L’autofagia (o autophagocytosis) (dal automatico greca, “auto” e phagein, “mangiare”), è il naturale meccanismo distruttivo che smonta, attraverso un processo regolato, componenti cellulari non necessari o disfunzionali.
L’autofagia permette la degradazione ordinato e riciclo dei componenti cellulari.
Durante questo processo, i costituenti citoplasmatici mirati sono isolati dal resto della cella all’interno di una vescicola doppio con membrana nota come autofagosoma. L’autofagosoma si fonde poi con un lisosoma e il contenuto è degradato e riciclato. Tre diverse forme di autofagia sono comunemente descritte: la macroautofagia, la microautofagia e un altro tipo. Nel contesto della malattia, è stata vista come una risposta adattativa allo stress, che promuove la sopravvivenza, mentre in altri casi sembra promuovere la morte cellulare e morbilità. Nel caso estremo di fame, la ripartizione dei componenti cellulari promuove la sopravvivenza cellulare, mantenendo i livelli di energia cellulare.
Il nome “autofagia” è stato coniato dal biochimico belga Christian de Duve nel 1963. L’autofagia è stata osservata la prima volta da Keith R. Porter e il suo allievo Thomas Ashford presso l’Istituto Rockefeller. Nel gennaio 1962 hanno segnalato un aumento del numero dei lisosomi in cellule di fegato di ratto dopo aggiunta di glucagone, e che alcuni lisosomi spostati verso il centro della cella contenevano altri organelli cellulari come i mitocondri. Hanno chiamato questa autolisi dopo Christian de Duve. Tuttavia Porter e Ashford hanno erroneamente interpretato i loro dati, come la formazione di lisosomi (ignorando gli organelli preesistenti). I lisosomi non potrebbe essere organelli cellulari, ma parte del citoplasma, come i mitocondri, e che gli enzimi idrolitici sono stati prodotti da microcorpi.
Nel 1963 i ricercatori hanno pubblicato una descrizione dettagliata ultrastrutturali di “degradazione citoplasmatica focale”, che fa riferimento a uno studio tedesco di sequestro di lesioni indotte nel 1955. Lo studio ha riconosciuto tre fasi continue di maturazione del citoplasma sequestrato ai lisosomi, e che il processo non si è limitato agli stati che funzionavano in condizioni fisiologiche di “riutilizzo di materiali cellulari” e la “cessione di organelli” durante la differenziazione.
Ispirato da questa scoperta, de Duve ha battezzato il fenomeno “autofagia”. Diversamente Porter e Ashford, de Duve ha concepito il termine come parte della funzione lisosomiale descrivendo il ruolo di glucagone come principale induttore di degradazione delle cellule nel fegato. L’autofagia è essenziale per l’omeostasi basale; è anche estremamente importante nel mantenimento dell’omeostasi muscolare durante l’esercizio fisico. [58] [59] L’autofagia a livello molecolare è solo parzialmente compreso. Uno studio di topi mostra che l’autofagia è importante per le sempre mutevoli esigenze dei loro bisogni nutrizionali ed energetici, in particolare attraverso le vie metaboliche di catabolismo proteico. In uno studio del 2012 condotto dalla University of Texas Southwestern Medical Center di Dallas, topi mutanti sono stati testati a sfidare questa teoria. I risultati hanno mostrato che, rispetto al gruppo di controllo, questi topi hanno illustrato una diminuzione della resistenza e un alterato metabolismo del glucosio durante l’esercizio fisico acuto.
