Felnőtteknél milyen közvetlen bizonyítékok igazolják, hogy az időben korlátozott étkezés, az időszakos böjtölés, a hosszan tartó böjtölés vagy az azt követő újratáplálás megváltoztatja az autofágiát vagy az autofágiás fluxust az emberi szövetekben vagy sejtekben, és mennyire erősek ezek a bizonyítékok?
Az autofágiás fluxus közvetlen humán mérései azt mutatják, hogy a többnapos böjtölés (3-5 nap) aktiválja az autofágiát a metabolikusan aktív szövetekben, például a vázizomzatban és specifikus immunsejt-populációkban, azonban a napi időben korlátozott étkezés és az éjszakai koplalás inkonzisztens vagy minimális hatást eredményez, amely nagymértékben változik a szövettípus, a mérési módszer és az egyéni egészségi állapot függvényében; a legerősebb bizonyítékok pedig azokból a tanulmányokból származnak, amelyek a statikus markerek mennyisége helyett lizoszomális inhibitorokat alkalmaznak a fluxus mérésére.
Absztrakt
Tizennégy, a böjtölési intervenciókra adott autofágia-válaszokat felnőttekben vizsgáló tanulmány heterogén bizonyítékminőséget és szövetspecifikus válaszokat tár fel. A lizoszomális inhibitorokkal validált autofágiás fluxus-asszékat alkalmazó vizsgálatok szolgáltatják a legerősebb bizonyítékot: egy 5 napos böjtöt imitáló étrend fokozta az autofágiás fluxust a perifériás vér mononukleáris sejtjeiben a kontrollcsoporthoz képest (p=0.0191) [1], valamint a 4 napos teljes böjtölés aktiválta a fluxust a neutrofilekben megfelelő mérési módszertan mellett [2]. Ezzel szemben a 12 órás éjszakai böjtöt követő újratáplálás nem módosította a fluxust két, összesen 42 egészséges felnőtt bevonásával végzett vizsgálatban [3, 4]. A hosszan tartó böjt (72 óra) következetesen aktiválta az autofágia útvonal komponenseit a vázizomzatban, beleértve az mTOR foszforilációjának ~50%-os csökkenését [5] és a fokozott ULK1 expressziót [6], bár az LC3B-II és a p62 egyidejű növekedését mutató statikus markermérések gátolták a fluxus végleges meghatározását [5, 6]. A napi időben korlátozott étkezés (6-8 órás időablakok) 4 naptól 8 hétig terjedő időszak után mérsékelt hatást váltott ki, 22%-kal növelve az LC3A expresszióját [7] és az ATG-5 szinteket [8]. Szövetspecifikus válaszok mutatkoztak: a vér autofágia markereit a 12 órás böjt nagyrészt nem befolyásolta sem kritikus állapotú betegekben, sem egészséges kontrolloknál [9], míg a böjt növelte az autofágiás monociták arányát, de a limfocitákét nem [10]. A krónikus vesebetegség megszüntette az egészséges alanyoknál az éjszakai böjt során megfigyelt autofágia-aktivációt (γLC3 arány: 0.92 vs 1.78, p<0.0001) [11]. A testmozgás intenzitása jelentősebbnek bizonyult a böjti állapotnál a vázizomzat autofágiájának AMPK-dependens útvonalakon keresztüli aktiválásában [12]. A bizonyítékok arra utalnak, hogy a többnapos böjt aktiválja az autofágiát a metabolikusan aktív szövetekben, amennyiben validált fluxusmódszerekkel mérik, míg a rövidebb napi böjtölési időszakok inkonzisztens hatásokat mutatnak, amelyek a szövettípustól, a mérés időzítésétől és az egyéni metabolikus kapacitástól függően változnak.
Folyamatábra
Irodalomkutatás
PubMed korpusz
Kulcsszavas keresést végeztünk a PubMed korpuszban.
(autophagy OR autophagic flux OR LC3 OR SQSTM1 OR p62 OR ULK1 OR Beclin-1 OR ATG) AND (fasting OR starvation OR "time-restricted eating" OR "time restricted feeding" OR intermittent fasting) AND humans
A keresés összesen 300 találatot eredményezett a PubMed adatbázisból.
Elicit korpusz
Szemantikus keresést végeztünk több mint 138 millió tudományos közlemény között az Elicit keresőmotor segítségével, amely magában foglalja a Semantic Scholar és az OpenAlex teljes adatbázisát.
A következő lekérdezéseket futtattuk:
- "human fasting skeletal muscle blood leukocyte PBMC autophagy LC3 p62"
- "prolonged fasting refeeding human autophagy autophagic flux biomarker study"
A keresések összesen 600 találatot eredményeztek az Elicit rendszeréből.
A lekérdezés szempontjából leginkább releváns 794 közleményt vontuk be az előszűrésbe.
Szelekció
Absztrakt alapú szelekció
Az absztraktok alapján azokat a forrásokat választottuk be, amelyek megfeleltek a következő kritériumoknak:
- Felnőtt humán populáció: A cím vagy az absztrakt felnőtt humán alanyokon (18 éves vagy idősebb) végzett vizsgálatról számol be, vagy olyan vegyes életkorú humán kohorszról, amely valószínűsíthetően felnőtteket is tartalmaz?
- Befejezett primer vizsgálat: Befejezett humán vizsgálat elsődleges közleményéről van szó, nem pedig összefoglaló közleményről (review), protokollról, módszertani tanulmányról, szerkesztőségi cikkről, helyesbítésről (erratum) vagy konferencia-absztraktról?
- Böjtölési expozíció: Értékeli-e a cím vagy az absztrakt a meghatározott böjtölést, az időben korlátozott étkezést/táplálkozást (time-restricted eating/feeding), az időszakos böjtölést (intermittent fasting), a másnapos böjtölést (alternate-day fasting) vagy a böjt utáni újratáplálási expozíciót?
- Autofágiával kapcsolatos kimenetel: Rögzíti-e a cím vagy az absztrakt az autofágia, az autofágiás fluxus vagy egy autofágiával kapcsolatos molekuláris/celluláris marker mérését?
A szigorú kritériumok bármelyikének nem megfelelő publikációk automatikusan kizárásra kerültek. A fennmaradó közlemények esetében az összes szelekciós kérdést együttesen mérlegeltük, és holisztikus döntést hoztunk az egyes közlemények beválogatásáról.
36 közlemény felelt meg az absztrakt alapú szelekciónak, és került át a teljes szöveges értékelésre.
Az absztrakt alapú szelekció során az elsődleges okok alapján kizárt közlemények száma a következő volt:
- Felnőtt humán populáció hiánya: n = 463
- Nem befejezett primer vizsgálat: n = 67
- Böjtölési expozíció hiánya: n = 144
- Autofágiával kapcsolatos kimenetel hiánya: n = 82
- Egyéb / a szelekciós küszöbérték alatti: n = 2
Teljes szöveges szelekció
Ezt követően a közleményeket a teljes szövegük alapján értékeltük az alábbi kiegészítő kritériumok alkalmazásával:
- Felnőtt humán adatok: Kizárólag 18 éves vagy idősebb felnőttektől származó, elemezhető adatokat tartalmazó közlemények bevonása.
- Meghatározott expozíció: Kizárólag megfelelően részletezett böjtölési vagy újratáplálási expozíciót bemutató vizsgálatok bevonása, beleértve az időtartamot vagy a napi étkezési időablakot.
- Közvetlen autofágia-mérés: Kizárólag olyan vizsgálatok bevonása, amelyek közvetlenül humán biológiai mintában mérik az autofágiát vagy az autofágiás fluxust, legalább egy molekuláris, fehérje-, képalkotó vagy lizoszomális/autofagoszóma-markert alkalmazva. A kizárólag metabolikus, gyulladásos, longevitási vagy klinikai kimeneteleket vizsgáló tanulmányok kizárása.
- Befejezett primer közlemény: Kizárólag eredményeket tartalmazó, befejezett primer kutatási közlemények bevonása; összefoglaló közlemények (reviews), protokollok, narratív írások és konferencia-absztraktok kizárása.
A szigorú kritériumok bármelyikének nem megfelelő publikációk automatikusan kizárásra kerültek. A fennmaradó közlemények esetében az összes szelekciós kérdést együttesen mérlegeltük, és holisztikus döntést hoztunk az egyes tanulmányok végső analízisbe történő bevonásáról.
14 közlemény felelt meg a teljes szöveges szelekciónak, és került át az adatkinyerési fázisba.
A teljes szöveges szelekció során az elsődleges okok alapján kizárt közlemények száma a következő volt:
- Felnőtt humán adatok hiánya: n = 1
- Meghatározott expozíció hiánya: n = 1
- Közvetlen autofágia-mérés hiánya: n = 4
- Teljes szöveg nem elérhető: n = 16
Adatkinyerés
Egy nagy nyelvi modellt kértünk fel arra, hogy kinyerje az alábbi adatoszlopokat az egyes közleményekből. A modellnek az egyes oszlopokra vonatkozóan az alábbiakban bemutatott adatkinyerési utasításokat adtuk meg.
- A vizsgálat azonosítása és elrendezése: Hivatkozás, ország (amennyiben megadásra került), vizsgálati elrendezés (randomizált, keresztezett [crossover], kontrollált táplálási, prospektív mechanisztikus vagy egyéb), elemzett mintanagyság és a populáció jellemzőinek kinyerése.
- Expozíció és komparátor: A böjtölési rend pontos kinyerése: napi étkezési időablak, böjtölés időtartama, megengedett energiabevitel, ciklusok/napok száma, fizikai aktivitásra vonatkozó utasítások, valamint a komparátor vagy a kiindulási érték (baseline).
- Biológiai minta és mintavételi időzítés: Minta-/szövet-/sejttípus, a legutolsó kalóriabevitelhez és újratápláláshoz viszonyított mintavételi időzítés, valamint az ismételt, személyen belüli mintavétel tényének kinyerése.
- Autofágia mérése és értelmezhetősége: Valamennyi autofágiával kapcsolatos assay/marker kinyerése, annak meghatározása, hogy a fluxust vagy statikus mennyiségi/expressziós helyettesítő paramétert mér-e, a változás iránya, valamint a szerzők által megjelölt módszertani korlátok.
- Elsődleges autofágia-eredmények: Számszerű eredmények kinyerése (ahol elérhető), bizonytalansági/statisztikai próbák, valamint a szerzők autofágiára vonatkozó konklúziói.
- Metabolikus kontextus és biztonságosság: Ketonok, glükóz, inzulin, testtömeg-változás, nemkívánatos események és a vizsgálat megszakításának kinyerése, kizárólag amennyiben jelentették.
- Torzítási kockázatra utaló jelek: A torzítás szempontjából releváns vizsgálati jellemzők kinyerése: allokáció/randomizáció, kontroll/komparátor, laboratóriumi kimenetelek vaksága, hiányzó adatok, előzetes specifikáció és összeférhetetlenség.
Eredmények
A bevont vizsgálatok jellemzői
Tizennégy olyan vizsgálat került bevonásra, amely a koplalásra vagy az időben korlátozott étkezésre adott autofágiás választ vizsgálta. Minden vizsgálat esetében a teljes szöveg visszakeresésre került. A mintanagyság 7 és 70 résztvevő között mozgott, a legtöbb vizsgálatban egészséges felnőttek vettek részt. A vizsgálatokat elsősorban Európában (Belgium, Dánia) és az Egyesült Államokban végezték, további vizsgálatokkal Tajvanról és Oroszországból. A vizsgálati elrendezések között randomizált crossover vizsgálatok, kontrollált táplálási vizsgálatok és prospektív mechanisztikus vizsgálatok szerepeltek.
| Vizsgálat | Teljes szöveg visszakeresve? | Ország | Elrendezés | Mintanagyság | Populáció | Koplalási rend | Minta/szövet | Elsődleges autofágia-eredmény |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed et al., 2019 [7] | Igen | Egyesült Államok [7] | Randomizált crossover kontrollált táplálással [7] | 11 [7] | Általánosságban egészséges, 20-45 éves felnőttek, BMI 25.0-35.0 kg/m² [7] | eTRF: 8am-2pm étkezési ablak (6h) vs kontroll 8am-8pm (12h), 4 nap [7] | Teljes vér [7] | A reggeli LC3A-expresszió 22%-kal nőtt (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm et al., 2017 [13] | Igen | Belgium [13] | Randomizált crossover kontrollált táplálással és testmozgással [13] | 7 [13] | Edzett sportolók, életkor 24±1 év, V˙O2peak 64.5±1.7 mL/min/kg [13] | 8h éjszakai koplalás, kizárólag víz vs táplált állapot reggelivel és szénhidrátos itallal 2h kerékpározás során [13] | Vastus lateralis izom [13] | A mitofágia nem aktiválódott a testmozgás alatt vagy közvetlenül utána; a LC3bII/LC3bI arány csökkent a testmozgást követően koplalási állapotban (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola et al., 2017 [2] | Igen | Nincs feltüntetve [2] | Prospektív mechanisztikus [2] | 9 [2] | Egészséges egyének, életkor 24-54, BMI 20-25 [2] | Nullakalóriás étrend (kizárólag víz, tea, kávé) 4 napig [2] | Fehérvérsejtek [2] | Az autofágia aktivációja kimutatható volt neutrofilekben leupeptinnel végzett ex vivo tenyésztés után; kifejezett csökkenés a fehérjék lizin-acetilációjában [2] |
| M. Vendelbo et al., 2014 [5] | Igen | Dánia [5] | Randomizált crossover [5] | 8 [5] | Egészséges férfi önkéntesek, életkor 26-64 év, BMI 23.8 kg/m² [5] | 72h koplalás engedélyezett csapvízzel vs éjszakai koplalás [5] | Vázizom (vastus lateralis) [5] | A LC3B-II ~30%-kal nőtt; a p62 ~10%-kal nőtt, ami megnehezíti a fluxus értelmezését; az mTOR-foszforiláció ~50%-kal csökkent [5] |
| C. Schwalm et al., 2015 [12] | Igen | Belgium [12] | Randomizált crossover kontrollált táplálással és testmozgással [12] | 23 [12] | Jól edzett sportolók [12] | 8h éjszakai koplalás vs táplált állapot 55%-os vagy 70%-os VO2 peak melletti 2h kerékpározás során [12] | Vastus lateralis izom [12] | A testmozgás intenzitása jelentősebb volt, mint az étrend; a nagy intenzitású testmozgás fokozta az autofágiás fluxust (csökkent LC3bII és p62/SQSTM1); emelkedett AMPKα-aktivitással társulva [12] |
| J. Kröpfl et al., 2022 [10] | Igen | Nincs meghatározva [10] | Prospektív mechanisztikus ismételt mérésekkel [10] | 8 [10] | Egészséges felnőttek [10] | 14-15h koplalás vs standardizált reggeli [10] | Perifériás vér (limfociták és monociták) [10] | A koplalás növelte az autofágiás monociták koncentrációját (p=0.026); a testmozgás növelte az autofágiás limfociták koncentrációját (p=0.043); negatív korreláció a LC3BII/I és az autofágiás sejtszám között (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza et al., 2025 [1] | Igen | Egyesült Államok [1] | Randomizált klinikai vizsgálat [1] | 30 [1] | Egészséges felnőttek 25-65 éves korig, átlagéletkor 49.1±11.8 év [1] | Böjtöt utánzó étrend (FMD): 1100 kcal az 1. napon, 700-800 kcal a 2-5. napon, majd újratáplálás [1] | Perifériás vér mononukleáris sejtek (PBMC) [1] | Az FMD fokozta az autofágiás fluxust a megnövekedett autofágiás degradáció révén; a kontrollcsoportban magasabb volt a LC3B-II/LC3B-I arány, mint az FMD-csoportokban (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak et al., 2016 [6] | Igen | Dánia [6] | Randomizált crossover [6] | 18 [6] | Kilenc normál testtömegű (BMI 19-23) és kilenc elhízott (BMI 32-40), 20-35 éves férfi [6] | 12h koplalás vs 72h koplalás [6] | Izom (vastus lateralis) és zsírszövet [6] | Az ULK1 mRNA- és fehérjeszintje növekedett a 72h koplalással; az ULK1 p-Ser 757/teljes ULK1 arány csökkent; a p62 mRNA és fehérje szintje növekedett, ami megnehezíti a fluxus értelmezését [6] |
| Sanjna Singh et al., 2025 [3] | Igen | Nincs feltüntetve [3] | Egykarú pre-post vizsgálat [3] | 42 [3] | Egészséges egyének [3] | 12h éjszakai koplalás, amelyet magas fehérjetartalmú étkezés követett [3] | Perifériás vér mononukleáris sejtek [3] | Nem volt változás az autofágiás fluxusban az éjszakai koplalás és a magas fehérjetartalmú étkezést követő 1h között; nemi dimorfizmus mutatkozott, a nőknél magasabb fluxussal, mint a férfiaknál (p=0.0031) [3] |
| S. Singh et al., 2024 [4] | Igen | Nincs feltüntetve [4] | Egykarú pre-post vizsgálat [4] | 42 [4] | Egészséges egyének [4] | 12h éjszakai koplalás, amelyet magas fehérjetartalmú étkezés követett [4] | Perifériás vér mononukleáris sejtek [4] | Nem volt változás az autofágiás fluxusban a koplalási és a posztprandiális állapotok között [4] |
| Wei-Ting Chen et al., 2013 [11] | Igen | Tajvan [11] | Prospektív eset-kontrollos vizsgálat [11] | 90 [11] | 60 stádium 5 CKD beteg és 30 korban és nemben illesztett egészséges kontroll, életkor 20-79 év [11] | Éjszakai koplalás (12h), amelyet reggeli követett [11] | Leukociták [11] | Az éjszakai koplalás autofágiát indukált egészséges alanyokban (γLC3 arány 1.78), de CKD betegekben nem (γLC3 arány 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck et al., 2020 [9] | Igen | Belgium [9] | Randomizált crossover pilot vizsgálat [9] | 70 [9] | Felnőtt, tartósan kritikus állapotú betegek (≥18 év), akik mechanikus lélegeztetésre és hemodinamikai támogatásra szorultak [9] | 12h táplálás vs 12h koplalás, váltakozva a 8±1. napon [9] | Teljes vér és izolált fehérvérsejtek [9] | A vérmintákban lévő autofágia-markereket a koplalás nagyrészt nem befolyásolta; a szerzők következtetése szerint a vérminták nem feltétlenül tükrözik a más szövetekben zajló autofágiát [9] |
| Tugce Ozlu Karahan et al., 2025 [8] | Igen | Törökország (következtetett) [8] | Randomizált kontrollált vizsgálat [8] | 48 [8] | Túlsúlyos vagy elhízott, MAFLD-ban szenvedő felnőttek, életkor 18-65 év, BMI ≥25 kg/m² [8] | Energiamegszorításos étrend (22-25 kcal/kg/nap) vs energia- és időben korlátozott étrend (16:8 minta, 10:00-12:00-tól 18:00-20:00-ig) [8] | Vér (szérummarkerek) [8] | Az ATG-5 szintje emelkedett az energia- és időben korlátozott étrendet követő csoportban (0.74-ről 0.95 ng/mL-re, p=0.03); pozitív korreláció volt megfigyelhető az FGF-21 és az ATG-5 között (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov & S. Lysenkov, 2022 [14] | Igen | Oroszország [14] | Kontrollált táplálás részleges táplálékmegvonással [14] | 20 [14] | Három korcsoportra osztott férfiak: fiatal (18-44 év), középkorú (45-60 év) és idős (61-75 év) [14] | Részleges táplálékmegvonás (800-120 kcal/nap) 12 napig [14] | Vér [14] | Az életkor az autofágia aktivitását befolyásoló vezető tényező; az autofágia aktivitása az életkorral csökken [14] |
A vizsgálatok különféle koplalási rendszereket értékeltek a 8 órás éjszakai koplalástól a 4 napos teljes koplalásig, a méréseket pedig különböző szövetekben végezték, beleértve a vázizmot, a vérsejteket és a perifériás vér mononukleáris sejtjeit. A legtöbb vizsgálat crossover elrendezést alkalmazott, ahol a résztvevők saját kontrolljukként szolgáltak, a mérések pedig a koplalási intervenciók előtt és után történtek.
Autofágia-mérési módszerek és értelmezhetőség
A vizsgálatok heterogén vizsgálati módszereket alkalmaztak, amelyek eltérő képességgel bírtak az autofágiás fluxus és a statikus markermennyiség megkülönböztetésére. A leggyakrabban jelentett marker az LC3 (mikrotubulus-asszociált fehérje 1A/1B-könnyűlánc 3) feldolgozása volt, amelyet az LC3B-II/LC3B-I arány [1, 5, 10, 13], az LC3 lipidációja [2] vagy az LC3A/LC3B génexpresszió [7] révén határoztak meg. További markerek közé tartozott a p62/SQSTM1 (sequestosome 1) [5, 12, 13], az ULK1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1) foszforilációja [5, 6, 12], az ATG (autophagy-related) fehérjék [8], a Beclin-1 [8, 11, 14] és az mTOR (mechanistic target of rapamycin) jelátvitel [5].
Kritikus módszertani különbségek mutatkoztak a fluxus és a statikus mérések tekintetében. Számos vizsgálat mérte az autofágiás fluxust lizoszomális gátlószerek alkalmazásával: Espinoza et al. a PBMC-ket ex vivo klorokinnal kezelték, és a LC3B-II felhalmozódását mérték validált fluxusindikátorként [1]. Hasonlóképpen, Pietrocola et al. leupeptint injektáltak egerekbe a vérvétel előtt, és humán leukocitákat tenyésztettek ex vivo leupeptinnel, megállapítva, hogy az autofágia aktivációja kizárólag proteázgátlás mellett volt kimutatható [2]. Singh et al. 2024-ben és 2025-ben lizoszomális gátlószereket adtak közvetlenül a teljes vérhez, élettani szempontból releváns fluxusmérésként ELISA-val kvantifikálva a LC3B-II felhalmozódását [3, 4]. Ezzel szemben a legtöbb vizsgálat az autofágia-markerek statikus mennyiségét mérte fluxusértékelés nélkül, ami értelmezési kihívásokhoz vezetett.
Az LC3B-II/LC3B-I arány jól példázza ezt a korlátot. Bár széles körben alkalmazzák autofágia-indikátorként, az emelkedett LC3B-II szint egyaránt tükrözheti a fokozott autofagoszóma-képződést vagy a károsodott autofagoszóma-lebontást [5]. Vendelbo et al. megállapították, hogy az LC3B-II ~30%-kal nőtt a 72 órás koplalás során, de a p62 szintje is emelkedett ~10%-kal, ami megnehezíti az értelmezést, mivel a p62 az autofágia során jellemzően lebomlik [5]. A szerzők megjegyezték, hogy ezen ellentmondásos markerek alapján nem tudták egyértelműen meghatározni az autofágiás fluxust [5]. Bak et al. hasonló mintázatokról számoltak be: az ULK1 szintje emelkedett, gátló foszforilációja pedig csökkent a koplalás hatására, ami autofágia-aktivációra utal, ugyanakkor a p62 mRNA és fehérje szintje is növekedett [6]. Mindkét vizsgálat elismerte, hogy ezek az adatok nem mérik közvetlenül a fluxust [5, 6].
A komplementer markereket alkalmazó vizsgálatok robusztusabb bizonyítékot szolgáltattak. Schwalm et al. 2015-ben mérték az ULK1 foszforilációját, az LC3bII/I arányt, a p62/SQSTM1 fehérjét és az autofágiához kapcsolódó gének expresszióját, és az LC3bII, valamint a p62 csökkenését találták nagy intenzitású testmozgás után, ami fokozott fluxust jelez [12]. Mindkét marker – és nem csupán az egyik – csökkent szintje meggyőzőbben igazolta az autofágiás degradációt. Hasonlóképpen, Kröpfl et al. az LC3B-pozitív sejtek áramlási citometriás vizsgálatát kombinálták az LC3BII/I arányok Western blot elemzésével, bár negatív korrelációt találtak ezen mérések között a monocitákban [10], ami olyan összetett szabályozásra utal, amelyet az egyes markerek önmagukban nem képesek teljes mértékben lefedni.
Számos vizsgálat rávilágított a szövetspecifikus autofágiás válaszokra. Van Dyck et al. azt tapasztalták, hogy a vérminták autofágia-markereit a 12 órás koplalás nagyrészt nem befolyásolta sem kritikus állapotú betegeknél, sem egészséges kontrolloknál, amiből a szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a vér nem feltétlenül tükrözi a más szövetekben zajló autofágiát [9]. Kröpfl et al. eltérő válaszokat figyeltek meg a limfocitákban a monocitákhoz képest: a koplalás növelte az autofágiás monociták koncentrációját, de a limfocitákét nem, míg a testmozgás az autofágiás limfocitákét növelte, a monocitákét viszont nem [10]. Chen et al. kimutatták, hogy az éjszakai koplalás aktiválta az autofágiát az egészséges alanyok leukocitáiban, de a krónikus vesebetegségben szenvedő betegeknél nem [11], ami arra utal, hogy a betegség állapota felfüggesztheti a tipikus autofágiás válaszokat.
A szerzők által megfogalmazott korlátok elismerték ezeket a mérési nehézségeket. Több vizsgálat megjegyezte, hogy a génexpresszió nem feltétlenül tükrözi a fehérjeszinteket vagy a funkcionális aktivitást [7], az egyetlen időpontban végzett mérések elmulaszthatják a dinamikus változásokat [4], a vérben zajló autofágia pedig nem feltétlenül reprezentálja a metabolikusan aktív szövetekben, például a májban vagy az izomban lezajló válaszokat [4, 9]. Espinoza et al. a kis mintanagyságot és a rövid értékelési időszakot jelölték meg korlátként [1], míg Karahan et al. kiemelték, hogy kizárólag az ATG-5 és a Beclin-1 értékelése a p62/SQSTM1 vizsgálata nélkül korlátozta az autofágiás fluxus értelmezését [8].
Autofágia-eredmények a koplalási expozíció szerint
Időben korlátozott étkezés (napi étkezési ablakok)
Két vizsgálat elemezte a napi, időben korlátozott étkezést 6-8 órás étkezési ablakokkal. Jamshed et al. megállapították, hogy a korai időben korlátozott étkezés (eTRF; 8am-2pm, 6 órás ablak) 22%-kal növelte az LC3A génexpresszióját reggel a 12 órás kontrollablakhoz (8am-8pm) képest (p=0.001) [7]. Ez a növekedés a teljes vérsejtekben következett be 4 napos eTRF után [7]. Az LC3A azonban statikus génexpressziós marker, nem pedig közvetlen fluxusmérő [7], és a szerzők megjegyezték, hogy a génexpresszió nem feltétlenül tükrözi a fehérjeszinteket [7]. A metabolikus környezet magában foglalta a 24 órás glükózszint 4±1 mg/dL-es csökkenését (p=0.0003) és a reggeli ketonszint 0.03±0.01 mM-os emelkedését (p=0.009) [7].
Karahan et al. az önmagában alkalmazott energiamegszorítást hasonlították össze a 16:8 időben korlátozott étkezéssel kombinált energiamegszorítással (étkezési ablak: 10am-8pm) 48, metabolikus diszfunkcióhoz társuló zsírmájbetegségben szenvedő felnőttnél [8]. Az ATG-5 szintje 8 hét elteltével szignifikánsan kizárólag az időben korlátozott csoportban emelkedett, 0.74-ről 0.95 ng/mL-re (p=0.03) [8], pozitív korrelációval a szérum FGF-21 és az ATG-5 között (R=0.343, p=0.02) [8]. Az ATG-5 statikus szérummarkert képvisel [8], és a vizsgálat elismerte a korlátokat a fluxus értékelésében a p62/SQSTM1 vizsgálata nélkül [8]. Mindkét csoportban testsúlycsökkenés és a metabolikus markerek javulása volt megfigyelhető, beleértve az éhomi glükóz és a májenzimek szintjének csökkenését [8].
Időszakos böjtölés és éjszakai böjtölés
A 8–15 órás éjszakai böjtölést vizsgáló tanulmányok szövetspecifikus és kontextusfüggő autofágia-válaszokat tártak fel. Chen és munkatársai kimutatták, hogy a 12 órás éjszakai böjtölés egészséges alanyoknál autofágia-aktivációt indukált, amit az LC3-I LC3-II formává történő átalakulása (γLC3-arány: 1.78), valamint a megnövekedett Atg5 és Beclin-1 mRNS-szint jelzett [11]. Ez a válaszreakció hiányzott a krónikus vesebetegségben szenvedő betegeknél (γLC3-arány: 0.92-1.22, p<0.0001) [11], és a hemodialízis sem állította helyre az autofágia aktivációját [11]. A méréseket az éjszakai böjtöt követően, valamint a reggeli után 2 órával vett leukocitákból végezték [11].
Singh és munkatársai két vizsgálatban elemezték, hogy a 12 órás éjszakai böjtöt követő magas fehérjetartalmú étkezés módosítja-e az autofágiát 42 egészséges felnőttnél. A lizoszómális inhibitorral megerősített ELISA alkalmazásával a PBMC-k autofágiás fluxusának mérésére [3, 4], mindkét tanulmány megállapította, hogy a fluxus nem változott az éhgyomri állapot és az étkezés utáni 1 óra között [3, 4]. A szerzők megjegyezték, hogy ez megkérdőjelezi azokat a feltételezéseket, miszerint az akut táplálkozási intervenciók módosítják az autofágiát emberben [4], és felvetették, hogy az étkezés utáni 1 órás mintavétel nem feltétlenül jelentett optimális időzítést [4]. Különösen figyelemre méltó, hogy a nőknél magasabb volt az autofágiás fluxus, mint a férfiaknál (p=0.0031) [3], ami az étkezési intervenciótól független nemi dimorfizmusra utal.
Schwalm és munkatársai (2017) a 8 órás éjszakai böjtölést 2 órás, nagy intenzitású kerékpározással kombinálva vizsgálták 7 edzett sportolónál [13]. A vastus lateralis izomban az LC3bII/LC3bI arány edzés után kizárólag éhomi állapotban csökkent (p=0.019) [13], míg a mitokondriális LC3bII és a p62/SQSTM1 változatlan maradt [13]. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a mitofágia nem aktiválódott a testmozgás alatt vagy közvetlenül azt követően a tápláltsági állapottól függetlenül, jóllehet a táplált állapotban lévő izomsejtek felkészíteni látszottak a mitokondriumokat a későbbi időpontokban történő lebontásra [13].
Kröpfl és munkatársai megállapították, hogy a 14–15 órás böjt növelte a keringő autofágiás monociták koncentrációját (p=0.026), de a limfocitákét nem, a standardizált reggelivel biztosított táplált állapothoz képest [10]. Ezzel szemben az akut testmozgás megemelte az autofágiás limfociták koncentrációját (p=0.043), de a monocitákét nem [10]. A Western blot analízis kimutatta, hogy a magasabb LC3BII/I arányok negatívan korreláltak az autofágiás sejtek számával (r=-0.74, p=0.02) [10], ami olyan összetett szabályozásra utal, amelyben a fehérje szintjén megfigyelhető fokozott autofágia kevesebb keringő autofágiás sejttel társult [10].
Hosszan tartó koplalás (24+ óra)
A 72 órás és 4 nap közötti koplalással kapcsolatos vizsgálatok bizonyítékot szolgáltattak az autofágia útvonal aktiválódására, noha az értelmezés terén tartós kihívások merültek fel. Vendelbo és munkatársai 8 egészséges férfit vizsgáltak 72 órás, kizárólag vízbevitelt engedélyező koplalás során [5]. A vázizombiopsziákban az LC3B-II expressziója ~30%-kal növekedett, de a p62 fehérje szintje is ~10%-os emelkedést mutatott [5]. Az mTOR foszforilációja ~50%-kal csökkent, a downstream jelátvitel mérséklődésével párhuzamosan, beleértve a 4EBP1, az ULK1 és az rpS6 foszforilációját is [5]. Az ellentmondásos LC3B-II és p62 mintázatok problematikussá tették az autofágiás fluxus meghatározását [5], noha a csökkent mTOR jelátvitel alátámasztotta az autofágia útvonal aktivációját. Az izomzat nettó fenilalanin-felszabadulása szignifikánsan megnövekedett [5], ami a glükózszint 25%-os csökkenése és a beindult ketogenezis mellett következett be [5].
Bak és munkatársai a 12 órás és a 72 órás koplalást hasonlították össze 9 sovány és 9 elhízott fiatal férfiban [6]. 72 óra elteltével az ULK1 mRNA- és fehérjeszintje szignifikánsan megemelkedett az izom- és zsírszövetben [6], miközben a gátló hatású ULK1-foszforiláció (Ser 757) és a teljes ULK1 aránya csökkent [6], ami az autofágia szupressziójának mérséklődését jelzi. Mindazonáltal a p62 mRNA- és fehérjeszintjei szintén emelkedtek [6]. Az elhízott alanyok mind a kiindulási állapotban, mind 72 órás koplalást követően fokozott teljes testre kiterjedő lipolízist és csökkent karbamidtermelési rátát mutattak, ami összeegyeztethető az izomfehérjék megőrzésével [6]. A tanulmány megjegyezte a testtömegre vetített eredmények korlátait, amelyek potenciálisan alábecsülhetik a metabolikus fluxusokat az elhízott alanyoknál [6].
Pietrocola és munkatársai 4 napos, zéró kalóriás koplalást (kizárólag víz, tea, kávé) vizsgáltak 9 egészséges önkéntesnél [2]. A koplalás jelentős változásokat idézett elő a plazma metabolomjában, miközben a leukociták intracelluláris metabolomjában csupán kismértékű eltéréseket okozott [2]. A fehérvérsejtek kifejezett csökkenést mutattak a fehérje-lizin acetilációban mind a nukleáris, mind a citoplazmatikus kompartmentekben [2]. Az LC3B lipidációval mért autofágia-aktiváció a neutrofilekben csak leupeptinnel történő ex vivo tenyésztést követően vált kimutathatóvá [2], jelezve, hogy az autofágiás fluxus végbement, de a detektáláshoz lizoszomális gátlásra volt szükség [2]. Az emberi önkéntesek <2% testtömeg-vesztést tapasztaltak a 4 napos koplalás ellenére [2], szemben a 48 órán át éheztetett egerek 20%-os testtömeg-vesztésével [2].
Böjtöt utánzó étrendek és újratáplálás
Espinoza és munkatársai randomizált vizsgálatot végeztek kétféle böjtöt utánzó étrend (FMD) formulációval a kontrollcsoporttal szemben 30 egészséges, 25-65 éves felnőtt bevonásával [1]. Az FMD az 1. napon 1100 kcal-ból, a 2-5. napokon pedig 700-800 kcal-ból állt, amelyet újratáplálás követett [1]. Klorokinnal kezelt PBMC-ket alkalmazva az autofágiás fluxus felmérésére [1], a kontrollcsoport magasabb LC3B-II/LC3B-I arányt mutatott, mint az FMD-csoportok a 6. napra (p=0.0191) [1], jelezve, hogy az FMD fokozott fluxus révén serkentette az autofágiás degradációt [1]. A fluxusban szignifikáns csoportok közötti különbségek alakultak ki a 6 napos intervenció végére (p<0.05) [1], miközben a ProLon csoportban a fokozott fluxus felé mutató tendencia még 48 órával az újratáplálás után, a 8. napon is fennállt [1]. Az intervenció csökkentette az éhomi glükóz-, inzulin- és HOMA-IR-értékeket, miközben növelte a β-hydroxybutyrate szintjét [1], bár a kis mintanagyság és a rövid vizsgálati időtartam korlátozta az eredmények általánosíthatóságát [1].
Van Dyck és munkatársai azt vizsgálták, hogy a 12 órás tápanyagszüneteltetés kiválthat-e böjtválaszt 70, tartósan kritikus állapotú betegnél [9]. A randomizált crossover elrendezés során 12 órás, célértékig történő táplálás és 12 órás böjt váltotta egymást az ICU-tartózkodás 8±1. napján [9]. A 12 órás böjt szignifikánsan növelte a szérum bilirubin- és β-hydroxybutyrate-szintjét, valamint csökkentette az inzulinszükségletet és a szérum IGF-I szintjét (mindegyik p≤0.001) [9], megerősítve a metabolikus böjtválasz beindulását. A teljes vérben és az izolált fehérvérsejtekben található autofágia-markereket azonban nagyrészt nem befolyásolta a böjtölés sem a betegeknél, sem a 23 illesztett egészséges kontrollszemélynél [9]. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a vérminták nem feltétlenül tükrözik megbízhatóan a szöveti szintű autofágiát [9], miközben három betegnél súlyos hipoglikémia alakult ki a böjt során [9].
Tkhakushinov & Lysenkov a részleges táplálékmegvonást (800-1200 kcal/nap) vizsgálták 12 napon keresztül 20 férfinál, három korcsoportban [14]. A Beclin-1-et autofágia-markerként alkalmazva [14] megállapították, hogy az életkor volt az autofágia-aktivitást befolyásoló legfőbb tényező, amelynek aktivitása az életkor előrehaladtával csökkent [14]. A testsúlykategória nem befolyásolta szignifikánsan az autofágia aktiválódását a kalóriamegvonás során [14]. Az autofágia-aktivitás (delta-beclin-1) és a lipidmetabolizmus paraméterei közötti korrelációk korcsoportonként eltérőek voltak: negatív korreláció mutatkozott a HDL-lel fiatal felnőtteknél, valamint negatív korreláció az LDL-lel és az összkoleszterinnel idős korban [14]. A vizsgálat a statikus Beclin-1-mennyiséget mérte a fluxus helyett [14].
A testmozgás és a koplalás kölcsönhatásai
Ugyanazon belga kutatócsoport két tanulmánya vizsgálta, hogy a testmozgás intenzitása és a tápláltsági állapot miként hat egymásra a vázizomzat autofágiájának befolyásolásában. Schwalm et al. 2015-ben 23 jól edzett sportolót sorolt véletlenszerűen kontroll, alacsony intenzitású (55% VO2 peak) vagy nagy intenzitású (70% VO2 peak) 2 órás kerékpározásra táplált és éhgyomri állapotban egyaránt [12]. A testmozgás intenzitása jelentősebbnek bizonyult az autofágia aktiválásában, mint az étrend [12]. A nagy intenzitású testmozgás csökkentette az LC3bII és a p62/SQSTM1 szintjét a vastus lateralis izomban, ami fokozott autofágiás fluxust jelzett [12]. Ez a fluxusnövekedés fokozott AMPKα-aktivitással társult, amit az AMPKαThr72 és az ACCSer79 magasabb szintű foszforilációja igazolt a nagy intenzitású testmozgást követően (p<0.001) [12]. Az ULK1Ser317 foszforilációja növekedett a testmozgás után (p<0.001) [12], míg a koplalás önmagában nem fokozta szignifikánsan az autofágiát a testmozgás intenzitásához képest [12].
Szintézis
Módszertani hierarchia és fluxusmérés
A validált fluxus-esszéket alkalmazó vizsgálatok megbízhatóbb bizonyítékot szolgáltatnak, mint a statikus markereket mérő kutatások. Az autofágiás fluxust lizoszomális inhibitorok alkalmazásával közvetlenül mérő három tanulmány – Espinoza és mtsai., Pietrocola és mtsai., valamint Singh és mtsai. – módszertanilag magasabb szintű elrendezést képvisel [1–4]. Espinoza és mtsai. kimutatták, hogy az 5 napos böjtöt utánzó étrend fokozta a fluxust a kontrollcsoporthoz képest [1], míg Pietrocola és mtsai. igazolták, hogy a 4 napos böjt aktiválta a fluxust a neutrofilekben, amennyiben azt megfelelően mérték [2]. Ezzel szemben Singh és mtsai. úgy találták, hogy a 12 órás éjszakai böjtöt követő újratáplálás nem módosította a fluxust [3, 4]. Ezek a fluxusalapú vizsgálatok arra utalnak, hogy a böjt időtartama kritikus jelentőségű: a többnapos böjtök mérhető autofágiát aktiválnak, míg az éjszakai böjtök nem feltétlenül idéznek elő detektálható fluxusváltozásokat az újratáplálást követő 1 órás mérési ablakon belül.
A fluxusértékelés nélkül csupán az LC3B-II/LC3B-I arányra vagy a p62 mennyiségére támaszkodó vizsgálatok értelmezési korlátokba ütköznek. Vendelbo és mtsai., valamint Bak és mtsai. egyaránt emelkedett LC3B-II-t és ezzel párhuzamosan emelkedett p62-szintet találtak a 72 órás böjt során [5, 6]; a szerzők elismerték, hogy ezen mintázatok nem teszik lehetővé a fluxus egyértelmű meghatározását [5, 6]. Mindkét marker egyidejű emelkedése a fokozott fluxus helyett a károsodott lebomlás miatti autofagoszóma-akkumulációt vagy a stressz során fellépő fokozott p62-szintézist is tükrözheti. Ezen kétértelmű eredményeket kisebb súllyal kell figyelembe venni, mint a közvetlen fluxusméréseket a böjt autofágiára gyakorolt hatásának értékelésekor.
Szöverspecifikus válaszok és biológiai kompartmentek
A különböző szövetek eltérő autofágiás választ mutatnak a böjtre, ami magyarázatot ad a látszólag ellentmondó eredményekre. Van Dyck és mtsai. azon következtetése, miszerint a vérminták nem feltétlenül tükrözik a szövetszintű autofágiát [9], összhangban van a kompartmentspecifikus válaszokra vonatkozó, egyre gyarapodó bizonyítékokkal. A vázizomzatban végzett vizsgálatok (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 és 2017) következetesen kimutatták az autofágia útvonal komponenseinek aktiválódását, beleértve a csökkent mTOR-szignalizációt [5] és a fokozott ULK1-expressziót [6], még akkor is, ha a fluxusmérések nem voltak egyértelműek. Ezzel szemben a keringő vérsejtekben autofágiát mérő vizsgálatok (Van Dyck, Singh és mtsai., Kröpfl) vagy nem mutattak ki változást [3, 4, 9], vagy sejttípus-specifikus, kizárólag bizonyos leukocita-alszettekre korlátozódó válaszokat találtak [10].
Kröpfl és mtsai. azon megfigyelése, miszerint a böjt növelte az autofág monociták, de nem a limfociták arányát, míg a testmozgás az autofág limfociták, de nem a monociták arányát emelte [10], rámutat arra, hogy még a véren belül is eltérően reagálnak a különböző sejttípusok a metabolikus stresszorokra. Pietrocola és mtsai. a böjtölő önkéntesek leukocita-szubpopulációi közül kizárólag a neutrofilekben figyeltek meg autofágia-aktivációt [2]. Ezek a szövet- és sejttípus-specifikus válaszok arra utalnak, hogy a böjt preferenciálisan a metabolikusan aktív szövetekben, például az izomban aktiválja az autofágiát, míg a vérsejtek – különösen a limfociták – kevésbé lehetnek érzékenyek a böjt által indukált autofágiára.
Időbeli dinamika és a mérés időzítése
A mérések időzítése a böjthöz és az újratápláláshoz viszonyítva alapvetően befolyásolja a detektált autofágiás változásokat. Chen és mtsai. a leukociták autofágiáját 12 órás éjszakai böjt után és a reggeli után 2 órával is megmérték [11], és megállapították, hogy a böjt egészséges alanyoknál autofágia-aktivációt indukált [11]. Singh és mtsai. ugyanakkor a PBMC-ket csupán 1 órával a 12 órás böjtöt követő magas fehérjetartalmú étkezés után mérték, és nem találtak fluxusváltozást [3, 4], megjegyezve, hogy az 1 órás mintavétel nem feltétlenül volt optimális [4]. Az újratáplálás valószínűleg elnyomja az autofágiát az mTOR reaktivációján keresztül, és e szuppresszió kinetikája szövetenként és tápanyag-összetételenként változhat.
A tartós böjtöt (72 órától 4 napig) vizsgáló tanulmányok a böjt végén, közvetlen újratáplálás nélkül mérték az autofágiát [2, 5, 6], rögzítve a maximális autofágia-aktivációt. Espinoza és mtsai. egyedülálló módon a böjtöt utánzó étrend alatt (4. és 6. nap), valamint az újratáplálás után 48 órával (8. nap) mérték az autofágiát [1], megfigyelve, hogy a ProLon csoportban a fokozott fluxus perzisztenciára utaló tendenciát mutatott az újratáplálást követően [1]. Ez arra utal, hogy az autofágia aktivációja az újratápláláskor nem feltétlenül fordul vissza azonnal, mindazonáltal a 48 órás mérés már korai újbóli szuppressziót tükrözhet. A testmozgással kapcsolatos vizsgálatok (Schwalm 2015 és 2017) az izombiopsziákat közvetlenül és 1 órával a testmozgás után értékelték [12, 13], olyan akut válaszokat rögzítve, amelyek eltérnek a krónikus böjt adaptációitól.
Dózis-válasz összefüggés: A böjt időtartama és az autofágia mértéke
Kirajzolódik egy dózis-válasz összefüggés, amely szerint a hosszabb böjtidőtartamok egyértelműbb autofágia-aktivációt mutatnak. A négynapos teljes böjt (Pietrocola és mtsai.) és az 5 napos böjtöt utánzó étrend (Espinoza és mtsai.) mérhető fluxusnövekedést igazolt [1, 2]. A 72 órás böjt (Vendelbo, Bak) az autofágia útvonal aktivációját mutatta az mTOR gátlása és az ULK1 felülszabályozása révén [5, 6], még ha a fluxus megítélése kétértelmű is maradt. A 12–15 órás éjszakai böjtöket vizsgáló tanulmányok változatos eredményeket hoztak: Chen és mtsai. aktivációt találtak egészséges alanyoknál [11], Singh és mtsai. viszont nem találtak fluxusváltozást az újratáplálás utáni mérés során [3, 4], Van Dyck és mtsai. pedig a 12 órás böjtöt elégtelennek találták a vér autofágia markereinek módosításához [9].
A napi időszakos táplálkozás (6–8 órás időablakok) több nap elteltével mérsékelt hatást mutatott. Jamshed és mtsai. 22%-kal emelkedett LC3A-expressziót találtak a 6 órás étkezési ablakok 4 napos alkalmazását követően [7], míg Karahan és mtsai. emelkedett ATG-5-öt észleltek a 16:8 időszakos táplálkozás 8 hete után [8]. Ezen vizsgálatok kumulatív expozíciója (Jamshed esetében összesen 28 óra böjt 4 nap alatt; Karahan esetében 672 óra 8 hét alatt) arra utal, hogy az ismétlődő napi böjtciklusok eltérő autofágiás mintázatokat eredményezhetnek, mint az egyszeri tartós böjtök.
A metabolikus kontextus modulációja
A böjt alatti metabolikus állapot modulálja az autofágiás válaszokat. A megemelkedett ketontestekről (β-hydroxybutyrate) beszámoló tanulmányok egyidejű autofágia-aktivációt mutattak: Jamshed és mtsai. emelkedett reggeli ketonszinteket találtak LC3A-felülszabályozással párhuzamosan [7], Van Dyck és mtsai. emelkedett β-hydroxybutyrate-szintet mutattak ki a böjt 4. órájától kezdve metabolikus böjtválasz kíséretében [9], Espinoza és mtsai. pedig emelkedett ketonszinteket észleltek a fokozott autofágiás fluxus mellett a böjtöt utánzó étrend csoportban [1]. A ketonok biomarkerként szolgálhatnak az autofágia aktivációjához szükséges metabolikus eltolódás jelzésére.
Schwalm és mtsai. (2015) kimutatták, hogy az edzésintenzitás AMPK-dependens útvonalakon keresztül aktiválja az autofágiát, a böjttől függetlenül [12]. A nagy intenzitású testmozgás növelte az AMPKα foszforilációját és az autofágiás fluxust, függetlenül a táplált vagy éhezett állapottól [12], ami arra utal, hogy az AMPK-aktiváció – akár az edzés alatti energiadepléció, akár a böjt alatti tápanyaghiány révén – közös mechanizmust képvisel. Ez a mechanisztikus konvergencia magyarázza, hogy a testmozgás és a böjt a különböző kiváltó tényezők ellenére miért aktiválhatja az autofágiát közös jelátviteli útvonalakon keresztül.
Betegségállapot és kiindulási autofágiás kapacitás
Chen és mtsai. azon megfigyelése, miszerint a krónikus vesebetegségben szenvedő páciensek nem tudták aktiválni az autofágiát az éjszakai böjt során, míg az egészséges kontrollok kifejezett aktivációt mutattak [11], rámutat arra, hogy a betegség megszüntetheti a böjt által indukált autofágiát. Hasonlóképpen, Van Dyck és mtsai. kritikusan súlyos állapotú, ICU-ban kezelt betegeket vizsgáltak, akik a metabolikus böjtválasz ellenére minimális változást mutattak az autofágia markerek tekintetében [9]. Ez arra utal, hogy a súlyos betegség rontja az autofágia indukciójának celluláris kapacitását, potenciálisan a gyulladás, az oxidatív stressz vagy a metabolikus diszfunkció révén. Bak és mtsai. úgy találták, hogy az elhízott alanyok zsírszövetében alacsonyabb volt az autofágiához kapcsolódó fehérjék expressziója a magasabb teljes lipolízis ellenére [6], ami azt jelzi, hogy az obezitás tompíthatja a szövetszintű autofágiás válaszokat még akkor is, ha a teljes test metabolizmusa reagál a böjtre.
A vizsgálatok minőségével kapcsolatos megfontolások
A randomizált, keresztezett elrendezésű vizsgálatok, amelyekben a résztvevők saját kontrolljukként szolgálnak (Jamshed, Schwalm 2015 és 2017, Vendelbo, Bak), minimalizálják az egyének közötti variabilitást, és erősebb bizonyítékot szolgáltatnak, mint az egykarú pre-poszt vizsgálatok (Singh 2024 és 2025, Tkhakushinov) vagy az eset-kontroll elrendezések (Chen) [3–7, 11–14]. Mindazonáltal még a jól megtervezett, statikus markereket alkalmazó keresztezett vizsgálatok is értelmezési korlátokba ütköznek a fluxust lizoszomális inhibitorokkal mérő kutatásokhoz képest. Az Espinoza és mtsai. által végzett randomizált vizsgálat – a kis mintanagyság és az iparági szponzoráció ellenére (bár a finanszírozók nem vettek részt a lebonyolításban és az elemzésben) [1] – kiváló minőségű fluxusadatokat szolgáltat validált módszertan alkalmazásával.
Integráció és klinikai következmények
E tényezők szintetizálása alapján a bizonyítékok arra utalnak, hogy a többnapos böjt (≥72 óra) vagy a böjtöt utánzó étrend aktiválja az autofágiát a metabolikusan aktív szövetekben, különösen a vázizomzatban, és megfelelő módszerekkel mérve kimutatható fluxusnövekedést eredményez. Ez az aktiváció megfelelő időtartamot igényel az olyan metabolikus eltolódások kiváltásához, mint a ketogenezis és a jelentős mTOR-szuppresszió. A rövidebb napi böjtidőszakok (12–15 óra) inkonzisztens autofágiás hatásokat mutatnak, ami valószínűleg az újratápláláshoz viszonyított mérési időzítésnek, a vizsgált szövetnek, valamint a metabolikus flexibilitás egyéni variációinak tulajdonítható. A vérsejtek – különösen a limfociták – kevésbé tűnnek érzékenynek a böjt által indukált autofágiára, mint az izomzat vagy bizonyos monocita-populációk. A betegségállapotok, beleértve a krónikus vesebetegséget és a kritikus állapotot, megszüntethetik vagy lényegesen tompíthatják a böjtre adott autofágiás válaszokat.
Az autofágiát validált fluxus-esszékkel mérő humán vizsgálatok száma továbbra is csekély, ami korlátozza az autofágia indukciójára szolgáló optimális böjtprotokollokra vonatkozó végleges következtetések levonását. A robusztus autofágia-aktivációt mutató preklinikai modellek és a mérsékelt vagy hiányzó változásokat jelző humán vizsgálatok közötti eltérés az autofágia szabályozásának fajok közötti különbségeire utal, vagy a jelenlegi humán méréstechnikai módszerek korlátait emeli ki. A jövőbeli kutatások standardizált fluxusmérési protokollokat, szövetspecifikus értékeléseket, valamint a böjt- és újratáplálási ciklusokhoz viszonyított mérési időzítés gondos megválasztását teszik szükségessé.
