Cele mai noi cercetări privind autofagia includ descoperirea unor noi factori declanșatori ai procesului, precum și contestarea ipotezei – acceptată anterior – că autofagia scade întotdeauna odată cu vârsta. Dovezi recente sugerează că autofagia nu scade uniform odată cu vârsta; unele țesuturi pot prezenta o activitate autofagică crescută în timp, ceea ce este crucial pentru dezvoltarea de terapii țintite pentru bolile legate de vârstă.
Cercetătorii au identificat noi modalități de inițiere a procesului de autofagie, cum ar fi prin interacțiunea diferitelor proteine, precum receptorii NIX/BNIP3 și proteina FIP200, sau asamblarea altor complexe proteice, cum ar fi RAB22A/TMEM33/RTN4. Anumite proteine, numite septine, acționează ca un “comutator” pentru a dezactiva autofagia, în timp ce celulele fără septine funcționale pot iniția autofagia, dar nu o pot opri. De asemenea, oamenii de știință investighează modul în care proteine precum ULK1, o proteină cheie în autofagie, sunt transportate la locurile unde se formează autofagozomii. Un alt studiu identifică Rpl12, o proteină ribozomală, ca receptor conservat al ribofagiei (respectiv reciclarea ribozomilor) în mai multe organisme.
Cercetătorul japonez Yoshinori Ohsumi a primit în 2016 Premiul Nobel pentru Fiziologie și Medicină pentru studiile sale asupra autofagiei, un proces fundamental din interiorul celulelor, cunoscut încă din anii 60’, dar insuficient studiat, prin care organismul se curăță și reciclează componentele deteriorate. Procesul permite celulelor să descompună și să refolosească proteinele defecte sau organitele deteriorate, în loc să le lase să se acumuleze.
Ohsumi a studiat autofagia folosind drojdia de panificație ca model experimental. A indus autofagia prin înfometare și a observat acumularea de vacuole autofagice care transportă materialul degradabil către lizozomi. A descoperit peste 15 gene esențiale pentru autofagie (ATG1–ATG15) ATG (Autophagy-related genes) și a demonstrat că autofagia este reglată genetic. Autofagia funcționează în mai multe etape: inițierea (activarea complexului ATG1), nuclearea veziculei (formarea fagoforului), elongarea și închiderea (formarea autofagozomului), fuziunea cu lizozomul (degradarea conținutului) și reciclarea (eliberarea produselor în citoplasmă).
Autofagia este implicată în prevenirea bolilor precum cancerul, diabetul, infecțiile și bolile neurodegenerative. Joacă un rol în îmbătrânire, adaptarea la înfometare și răspunsul imun. Autofagia elimină proteinele anormale și agregatele toxice de beta-amiloid, alfa-sinucleină, astfel că a devenit o țintă terapeutică în Alzheimer, Parkinson, boala Huntington și scleroza laterală amiotrofică.
În oncologie autofagia are un rol dual, pe de-o parte poate preveni formarea tumorilor, deoarece curăță celulele de reziduurile oxidative și de mutațiile care pot duce la cancer, pe de alta, în tumorile avansate, ajută celulele canceroase să supraviețuiască în medii ostile, marcate de hipoxie și chimioterapie.
În imunologie, contribuie la eliminarea agenților patogeni intracelulari și la prezentarea antigenelor. Restricția calorică stimulează autofagia, corelată cu prelungirea duratei de viață în modele animale.
Dereglarea autofagiei este asociată cu diabet de tip 2, obezitate, ateroscleroză și insuficiență cardiacă, iar reactivarea ei poate îmbunătăți sensibilitatea la insulină și funcția mitocondrială. În imunologie și infecții autofagia degradează agenți patogeni intracelulari (bacterii, virusuri), contribuie la prezentarea antigenelor și la reglarea inflamației și este implicată în răspunsul la infecții virale (inclusiv HIV, gripă, SARS-CoV-2).
Se considera că autofagia scade odată cu vârsta, ceea ce duce la acumularea de deșeuri celulare. Astfel că activarea autofagiei prin restricție calorică, post intermitent sau compuși farmacologici (ex: rapamicina, spermidina) este asociată cu longevitate crescută în modele animale. Se explorează terapii anti-aging bazate pe stimularea autofagiei. Dietele care induc autofagia (ex: fasting, keto) sunt investigate pentru efecte benefice asupra sănătății metabolice și cognitive. Exercițiul fizic regulat stimulează autofagia în mușchi și creier.
Autofagia are și implicații epistemologice și filozofice, pentru că redefinește celula nu numai ca entitate constructivă, ci și ca una autoreflexivă și autoreglatoare. Autofagia devine o metaforă biologică pentru curățare, reînnoire și echilibru.