La adulți, ce dovezi directe demonstrează că alimentația restricționată în timp, postul intermitent, postul prelungit sau realimentarea ulterioară modifică autofagia sau fluxul autofagic în țesuturile sau celulele umane și cât de solide sunt aceste dovezi?
Măsurarea directă a fluxului autofagic la om indică faptul că postul de mai multe zile (3-5 zile) activează autofagia în țesuturile active metabolic, precum mușchiul scheletic și populațiile specifice de celule imune, însă alimentația zilnică restricționată în timp și postul nocturn generează efecte inconsistente sau minime, care variază substanțial în funcție de tipul de țesut, metoda de măsurare și starea individuală de sănătate, cele mai solide dovezi provenind din studiile care utilizează inhibitori lizozomali pentru a măsura fluxul, mai degrabă decât abundența markerilor statici.
Rezumat
Paisprezece studii care au evaluat răspunsurile autofagiei la intervențiile de post la adulți relevă o calitate eterogenă a dovezilor și răspunsuri specifice fiecărui țesut. Studiile care utilizează teste validate ale fluxului autofagic cu inhibitori lizozomali oferă cele mai solide dovezi: o dietă de 5 zile care mimează postul a amplificat fluxul autofagic în celulele mononucleare din sângele periferic comparativ cu martorii (p=0.0191) [1], iar postul complet de 4 zile a activat fluxul în neutrofile atunci când a fost măsurat adecvat [2]. În schimb, postul nocturn de 12 ore urmat de realimentare nu a modificat fluxul în două studii pe 42 de adulți sănătoși [3, 4]. Postul prelungit (72 de ore) a activat constant componentele căii autofagice în mușchiul scheletic, inclusiv o scădere de ~50% a fosforilării mTOR [5] și o creștere a expresiei ULK1 [6], deși măsurătorile markerilor statici care indică creșteri simultane ale LC3B-II și p62 au împiedicat determinarea definitivă a fluxului [5, 6]. Alimentația zilnică cu restricție de timp (ferestre de 6-8 ore) a produs efecte modeste după 4 zile până la 8 săptămâni, crescând expresia LC3A cu 22% [7] și nivelurile de ATG-5 [8]. Au fost evidențiate răspunsuri specifice de țesut, markerii autofagiei sanguine fiind în mare măsură neafectați de postul de 12 ore la pacienții în stare critică și la martorii sănătoși [9], în timp ce postul a crescut monocitele autofagice, dar nu și limfocitele [10]. Boala cronică de rinichi a anulat activarea autofagiei observată la subiecții sănătoși în timpul postului nocturn (raport γLC3 0.92 vs 1.78, p<0.0001) [11]. Intensitatea efortului fizic s-a dovedit mai semnificativă decât starea de post în activarea autofagiei din mușchiul scheletic prin căi dependente de AMPK [12]. Dovezile sugerează că postul de mai multe zile activează autofagia în țesuturile active metabolic atunci când este evaluată prin metode validate de flux, în timp ce perioadele zilnice mai scurte de post prezintă efecte inconsistente, care variază în funcție de tipul de țesut, momentul măsurării și capacitatea metabolică individuală.
Diagramă de flux
Căutarea literaturii de specialitate
Corpusul PubMed
Am efectuat o căutare după cuvinte-cheie în corpusul PubMed.
(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
Căutarea a returnat un total de 300 de rezultate din PubMed.
Corpusul Elicit
Am efectuat o căutare semantică în peste 138 de milioane de lucrări academice din motorul de căutare Elicit, care include integral Semantic Scholar și OpenAlex.
Am rulat următoarele interogări:
- "human fasting skeletal muscle blood leukocyte PBMC autophagy LC3 p62"
- "prolonged fasting refeeding human autophagy autophagic flux biomarker study"
Căutările au returnat un total de 600 de rezultate din Elicit.
Am selectat 794 de lucrări cele mai relevante pentru interogare în vederea screeningului.
Screening
Screeningul rezumatelor
Am inclus sursele pe baza rezumatelor acestora care au îndeplinit următoarele criterii:
- Adulți umani: Titlul sau rezumatul raportează un studiu realizat pe adulți umani (cu vârsta de 18 ani sau peste) sau pe o cohortă umană cu vârstă mixtă care poate include în mod plauzibil adulți?
- Studiu primar finalizat: Este acesta un raport primar al unui studiu uman finalizat, și nu o recenzie, un protocol, o lucrare metodologică de design, un editorial, o erată sau un rezumat de conferință?
- Expunere la postul alimentar (fasting): Titlul sau rezumatul evaluează o expunere definită la fasting, alimentație/hrănire cu restricție de timp (time-restricted eating/feeding), post intermitent, post în zile alternative sau realimentare post-fasting?
- Rezultat asociat autofagiei: Titlul sau rezumatul menționează măsurarea autofagiei, a fluxului autofagic sau a unui marker molecular/celular asociat autofagiei?
Lucrările care nu au îndeplinit oricare dintre criteriile stricte au fost excluse automat. Pentru lucrările rămase, am analizat toate întrebările de screening în ansamblu și am formulat o evaluare holistică privind includerea fiecărei lucrări.
36 de lucrări au trecut de screeningul rezumatelor și au avansat la screeningul textului integral.
La screeningul rezumatelor, numărul de lucrări excluse pentru fiecare motiv principal a fost:
- Adulți umani: n = 463
- Studiu primar finalizat: n = 67
- Expunere la fasting: n = 144
- Rezultat asociat autofagiei: n = 82
- Altele / sub pragul de screening: n = 2
Screeningul textului integral
Ulterior, am examinat lucrările pe baza textului integral utilizând aceste criterii suplimentare:
- Date privind adulții umani: Includerea exclusivă a rapoartelor cu date analizabile provenite de la adulți cu vârsta de 18 ani sau peste.
- Expunere definită: Includerea exclusivă a studiilor cu o descriere suficientă a expunerii la fasting sau realimentare, inclusiv durata sau intervalul orar zilnic de alimentație.
- Măsurare directă a autofagiei: Includerea exclusivă a studiilor care măsoară direct autofagia sau fluxul autofagic într-o probă biologică umană, utilizând cel puțin un marker molecular, proteic, imagistic sau lizozomal/autofagozomal. Excluderea studiilor care prezintă exclusiv rezultate metabolice, inflamatorii, de longevitate sau clinice.
- Raport primar finalizat: Includerea exclusivă a rapoartelor de cercetare primară finalizate, cu rezultate, excluzând recenziile, protocoalele, articolele narative și rezumatele de conferință.
Lucrările care nu au îndeplinit oricare dintre criteriile stricte au fost excluse automat. Pentru lucrările rămase, am analizat toate întrebările de screening în ansamblu și am formulat o evaluare holistică privind includerea fiecărei lucrări în analiza finală.
14 lucrări au trecut de screeningul textului integral și au avansat la extracția datelor.
La screeningul textului integral, numărul de lucrări excluse pentru fiecare motiv principal a fost:
- Date privind adulții umani: n = 1
- Expunere definită: n = 1
- Măsurare directă a autofagiei: n = 4
- Lipsă text integral: n = 16
Extracția datelor
Am solicitat unui model lingvistic de mari dimensiuni (LLM) să extragă fiecare coloană de date de mai jos din fiecare lucrare. Am furnizat modelului instrucțiunile de extracție prezentate mai jos pentru fiecare coloană.
- Identitatea și designul studiului: Extrageți citarea, țara (dacă este raportată), designul (randomizat, crossover, alimentație controlată, prospectiv mecanicist sau altele), dimensiunea eșantionului analizat și caracteristicile populației.
- Expunerea și comparatorul: Extrageți cu precizie regimul de fasting: intervalul orar zilnic de alimentație, durata fastingului, aportul energetic permis, numărul de cicluri/zile, instrucțiunile privind activitatea fizică și comparatorul sau valorile inițiale (baseline).
- Proba biologică și temporizarea: Extrageți tipul de probă/țesut/celulă, temporizarea recoltării în raport cu ultimul aport caloric și cu realimentarea, precum și dacă a existat o prelevare repetată intraindividuală.
- Măsurarea autofagiei și interpretabilitatea: Extrageți fiecare test/marker asociat autofagiei, dacă acesta evaluează fluxul versus un marker surogat de abundență/expresie statică, direcția modificării și limitările metodei specificate de autori.
- Rezultate primare privind autofagia: Extrageți rezultatele numerice acolo unde sunt disponibile, incertitudinea/testul statistic și concluzia autorilor cu privire la autofagie.
- Contextul metabolic și siguranța: Extrageți corpii cetonici, glicemia, insulina, variația greutății, evenimentele adverse și întreruperile tratamentului/studiului numai dacă sunt raportate.
- Semnale privind riscul de eroare sistematică (risk of bias): Extrageți caracteristicile de design relevante pentru bias: alocare/randomizare, control/comparator, orbirea evaluatorilor pentru rezultatele de laborator, date lipsă, pre-specificare și conflicte de interese.
Rezultate
Caracteristicile studiilor incluse
Au fost incluse paisprezece studii care au evaluat autofagia ca răspuns la postul alimentar sau la alimentația cu restricție de timp. Textele integrale au fost recuperate pentru toate studiile. Dimensiunile eșantioanelor au variat între 7 și 70 de participanți, majoritatea studiilor implicând adulți sănătoși. Studiile au fost efectuate în principal în Europa (Belgia, Danemarca) și Statele Unite ale Americii, cu studii suplimentare din Taiwan și Rusia. Modelele de studiu au inclus studii clinice randomizate de tip crossover, studii de alimentație controlată și studii mecaniciste prospective.
| Studiu | Text integral recuperat? | Țară | Design | Dimensiunea eșantionului | Populație | Regim de post | Probă/țesut | Principalul rezultat privind autofagia |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed et al., 2019 [7] | Da | Statele Unite ale Americii [7] | Crossover randomizat cu alimentație controlată [7] | 11 [7] | Adulți în general sănătoși cu vârste cuprinse între 20 și 45 de ani, BMI 25.0-35.0 kg/m² [7] | eTRF: fereastră de alimentație 8am-2pm (6h) vs control 8am-8pm (12h), 4 zile [7] | Sânge integral [7] | Creșterea expresiei LC3A cu 22% dimineața (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm et al., 2017 [13] | Da | Belgia [13] | Crossover randomizat cu alimentație controlată și exercițiu fizic [13] | 7 [13] | Atleți antrenați, vârstă 24±1 ani, V˙O2peak 64.5±1.7 mL/min/kg [13] | Post nocturn de 8h, doar apă vs stare postprandială cu mic dejun și băutură cu carbohidrați în timpul a 2h de ciclism [13] | Mușchiul vastus lateralis [13] | Mitofagia nu a fost activată în timpul sau imediat după efortul fizic; raportul LC3bII/LC3bI a scăzut post-exercițiu în stare ajeun (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola et al., 2017 [2] | Da | Nemenționat [2] | Mecanicist prospectiv [2] | 9 [2] | Indivizi sănătoși, vârstă 24-54, BMI 20-25 [2] | Dietă zero calorii (doar apă, ceai, cafea) timp de 4 zile [2] | Leucocite [2] | Activarea autofagiei a fost detectabilă în neutrofile după cultură ex vivo cu leupeptină; reducere marcată a acetilării lizinei din proteine [2] |
| M. Vendelbo et al., 2014 [5] | Da | Danemarca [5] | Crossover randomizat [5] | 8 [5] | Voluntari bărbați sănătoși, vârstă 26-64 ani, BMI 23.8 kg/m² [5] | Post de 72h cu permisiunea apei de la robinet vs post nocturn [5] | Mușchi scheletic (vastus lateralis) [5] | LC3B-II a crescut cu ~30%; p62 a crescut cu ~10%, complicând interpretarea fluxului; fosforilarea mTOR a scăzut cu ~50% [5] |
| C. Schwalm et al., 2015 [12] | Da | Belgia [12] | Crossover randomizat cu alimentație controlată și exercițiu fizic [12] | 23 [12] | Atleți bine antrenați [12] | Post nocturn de 8h vs stare postprandială în timpul a 2h de ciclism la 55% sau 70% din VO2 peak [12] | Mușchiul vastus lateralis [12] | Intensitatea efortului fizic a fost mai semnificativă decât dieta; exercițiul de intensitate ridicată a crescut fluxul autofagic (scăderea LC3bII și a p62/SQSTM1); asociat cu o activitate crescută a AMPKα [12] |
| J. Kröpfl et al., 2022 [10] | Da | Nespecificat [10] | Mecanicist prospectiv cu măsurători repetate [10] | 8 [10] | Adulți sănătoși [10] | Post de 14-15h vs mic dejun standardizat [10] | Sânge periferic (limfocite și monocite) [10] | Postul a crescut concentrațiile de monocite autofagice (p=0.026); efortul a crescut concentrațiile de limfocite autofagice (p=0.043); corelație negativă între LC3BII/I și numărul de celule autofagice (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza et al., 2025 [1] | Da | Statele Unite ale Americii [1] | Studiu clinic randomizat [1] | 30 [1] | Adulți sănătoși cu vârste cuprinse între 25 și 65 de ani, vârsta medie 49.1±11.8 ani [1] | Dietă ce mimează postul: 1100 kcal ziua 1, 700-800 kcal zilele 2-5, apoi realimentare [1] | Celule mononucleare din sângele periferic (PBMC) [1] | FMD a amplificat fluxul autofagic prin creșterea degradării autofagice; grupul de control a prezentat un raport LC3B-II/LC3B-I mai mare decât grupurile FMD (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak et al., 2016 [6] | Da | Danemarca [6] | Crossover randomizat [6] | 18 [6] | Nouă bărbați normoponderali (BMI 19-23) și nouă bărbați obezi (BMI 32-40), cu vârste cuprinse între 20 și 35 de ani [6] | Post de 12h vs post de 72h [6] | Mușchi (vastus lateralis) și țesut adipos [6] | Nivelurile de ARNm și proteine ULK1 au crescut în urma postului de 72h; raportul ULK1 p-Ser 757/ULK1 total a scăzut; ARNm și proteina p62 au crescut, complicând interpretarea fluxului [6] |
| Sanjna Singh et al., 2025 [3] | Da | Nemenționat [3] | Studiu cu un singur braț pre-post [3] | 42 [3] | Indivizi sănătoși [3] | Post nocturn de 12h urmat de o masă bogată în proteine [3] | Celule mononucleare din sângele periferic [3] | Nicio modificare a fluxului autofagic între postul nocturn și 1h post-masă bogată în proteine; dimorfism sexual, femeile având un flux mai mare decât bărbații (p=0.0031) [3] |
| S. Singh et al., 2024 [4] | Da | Nemenționat [4] | Studiu cu un singur braț pre-post [4] | 42 [4] | Indivizi sănătoși [4] | Post nocturn de 12h urmat de o masă bogată în proteine [4] | Celule mononucleare din sângele periferic [4] | Nicio modificare a fluxului autofagic între starea ajeun și starea postprandială [4] |
| Wei-Ting Chen et al., 2013 [11] | Da | Taiwan [11] | Studiu prospectiv caz-control [11] | 90 [11] | 60 de pacienți cu CKD în stadiul 5 și 30 de martori sănătoși împerecheați după vârstă și sex, cu vârste între 20 și 79 de ani [11] | Post nocturn (12h) urmat de mic dejun [11] | Leucocite [11] | Postul nocturn a indus autofagia la subiecții sănătoși (raport γLC3 1.78), dar nu și la pacienții cu CKD (raport γLC3 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck et al., 2020 [9] | Da | Belgia [9] | Studiu pilot crossover randomizat [9] | 70 [9] | Pacienți adulți în stare critică prelungită (≥18 ani) dependenți de suport respirator mecanic și hemodinamic [9] | Alimentație de 12h vs post de 12h, alternate în ziua 8±1 [9] | Sânge integral și leucocite izolate [9] | Markerii de autofagie din probele de sânge au fost în mare măsură neafectați de post; autorii concluzionează că probele de sânge ar putea să nu reflecte autofagia din alte țesuturi [9] |
| Tugce Ozlu Karahan et al., 2025 [8] | Da | Turcia (dedus) [8] | Studiu clinic randomizat controlat [8] | 48 [8] | Adulți supraponderali sau obezi cu MAFLD, cu vârste între 18 și 65 de ani, BMI ≥25 kg/m² [8] | Dietă cu restricție energetică (22-25 kcal/kg/zi) vs dietă cu restricție energetică + de timp (model 16:8, 10:00-12:00am până la 6:00-8:00pm) [8] | Sânge (markeri serici) [8] | Nivelurile ATG-5 au crescut în grupul cu dietă restricționată energetic + temporal (de la 0.74 la 0.95 ng/mL, p=0.03); corelație pozitivă între FGF-21 seric și ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov & S. Lysenkov, 2022 [14] | Da | Rusia [14] | Alimentație controlată cu privare parțială de alimente [14] | 20 [14] | Bărbați împărțiți în trei grupe de vârstă: tineri (18-44 ani), vârstă medie (45-60 ani) și vârstnici (61-75 ani) [14] | Privare parțială de hrană (800-120 kcal pe zi) timp de 12 zile [14] | Sânge [14] | Vârsta este principalul factor care influențează activitatea autofagică; activitatea autofagică scade odată cu vârsta [14] |
Studiile au examinat regimuri de post diverse, de la post nocturn de 8 ore până la post complet de 4 zile, cu măsurători efectuate în diferite țesuturi, inclusiv mușchi scheletic, celule sanguine și celule mononucleare din sângele periferic. Majoritatea studiilor au utilizat designuri de tip crossover în care participanții au servit drept proprii martori, cu măsurători înainte și după intervențiile de post.
Metode de măsurare a autofagiei și interpretabilitate
Studiile au utilizat metode eterogene de analiză, cu o capacitate variabilă de a distinge fluxul autofagic de abundența statică a markerilor. Procesarea LC3 (microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3) a fost cel mai frecvent raportat marker, evaluat prin rapoartele LC3B-II/LC3B-I [1, 5, 10, 13], lipidarea LC3 [2] sau expresia genică a LC3A/LC3B [7]. Markerii suplimentari au inclus p62/SQSTM1 (sequestosome 1) [5, 12, 13], fosforilarea ULK1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1) [5, 6, 12], proteinele ATG (autophagy-related) [8], Beclin-1 [8, 11, 14] și semnalizarea mTOR (mechanistic target of rapamycin) [5].
Au reieșit distincții metodologice critice privind măsurătorile de flux versus cele statice. Câteva studii au măsurat fluxul autofagic utilizând inhibitori lizozomali: Espinoza et al. au tratat PBMC cu clorochină ex vivo, măsurând acumularea de LC3B-II ca indicator validat de flux [1]. În mod similar, Pietrocola et al. au injectat leupeptină înainte de recoltarea de sânge la șoareci și au cultivat leucocite umane ex vivo cu leupeptină, constatând că activarea autofagiei este detectabilă doar în prezența inhibării proteazelor [2]. Singh et al. 2024 și 2025 au adăugat inhibitori lizozomali direct în sângele integral, cuantificând acumularea de LC3B-II prin ELISA ca măsură de flux relevantă din punct de vedere fiziologic [3, 4]. În contrast, majoritatea studiilor au măsurat abundența statică a markerilor de autofagie fără evaluarea fluxului, ceea ce generează dificultăți de interpretare.
Raportul LC3B-II/LC3B-I exemplifică această limitare. Deși este utilizat în mod frecvent ca indicator al autofagiei, un nivel crescut de LC3B-II poate reflecta fie o formare crescută a autofagozomilor, fie o degradare deficitară a acestora [5]. Vendelbo et al. au constatat că LC3B-II a crescut cu ~30% în timpul postului de 72 de ore, dar p62 a crescut de asemenea cu ~10%, complicând interpretarea, deoarece p62 este de regulă degradat în timpul autofagiei [5]. Autorii au menționat că nu au putut determina cu certitudine fluxul autofagic pe baza acestor markeri contradictorii [5]. Bak et al. au raportat tipare similare: ULK1 a crescut, iar fosforilarea sa inhibitorie a scăzut în condiții de post, sugerând activarea autofagiei, totuși ARNm și proteina p62 au înregistrat de asemenea creșteri [6]. Ambele studii au recunoscut că aceste date nu măsoară direct fluxul [5, 6].
Studiile care au utilizat markeri complementari au furnizat dovezi mai solide. Schwalm et al. 2015 au măsurat fosforilarea ULK1, raportul LC3bII/I, proteina p62/SQSTM1 și expresia genelor asociate autofagiei, constatând o scădere a LC3bII și p62 după efort fizic de mare intensitate, ceea ce indică o creștere a fluxului [12]. Nivelurile scăzute ale ambilor markeri, mai degrabă decât ale unuia singur, au demonstrat într-un mod mai convingător degradarea autofagică. În mod similar, Kröpfl et al. au combinat citometria în flux pentru celulele LC3B-pozitive cu tehnica Western blotting pentru rapoartele LC3BII/I, deși au constatat o corelație negativă între aceste măsurători în monocite [10], ceea ce sugerează o reglare complexă care nu este reflectată pe deplin de markeri individuali.
Numeroase studii au evidențiat răspunsuri autofagice specifice de țesut. Van Dyck et al. au constatat că markerii de autofagie din probele de sânge au fost în mare măsură neafectați de un post de 12 ore la pacienții în stare critică și la martorii sănătoși, determinându-i pe autori să concluzioneze că sângele ar putea să nu reflecte autofagia din alte țesuturi [9]. Kröpfl et al. au observat răspunsuri diferențiate în limfocite comparativ cu monocitele: postul a crescut concentrațiile de monocite autofagice, dar nu și pe cele de limfocite, în timp ce efortul fizic a crescut limfocitele autofagice, dar nu și monocitele [10]. Chen et al. au demonstrat că postul nocturn a activat autofagia în leucocitele subiecților sănătoși, dar nu și la pacienții cu boală cronică de rinichi [11], indicând faptul că starea de boală poate suprima răspunsurile autofagice tipice.
Limitările declarate de autori au recunoscut aceste provocări metodologice de măsurare. Mai multe studii au subliniat că expresia genică ar putea să nu reflecte nivelurile proteice sau activitatea funcțională [7], punctele unice de măsurare în timp pot omite modificările dinamice [4], iar autofagia din sânge ar putea să nu fie reprezentativă pentru răspunsurile din țesuturile active metabolic, cum ar fi ficatul sau mușchii [4, 9]. Espinoza et al. au menționat ca limitări dimensiunea redusă a eșantionului și perioada scurtă de evaluare [1], în timp ce Karahan et al. au remarcat că evaluarea exclusivă a ATG-5 și Beclin-1, fără evaluarea p62/SQSTM1, a limitat interpretarea fluxului autofagic [8].
Rezultatele privind autofagia în funcție de expunerea la post
Alimentația cu restricție de timp (ferestre zilnice de alimentație)
Două studii au evaluat alimentația zilnică cu restricție de timp cu ferestre de alimentație de 6-8 ore. Jamshed et al. au constatat că alimentația timpurie cu restricție de timp (eTRF; 8am-2pm, fereastră de 6 ore) a crescut expresia genică a LC3A cu 22% dimineața comparativ cu o fereastră de control de 12 ore (8am-8pm), cu p=0.001 [7]. Această creștere a avut loc în celulele din sângele integral după 4 zile de eTRF [7]. Cu toate acestea, LC3A este un marker static de expresie genică și nu o măsură directă a fluxului [7], iar autorii au remarcat că expresia genică ar putea să nu reflecte nivelurile de proteine [7]. Contextul metabolic a inclus scăderea nivelului de glucoză pe 24 de ore cu 4±1 mg/dL (p=0.0003) și creșterea corpilor cetonici matinali cu 0.03±0.01 mM (p=0.009) [7].
Karahan et al. au comparat restricția calorică simplă cu restricția calorică asociată alimentației cu restricție de timp 16:8 (fereastră de alimentație 10am-8pm) la 48 de adulți cu boală hepatică steatozică asociată disfuncției metabolice [8]. Nivelurile ATG-5 au crescut semnificativ doar în grupul cu restricție de timp după 8 săptămâni, de la 0.74 la 0.95 ng/mL (p=0.03) [8], observându-se o corelație pozitivă între FGF-21 seric și ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8]. ATG-5 reprezintă un marker seric static [8], iar studiul a recunoscut limitările în evaluarea fluxului în absența analizei p62/SQSTM1 [8]. Ambele grupuri au prezentat scădere ponderală și o îmbunătățire a markerilor metabolici, inclusiv reducerea glicemiei ajeun și a enzimelor hepatice [8].
Postul intermitent și postul nocturn
Studiile privind postul nocturn de 8-15 ore au evidențiat răspunsuri autofagice specifice țesuturilor și dependente de context. Chen et al. au demonstrat că postul nocturn de 12 ore a indus activarea autofagiei la subiecții sănătoși, indicată de conversia LC3-I în LC3-II (raport γLC3 1.78) și de creșterea mRNA Atg5 și Beclin-1 [11]. Acest răspuns a fost absent la pacienții cu boală cronică de rinichi (raport γLC3 0.92-1.22, p<0.0001) [11], iar hemodializa nu a restabilit activarea autofagiei [11]. Măsurătorile au fost efectuate pe leucocite prelevate după postul nocturn și la 2 ore după micul dejun [11].
Două studii realizate de Singh et al. au evaluat dacă o masă bogată în proteine după un post nocturn de 12 ore a modificat autofagia la 42 de adulți sănătoși. Utilizând o metodă ELISA potențată de inhibitori lizozomali pentru a măsura fluxul autofagic în PBMCs [3, 4], ambele studii nu au identificat nicio modificare a fluxului între starea de post și intervalul de 1 oră după consumul mesei [3, 4]. Autorii au remarcat că aceste rezultate contestă ipotezele conform cărora intervențiile nutriționale acute modifică autofagia la om [4] și au sugerat că prelevarea probelor la 1 oră postprandial ar fi putut să nu reprezinte momentul optim [4]. De remarcat, femeile au prezentat un flux autofagic mai ridicat decât bărbații (p=0.0031) [3], reprezentând un dimorfism sexual independent de intervenția nutrițională.
Schwalm et al. 2017 au analizat postul nocturn de 8 ore combinat cu 2 ore de ciclism de mare intensitate la 7 sportivi antrenați [13]. În mușchiul vastus lateralis, raportul LC3bII/LC3bI a scăzut post-exercițiu doar în starea de post (p=0.019) [13], în timp ce LC3bII mitocondrial și p62/SQSTM1 au rămas neschimbate [13]. Autorii au concluzionat că mitofagia nu a fost activată în timpul sau imediat după efort, indiferent de starea nutrițională, deși celulele musculare în stare hrănită păreau să pregătească mitocondriile pentru degradare la momente ulterioare [13].
Kröpfl et al. au constatat că postul de 14-15 ore a crescut concentrațiile de monocite autofagice circulante (p=0.026), dar nu și pe cele de limfocite, comparativ cu o stare hrănită cu mic dejun standardizat [10]. În schimb, exercițiul fizic acut a crescut concentrațiile de limfocite autofagice (p=0.043), dar nu și pe cele de monocite [10]. Analiza Western blot a arătat că rapoartele LC3BII/I mai ridicate s-au corelat negativ cu numărul de celule autofagice (r=-0.74, p=0.02) [10], sugerând o reglare complexă în care creșterea autofagiei la nivel proteic s-a asociat cu un număr mai redus de celule autofagice în circulație [10].
Postul prelungit (24+ ore)
Studiile privind postul de la 72 de ore până la 4 zile au oferit dovezi ale activării căii autofagiei, prezentând însă provocări persistente de interpretare. Vendelbo et al. au studiat 8 bărbați sănătoși pe durata unui post de 72 de ore, fiind permis doar consumul de apă [5]. În biopsiile de mușchi scheletic, expresia LC3B-II a crescut cu ~30%, dar nivelul proteinei p62 a crescut, de asemenea, cu ~10% [5]. Fosforilarea mTOR a scăzut cu ~50%, concomitent cu reducerea semnalizării din aval, inclusiv a fosforilării 4EBP1, ULK1 și rpS6 [5]. Modelele divergente ale LC3B-II și p62 au făcut problematică determinarea fluxului autofagic [5], deși reducerea semnalizării mTOR a susținut activarea căii autofagiei. Eliberarea netă musculară de fenilalanină a crescut semnificativ [5], survenind în contextul scăderii glicemiei cu 25% și al declanșării cetogenezei [5].
Bak et al. au comparat postul de 12 ore cu cel de 72 de ore la 9 bărbați tineri normoponderali și 9 bărbați tineri obezi [6]. După 72 de ore, nivelurile de ARNm și de proteină ULK1 au crescut semnificativ în țesutul muscular și adipos [6], în timp ce raportul dintre fosforilarea inhibitorie a ULK1 (Ser 757) și ULK1 total a scăzut [6], indicând o reducere a supresiei autofagiei. Cu toate acestea, nivelurile de ARNm și de proteină p62 au crescut, de asemenea [6]. Subiecții obezi au prezentat o lipoliză corporală totală crescută și rate reduse de producție a ureei, atât la nivel bazal, cât și după 72 de ore de post, compatibile cu conservarea proteinelor musculare [6]. Studiul a evidențiat limitări în exprimarea rezultatelor raportat la greutatea corporală, subestimând potențial fluxurile metabolice la subiecții obezi [6].
Pietrocola et al. au examinat postul non-caloric de 4 zile (doar apă, ceai, cafea) la 9 voluntari sănătoși [2]. Postul a provocat modificări majore în metabolomul plasmatic, dar numai alterări minore în metabolomul intracelular al leucocitelor [2]. Leucocitele au prezentat o reducere marcată a acetilării lizinei din proteine, atât în compartimentul nuclear, cât și în cel citoplasmatic [2]. Activarea autofagiei, măsurată prin lipidarea LC3B, a devenit detectabilă în neutrofile doar după cultivarea ex vivo cu leupeptină [2], indicând faptul că fluxul autofagic a avut loc, dar a necesitat inhibiție lizozomală pentru detecție [2]. Voluntarii umani au înregistrat o scădere în greutate de <2% în ciuda postului de 4 zile [2], în contrast cu scăderea în greutate de 20% la șoarecii supuși unui post de 48 de ore [2].
Diete care mimează postul și realimentarea
Espinoza et al. au realizat un studiu randomizat care a evaluat două formule de dietă ce mimează postul (FMD) comparativ cu un grup martor la 30 de adulți sănătoși cu vârste cuprinse între 25 și 65 de ani [1]. Protocolul FMD a constat în 1100 kcal în ziua 1 și 700-800 kcal în zilele 2-5, urmat de realimentare [1]. Utilizând PBMC-uri tratate cu clorochină pentru a evalua fluxul autofagic [1], grupul martor a prezentat rapoarte LC3B-II/LC3B-I mai mari decât grupurile FMD până în ziua 6 (p=0.0191) [1], indicând faptul că FMD a amplificat degradarea autofagică printr-un flux crescut [1]. Diferențe intergrup semnificative privind fluxul au apărut la finalul intervenției de 6 zile (p<0.05) [1], cu o tendință de creștere a fluxului în grupul ProLon ce a persistat timp de 48 de ore după realimentare, în ziua 8 [1]. Intervenția a redus glicemia a jeun, insulina și HOMA-IR, crescând în același timp nivelul de β-hydroxybutyrate [1], deși dimensiunea redusă a eșantionului și perioada scurtă de evaluare au limitat generalizabilitatea [1].
Van Dyck et al. au investigat dacă întreruperea aportului nutritiv timp de 12 ore ar putea iniția un răspuns metabolic de post la 70 de pacienți în stare critică prelungită [9]. Designul crossover randomizat a alternat 12 ore de nutriție adaptată la țintă cu 12 ore de post în ziua 8±1 de spitalizare în ICU [9]. Postul de 12 ore a crescut semnificativ bilirubina serică și β-hydroxybutyrate și a redus necesarul de insulină și IGF-I seric (toate p≤0.001) [9], confirmând declanșarea răspunsului metabolic de post. Cu toate acestea, markerii autofagiei din sângele integral și din leucocitele izolate au rămas în mare măsură neafectați de post, atât la pacienți, cât și la 23 de subiecți sănătoși împerecheați [9]. Autorii au concluzionat că probele de sânge ar putea să nu reflecte fidel autofagia la nivel tisular [9], în contextul în care trei pacienți au dezvoltat hipoglicemie severă în timpul postului [9].
Tkhakushinov & Lysenkov au examinat privarea parțială de alimente (800-1200 kcal/zi) timp de 12 zile la 20 de bărbați repartizați în trei grupe de vârstă [14]. Utilizând Beclin-1 ca marker al autofagiei [14], aceștia au constatat că vârsta a fost factorul principal care a influențat activitatea autofagică, aceasta scăzând pe măsură ce vârsta a crescut [14]. Categoria de greutate nu a influențat semnificativ activarea autofagiei în timpul restricției calorice [14]. Corelațiile dintre activitatea autofagică (delta-beclin-1) și parametrii metabolismului lipidic au variat în funcție de grupa de vârstă, observându-se corelații negative cu HDL la adulții tineri și corelații negative cu LDL și colesterolul total la vârstnici [14]. Studiul a măsurat abundența statică a Beclin-1 și nu fluxul [14].
Interacțiunile exercițiului fizic cu postul alimentar
Două studii realizate de același grup de cercetători belgieni au examinat modul în care intensitatea efortului fizic și starea nutrițională interacționează pentru a influența autofagia la nivelul mușchiului scheletic. Schwalm et al. 2015 au repartizat aleatoriu 23 de sportivi bine antrenați în grupuri de control, de efort de intensitate scăzută (55% VO2 peak) sau de intensitate ridicată (70% VO2 peak) timp de 2 ore de ciclism, atât în stare postprandială, cât și în condiții de post alimentar [12]. Intensitatea efortului fizic s-a dovedit mai semnificativă decât regimul alimentar în activarea autofagiei [12]. Efortul fizic de intensitate ridicată a redus nivelurile de LC3bII și p62/SQSTM1 în mușchiul vastus lateralis, indicând o creștere a fluxului autofagic [12]. Această amplificare a fluxului a fost asociată cu o activitate crescută a AMPKα, evidențiată printr-o fosforilare mai accentuată a AMPKαThr72 și ACCSer79 după efortul de intensitate ridicată (p<0.001) [12]. Fosforilarea ULK1Ser317 a crescut după exercițiul fizic (p<0.001) [12], în timp ce postul alimentar ca factor singular nu a potențat semnificativ autofagia în comparație cu intensitatea efortului fizic [12].
Sinteză
Ierarhie metodologică și măsurarea fluxului
Studiile care utilizează teste validate de flux oferă dovezi mai fiabile decât cele care măsoară markeri statici. Cele trei studii care utilizează inhibitori lizozomali pentru a măsura direct fluxul autofagic — Espinoza et al., Pietrocola et al. și Singh et al. — reprezintă modele metodologice superioare [1–4]. Espinoza et al. au demonstrat că o dietă care mimează postul timp de 5 zile a crescut fluxul comparativ cu martorii [1], în timp ce Pietrocola et al. au arătat că un post de 4 zile a activat fluxul în neutrofile atunci când a fost măsurat adecvat [2]. În schimb, Singh et al. au constatat că postul nocturn de 12 ore urmat de realimentare nu a modificat fluxul [3, 4]. Aceste studii bazate pe flux sugerează că durata postului este critică: perioadele de post de mai multe zile activează o autofagie măsurabilă, în timp ce postul nocturn s-ar putea să nu producă modificări detectabile ale fluxului în fereastra de măsurare de 1 oră post-realimentare.
Studiile care se bazează pe raportul LC3B-II/LC3B-I sau pe abundența p62 fără evaluarea fluxului se confruntă cu limitări de interpretare. Atât Vendelbo et al., cât și Bak et al. au constatat o creștere a LC3B-II în paralel cu o creștere a p62 în timpul postului de 72 de ore [5, 6], tipare despre care autorii au recunoscut că împiedică determinarea definitivă a fluxului [5, 6]. Creșterea simultană a ambilor markeri ar putea reflecta fie acumularea de autofagozomi din cauza degradării deficitare, fie o sinteză crescută de p62 în condiții de stres, mai degrabă decât un flux crescut. Aceste rezultate ambigue ar trebui să aibă o pondere mai redusă comparativ cu măsurătorile directe ale fluxului în evaluarea efectelor postului asupra autofagiei.
Răspunsuri specifice de țesut și compartimente biologice
Diferite țesuturi prezintă răspunsuri autofagice distincte la post, ceea ce explică rezultatele aparent contradictorii. Concluzia lui Van Dyck et al., conform căreia probele de sânge ar putea să nu reflecte autofagia la nivel tisular [9], este în concordanță cu dovezile tot mai numeroase privind răspunsurile specifice fiecărui compartiment. Studiile pe mușchiul scheletic (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 și 2017) au arătat în mod constant activarea componentelor căii autofagice, inclusiv scăderea semnalizării mTOR [5] și creșterea expresiei ULK1 [6], chiar și atunci când măsurătorile fluxului au fost ambigue. În contrast, studiile care au măsurat autofagia în celulele sanguine circulante (Van Dyck, Singh et al., Kröpfl) nu au identificat modificări [3, 4, 9] sau au evidențiat răspunsuri specifice tipului celular, limitate la anumite subpopulații leucocitare [10].
Constatarea lui Kröpfl et al., conform căreia postul a crescut numărul de monocite autofagice, dar nu și pe cel al limfocitelor, în timp ce efortul fizic a crescut limfocitele autofagice, dar nu și monocitele [10], demonstrează că, inclusiv în sânge, diferite tipuri celulare răspund distinct la factorii de stres metabolic. Pietrocola et al. au observat activarea autofagiei doar în neutrofile dintre subpopulațiile leucocitare provenite de la voluntari aflați în post [2]. Aceste răspunsuri specifice de țesut și de tip celular sugerează că postul activează autofagia preferențial în țesuturile active metabolic, cum ar fi mușchiul, în timp ce celulele sanguine, în special limfocitele, pot fi mai puțin sensibile la autofagia indusă de post.
Dinamica temporală și momentul măsurării
Momentul măsurătorilor în raport cu postul și realimentarea afectează substanțial modificările de autofagie detectate. Chen et al. au măsurat autofagia în leucocite atât după un post nocturn de 12 ore, cât și la 2 ore după micul dejun [11], constatând că postul a indus activarea autofagiei la subiecții sănătoși [11]. Cu toate acestea, Singh et al. au măsurat PBMC la doar 1 oră după o masă bogată în proteine în urma unui post de 12 ore și nu au identificat nicio modificare a fluxului [3, 4], menționând că prelevarea probelor la 1 oră s-ar putea să nu fi fost optimă [4]. Realimentarea suprimă probabil autofagia prin reactivarea mTOR, iar cinetica acestei suprimări poate varia în funcție de țesut și de compoziția nutrienților.
Studiile privind postul prelungit (de la 72 de ore până la 4 zile) au măsurat autofagia la sfârșitul postului, fără realimentare imediată [2, 5, 6], surprinzând activarea maximală a autofagiei. Espinoza et al. au măsurat în mod unic autofagia în timpul dietei care mimează postul (zilele 4 și 6) și la 48 de ore după realimentare (ziua 8) [1], observând că fluxul crescut din grupul ProLon a prezentat o tendință de persistență după realimentare [1]. Acest lucru sugerează că activarea autofagiei s-ar putea să nu se inverseze imediat după realimentare, deși măsurătoarea la 48 de ore ar putea reflecta o re-suprimare timpurie. Studiile privind efortul fizic (Schwalm 2015 și 2017) au măsurat biopsiile musculare imediat și la 1 oră post-efort [12, 13], surprinzând răspunsuri acute care diferă de adaptările la postul cronic.
Relație doză-răspuns: Durata postului și amploarea autofagiei
Se conturează o relație doză-răspuns în care duratele mai lungi de post evidențiază o activare mai clară a autofagiei. Postul complet de 4 zile (Pietrocola et al.) și dieta care mimează postul de 5 zile (Espinoza et al.) au demonstrat creșteri măsurabile ale fluxului [1, 2]. Postul de 72 de ore (Vendelbo, Bak) a arătat activarea căii autofagice prin suprimarea mTOR și suprareglarea ULK1 [5, 6], chiar dacă fluxul a rămas ambiguu. Studiile privind postul nocturn de 12-15 ore au arătat rezultate variabile: Chen et al. au constatat o activare la subiecții sănătoși [11], însă Singh et al. nu au identificat nicio modificare a fluxului măsurat post-realimentare [3, 4], iar Van Dyck et al. au constatat că postul de 12 ore este insuficient pentru a modifica markerii sanguini de autofagie [9].
Alimentația zilnică restricționată în timp (ferestre de 6-8 ore) a demonstrat efecte modeste după mai multe zile. Jamshed et al. au constatat o creștere cu 22% a expresiei LC3A după 4 zile cu ferestre de alimentație de 6 ore [7], în timp ce Karahan et al. au identificat o creștere a ATG-5 după 8 săptămâni de alimentație restricționată în timp 16:8 [8]. Expunerea cumulativă din aceste studii (28 de ore de post în total de-a lungul a 4 zile pentru Jamshed; 672 de ore pe parcursul a 8 săptămâni pentru Karahan) sugerează că ciclurile zilnice repetate de post pot genera tipare de autofagie diferite față de episoadele unice de post prelungit.
Modularea contextului metabolic
Starea metabolică din timpul postului modulează răspunsurile autofagice. Studiile care raportează creșteri ale corpilor cetonici (β-hidroxibutirat) au arătat o activare concomitentă a autofagiei: Jamshed et al. au constatat creșterea nivelului matinal de corpi cetonici odată cu suprareglarea LC3A [7], Van Dyck et al. au observat creșterea β-hidroxibutiratului începând de la 4 ore de post, odată cu răspunsul metabolic la post [9], iar Espinoza et al. au evidențiat corpi cetonici crescuți alături de un flux autofagic amplificat în grupul cu dietă care mimează postul [1]. Corpii cetonici pot servi drept biomarker al tranziției metabolice necesare pentru activarea autofagiei.
Schwalm et al. 2015 au demonstrat că intensitatea efortului fizic activează autofagia prin căi dependente de AMPK, independent de starea de post [12]. Efortul fizic de mare intensitate a crescut fosforilarea AMPKα și fluxul autofagic, indiferent de starea postprandială versus post [12], sugerând că activarea AMPK — fie prin epuizarea energiei în timpul efortului, fie prin privarea de nutrienți în timpul postului — reprezintă un mecanism comun. Această convergență mecanicistă explică de ce efortul fizic și postul pot activa autofagia prin căi comune de semnalizare, în ciuda factorilor declanșatori diferiți.
Starea patologică și capacitatea bazală de autofagie
Constatarea lui Chen et al., conform căreia pacienții cu boală cronică de rinichi nu au reușit să activeze autofagia în timpul postului nocturn, în timp ce martorii sănătoși au prezentat o activare robustă [11], demonstrează că patologia poate suprima autofagia indusă de post. În mod similar, Van Dyck et al. au studiat pacienți în stare critică din ICU, care au prezentat modificări minime ale markerilor de autofagie, în ciuda răspunsului metabolic la post [9]. Acest lucru sugerează că afecțiunile severe afectează capacitatea celulară de inducere a autofagiei, potențial prin inflamație, stres oxidativ sau disfuncție metabolică. Bak et al. au constatat că subiecții obezi au prezentat o expresie mai scăzută a proteinelor asociate autofagiei în țesutul adipos, în ciuda unei lipolize totale mai mari [6], ceea ce indică faptul că obezitatea poate atenua răspunsurile autofagice la nivel tisular chiar și atunci când metabolismul întregului organism răspunde la post.
Considerații privind calitatea studiilor
Modelele încrucișate (crossover) randomizate, în care participanții servesc drept propriii martori (Jamshed, Schwalm 2015 și 2017, Vendelbo, Bak), minimizează variabilitatea interindividuală și oferă dovezi mai solide decât studiile cu un singur braț de tip pre-post (Singh 2024 și 2025, Tkhakushinov) sau modelele caz-control (Chen) [3–7, 11–14]. Cu toate acestea, chiar și studiile crossover bine concepute care utilizează markeri statici se confruntă cu limitări de interpretare comparativ cu studiile care măsoară fluxul cu inhibitori lizozomali. Studiul randomizat realizat de Espinoza et al., în ciuda dimensiunii reduse a eșantionului și a sponsorizării din partea industriei (deși finanțatorii nu au participat la desfășurare sau analiză) [1], oferă date de înaltă calitate privind fluxul, utilizând o metodologie validată.
Integrare și implicații clinice
Sintetizând acești factori, dovezile sugerează că postul de mai multe zile (≥72 de ore) sau dietele care mimează postul activează autofagia în țesuturile active metabolic, în special în mușchiul scheletic, cu creșteri măsurabile ale fluxului atunci când evaluarea se face prin metode adecvate. Această activare necesită o durată suficientă pentru a induce modificări metabolice, inclusiv cetogeneza și suprimarea substanțială a mTOR. Perioadele zilnice mai scurte de post (12-15 ore) indică efecte inconsistente asupra autofagiei, posibil din cauza momentului măsurării în raport cu realimentarea, a țesutului examinat și a variației individuale a flexibilității metabolice. Celulele sanguine, în special limfocitele, par a fi mai puțin receptive la autofagia indusă de post comparativ cu mușchiul sau cu populații specifice de monocite. Stările patologice, inclusiv boala cronică de rinichi și bolile critice, pot anula sau atenua substanțial răspunsurile autofagice la post.
Studiile la om care măsoară autofagia prin teste validate de flux rămân limitate, ceea ce restrânge formularea unor concluzii definitive privind protocoalele optime de post pentru inducerea autofagiei. Discordanța dintre modelele preclinice, care arată o activare robustă a autofagiei, și studiile clinice la om, care indică modificări modeste sau absente, sugerează diferențe interspecifice în reglarea autofagiei sau evidențiază limitările tehnicilor actuale de măsurare la om. Cercetările viitoare necesită protocoale standardizate de măsurare a fluxului, evaluări specifice de țesut și o atenție deosebită acordată momentului măsurării în raport cu ciclurile de post și realimentare.
