies kann so aussehen, dass Sie regelmäßige Fastenperioden einlegen (einen oder mehrere Fastentage). Intermittierendes Fasten ist eine beliebte Methode, um nahezu jeden Tag von den Vorzügen der Autophagie zu profitieren:

Da dieser Prozess ab etwa 12-16 Stunden aktiviert wird, wenn das humane Wachstumshormon (hGH) am stärksten gebildet wird, verzichten viele Menschen gerne auf ihr Frühstück und Essen erst zum Mittag etwas. Zwischen Abendessen und Mittagessen liegen genügend Stunden, um des Nachts und am Vormittag von der Autophagozytose zu profitieren.

Doch durch bestimmte Nahrungsmittel, Nahrungsinhaltsstoffe, und Medikamente können Sie auch neben dem Fasten von einer gesteigerten Autophagozytose profitieren:

Zusammenfassung: Jeden Tag ein bisschen Autophagie

Der Prozess der Autophagie ist wichtig für jede einzelne Körperzelle, um alte Zellbestandteile und Proteine abzubauen, Platz für neue zu schaffen sowie, um in Zeiten der Nahrungsabstinenz an Baustoffe zu gelangen. Ein Zuwenig dieses Prozesses ist mit einigen chronisch-entzündlichen Erkrankungen sowie degenerativen Erkrankungen verbunden.

Die Autophagozytose ist stark entzündungshemmend7, stärkt das Immunsystem, beugt Depressionen vor und verlängert die Lebensspanne. Durch ständige Erreichbarkeit von Nahrung (und zu viel Nahrung) sowie einer inaktiven Lebensführung spielt die Autophagie bei vielen Menschen im Alltag kaum mehr eine Rolle.

Diesen Prozess im Hinterkopf zu behalten und jeden Tag ein paar der Methoden anzuwenden, um den Prozess der Autophagozytose zu aktivieren, wirkt sich nachweislich gut auf die Gesundheit und das Wohlbefinden aus. Das gilt für Menschen mit Autoimmunerkrankungen und chronischen Erkrankungen ebenso wie für gesunde Menschen.

Das Fasten ist die wohl effektivste Methode, um den Prozess zu aktivieren, intermittierendes Fasten ist auch gut möglich. Einige Nahrungsmittel können ein paar der Vorteile der Autophagozytose in den Alltag bringen:

Kaffee, rote Trauben, ketogene Ernährung, Kohlgemüse, Ingwer und Kurkuma gehören zu den bekanntesten und im Alltag praktikabelsten Nahrungsmittel, um dies zu erreichen.

Wie ist Ihre Meinung zu diesem Thema? Würden Sie gerne etwas ergänzen, oder Fragen? Wir freuen uns über Ihren Kommentar!

Quellenverzeichnis

Bildquelle: © Depositphotos @krabata

  1. Polajnar, Mira; Zerovnik, Eva (2014): Impaired autophagy: a link between neurodegenerative and neuropsychiatric diseases. In: Journal of cellular and molecular medicine 18 (9), S. 1705–1711. DOI: 10.1111/jcmm.12349.
  2. Finn, Patrick F.; Dice, J. Fred (2005): Ketone bodies stimulate chaperone-mediated autophagy. In: The Journal of biological chemistry 280 (27), S. 25864–25870. DOI: 10.1074/jbc.M502456200.
  3. Hung, Jen-Yu; Hsu, Ya-Ling; Li, Chien-Te; Ko, Ying-Chin; Ni, Wen-Chiu; Huang, Ming-Shyan; Kuo, Po-Lin (2009): 6-Shogaol, an active constituent of dietary ginger, induces autophagy by inhibiting the AKT/mTOR pathway in human non-small cell lung cancer A549 cells. In: Journal of agricultural and food chemistry 57 (20), S. 9809–9816. DOI: 10.1021/jf902315e.
  4. Jo, Chulman; Kim, Sunhyo; Cho, Sun-Jung; Choi, Ki Ju; Yun, Sang-Moon; Koh, Young Ho et al. (2014): Sulforaphane induces autophagy through ERK activation in neuronal cells. In: FEBS letters 588 (17), S. 3081–3088. DOI: 10.1016/j.febslet.2014.06.036.
  5. Ng, Fanny; Tang, Bor Luen (2013): Sirtuins‘ modulation of autophagy. In: Journal of cellular physiology 228 (12), S. 2262–2270. DOI: 10.1002/jcp.24399.
  6. Pietrocola, Federico; Malik, Shoaib Ahmad; Mariño, Guillermo; Vacchelli, Erika; Senovilla, Laura; Chaba, Kariman et al. (2014): Coffee induces autophagy in vivo. In: Cell cycle (Georgetown, Tex.) 13 (12), S. 1987–1994. DOI: 10.4161/cc.28929.
  7. Sun, Qian; Fan, Jie; Billiar, Timothy R.; Scott, Melanie J. (2017): Inflammasome and autophagy regulation – a two-way street. In: Molecular medicine (Cambridge, Mass.) 23, S. 188–195. DOI: 10.2119/molmed.2017.00077.
  8. Tavera-Mendoza, Luz E.; Westerling, Thomas; Libby, Eric; Marusyk, Andriy; Cato, Laura; Cassani, Raymundo et al. (2017): Vitamin D receptor regulates autophagy in the normal mammary gland and in luminal breast cancer cells. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 114 (11), E2186-E2194. DOI: 10.1073/pnas.1615015114.
  9. Yoshii, Saori R.; Mizushima, Noboru (2015): Autophagy machinery in the context of mammalian mitophagy. In: Biochimica et biophysica acta 1853 (10 Pt B), S. 2797–2801. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2015.01.013.
  10. Zhou, Jin; Farah, Benjamin Livingston; Sinha, Rohit Anthony; Wu, Yajun; Singh, Brijesh Kumar; Bay, Boon-Huat et al. (2014): Epigallocatechin-3-gallate (EGCG), a green tea polyphenol, stimulates hepatic autophagy and lipid clearance. In: PloS one 9 (1), e87161. DOI: 10.1371/journal.pone.0087161.
  11. Pasquier, Benoit (2016): Autophagy inhibitors. In: Cellular and molecular life sciences : CMLS 73 (5), S. 985–1001. DOI: 10.1007/s00018-015-2104-y.
  12. Rubinsztein, David C.; Bento, Carla F.; Deretic, Vojo (2015): Therapeutic targeting of autophagy in neurodegenerative and infectious diseases. In: The Journal of experimental medicine 212 (7), S. 979–990. DOI: 10.1084/jem.20150956.
  13. Sigmond T1, Barna J, Tóth ML, Takács-Vellai K, Pásti G, Kovács AL, Vellai T. (2008): Autophagy in Caenorhabditis elegans. Methods Enzymol. 2008;451:521-40. doi: 10.1016/S0076-6879(08)03230-8.
  14. Hussin NM1, Shahar S, Teng NI, Ngah WZ, Das SK.Efficacy of fasting and calorie restriction (FCR) on mood and depression among ageing men. J Nutr Health Aging. 2013;17(8):674-80. doi: 10.1007/s12603-013-0344-9.
  15. Sanodiya BS1, Thakur GS, Baghel RK, Prasad GB, Bisen PS. (2009): Ganoderma lucidum: a potent pharmacological macrofungus. Curr Pharm Biotechnol. 2009 Dec;10(8):717-42.
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Martin ist studierter Biochemiker und molekularer Biotechnologe (M.Sc., Technische Universität München) und arbeitete in der klinischen Forschung (Universitätsklinikum Erlangen) beschäftigt an chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen. Martin möchte schwere biologische oder medizinische Themen einfach und verständlich beschreiben und Betroffenen so die Mittel an die Hand geben, wieder mehr Kontrolle über ihre Gesundheit zu erlangen. Weitere Beiträge von ihm sind auf den Portalen Primal-State, Edubily, MyProtein, Fairment, Paleolifestyle und SchnellEinfachGesund zu finden.

8 KOMMENTARE

  1. Hallo Martin,
    vielen Dank für den interessanten Artikel. Mich würde zum Thema Lupus und Autophagie folgendes interessieren: Eigentlich müßte es doch für einen Lupus-Patienten wünschenswert sein, seine körpereigene Autophagie anzukurbeln. Nun ist es aber so, dass eigentlich fast jeder Lupus-Patient von seinem Rheumatologen das Medikament Quensyl mit dem Wirkstoff Chloroquin verschrieben bekommt. Wenn ich Deinen Artikel nun richtig verstanden habe, dann hemmt dieser Wirkstoff nun aber gerade die Autophagie. Welche Wirkungen des Chloroquin sprechen denn dann überhaupt für eine Einnahme bei Lupus? Ich konnte dazu im Netz recht wenig finden. Vielleicht kennst Du Dich ja auf diesem Gebiet etwas aus 😉
    Vielen Dank
    Grüße Ilka

    • Ich noch mal … habe in der Zwischenzeit nachgedacht … das Thema Autophagie muss man bei Lupus-Patienten vermutlich komplexer betrachten. Im Grunde ist es ja nur dann wünschenswert die Autophagie anzukurbeln, wenn die Zellen auch in der Lage sind den „Müll“ schnell wieder zu recyceln – vor allem apoptotische Zellen können da ja viel Schaden anrichten, wenn sie nicht richtig und rechtzeitig entsorgt werden, da dann Autoantigene entstehen, die wiederum eine Autoimmunreaktion auslösen…insofern, war mein Gedanke vorhin etwas kurz gefasst 🙂

  2. Hallo Zusammen, ich ernähre mich fast Vegan. Wenn ich nun nur noch einmal am Tag Nahrung zu mir nehme, und morgens meine Supplemente einnehme wie z.B.: Magnesium, Zink, Leinöl-Kapseln, Curcumin-Miozelle, B3, B6, B12, Zeolith? Wird dann die Autophagie unterbrochen?

    • Hallo und danke für die Frage,
      Jede Mahlzeit unterbricht die Autophagie. Auch das gemeinsame Einnehmen von Nahrungsergänzungsmitteln kann die Autophagie unterbrechen. Aber es ist unserer Meinung nach kein Muss, jeden Tag maximal Autophagie zu betreiben – mittels Fastenkur 1-2x jährlich oder intermittierendem Fasten kann es einfach in den Alltag integriert werden. Dann wären trotzdem bis zu 3 Mahlzeiten täglich und ein Fastenintervall von 16-18 Stunden möglich.
      Viele Grüße,
      Martin Auerswald

  3. Hallo Martin,

    da Rotwein oder ein Bestandteil davon, ja auch die Autophagie fördert, wie verhält es sich denn mit dem Trinken eines Glases während der Fastenzeit beim IF. Fördert es sie, oder hemmt es, wegen der enthaltenen Kalorien?
    Was mich auch noch genauer interessieren würde, sind die Zeiten beim IF. Bringt 18/6 für die Autophagie viel mehr als 16/8?
    Noch eine letzte Frage. Schon öfters habe ich gelesen, dass Pflanzenmilch im Kaffee, die Autophagie im Gegensatz zu tierischer Milch nicht unterbricht. Kannst Du das bestätigen?

    Beste Grüsse
    Heidi

    • Hallo Heidi,
      Vielen Dank für Ihre Fragen. Jede Art von Kalorien greift in die Fastenprozesse ein, wobei reines Fett zu keinem Insulinausstoß führt (der wichtigste Faktor für Autophagie-Prozesse). Rotwein unterbricht daher aufgrund der enthaltenen Kalorien wichtige Prozesse – Alkohol unterbricht sogar die Fettverbrennung in weiten Teilen des Körpers, was jedoch für die Energiebereitstellung wichtig ist. Insofern würde ich keinen Rotwein während dem Fasten trinken bzw. das nicht als Fasten bezeichnen, sondern als Genuss.
      Welches Fastensystem Ihnen mehr zusagt, ist individuell. Mir persönlich liegt 16/8 sehr, vielen Sportlern sogar 18/6. Hier muss jeder das Fastenfenster nehmen, das für ihn/sie am besten funktioniert und vor allem alltagspraktikabel ist.
      Zur letzten Frage: Auch Pflanzenmilch unterbricht die Autophagie, genau wie tierische Milch.
      Viele Grüße,
      Martin Auerswald

  4. Hallo,
    es heißt dass eine Autoimmunkrankheit wie Psoriasis den Spermidinwert steigen lässt. Was ich jetzt aber nirgends finden kann, was das heißt. Ist der hohe Spermidinwert schuld an der psoriasis und sollte gesenkt werden. Oder versucht der Körper mit dem erhöhten Wert dagegen anzukämpfen, schafft es aber vielleicht nicht in ausreichendem Maße und müsste unterstützt werden durch Spermidin Aufnahme über die Nahrung?

    • Hallo,
      Spermidin wirkt antioxidativ und erhöht die Autophagie – so will der Körper das erhöhte Absterben der Hautzellen kompensieren und sie „aus dem Weg räumen“. Ich würde daher sagen, das ist eine Folge, keine Ursache. Die Autophagie kann auf verschiedenen Wegen unterstützt werden – Spermidin ist als Nahrungsergänzung noch sehr teuer und nur vereinzelt zu bekommen.
      Viele Grüße,
      Martin Auerswald

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