Hos vuxna, vilka direkta evidens visar att tidsbegränsat ätande, periodisk fasta, långvarig fasta eller efterföljande födointag förändrar autofagi eller autofagiskt flöde i humana vävnader eller celler, och hur stark är denna evidens?
Direkt mätning av autofagiskt flöde hos människa visar att flerdagarsfasta (3-5 dagar) aktiverar autofagi i metaboliskt aktiva vävnader som skelettmuskulatur och specifika immuncellspopulationer, men dagligt tidsbegränsat ätande och nattlig fasta ger inkonsistenta eller minimala effekter som varierar avsevärt beroende på vävnadstyp, mätmetod och individuell hälsostatus, där de starkaste evidensen härrör från studier som använder lysosomala hämmare för att mäta flöde snarare än statisk markörabundans.
Sammanfattning
Fjorton studier som undersöker autofagisvar vid fasteinterventioner hos vuxna visar på heterogen evidenskvalitet och vävnadsspecifika svar. Studier som använder validerade analyser av autofagiskt flöde med lysosomala hämmare ger det starkaste underlaget: en 5-dagars fastahärmande diet ökade det autofagiska flödet i perifera mononukleära blodceller jämfört med kontroller (p=0.0191) [1], och 4 dagars total fasta aktiverade flödet i neutrofiler vid adekvat mätning [2]. Däremot påverkade inte 12 timmars nattfasta följt av födointag flödet i två studier på 42 friska vuxna [3, 4]. Långvarig fasta (72 timmar) aktiverade konsekvent komponenter i autofagins signalvägar i skelettmuskulatur, inklusive ~50 % minskad mTOR-fosforylering [5] och ökat ULK1-uttryck [6], även om statiska markörmätningar med samtidiga ökningar av LC3B-II och p62 förhindrade definitiv bestämning av flödet [5, 6]. Dagligt tidsbegränsat ätande (6–8 timmars tidsfönster) gav måttliga effekter efter 4 dagar till 8 veckor, med en ökning av LC3A-uttryck med 22 % [7] och ökade ATG-5-nivåer [8]. Vävnadsspecifika svar framkom, där autofagimarkörer i blod var i stort sett opåverkade av 12 timmars fasta hos kritiskt sjuka patienter och friska kontroller [9], medan fasta ökade autofagiska monocyter men inte lymfocyter [10]. Kronisk njursjukdom upphävde den autofagiaktivering som observerades hos friska försökspersoner under nattfasta (γLC3-kvot 0.92 vs 1.78, p<0.0001) [11]. Träningsintensitet visade sig vara mer avgörande än fastetillstånd för att aktivera autofagi i skelettmuskulatur via AMPK-beroende signalvägar [12]. Evidensen tyder på att flerdygnsfasta aktiverar autofagi i metaboliskt aktiva vävnader vid mätning med validerade flödesmetoder, medan kortare dagliga fasteperioder uppvisar inkonsistenta effekter som varierar beroende på vävnadstyp, mättidpunkt och individuell metabol kapacitet.
Flödesschema
Litteratursökning
PubMed-korpus
Vi genomförde en sökordsbaserad sökning i PubMed-korpusen.
(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
Sökningen genererade totalt 300 resultat från PubMed.
Elicit-korpus
Vi genomförde en semantisk sökning bland över 138 miljoner vetenskapliga artiklar via sökmotorn Elicit, vilken inkluderar hela Semantic Scholar och OpenAlex.
Vi körde följande sökfrågor:
- "human fasting skeletal muscle blood leukocyte PBMC autophagy LC3 p62"
- "prolonged fasting refeeding human autophagy autophagic flux biomarker study"
Sökningarna genererade totalt 600 resultat från Elicit.
Vi hämtade de 794 mest relevanta artiklarna för granskning.
Screening
Abstraktgranskning
Vi inkluderade källor baserat på abstrakt som uppfyllde följande kriterier:
- Vuxna människor: Rapporterar titeln eller abstraktet en studie utförd på vuxna människor (18 år eller äldre), eller en human kohort med blandade åldrar som rimligen kan inkludera vuxna?
- Slutförd primärstudie: Är detta en primärrapport av en slutförd humanstudie, snarare än en översiktsartikel, ett protokoll, en designartikel, en ledare, ett erratum eller ett konferensabstrakt?
- Fasteexponering: Utvärderar titeln eller abstraktet en definierad exponering för fasta, tidsbegränsat ätande/födointag (time-restricted eating/feeding), periodisk fasta, varannandagsfasta eller återmatning efter fasta?
- Autofagirelaterat utfallsmått: Anger titeln eller abstraktet att autofagi, autofagiskt flöde eller en autofagirelaterad molekylär/cellulär markör mäts?
Artiklar som inte uppfyllde något av de strikta kriterierna exkluderades automatiskt. För återstående artiklar beaktades samtliga urvalsfrågor sammantaget och en helhetsbedömning gjordes av huruvida varje artikel skulle inkluderas.
36 artiklar godkändes vid abstraktgranskningen och gick vidare till fulltextsgranskning.
Vid abstraktgranskningen var antalet exkluderade artiklar fördelat per primär orsak enligt följande:
- Vuxna människor: n = 463
- Slutförd primärstudie: n = 67
- Fasteexponering: n = 144
- Autofagirelaterat utfallsmått: n = 82
- Övrigt / under screeningtröskel: n = 2
Fulltextsgranskning
Därefter granskades artiklarna i fulltext utifrån följande ytterligare kriterier:
- Data från vuxna människor: Inkludera endast rapporter med analyserbara data från vuxna i åldern 18 år eller äldre.
- Definierad exponering: Inkludera endast studier med en tillräckligt beskriven exponering för fasta eller återmatning, inklusive duration eller dagligt ätfönster.
- Direkt autofagimätning: Inkludera endast studier som mäter autofagi eller autofagiskt flöde direkt i ett humant biologiskt prov, med hjälp av minst en molekylär, proteinbaserad, bildgivande eller lysosomal/autofagosommarkör. Exkludera studier med enbart metabola, inflammatoriska, livslängdsrelaterade eller kliniska utfallsmått.
- Slutförd primärrapport: Inkludera endast slutförda primära forskningsrapporter med resultat; exkludera översiktsartiklar, protokoll, narrativa artiklar och konferensabstrakt.
Artiklar som inte uppfyllde något av de strikta kriterierna exkluderades automatiskt. För återstående artiklar beaktades samtliga urvalsfrågor sammantaget och en helhetsbedömning gjordes av huruvida varje artikel skulle inkluderas i den slutliga analysen.
14 artiklar godkändes vid fulltextsgranskningen och gick vidare till dataextraktion.
Vid fulltextsgranskningen var antalet exkluderade artiklar fördelat per primär orsak enligt följande:
- Data från vuxna människor: n = 1
- Definierad exponering: n = 1
- Direkt autofagimätning: n = 4
- Ingen fulltext: n = 16
Dataextraktion
Vi instruerade en storskalig språkmodell att extrahera nedanstående datakolumner från varje artikel. Följande extraktionsinstruktioner gavs till modellen för varje kolumn:
- Studieidentitet och design: Extrahera referens, land om rapporterat, design (randomiserad, crossover, kontrollerat födointag, prospektiv mekanistisk eller övrig), analyserad urvalsstorlek samt populationskaraktäristika.
- Exponering och komparator: Extrahera fasteregim med precision: dagligt ätfönster, fasteduration, tillåtet energiintag, antal cykler/dagar, instruktioner gällande fysisk aktivitet samt komparator eller baslinje.
- Biologiskt prov och tidpunkt: Extrahera prov-/vävnads-/celltyp, tidpunkt för provtagning i förhållande till senaste kaloriintag och återmatning, samt om upprepad provtagning inom samma individ utfördes.
- Autofagimätning och tolkningsbarhet: Extrahera varje autofagirelaterad analys/markör, huruvida den mäter flöde jämfört med ett statiskt mått på mängd/uttryck, förändringsriktning samt analysbegränsningar angivna av författarna.
- Primära autofagifynd: Extrahera numeriska resultat där sådana finns tillgängliga, osäkerhet/statistiskt test samt författarnas slutsatser gällande autofagi.
- Metabol kontext och säkerhet: Extrahera ketoner, glukos, insulin, viktförändring, biverkningar och studieavbrott endast om dessa har rapporterats.
- Indikationer på risk för bias: Extrahera designaspekter relevanta för bias: allokering/randomisering, kontroll/komparator, blindning av laboratorieutfall, saknade data, förspecificering samt intressekonflikter.
Resultat
Karakteristika för inkluderade studier
Fjorton studier som undersökte autofagi som svar på fasta eller tidsbegränsat ätande inkluderades. Fulltexter hämtades för samtliga studier. Urvalsstorlekarna varierade från 7 till 70 deltagare, där merparten av studierna omfattade friska vuxna. Studierna genomfördes i huvudsak i Europa (Belgien, Danmark) och USA, med ytterligare studier från Taiwan och Ryssland. Studiedesignerna inkluderade randomiserade cross-over-studier, kontrollerade koststudier och prospektiva mekanistiska studier.
| Studie | Fulltext hämtad? | Land | Design | Urvalsstorlek | Population | Fasteregim | Prov/vävnad | Primärt autofagifynd |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed et al., 2019 [7] | Ja | USA [7] | Randomiserad cross-over med kontrollerat födointag [7] | 11 [7] | Allmänt friska vuxna i åldern 20–45 år, BMI 25.0-35.0 kg/m² [7] | eTRF: ätfönster kl. 08:00–14:00 (6 h) vs kontroll kl. 08:00–20:00 (12 h), 4 dagar [7] | Helblod [7] | Ökat LC3A-uttryck med 22 % på morgonen (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm et al., 2017 [13] | Ja | Belgien [13] | Randomiserad cross-over med kontrollerat födointag och träning [13] | 7 [13] | Tränade idrottare, ålder 24±1 år, V˙O2peak 64.5±1.7 mL/min/kg [13] | 8 h nattfasta, endast vatten vs mättat tillstånd med frukost och kolhydratdryck under 2 h cykling [13] | Vastus lateralis-muskel [13] | Mitofagi aktiverades inte under eller tidigt efter träning; LC3bII/LC3bI-kvoten minskade efter träning i fastande tillstånd (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola et al., 2017 [2] | Ja | Ej angivet [2] | Prospektiv mekanistisk [2] | 9 [2] | Friska individer, ålder 24–54, BMI 20–25 [2] | Nollkaloridiet (endast vatten, te, kaffe) under 4 dagar [2] | Vita blodkroppar [2] | Autofagiaktivering detekterbar i neutrofiler efter ex vivo-odling med leupeptin; markant minskning av lysinacetylering i proteiner [2] |
| M. Vendelbo et al., 2014 [5] | Ja | Danmark [5] | Randomiserad cross-over [5] | 8 [5] | Friska manliga frivilliga, ålder 26–64 år, BMI 23.8 kg/m² [5] | 72 h fasta med kranvatten tillåtet vs nattfasta [5] | Skelettmuskulatur (vastus lateralis) [5] | LC3B-II ökade med ~30 %; p62 ökade med ~10 %, vilket försvårade tolkningen av flux; mTOR-fosforylering minskade med ~50 % [5] |
| C. Schwalm et al., 2015 [12] | Ja | Belgien [12] | Randomiserad cross-over med kontrollerat födointag och träning [12] | 23 [12] | Vältränade idrottare [12] | 8 h nattfasta vs mättat tillstånd under 2 h cykling vid 55 % eller 70 % VO2 peak [12] | Vastus lateralis-muskel [12] | Träningsintensitet mer signifikant än kost; högintensiv träning ökade autofagiskt flux (minskad LC3bII och p62/SQSTM1); associerat med ökad AMPKα-aktivitet [12] |
| J. Kröpfl et al., 2022 [10] | Ja | Ej specificerat [10] | Prospektiv mekanistisk med upprepade mätningar [10] | 8 [10] | Friska vuxna [10] | 14–15 h fasta vs standardiserad frukost [10] | Perifert blod (lymfocyter och monocyter) [10] | Fasta ökade koncentrationen av autofagiska monocyter (p=0.026); träning ökade koncentrationen av autofagiska lymfocyter (p=0.043); negativ korrelation mellan LC3BII/I och antal autofagiska celler (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza et al., 2025 [1] | Ja | USA [1] | Randomiserad klinisk prövning [1] | 30 [1] | Friska vuxna i åldern 25–65 år, medelålder 49.1±11.8 år [1] | Fastahärmande diet: 1100 kcal dag 1, 700–800 kcal dag 2–5, därefter återmatning [1] | Mononukleära celler i perifert blod (PBMC) [1] | FMD förstärkte autofagiskt flux genom ökad autofagisk nedbrytning; kontrollgruppen uppvisade högre LC3B-II/LC3B-I-kvot än FMD-grupperna (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak et al., 2016 [6] | Ja | Danmark [6] | Randomiserad cross-over [6] | 18 [6] | Nio normalviktiga (BMI 19–23) och nio obesa (BMI 32–40) män i åldern 20–35 år [6] | 12 h fasta vs 72 h fasta [6] | Muskel (vastus lateralis) och fettvävnad [6] | Nivåerna av ULK1 mRNA och ULK1-protein ökade vid 72 h fasta; ULK1 p-Ser 757/totalt ULK1-kvoten minskade; p62 mRNA och p62-protein ökade, vilket försvårade tolkningen av flux [6] |
| Sanjna Singh et al., 2025 [3] | Ja | Ej angivet [3] | Enarmad för- och efterstudie [3] | 42 [3] | Friska individer [3] | 12 h nattfasta följt av proteinrik måltid [3] | Mononukleära celler i perifert blod [3] | Ingen förändring i autofagiskt flux mellan nattfasta och 1 h efter proteinrik måltid; sexuell dimorfism där kvinnor uppvisade högre flux än män (p=0.0031) [3] |
| S. Singh et al., 2024 [4] | Ja | Ej angivet [4] | Enarmad för- och efterstudie [4] | 42 [4] | Friska individer [4] | 12 h nattfasta följt av proteinrik måltid [4] | Mononukleära celler i perifert blod [4] | Ingen förändring i autofagiskt flux mellan fastande och postprandiellt tillstånd [4] |
| Wei-Ting Chen et al., 2013 [11] | Ja | Taiwan [11] | Prospektiv fall-kontrollstudie [11] | 90 [11] | 60 patienter med CKD stadium 5 och 30 ålders- och könsmatchade friska kontroller i åldern 20–79 år [11] | Nattfasta (12 h) följt av frukost [11] | Leukocyter [11] | Nattfasta inducerade autofagi hos friska individer (γLC3-kvot 1.78), men inte hos patienter med CKD (γLC3-kvot 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck et al., 2020 [9] | Ja | Belgien [9] | Randomiserad cross-over-pilotstudie [9] | 70 [9] | Vuxna långvarigt kritiskt sjuka patienter (≥18 år) beroende av mekaniskt andnings- och hemodynamiskt stöd [9] | 12 h matning vs 12 h fasta, alternerande på dag 8±1 [9] | Helblod och isolerade vita blodkroppar [9] | Autofagimarkörer i blodprov i stort sett opåverkade av fasta; författarna drar slutsatsen att blodprov eventuellt inte återspeglar autofagi i andra vävnader [9] |
| Tugce Ozlu Karahan et al., 2025 [8] | Ja | Turkiet (härlett) [8] | Randomiserad kontrollerad prövning [8] | 48 [8] | Överviktiga eller obesa vuxna med MAFLD, ålder 18–65 år, BMI ≥25 kg/m² [8] | Energibegränsad diet (22–25 kcal/kg/dag) vs energi- och tidsbegränsad diet (16:8-mönster, 10:00–12:00 till 18:00–20:00) [8] | Blod (serummarkörer) [8] | ATG-5-nivåerna ökade i gruppen med energi- och tidsbegränsad diet (0.74 till 0.95 ng/mL, p=0.03); positiv korrelation mellan serum-FGF-21 och ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov & S. Lysenkov, 2022 [14] | Ja | Ryssland [14] | Kontrollerat födointag med partiell födodeprivation [14] | 20 [14] | Män indelade i tre åldersgrupper: unga (18–44 år), medelålders (45–60 år) och äldre (61–75 år) [14] | Partiell födodeprivation (800–120 kcal per dag) under 12 dagar [14] | Blod [14] | Ålder är den ledande faktorn som påverkar autofagiaktivitet; autofagiaktiviteten minskar med åldern [14] |
Studierna undersökte varierande fasteregimer från 8 timmars nattfasta till 4 dagars fullständig fasta, med mätningar utförda i olika vävnader inklusive skelettmuskulatur, blodceller och mononukleära celler i perifert blod. De flesta studier tillämpade cross-over-design där deltagarna fungerade som sina egna kontroller, med mätningar före och efter fasteinterventionerna.
Mätmetoder för autofagi och tolkningsbarhet
Studierna använde heterogena analysmetoder med varierande förmåga att skilja autofagiskt flux från statisk markörförekomst. Processning av LC3 (microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3) var den mest frekvent rapporterade markören, utvärderad via LC3B-II/LC3B-I-kvoter [1, 5, 10, 13], LC3-lipidering [2] eller LC3A/LC3B-genuttryck [7]. Ytterligare markörer inkluderade p62/SQSTM1 (sequestosome 1) [5, 12, 13], fosforylering av ULK1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1) [5, 6, 12], ATG-proteiner (autophagy-related) [8], Beclin-1 [8, 11, 14] och mTOR-signalering (mechanistic target of rapamycin) [5].
Kritiska metodologiska skillnader framkom gällande fluxmätningar kontra statiska mätningar. Flera studier mätte autofagiskt flux med hjälp av lysosomala hämmare: Espinoza et al. behandlade PBMC med chloroquine ex vivo och mätte ackumulering av LC3B-II som en validerad fluxindikator [1]. På liknande sätt injicerade Pietrocola et al. leupeptin före blodprovstagning på möss och odlade humana leukocyter ex vivo med leupeptin, vilket visade att autofagiaktivering endast var detekterbar vid proteashämning [2]. Singh et al. 2024 och 2025 tillsatte lysosomala hämmare direkt till helblod och kvantifierade uppbyggnaden av LC3B-II via ELISA som ett fysiologiskt relevant fluxmått [3, 4]. I motsats till detta mätte de flesta studier statisk förekomst av autofagimarkörer utan fluxbedömning, vilket medförde tolkningsmässiga utmaningar.
LC3B-II/LC3B-I-kvoten exemplifierar denna begränsning. Trots att den ofta används som autofagiindikator kan förhöjt LC3B-II återspegla antingen ökad autofagosombildning eller försämrad autofagosomnedbrytning [5]. Vendelbo et al. fann att LC3B-II ökade med ~30 % under 72 timmars fasta, men p62 ökade också med ~10 %, vilket försvårar tolkningen eftersom p62 vanligtvis bryts ned under autofagi [5]. Författarna noterade att de inte definitivt kunde fastställa autofagiskt flux utifrån dessa motstridiga markörer [5]. Bak et al. rapporterade liknande mönster: ULK1 ökade och dess hämmande fosforylering minskade vid fasta, vilket tyder på autofagiaktivering, men p62 mRNA och -protein ökade också [6]. Båda studierna medgav att dessa data inte mäter flux direkt [5, 6].
Studier som använde komplementära markörer gav mer robust evidens. Schwalm et al. 2015 mätte ULK1-fosforylering, LC3bII/I-kvot, p62/SQSTM1-protein och uttryck av autofagirelaterade gener, och fann minskade nivåer av LC3bII och p62 efter högintensiv träning, vilket indikerar ökat flux [12]. De sänkta nivåerna av båda markörerna, snarare än bara en, påvisade autofagisk nedbrytning på ett mer övertygande sätt. På liknande sätt kombinerade Kröpfl et al. flödescytometri för LC3B-positiva celler med Western blot för LC3BII/I-kvoter, även om de fann en negativ korrelation mellan dessa mått i monocyter [10], vilket tyder på en komplex reglering som inte fullt ut fångas av enskilda markörer.
Flera studier belyste vävnadsspecifika autofagisvar. Van Dyck et al. fann att autofagimarkörer i blodprov i stort sett var opåverkade av 12 timmars fasta hos kritiskt sjuka patienter och friska kontroller, vilket fick författarna att dra slutsatsen att blod eventuellt inte återspeglar autofagi i andra vävnader [9]. Kröpfl et al. observerade differentierade svar i lymfocyter jämfört med monocyter: fasta ökade koncentrationen av autofagiska monocyter men inte lymfocyter, medan träning ökade autofagiska lymfocyter men inte monocyter [10]. Chen et al. visade att nattfasta aktiverade autofagi i leukocyter hos friska individer men inte hos patienter med kronisk njursjukdom [11], vilket indikerar att sjukdomstillstånd kan upphäva typiska autofagisvar.
Författarangivna begränsningar bekräftade dessa mätutmaningar. Flera studier noterade att genuttryck inte nödvändigtvis återspeglar proteinnivåer eller funktionell aktivitet [7], att enstaka tidpunkter kan missa dynamiska förändringar [4], samt att autofagi i blod eventuellt inte representerar svaren i metaboliskt aktiva vävnader som lever eller muskel [4, 9]. Espinoza et al. angav liten urvalsstorlek och kort utvärderingsperiod som begränsningar [1], medan Karahan et al. noterade att deras analys av enbart ATG-5 och Beclin-1, utan utvärdering av p62/SQSTM1, begränsade tolkningen av autofagiskt flux [8].
Autofagifynd baserat på fasteexponering
Tidsbegränsat ätande (dagliga ätfönster)
Två studier undersökte dagligt tidsbegränsat ätande med 6–8 timmars ätfönster. Jamshed et al. fann att tidigt tidsbegränsat ätande (eTRF; 08:00–14:00, 6-timmarsfönster) ökade LC3A-genuttrycket med 22 % på morgonen jämfört med ett 12-timmars kontrollfönster (08:00–20:00), med p=0.001 [7]. Denna ökning observerades i helblodsceller efter 4 dagars eTRF [7]. LC3A är dock en statisk genuttrycksmarkör snarare än ett direkt fluxmått [7], och författarna noterade att genuttryck inte nödvändigtvis återspeglar proteinnivåer [7]. Den metabola kontexten inkluderade sänkta 24-timmars glukosnivåer med 4±1 mg/dL (p=0.0003) och ökade ketonnivåer på morgonen med 0.03±0.01 mM (p=0.009) [7].
Karahan et al. jämförde enbart energibegränsning med energibegränsning i kombination med 16:8-tidsbegränsat ätande (ätfönster 10:00–20:00) hos 48 vuxna med metabol dysfunktionsassocierad fettleversjukdom [8]. ATG-5-nivåerna ökade signifikant endast i den tidsbegränsade gruppen efter 8 veckor, från 0.74 till 0.95 ng/mL (p=0.03) [8], med en positiv korrelation mellan serum-FGF-21 och ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8]. ATG-5 utgör en statisk serummarkör [8], och studien bekräftade begränsningar i att bedöma flux utan utvärdering av p62/SQSTM1 [8]. Båda grupperna uppvisade viktnedgång och förbättrade metabola markörer, inklusive sänkt fasteglukos och leverenzymer [8].
Intermittent fasta och nattfasta
Studier av 8-15 timmars nattfasta påvisade vävnadsspecifika och kontextberoende autofagisvar. Chen et al. visade att 12 timmars nattfasta inducerade autofagiaktivering hos friska försökspersoner, vilket indikerades av omvandling från LC3-I till LC3-II (γLC3-kvot 1.78) samt ökat Atg5- och Beclin-1-mRNA [11]. Denna respons uteblev hos patienter med kronisk njursjukdom (γLC3-kvot 0.92-1.22, p<0.0001) [11], och hemodialys återställde inte autofagiaktiveringen [11]. Mätningar utfördes på leukocyter insamlade efter nattfasta och 2 timmar efter frukost [11].
Två studier av Singh et al. undersökte huruvida en proteinrik måltid efter 12 timmars nattfasta förändrade autofagi hos 42 friska vuxna. Genom att använda lysosominhibitor-förstärkt ELISA för att mäta autofagiskt flöde i PBMCs [3, 4] fann båda studierna ingen förändring i flödet mellan fastande tillstånd och 1 timme efter måltidsintag [3, 4]. Författarna noterade att detta utmanar antaganden om att akuta nutritionsinterventioner förändrar autofagi hos människor [4] och föreslog att provtagningen 1 timme efter måltid eventuellt inte utgjorde en optimal tidpunkt [4]. Noterbart var att kvinnor uppvisade högre autofagiskt flöde än män (p=0.0031) [3], vilket representerar en könsdimorfism oberoende av måltidsinterventionen.
Schwalm et al. 2017 undersökte 8 timmars nattfasta i kombination med 2 timmars högintensiv cykling hos 7 tränade idrottare [13]. I vastus lateralis-muskeln minskade LC3bII/LC3bI-kvoten efter träning endast i fastande tillstånd (p=0.019) [13], medan mitokondriellt LC3bII och p62/SQSTM1 förblev oförändrade [13]. Författarna drog slutsatsen att mitofagi inte aktiverades under eller tidigt efter träning oavsett nutritionstillstånd, även om muskelceller i mätt tillstånd tycktes förbereda mitokondrier för nedbrytning vid senare tidpunkter [13].
Kröpfl et al. fann att 14-15 timmars fasta ökade koncentrationen av cirkulerande autofagiska monocyter (p=0.026), men inte lymfocyter, jämfört med ett mätt tillstånd med standardiserad frukost [10]. Omvänt ökade akut träning koncentrationen av autofagiska lymfocyter (p=0.043), men inte monocyter [10]. Western blot-analys visade att högre LC3BII/I-kvoter korrelerade negativt med antalet autofagiska celler (r=-0.74, p=0.02) [10], vilket tyder på en komplex reglering där ökad autofagi på proteinnivå var associerad med färre autofagiska celler i cirkulationen [10].
Förlängd fasta (24+ timmar)
Studier av 72 timmars till 4 dagars fasta har gett evidens för aktivering av autofagisignalvägen, dock med kvarstående tolkningsutmaningar. Vendelbo et al. studerade 8 friska män under 72 timmars fasta med endast vatten tillåtet [5]. I skelettmuskelbiopsier ökade uttrycket av LC3B-II med ~30%, men p62-protein ökade också med ~10% [5]. mTOR-fosforyleringen minskade med ~50%, tillsammans med reducerad nedströms signalering inklusive fosforylering av 4EBP1, ULK1 och rpS6 [5]. De motstridiga mönstren för LC3B-II och p62 gjorde bestämningen av autofagiskt flöde problematisk [5], även om minskad mTOR-signalering stödde aktivering av autofagisignalvägen. Nettofrisättningen av fenylalanin från muskel ökade signifikant [5], vilket inträffade i samband med att glukos minskade med 25% och ketogenes initierades [5].
Bak et al. jämförde 12 timmars kontra 72 timmars fasta hos 9 normalviktiga och 9 obesa unga män [6]. Efter 72 timmar ökade nivåerna av ULK1-mRNA och -protein signifikant i muskel- och fettvävnad [6], medan kvoten mellan inhibitorisk ULK1-fosforylering (Ser 757) och totalt ULK1 minskade [6], vilket indikerar minskad suppression av autofagi. Dock ökade även nivåerna av p62-mRNA och -protein [6]. De obesa försökspersonerna uppvisade ökad helkroppslipolys och minskad ureaproduktionstakt både basalt och efter 72 timmars fasta, vilket är förenligt med bevarande av muskelprotein [6]. Studien noterade begränsningar med att uttrycka resultat per kroppsvikt, vilket potentiellt kan underskatta metabola flöden hos obesa försökspersoner [6].
Pietrocola et al. undersökte 4 dagars nollkalorifasta (endast vatten, te och kaffe) hos 9 friska frivilliga [2]. Fastan orsakade betydande förändringar i plasmametabolomet, men endast mindre förändringar i det intracellulära leukocytmetabolomet [2]. Vita blodkroppar uppvisade en markant minskning av proteinlysinacetylering i både det nukleära och det cytoplasmatiska kompartmentet [2]. Autofagiaktivering, mätt genom LC3B-lipidering, blev detekterbar i neutrofiler först efter ex vivo-odling med leupeptin [2], vilket indikerar att autofagiskt flöde förekom men krävde lysosomal hämning för detektion [2]. De mänskliga försökspersonerna upplevde <2% viktminskning trots 4 dagars fasta [2], i kontrast till 20% viktminskning hos möss som fastade i 48 timmar [2].
Fasteliknande dieter och återmatning
Espinoza et al. genomförde en randomiserad studie av två beredningar av fasteliknande kost (FMD) jämfört med kontroll hos 30 friska vuxna i åldern 25-65 år [1]. FMD bestod av 1100 kcal dag 1 och 700-800 kcal dag 2-5, följt av återmatning [1]. Genom användning av klorokinbehandlade PBMCs för att bedöma autofagiskt flöde [1] uppvisade kontrollgruppen högre LC3B-II/LC3B-I-kvoter än FMD-grupperna vid dag 6 (p=0.0191) [1], vilket indikerar att FMD förstärkte autofagisk nedbrytning via ökat flöde [1]. Signifikanta skillnader i flöde mellan grupperna uppstod vid slutet av den 6 dagar långa interventionen (p<0.05) [1], med en trend mot ökat flöde i ProLon-gruppen som kvarstod 48 timmar efter återmatning vid dag 8 [1]. Interventionen minskade fasteglukos, insulin och HOMA-IR samtidigt som β-hydroxybutyrate ökade [1], även om den lilla urvalsstorleken och den korta utvärderingsperioden begränsade generaliserbarheten [1].
Van Dyck et al. undersökte om ett 12-timmars näringsavbrott kunde initiera ett fastesvar hos 70 långvarigt kritiskt sjuka patienter [9]. Den randomiserade överkorsningsdesignen alternerade 12 timmars målanpassad nutrition med 12 timmars fasta på dag 8±1 av ICU-vistelsen [9]. Den 12 timmar långa fastan ökade signifikant serumbilirubin och β-hydroxybutyrate samt minskade insulinbehovet och serum-IGF-I (alla p≤0.001) [9], vilket bekräftar initieringen av ett metabolt fastesvar. Autofagimarkörer i helblod och isolerade vita blodkroppar förblev dock i stort sett opåverkade av fasta hos både patienter och 23 matchade friska kontrollpersoner [9]. Författarna drog slutsatsen att blodprover eventuellt inte tillförlitligt speglar autofagi på vävnadsnivå [9], då tre patienter utvecklade svår hypoglykemi under fastan [9].
Tkhakushinov & Lysenkov undersökte partiell födorestriktion (800-1200 kcal/dag) under 12 dagar hos 20 män fördelade över tre åldersgrupper [14]. Genom att använda Beclin-1 som autofagimarkör [14] fann de att ålder var den främsta faktorn som påverkade autofagiaktiviteten, med sjunkande aktivitet vid stigande ålder [14]. Viktkategori hade ingen signifikant inverkan på aktiveringen av autofagi under kalorirestriktion [14]. Korrelationer mellan autofagiaktivitet (delta-beclin-1) och parametrar för lipidmetabolism varierade beroende på åldersgrupp, med negativa korrelationer med HDL hos unga vuxna och negativa korrelationer med LDL och totalkolesterol hos äldre [14]. Studien mätte statisk förekomst av Beclin-1 snarare än flöde [14].
Interaktioner mellan träning och fasta
Två studier från samma belgiska forskargrupp undersökte hur träningsintensitet och näringsstatus samverkar för att påverka autofagi i skelettmuskulatur. Schwalm et al. 2015 randomiserade 23 vältränade idrottare till kontroll, lågintensiv (55% VO2 peak) eller högintensiv (70% VO2 peak) 2-timmars cykling i både mätt och fastande tillstånd [12]. Träningsintensiteten visade sig vara mer avgörande än kosten för att aktivera autofagi [12]. Högintensiv träning minskade nivåerna av LC3bII och p62/SQSTM1 i vastus lateralis-muskeln, vilket indikerar ett ökat autofagiskt flöde [12]. Denna flödesökning var associerad med ökad AMPKα-aktivitet, vilket påvisades genom högre fosforylering av AMPKαThr72 och ACCSer79 efter högintensiv träning (p<0.001) [12]. Fosforylering av ULK1Ser317 ökade efter träning (p<0.001) [12], medan enbart fasta inte ökade autofagin signifikant jämfört med träningsintensitet [12].
Syntes
Metodologisk hierarki och flödesmätning
Studier som använder validerade flödesanalyser ger mer tillförlitlig evidens än de som mäter statiska markörer. De tre studierna som använde lysosomala hämmare för att direkt mäta autofagiskt flöde – Espinoza et al., Pietrocola et al. och Singh et al. – representerar metodologiskt överlägsna studiedesigner [1–4]. Espinoza et al. visade att en 5-dagars fastahärmande diet ökade flödet jämfört med kontroller [1], medan Pietrocola et al. visade att 4 dagars fasta aktiverade flödet i neutrofiler vid adekvat mätning [2]. Omvänt fann Singh et al. att 12 timmars nattfasta följt av återmatning inte förändrade flödet [3, 4]. Dessa flödesbaserade studier tyder på att fastans duration är avgörande: flerdygnsfasta aktiverar mätbar autofagi, medan nattfasta eventuellt inte producerar detekterbara flödesförändringar inom mätfönstret på 1 timme efter återmatning.
Studier som förlitar sig på LC3B-II/LC3B-I-kvoter eller p62-abundans utan flödesbedömning möter tolkningsmässiga begränsningar. Vendelbo et al. och Bak et al. fann båda förhöjt LC3B-II tillsammans med förhöjt p62 under 72 timmars fasta [5, 6], mönster som författarna medgav förhindrar en definitiv bestämning av flödet [5, 6]. Den samtidiga ökningen av båda markörerna kan återspegla antingen autofagosomackumulering på grund av nedsatt nedbrytning eller ökad p62-syntes under stress, snarare än ett ökat flöde. Dessa tvetydiga fynd bör tillmätas mindre vikt än direkta flödesmätningar vid utvärdering av fastans effekter på autofagi.
Vävnadsspecifika responser och biologiska kompartment
Olika vävnader uppvisar distinkta autofagiresponser på fasta, vilket förklarar till synes motstridiga fynd. Slutsatsen från Van Dyck et al. om att blodprover eventuellt inte återspeglar autofagi på vävnadsnivå [9] överensstämmer med växande evidens för kompartmentspecifika responser. Studier på skelettmuskulatur (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 och 2017) visade konsekvent aktivering av komponenter i autofagisignalvägen, inklusive minskad mTOR-signalering [5] och ökat ULK1-uttryck [6], även när flödesmätningarna var tvetydiga. Däremot fann studier som mätte autofagi i cirkulerande blodkroppar (Van Dyck, Singh et al., Kröpfl) antingen inga förändringar [3, 4, 9] eller celltypsspecifika responser begränsade till specifika leukocytpopulationer [10].
Kröpfl et al.:s fynd att fasta ökade autofagiska monocyter men inte lymfocyter, medan träning ökade autofagiska lymfocyter men inte monocyter [10], visar att olika celltyper svarar distinkt på metabola stressorer även i blodet. Pietrocola et al. observerade autofagiaktivering endast i neutrofiler bland leukocytpopulationer från fastande frivilliga försökspersoner [2]. Dessa vävnads- och celltypsspecifika responser tyder på att fasta företrädesvis aktiverar autofagi i metaboliskt aktiva vävnader såsom muskelvävnad, medan blodkroppar, särskilt lymfocyter, kan vara mindre känsliga för fastainducerad autofagi.
Tidsdynamik och mättidpunkter
Tidpunkten för mätningar i förhållande till fasta och återmatning påverkar i hög grad de detekterade autofagiförändringarna. Chen et al. mätte autofagi i leukocyter både efter 12 timmars nattfasta och 2 timmar efter frukost [11], och fann att fasta inducerade autofagiaktivering hos friska försökspersoner [11]. Singh et al. mätte dock PBMC endast 1 timme efter en proteinrik måltid efter 12 timmars fasta och fann ingen flödesförändring [3, 4], med noteringen att provtagning vid 1 timme eventuellt inte var optimal [4]. Återmatning hämmar sannolikt autofagi genom reaktivering av mTOR, och kinetiken för denna hämning kan variera beroende på vävnad och näringssammansättning.
Studier av långvarig fasta (72 timmar till 4 dagar) mätte autofagi vid fastans slut utan omedelbar återmatning [2, 5, 6], vilket fångade maximal autofagiaktivering. Espinoza et al. mätte unikt autofagi under den fastahärmande dieten (dag 4 och 6) samt 48 timmar efter återmatning (dag 8) [1], och observerade att det ökade flödet i ProLon-gruppen visade en trend mot kvarstående effekt efter återmatning [1]. Detta tyder på att autofagiaktivering inte nödvändigtvis reverseras omedelbart vid återmatning, men 48-timmarsmätningen kan återspegla tidig återhämning. Träningsstudierna (Schwalm 2015 och 2017) analyserade muskelbiopsier omedelbart och 1 timme efter träning [12, 13], vilket fångade akuta responser som skiljer sig från kroniska anpassningar till fasta.
Dos-respons: Fastans duration och autofagins omfattning
Ett dos-responssamband framträder där längre fastedurationer uppvisar tydligare autofagiaktivering. Fyra dagars totalfasta (Pietrocola et al.) och 5 dagars fastahärmande diet (Espinoza et al.) visade mätbara flödesökningar [1, 2]. Sjuttiotvå timmars fasta (Vendelbo, Bak) visade aktivering av autofagisignalvägen via mTOR-hämning och ULK1-uppreglering [5, 6], även om flödet förblev tvetydigt. Studier av 12–15 timmars nattfasta visade varierande resultat: Chen et al. fann aktivering hos friska försökspersoner [11], men Singh et al. fann ingen flödesförändring vid mätning efter återmatning [3, 4], och Van Dyck et al. fann att 12 timmars fasta var otillräckligt för att förändra autofagimarkörer i blodet [9].
Dagligt tidsbegränsat ätande (6–8 timmars ätfönster) visade måttliga effekter efter flera dagar. Jamshed et al. fann 22 % ökat LC3A-uttryck efter 4 dagar med 6-timmars ätfönster [7], medan Karahan et al. fann ökat ATG-5 efter 8 veckor med 16:8 tidsbegränsat ätande [8]. Den ackumulerade exponeringen i dessa studier (totalt 28 timmars fasta under 4 dagar för Jamshed; 672 timmar under 8 veckor för Karahan) tyder på att upprepade dagliga fastecykler kan ge andra autofagimönster än enstaka långvariga fastor.
Modulering av metabol kontext
Det metabola tillståndet under fasta modulerar autofagiresponser. Studier som rapporterat förhöjda ketoner (β-hydroxybutyrat) visade samtidig autofagiaktivering: Jamshed et al. fann förhöjda morgonketoner tillsammans med LC3A-uppreglering [7], Van Dyck et al. fann förhöjt β-hydroxybutyrat från 4 timmars fasta och framåt med metabol fasterespons [9], och Espinoza et al. fann förhöjda ketoner tillsammans med förstärkt autofagiskt flöde i gruppen med fastahärmande diet [1]. Ketoner kan fungera som en biomarkör för den metabola omställning som krävs för autofagiaktivering.
Schwalm et al. 2015 visade att träningsintensitet aktiverar autofagi via AMPK-beroende signalvägar oberoende av fasta [12]. Högintensiv träning ökade AMPKα-fosforylering och autofagiskt flöde oavsett mättat kontra fastande tillstånd [12], vilket tyder på att AMPK-aktivering – antingen via energitömning under träning eller näringsbrist under fasta – utgör en gemensam mekanism. Denna mekanistiska konvergens förklarar varför träning och fasta kan aktivera autofagi via delade signalvägar trots olika utlösande faktorer.
Sjukdomstillstånd och basal autofagikapacitet
Chen et al.:s fynd att patienter med kronisk njursjukdom inte lyckades aktivera autofagi under nattfasta, medan friska kontroller uppvisade en robust aktivering [11], visar att sjukdom kan upphäva fastainducerad autofagi. På liknande sätt studerade Van Dyck et al. kritiskt sjuka ICU-patienter som uppvisade minimala förändringar i autofagimarkörer trots metabol fasterespons [9]. Detta tyder på att svår sjukdom försämrar den cellulära kapaciteten för autofagiinduktion, potentiellt via inflammation, oxidativ stress eller metabol dysfunktion. Bak et al. fann att individer med obesitas hade lägre uttryck av autofagirelaterade proteiner i fettvävnad trots högre total lipolys [6], vilket indikerar att obesitas kan dämpa autofagiresponser på vävnadsnivå även när helkroppsmetabolismen svarar på fasta.
Metodologiska kvalitetsaspekter
Randomiserade överkorsningsdesigner där deltagarna fungerar som sina egna kontroller (Jamshed, Schwalm 2015 och 2017, Vendelbo, Bak) minimerar interindividuell variabilitet och ger starkare evidens än enarmade före-efter-studier (Singh 2024 och 2025, Tkhakushinov) eller fall-kontrollstudier (Chen) [3–7, 11–14]. Men även väldesignade överkorsningsstudier som använder statiska markörer möter tolkningsmässiga begränsningar jämfört med studier som mäter flöde med lysosomala hämmare. Den randomiserade studien av Espinoza et al. ger, trots sin lilla provstorlek och industrisponsring (även om finansiärerna inte deltog i genomförande eller analys) [1], högkvalitativa flödesdata med validerad metodik.
Syntes och kliniska implikationer
Vid en samlad bedömning av dessa faktorer tyder evidensen på att flerdygnsfasta (≥72 timmar) eller fastahärmande dieter aktiverar autofagi i metaboliskt aktiva vävnader, särskilt skelettmuskulatur, med mätbara flödesökningar vid utvärdering med lämpliga metoder. Denna aktivering kräver tillräcklig duration för att inducera metabola omställningar, inklusive ketogenes och betydande mTOR-hämning. Kortare dagliga fasteperioder (12–15 timmar) visar inkonsekventa autofagieffekter, vilket möjligen beror på mättidpunkt i förhållande till återmatning, undersökt vävnad och individuell variation i metabol flexibilitet. Blodkroppar, särskilt lymfocyter, förefaller vara mindre responsiva för fastainducerad autofagi än muskelvävnad eller specifika monocytpopulationer. Sjukdomstillstånd, inklusive kronisk njursjukdom och kritisk sjukdom, kan upphäva eller avsevärt dämpa autofagiresponser på fasta.
Humana studier som mäter autofagi med validerade flödesanalyser är fortfarande sparsamma, vilket begränsar definitiva slutsatser om optimala fasteprotokoll för autofagiinduktion. Diskordansen mellan prekliniska modeller som visar robust autofagiaktivering och humana studier som visar måttliga eller uteblivna förändringar tyder på artskillnader i regleringen av autofagi, eller belyser begränsningarna med nuvarande mättekniker på människa. Framtida forskning kräver standardiserade protokoll för flödesmätning, vävnadsspecifika utvärderingar och noggrann hänsyn till mättidpunkter i förhållande till faste- och återmatningscykler.
