Kako je avtofagija povezana s staranjem in dolgoživostjo?

Kljub temu, da so nas v zadnjih nekaj letih prizadele globalne težave (vojne, pandemije, potresi...), se civilizacija homo sapiensa nahaja v verjetno najudobnejših življenjskih razmerah doslej. Človek se je skozi celotno zgodovino svojega obstoja na tem planetu praviloma boril za golo preživetje (ang. survivor mode), danes pa imamo privilegij, da lahko razmišljamo o fenomenu, imenovanem dolgoživost (ang. longevity).

Več o avtofagiji in z njo povezanih celičnih procesih ter znanstvenih raziskavah na tem področju preberite v tem članku.

Vsebina:

• Začetne postavke
• Statistika dolgoživosti
• Znanost o dolgoživosti
• Kaj je dolgoživost?
• Avtofagija in drugi celični procesi, povezani z dolgoživostjo
• Kaj je avtofagija?
• Kako lahko avtofagija podaljša življenjsko dobo?
• Kdaj in v katerih pogojih se avtofagija pojavlja v človeškem telesu?
• Kako dolgo je treba postiti?
• Po koliko urah se začne avtofagija?
• Kako pospešiti makroavtofagijo?
• Zaključki - kako in kdaj postiti?

Začetne postavke - ali je mogoče podaljšati človekovo življenjsko dobo?

Po darvinistični teoriji evolucije se značilnosti vsake vrste, tudi Homo sapiensa, prenašajo naprej, kadar so ugodne za čim večje število potomcev. Evolucije pravzaprav ni zanimalo, kako dolgo ljudje živimo, dokler se še naprej razmnožujemo. Kljub temu podatki iz desetletja v desetletje kažejo na podaljševanje človekove življenjske dobe. Kaj se torej v resnici dogaja oziroma kaj se spreminja v našem okolju?

Genetike ne moremo preveč "kriviti" za opaženo pomembno podaljšanje življenjske dobe, tako kot je ne moremo in ne bi smeli kriviti na primer za globalno pandemijo debelosti v sodobni populaciji. Geni se, kadar se sploh spreminjajo, spreminjajo zelo počasi, zato nikakor ne morejo biti pomemben dejavnik. Kljub temu je problematika debelosti povsem druga zgodba, ki smo jo obravnavali v enem od pejšnjih člankov.

Vrnimo se k dolgoživosti! Kot "odmev" znanstvenega in industrijskega napredka civilizacije je bilo dvajseto stoletje obdobje brez primere v zgodovini. To je še posebej opazno v kontekstu izboljšanja človekovih sposobnosti in zmogljivosti, pomembnega podaljšanja povprečne življenjske dobe ter antropoloških značilnosti, kot je višina odraslega človeka, pa tudi premika v mejah fiziološke zmogljivosti.

Ko pa govorimo o opaženem povečanju dolgoživosti v preteklem stoletju, analize zgodovinskih podatkov kažejo na pomembno upočasnitev, ki se dogaja v zadnjem času. Znanstveniki opozarjajo, da bi lahko generacija, rojena v 21. stoletju, postala prva v zgodovini človeške civilizacije, ki bo živela krajše od svojih prednikov! Kljub napredku znanosti, tehnologije in medicine bi lahko hitro naraščanje debelosti v otroštvu, če se ne bo ustavilo, povprečno življenjsko dobo zahodnega prebivalstva skrajšalo za kar pet let. Razloge oziroma posledice tega pojava lahko najdete tudi v zgoraj omenjenem članku.

Ta pojav je sprožil velike in strastne razprave v akademskih krogih na več področjih. Vprašanja se vrtijo okoli tega, ali bi lahko to opažanje razlagali kot doseganje naše zgornje biološke meje glede dolžine življenja ali pa smo zaradi značilnosti sodobnega življenjskega sloga preprosto začeli živeti slabše oz. manj kakovostno z vidika našega presnovnega zdravja.

Kakorkoli že, čas bo pokazal svoje. Do takrat pa poskusimo proučiti nekaj statističnih kazalnikov in procesov, povezanih s podaljševanjem življenjske dobe, ki so nam postali znani šele razmeroma nedavno, z napredkom industrije in znanosti o dolgoživosti.

Statistika dolgoživosti v različnih državah

Znanstvena študija Vaupela in sodelavcev, objavljena v reviji PNAS, je analizirala podatke iz podatkovne zbirke človeške umrljivosti (HMD), pri čemer se je osredotočila predvsem na verjetnost smrti glede na določeno starost. V različnih državah, vključno z ZDA, Švedsko in Japonsko, se je umrljivost oseb, starejših od 50 let, v povprečju za eno polno desetletje zamaknila za vsako starostno skupino (50., 60., 70. leta itd.) v obdobju od 1967 do 2017.

Na primeru Švedske je umrljivost večinoma ostajala nespremenjena skozi 19. in 20. stoletje, vse do leta 1950, ko je prišlo do "mednarodne revolucije pričakovane življenjske dobe". To bi lahko bila posledica velikanskega medicinskega napredka, ki se je zgodil po drugi svetovni vojni: odkritja strukture DNK, razvoja novih cepiv, prve uspešne presaditve ledvice, odkritja novih zdravil, izuma srčnega spodbujevalnika...

Od takrat se je pričakovana življenjska doba po svetu povečevala skoraj linearno, s hitrostjo približno 2,5 leta na desetletje. Enak trend je mogoče opaziti tudi na Japonskem, ki je globalni vodja po dolgoživosti. Nedvomno izboljšanje umrljivosti izhaja iz njenega odlaganja in s tem podaljševanja življenjske dobe (ang. lifespan) ter zdravega življenjskega obdobja (ang. healthspan). Splošno in poenostavljeno povedano ljudje živijo dlje, ker so bolj zdravi, zato se bolezni, značilne za proces staranja, pojavljajo pozneje v življenju.

Če danes povežemo vse te točke, vidimo, da ljudje živijo dlje in bolj enakovredno znotraj populacije, zlasti v razvitejših državah. Zdi se, da je to predvsem posledica boljše dostopnosti zdravstvenih storitev ter napredka na področju zdravstvenega izobraževanja, zlasti ob koncu prejšnjega stoletja.

Ker živimo vse dlje, se postavlja vprašanje, kako dolgo lahko človek sploh živi. Kot rad poudarja raziskovalec dolgoživosti G. Kletetschka, je najdlje živeča doslej identificirana žival grenlandski kit, katerega življenjska doba lahko doseže 211 let. Če se ponovno osredotočimo na našo vrsto, je Francozinja Jeanne Calment za zdaj najdlje živeča oseba v zgodovini človeštva. Umrla je leta 1997 v starosti 122 let - rekord, ki do danes ni bil presežen.

Kaj nam o dolgoživosti pove znanost?

Na podlagi analize omenjenih podatkov nekateri raziskovalci trdijo, da je najdaljša človeška življenjska doba že dosežena oz. da se približuje svojemu platoju. Drugi znanstveniki pa v to niso prepričani in menijo, da še ni minilo dovolj časa, da bi bil rekord Jeanne Calment presežen, saj so nova spoznanja in prakse, ki bi lahko koristile dolgoživosti, postale znane in se začele uporabljati šele pred kratkim.

Obstajajo tri prevladujoča stališča, o katerih raziskovalci dolgoživosti razpravljajo pri napovedovanju prihodnosti pričakovane življenjske dobe:

• pričakovana življenjska doba se bo še naprej povečevala, vendar počasneje kot v preteklosti zaradi doseganja "bioloških omejitev"
• enako povečanje pričakovane življenjske dobe za 2,5 leta na desetletje se bo nadaljevalo, kot se je v preteklosti
• pričakovana življenjska doba se bo povečevala bistveno hitreje zaradi biomedicinskega napredka, podobno kot smo bili priča v 50. letih prejšnjega stoletja.

Še učinkovitejša javnozdravstvena strategija (pri čemer smo videli in še vedno vidimo številne pomanjkljivosti pri obvladovanju in zdravljenju, na primer, zadnje pandemije) skupaj z razvojem učinkovitejših načinov zdravljenja bolezni, povezanih s staranjem, kot sta demenca in rak, bi lahko premaknila trenutno veljavne meje zdravega in celotnega življenjskega obdobja. Poleg tega bi lahko razvoj precizne medicine, nanotehnologije, regeneracije tkiv in nadaljnje raziskovanje biologije staranja v prihodnosti pripomogli k upočasnitvi procesov staranja oz. podaljšanju življenjske dobe in zdravega življenjskega obdobja človeka.

Po drugi strani pa se moramo zavedati, da pri človekovi dolgoživosti morda ni vse tako preprosto, kot se zdi na prvi pogled. Na globalni ravni se lahko zgodijo (in se dogajajo) dogodki, ki dejansko obrnejo trend pričakovane življenjske dobe. Nove bolezni, vojne, omenjena naraščajoča globalna debelost v vse večjem delu populacije ter sedeči življenjski slog so pomembni dejavniki tveganja za trajanje življenjske dobe. Kljub temu ni vse tako črno! Težki časi pogosto vodijo do znanstvenih inovacij, kar so pokazale že dosedanje svetovne vojne in epidemije.

V tem pozitivnem tonu po podrobnem uvodu in statistiki preidimo k temi tega članka - fenomenu dolgoživosti. Kateri procesi, ki se lahko odvijajo v našem telesu, bi lahko povečali verjetnost, da bomo dosegli zavidljivo starost, še pomembneje pa, da jo bomo dosegli v vitalnem telesnem stanju?

Dolgoživost ni le kronološko podaljševanje življenjske dobe. Nič nam ne pomeni, če smo bili zadnjih nekaj let nemočni in nepokretni. "Prava" dolgoživost pomeni ohranjanje telesne in duševne sposobnosti za dejavno življenje praktično vse do trenutka smrti.

Kaj je pravzaprav dolgoživost?

Dolgoživost je izraz, ki se uporablja za opisovanje ohranjanja vitalnosti ter telesne in duševne čvrstosti skozi daljše časovno obdobje, ki lahko presega povprečno življenjsko dobo drugih ljudi. Prizadevanje za dolgoživost vključuje tako kronološko podaljšanje življenja kot tudi ohranjanje oziroma izboljšanje telesnih in duševnih funkcij v tem daljšem obdobju (vitalnost). Lahko jo opredelimo kot: "dodajanje let življenju in dodajanje življenja letom."

Dolgoživost je koncept spodbujanja oziroma ohranjanja mladosti in vitalnosti z upočasnjevanjem človeku lastnega procesa staranja. Raziskave tega področja so razmeroma mlade, raziskave na ljudeh pa so za zdaj še precej omejene. Na splošno se osredotočajo na enega od povezanih procesov - avtofagijo. Več o teh procesih v nadaljevanju.

Raziskovanje dolgoživosti se je začelo z eksperimenti na kvasovkah, nematodah (C. Elegans) in vinskih mušicah (Drosophila), predvsem zaradi njihovih kratkih življenjskih ciklov.

Za preučevanje sprememb v človekovi življenjski dobi bi bilo potrebnih povsem nepraktičnih 80-90 let, medtem ko je na primer 90-dnevna življenjska doba C. elegans zelo primerna alternativa za začetne raziskave dolgoživosti. Ko se mehanizmi prepoznajo v teh krajših modelnih organizmih, se raziskave izvajajo na primernih vrstah sesalcev, kot so miši in podgane. Dolgoročnih študij na ljudeh iz omenjenih praktičnih razlogov ni mogoče enostavno izvesti. Ne živimo v laboratoriju, kletki ali podobnem okolju, poleg tega smo neprimerljivo kompleksnejša bitja od omenjenih modelnih organizmov.

Iz teh raziskav in laboratorijskih živali lahko zagotovo izpeljemo določene zaključke in povezave, vendar jih ne smemo in ne moremo neposredno prenesti na ljudi. Mehanizmi so drugačni, prav tako časovni okvir, v katerem se sprožijo določeni celični procesi, vključno z avtofagijo.

Iz raziskav dolgoživosti pri ljudeh je razvidno, da imajo prehrana, prilagojena življenjskemu slogu, vzdrževanje zdrave telesne mase oziroma deleža telesne maščobe ter ohranjanje mišične mase in moči, pa tudi kakovostni medosebni odnosi pomembno vlogo pri zdravem staranju in dolgoživosti Homo sapiensa.

Očitno je, da prekomerna telesna masa in debelost povečujeta tveganje za številne kronične bolezni, ki skrajšujejo življenjsko dobo in ogrožajo zdravje, vključno s sladkorno boleznijo tipa 2, boleznimi srca in ožilja, možgansko kapjo itd.

Torej ni nobenega "trika" ali "magije", ki bi vam učinkoviteje podaljšala življenje kot zmanjšanje maščobne mase oziroma deleža telesne maščobe! Ko delež telesne maščobe doseže "zdrave" razpone (pri moških načeloma pod 20 %, pri ženskah pod 30 %), je smiselno iskati in raziskovati tudi dodatna orodja za izboljšanje dolgoživosti. Pred tem bi lahko takšno početje opisali kot "preskakovanje razreda".

Kljub temu pa poglejmo, kaj smo se naučili iz raziskav dolgoživosti na laboratorijskih živalih in kaj bi lahko uporabili v svojem življenju za izboljšanje možnosti za zdravo dolgoživost!

Avtofagija in drugi celični pojavi, povezani z dolgoživostjo

Obstaja (vsaj) 5 celičnih pojavov, povezanih s podaljševanjem življenjske dobe.

1. Celična senescenca (staranje)

Celična senescenca je staranje posamezne celice, ki ga prepoznamo po fenotipskih in presnovnih spremembah, zaradi katerih se delovanje celice upočasni ali ustavi. Zdi se, da kopičenje senescentnih celic prispeva k starostnim patološkim spremembam, pri raziskavah na živalih pa je bilo dokazano, da odstranjevanje senescentnih celic te spremembe lahko obrne.

Med staranjem celica izgublja svojo obliko, funkcijo in učinkovitost. Če uporabimo izrazoslovje iz fizike, se v celici povečuje entropija (nered). "Neurejena" celica nato izloča vnetne molekule, ki prispevajo k pospešenemu staranju organizma s povečevanjem sistemskega kroničnega vnetja nizke stopnje. Tega vnetja na primer ne moremo zaznati s klasičnim testom CRP.

Število senescentnih celic v telesu se s starostjo povečuje. Ko starajoči se imunski sistem postaja manj učinkovit, se stare celice začnejo hitreje kopičiti. To lahko vpliva na sposobnost človeka, da prenese določen stres ali bolezen, ter na uspešno okrevanje po poškodbah. Poleg tega lahko takšne celice v možganih poslabšajo kognitivne funkcije.

Zaradi omenjenega procesa je celično staranje povezano s številnimi boleznimi in stanji, povezanimi s staranjem, vključno z rakom, sladkorno boleznijo, osteoporozo, srčno-žilnimi boleznimi, možgansko kapjo, Alzheimerjevo boleznijo in povezanimi oblikami demence ter osteoartritisom. Povezujejo ga tudi z upadom vida, gibljivosti in sposobnosti razmišljanja. Trenutno potekajo številne raziskave, katerih cilj je potrditi vlogo in vpliv takšnih, "senescentnih" celic.

2. Hormeza

Hormeza se običajno opredeljuje kot ugoden ali stimulativen učinek, ki ga povzroči izpostavljenost majhnim odmerkom dejavnika, za katerega je znano, da je v večjih odmerkih toksičen. Konceptualno je predstavljen s krivuljo odziva na odmerek v obliki črke U: hormetični učinki se po doseženem maksimumu z naraščanjem odmerka zmanjšujejo, nato pa začne toksičnost naraščati.

Kot je razvidno na sliki, znotraj hormetičnega območja majhna izpostavljenost toksinom in drugim stresorjem na splošno povzroči ugoden biološki odziv.

Hormezični odzivi so bili opisani v literaturi že konec 19. stoletja, izraz "hormeza" pa sta v 40. letih 20. stoletja prvič uporabila Southman in Erlich, da bi opisala skromne stimulativne učinke določenega rastlinskega izvlečka v majhnih količinah v primerjavi z destruktivnimi učinki visokih količin iste spojine.

Na podlagi rezultatov eksperimentov se zdi, da obstaja še več spojin, ki povzročijo manjše poškodbe mitohondrijev in s tem dejansko spodbujajo daljšo življenjsko dobo. S hormezo je povezana tudi aktivacija imunskih celic, ki se odzivajo na stresne dražljaje, kot so citokini, UV-sevanje, izpostavljenost vročini (savna) ali mrazu (hladne kopeli)...

Če povzamemo: majhni odmerki toksičnih snovi in/ali stresnih stanj dokazano spodbujajo telesne sisteme za zaščito in obnovo.

3. Avtofagija - kaj je in kako je povezana s podaljšanjem življenjske dobe?

Pojem, ki je v širšo "ljudsko" uporabo vstopil po podelitvi Nobelove nagrade japonskemu znanstveniku Yoshinoriju Ohsumiju leta 2016. Priznanje si je prislužil z odkritji mehanizmov avtofagije v celicah kvasovk.

Avtofagija je splošen izraz za vse poti, po katerih se celični materiali dostavijo do celičnega "koša za recikliranje" - lizosoma v živalskih in človeških celicah oziroma vakuole v rastlinskih celicah in celicah kvasovk. Poznamo tri glavne vrste avtofagije:

• makroavtofagijo,
• mikroavtofagijo (pri kateri je treba opozoriti, da ne poteka izključno v rastlinskih celicah) in
• avtofagijo, posredovano s šaperonskimi proteini.

Makroavtofagija velja za glavno vrsto avtofagije in je v primerjavi z drugimi oblikami tudi najbolj raziskana. Zato izraz "avtofagija" pogosto uporabljamo kot poenostavljeno poimenovanje za makroavtofagijo.

Avtofagija je torej proces ciljno usmerjenega razgrajevanja celičnega materiala, ki deluje kot pomemben mehanizem nadzora kakovosti v celici. Pri sesalcih sta med drugim pomembni makroavtofagija, ki predstavlja večino aktivnosti, in avtofagija, posredovana s šaperonskimi proteini (CMA). Šaperonski proteini sodelujejo pri zvijanju in oblikovanju več kot polovice vseh beljakovin sesalcev. Zvijanje beljakovin je fizikalni proces, pri katerem se beljakovinska veriga preoblikuje v tridimenzionalno strukturo, običajno v "zvito" konformacijo, v kateri beljakovina postane biološko funkcionalna.

Kako lahko avtofagija podaljša življenjsko dobo?

Eden od očitnih mehanizmov je celično-avtonomna funkcija avtofagije, ki preprečuje kopičenje toksičnih beljakovin (npr. napačno zvitih beljakovin ali tistih, ki so nagnjene k agregaciji) in poškodovanih organelov.

Poleg tega bi lahko avtofagija zmanjšala izločanje vnetnih molekul - citokinov ter spontano pojavnost tumorjev, kar bi lahko dodatno pojasnilo njen vpliv na spodbujanje dolgoživosti.

Običajna značilnost vseh starajočih se celic (točka 1 – senescenca) je postopno kopičenje poškodovanih beljakovin in organelov, kot so okvarjeni mitohondriji, pri čemer bi lahko imela zmanjšana aktivnost avtofagije pomembno vlogo.

Zgodnje raziskave so pokazale, da se funkcija avtofagije s starostjo zmanjšuje tako pri glodavcih kot v izoliranih človeških celicah. Analiza je prav tako pokazala, da kalorična restrikcija, edini ukrep, za katerega je znano, da učinkovito upočasnjuje staranje, preprečuje s starostjo povezano zmanjšanje aktivnosti avtofagije. Ker smo starejši, je zato verjetno smiselno razmisliti o uvajanju postenja kot možnem ukrepu za spodbujanje procesov avtofagije, ki se z leti oslabijo.

Če ste mlajši od 30 let, se s tem ni treba pretirano obremenjevati, za takšne ukrepe bo v življenju še dovolj časa.  Poglejmo, kako pogosto in kako dolgo postiti, da bi lahko (verjetno) izkoristili učinke avtofagije, povezane z dolgoživostjo.

Kdaj in v kakšnih pogojih se v človeškem telesu odvija avtofagija?

Vsi živi organizmi se nenehno obnavljajo, zato se tudi pri človeku celice in znotrajcelične komponente ves čas preurejajo in reciklirajo. Deloma tudi zato, da se stare komponente nadomestijo s svežimi in kakovostnejšimi. Odgovor na vprašanje je torej: ves čas dokler smo živi, ne glede na to, ali smo zaužili nekaj hrane ali ne!

Omejevanje različnih dejavnikov, kot so aminokisline in/ali skupni energijski vnos s hrano ter razpoložljivost kisika, lahko spodbudi povečanje aktivnosti avtofagije.

Med vsemi hranili največjo raven avtofagije pri kvasovkah in gojenih celicah sesalcev povzroči omejitev dušika oziroma prehranskih aminokislin (beljakovin). To je pravzaprav smiselno, saj so glavni produkti avtofagije aminokisline, pridobljene iz celičnih beljakovin, ki jih celica ne potrebuje v tolikšni meri, dokler je zagotovljen vnos energije in aminokislin s hrano.

Pri tem procesu sodelujejo z avtofagijo povezane beljakovine, katerih je bilo identificiranih več kot 30. Avtofagija lahko poteka tako v pogojih energijskega presežka kot tudi pomanjkanja:

• ob pomanjkanju hranil (postu) je avtofagija manj selektivna in je njen cilj zagotavljanje energijskih substratov celicam
• v nahranjenem stanju beljakovine, specifične za določene celične komponente ("cargo-specific"), usmerjajo poškodovane organele v razgradnjo; mlajši ko smo, učinkovitejši in hitrejši je ta proces.

Če povzamemo: v telesih vseh sesalcev, tudi pri človeku, avtofagija poteka neprestano. Večji kot je vnos beljakovin s prehrano, pozneje se proces izraziteje pospeši, na splošno pa ga spodbuja popolna odsotnost vnosa hrane. Vendar vsak zaužit grižljaj hrane ne "ponastavi avtofagijskega števca na 0" - avtofagija se ne obnaša kot preprost vklop/izklop mehanizem.

Kako dolgo je treba postiti za pomembne "avtofagijske" učinke?

Tudi pri ljudeh z nizkim vnosom beljakovin se aktivnost avtofagije med postenjem, krajšim od enega dne, ne poveča bistveno. Verjetno se (ponavljamo, pri človeku tega ni mogoče neposredno dokazati) prava zgodba začne šele približno 36 ur po zadnjem zaužitem grižljaju. Večji kot je delež beljakovin v prehrani, bolj se izrazitejše povečanje aktivnosti avtofagije verjetno pomakne v poznejše obdobje.

S tem lahko takoj razčistimo eno prvih in najpogostejših zmot, povezanih z avtofagijo: če prakticirate režim 16 : 8 ali podoben režim prehranjevanja "zaradi avtofagije", to še ne pomeni, da v vašem telesu avtofagije ni. Avtofagija poteka ves čas, vendar kratkotrajno postenje ne pomeni nujno njenega pomembnega povečanja.

4. Mitofagija

Mitohondriji so zares čudoviti prebivalci naših celic. Majhne elektrarne, ki nas pravzaprav poganjajo. Mitofagija pa je oblika avtofagije, usmerjena v mitohondrije, in je potrebna za ohranjanje njihove kakovosti, oblike in delovanja z recikliranjem poškodovanih mitohondrijev.

Poteka lahko v obliki mikro- ali makromitofagije. Zdi se, da je pri sesalcih aktivna predvsem makromitofagija, medtem ko sta bila pri preučevanih kvasovkah opažena oba procesa.

Zdi se, da imajo celice kvasovk brez makromitofagije povečane mitohondrije okrogle oblike in skrajšane kriste, v obdobjih kalorične restrikcije brez mitofagije pa je mogoče opaziti navidezno kopičenje nedelujočih mitohondrijev. Krista je guba v notranji membrani mitohondrija. Ime izhaja iz latinske besede za greben in opisuje značilno nagubano obliko notranje membrane, ki zagotavlja veliko površino za potek kemičnih reakcij.

Mitofagija je torej oblika celičnega recikliranja mitohondrijev, ki je pomembna za optimalno dolgoročno delovanje celice.

5. Avtofagija, posredovana s šaperonskimi proteini - po koliko urah se začne avtofagija?

Tretja vrsta avtofagije je avtofagija, posredovana s šaperonskimi proteini (CMA).

CMA se tako kot drugi avtofagijski procesi aktivira ob celičnem stresu in kalorični restrikciji, vendar pomanjkanje hranil (kalorična restrikcija) najprej aktivira neselektivno makroavtofagijo, ki med daljšim postenjem postopoma prehaja v CMA (verjetno nekje po tretjem dnevu od zadnjega zaužitega grižljaja).

Funkcija CMA se tako kot funkcija makroavtofagije s staranjem zmanjšuje. Do določene mere jo lahko aktivira oksidativni stres. Delež lizosomov (celičnih struktur, ki sodelujejo pri razgradnji), ki so pri hranjenem stanju funkcionalno povezani s CMA, se je v raziskavah na jetrnih celicah podgan povečal z 20–30 % na 60–80 % po treh dneh postenja. Razgradnja beljakovin se s staranjem upočasnjuje, kar vodi v kopičenje spremenjenih ali poškodovanih beljakovin in je povezano z zmanjšanjem aktivnosti CMA.

Ali poleg postenja obstaja še kakšen način za pospeševanje makroavtofagije in CMA?

Telesna vadba lahko poveča sintezo določenih šaperonskih proteinov (npr. Hsp72), njihova ekspresija pa se poveča z naraščanjem oksidativnega, toplotnega, hipoksičnega/hiperoksičnega in fizičnega stresa na tkivo.

To povečanje so opazili v jetrih, srcu, levkocitih in drugih tkivih kot posledico aktivacije skeletnih mišic. Mehanizem aktivacije poteka prek stranskih produktov mišičnega metabolizma (laktati, prosti radikali in pomanjkanje glukoze) ter aktivacije stresnih hormonov. Omenjeni Hsp72 deluje podobno kot drugi šaperoni ter sodeluje pri razgradnji beljakovin v citoplazmi in vzdrževanju homeostaze celičnih beljakovin. Zdi se, da je količina Hsp72, ki jo spodbudi telesna vadba, povezana z obsegom presnovnega stresa, ki mu je tkivo izpostavljeno, dodatno pa se uravnava tudi pri vadbi v vročem okolju.

Domneva se, da povečana ekspresija Hsp72 v skeletnih mišicah ščiti pred patologijo, povezano s staranjem, vendar se ne zdi, da bi se njegova ekspresija povečala med kalorično restrikcijo, kot se na primer poveča ekspresija proteina Hsp90.

Zdi se, da se šaperonski proteini, ki sodelujejo pri stresnem odzivu na telesno vadbo, razlikujejo od tistih, ki so vključeni v avtofagijske procese, povezane s kalorično restrikcijo.

Zaključki - kako in kdaj postiti?

Temi dolgoživosti in avtofagije sta izjemno kompleksni, še posebej, ko se spustimo na celično raven delovanja procesov, povezanih z dolgoživostjo. Upam, da sem to tematiko vsaj približno uspešno približal in jo bom poskusil strniti v nekaj točk:

• Imamo privilegij, da lahko za razliko od naših prednikov ali naših sodobnikov, ki živijo na vojnih območjih, raziskujemo strategije in ukrepe za podaljševanje življenjske dobe in zdravega življenjskega obdobja, ne da bi bili pri tem osredotočeni na golo preživetje.
• Iz znanstvenih raziskav in izkušenj danes vemo, da če obstaja"vrelec mladosti", sta to lahko le naša mišična masa in moč, ne pa prehranska dopolnila ali različni protokoli. Zdrava količina mišične in maščobne mase tako predstavlja eno najučinkovitejših orodij za dolgoživost.
• Šele ko dosežemo zdravo raven telesne maščobe, je smiselno raziskovati dodatne učinke notranjega "recikliranja", na primer s postenjem brez vnosa hrane (ang. water-only fast). Prioritete so jasne! Uporabljati "avtofagijo" kot strategijo za hujšanje je povsem zgrešeno.
• Yoshinori Ohsumi je z zasluženo Nobelovo nagrado pojem avtofagije pripeljal v širšo javnost. Kot številni drugi koristni pojmi je tudi ta postal predmet neutemeljenega marketinga in se ga neupravičeno povezuje na primer s protokolom 16 : 8 časovno omejenega prehranjevanja. Ta časovna omejitev prehranjevanja se v popularni literaturi pogosto napačno imenuje tudi intermittent fasting oziroma prekinitveni post.
• Avtofagija je (na srečo) aktivna ves čas, dokler smo živi. Njena hitrost in učinkovitost se s staranjem zmanjšujeta, vendar obstajajo ukrepi, s katerimi jo lahko tudi takrat pomembno spodbudimo. Ti ukrepi se nanašajo predvsem na določene prehranske prakse in telesno dejavnost. Dokler smo mlajši od 30 let, zato ni potrebe po ukrepih, katerih cilj je pospeševanje avtofagije; dovolj je, da se osredotočimo na zdravo telesno sestavo ter ohranjanje ali povečanje mišične mase ob nadzoru deleža telesne maščobe.
• Šestnajst ur ni dovolj dolgo obdobje, da bi se pri človeku avtofagijski procesi pomembno pospešili. Zaradi praktičnih razlogov tega pri ljudeh ni mogoče neposredno preučiti, vendar lahko na podlagi anekdotičnih opažanj in sklepov iz raziskav ocenjujemo, da se procesi začnejo izraziteje pospeševati po vsaj 36 urah od zadnjega zaužitega obroka, tako imenovana "globoka" avtofagija, posredovana s šaperoni, pa naj bi se pojavila po treh polnih dneh (72 urah) od zadnjega obroka.
• Predolgo popolno postenje lahko škodljivo vpliva na mišično maso, ki jo želimo čim bolj ohraniti. Verjetno je - ponovno poudarjamo, na podlagi omejenih oziroma anekdotičnih podatkov 3–5 dni popolnega postenja brez hrane dovolj dolgo obdobje, če je takšno početje predhodno odobril vaš zdravnik. Če je post krajši, verjetno ne bomo spodbudili"globoke" avtofagije, medtem ko lahko pri daljšem postenju pomembneje prizadene mišično tkivo.
• Ker velja, da odmerek določa strupenost, s tem ne gre pretiravati. Eno takšno obdobje na približno tri mesece naj bi bilo povsem dovolj, vse preostale dni v letu oziroma življenju pa naj bo poudarek na hranilno bogati prehrani, telesni dejavnosti s poudarkom na mišični zmogljivosti ter tudi na kardiorespiratorni zmogljivosti, predvsem na največjem privzemu kisika (VO₂max).
• Na večdnevno postenje se je smiselno postopoma pripraviti s krajšimi, približno 36-urnimi posti. Najlažje izvedljiv je tisti, ki vključuje dve noči in en dan brez hrane.

To besedilo je informativne narave in ponuja pregled znanstvene literature na to temo. Nikakor ni poziv k postenju brez hrane niti marketinško sporočilo. Pred vsako načrtovano spremembo prehrane ali uvedbo takšnega ukrepa se posvetujte z zdravnikom in ustreznim strokovnjakom.

Prijavite se na naš brezplačni novičnik in bodite prvi, ki boste izvedeli vse novosti o zdravem življenju s Tovarno Zdrave Hrane. Ob prijavi na novičnik prejmete tudi 10 % popusta na prvo naročilo!

Morda vas bo zanimalo tudi...

• Prehranska dopolnila in dodatki: Vodnik po osnovah suplementacije
• Strupi v telesu: Simptomi, vzroki in rešitev!
• Beljakovine v prahu in beljakovinski napitki: Natančen vodnik za začetnike
• Hrana za hujšanje: 9 najboljših živil za uspešno in zdravo hujšanje