Yetişkinlerde, zaman kısıtlamalı beslenmenin, aralıklı açlığın, uzatılmış açlığın veya takip eden yeniden beslenmenin insan dokularında veya hücrelerinde otofajiyi ya da otofajik akıyı değiştirdiğini gösteren hangi doğrudan kanıtlar mevcuttur ve bu kanıtlar ne derece güçlüdür?
İnsanlarda otofajik akının doğrudan ölçümü, çok günlük açlığın (3-5 gün) iskelet kası ve belirli bağışıklık hücresi popülasyonları gibi metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi aktive ettiğini; ancak günlük zaman kısıtlamalı beslenme ile gece boyu açlığın doku tipine, ölçüm yöntemine ve bireysel sağlık durumuna bağlı olarak önemli ölçüde değişiklik gösteren tutarsız veya minimal etkiler meydana getirdiğini göstermektedir; en güçlü kanıtlar ise statik belirteç bolluğu yerine akıyı ölçmek amacıyla lizozomal inhibitörlerin kullanıldığı çalışmalardan elde edilmektedir.
Özet
Yetişkinlerde açlık müdahalelerine verilen otofaji yanıtlarını inceleyen on dört çalışma, heterojen bir kanıt kalitesi ve dokuya özgü yanıtlar ortaya koymaktadır. Lizozomal inhibitörlerle doğrulanmış otofajik akı analizlerini kullanan çalışmalar en güçlü kanıtları sunmaktadır: 5 günlük açlığı taklit eden bir diyet, kontrollere kıyasla periferik kan mononükleer hücrelerinde otofajik akıyı artırmış (p=0.0191) [1] ve 4 günlük tam açlık, uygun şekilde ölçüldüğünde nötrofillerdeki akıyı aktive etmiştir [2]. Buna karşılık, 42 sağlıklı yetişkinin yer aldığı iki çalışmada, yeniden beslenmenin takip ettiği 12 saatlik gece açlığı akıyı değiştirmemiştir [3, 4]. Uzamış açlık (72 saat), iskelet kasında ~%50 oranında azalmış mTOR fosforilasyonu [5] ve artmış ULK1 ekspresyonu [6] dahil olmak üzere otofaji yolağı bileşenlerini tutarlı bir şekilde aktive etmiş; ancak LC3B-II ve p62'de eşzamanlı artışlar gösteren statik belirteç ölçümleri kesin akı tayinini engellemiştir [5, 6]. Günlük zaman kısıtlı beslenme (6-8 saatlik pencereler), 4 gün ila 8 hafta sonrasında LC3A ekspresyonunu %22 oranında [7] ve ATG-5 düzeylerini [8] artırarak mütevazı etkiler oluşturmuştur. Dokuya özgü yanıtlar ortaya çıkmış; kritik durumdaki hastalarda ve sağlıklı kontrollerde kan otofaji belirteçleri 12 saatlik açlıktan büyük ölçüde etkilenmezken [9], açlık otofajik monositleri artırmış ancak lenfositleri etkilememiştir [10]. Kronik böbrek hastalığı, gece açlığı sırasında sağlıklı bireylerde gözlemlenen otofaji aktivasyonunu ortadan kaldırmıştır (γLC3 oranı 1.78'e kıyasla 0.92, p<0.0001) [11]. Egzersiz yoğunluğunun, AMPK bağımlı yolaklar aracılığıyla iskelet kası otofajisini aktive etmede açlık durumundan daha belirleyici olduğu kanıtlanmıştır [12]. Kanıtlar, doğrulanmış akı yöntemleriyle ölçüldüğünde çok günlük açlığın metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi aktive ettiğini; daha kısa günlük açlık dönemlerinin ise doku tipine, ölçüm zamanlamasına ve bireysel metabolik kapasiteye göre değişiklik gösteren tutarsız etkiler sergilediğini göstermektedir.
Akış Şeması
Makale Taraması
PubMed Külliyatı
PubMed külliyatı genelinde bir anahtar kelime araması gerçekleştirdik.
(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
Yapılan arama sonucunda PubMed'den toplam 300 sonuç elde edildi.
Elicit Külliyatı
Semantic Scholar ve OpenAlex'in tamamını içeren Elicit arama motorundaki 138 milyonu aşkın akademik makale genelinde semantik bir arama gerçekleştirdik.
Şu sorguları çalıştırdık:
- "human fasting skeletal muscle blood leukocyte PBMC autophagy LC3 p62"
- "prolonged fasting refeeding human autophagy autophagic flux biomarker study"
Aramalar sonucunda Elicit'ten toplam 600 sonuç elde edildi.
Eleme süreci için sorguyla en ilişkili 794 makale belirlendi.
Eleme
Özet Elemesi
Aşağıdaki kriterleri karşılayan kaynakları özetlerine göre dahil ettik:
- Yetişkin bireyler: Başlık veya özet, yetişkin bireylerde (18 yaş ve üzeri) ya da makul ölçüde yetişkinleri de içerebilecek karma yaş grubuna sahip insan kohortunda yürütülen bir çalışmayı bildiriyor mu?
- Tamamlanmış birincil çalışma: Bu yayın; bir derleme, protokol, tasarım makalesi, editöryal yazı, düzeltme metni veya konferans özeti yerine, tamamlanmış bir insan çalışmasının birincil raporu mu?
- Açlık maruziyeti: Başlık veya özet; tanımlanmış bir açlık, zaman kısıtlı beslenme/yeme, aralıklı oruç, gün aşırı oruç veya açlık sonrası yeniden beslenme maruziyetini değerlendiriyor mu?
- Otofaji ile ilişkili sonlanım noktası: Başlık veya özet; otofajiyi, otofajik akıyı ya da otofaji ile ilişkili moleküler/hücresel bir belirteci ölçtüğünü belirtiyor mu?
Kesin kriterlerden herhangi birini karşılamayan makaleler otomatik olarak hariç tutuldu. Kalan makaleler için tüm eleme soruları birlikte değerlendirildi ve her bir makalenin dahil edilip edilmeyeceğine ilişkin bütüncül bir karar verildi.
36 makale özet elemesini geçti ve tam metin elemesine ilerledi.
Özet elemesinde, her bir birincil nedene göre hariç tutulan makale sayıları şu şekildedir:
- Yetişkin bireyler: n = 463
- Tamamlanmış birincil çalışma: n = 67
- Açlık maruziyeti: n = 144
- Otofaji ile ilişkili sonlanım noktası: n = 82
- Diğer / eleme eşiğinin altında: n = 2
Tam Metin Elemesi
Ardından, makaleler aşağıdaki ek kriterler kullanılarak tam metinlerine göre elendi:
- Yetişkin insan verileri: Yalnızca 18 yaş ve üzeri yetişkinlerden elde edilen analiz edilebilir verilere sahip raporları dahil edin.
- Tanımlanmış maruziyet: Yalnızca süre veya günlük yeme aralığı dahil olmak üzere yeterince tanımlanmış bir açlık ya da yeniden beslenme maruziyeti içeren çalışmaları dahil edin.
- Doğrudan otofaji ölçümü: Yalnızca en az bir moleküler, protein, görüntüleme veya lizozomal/otofagozom belirteci kullanarak bir insan biyolojik numunesinde otofajiyi veya otofajik akıyı doğrudan ölçen çalışmaları dahil edin. Yalnızca metabolik, inflamatuar, uzun ömürlülük veya klinik sonlanım noktalarına sahip çalışmaları hariç tutun.
- Tamamlanmış birincil rapor: Derlemeler, protokoller, anlatı niteliğindeki metinler ve konferans özetleri hariç tutularak, yalnızca sonuçları olan tamamlanmış birincil araştırma raporlarını dahil edin.
Kesin kriterlerden herhangi birini karşılamayan makaleler otomatik olarak hariç tutuldu. Kalan makaleler için tüm eleme soruları birlikte değerlendirildi ve her bir makalenin nihai analize dahil edilip edilmeyeceğine ilişkin bütüncül bir karar verildi.
14 makale tam metin elemesini geçti ve veri çıkarma aşamasına ilerledi.
Tam metin elemesinde, her bir birincil nedene göre hariç tutulan makale sayıları şu şekildedir:
- Yetişkin insan verileri: n = 1
- Tanımlanmış maruziyet: n = 1
- Doğrudan otofaji ölçümü: n = 4
- Tam metin yok: n = 16
Veri Çıkarma
Büyük bir dil modelinden her bir makaleden aşağıdaki her bir veri sütununu çıkarmasını istedik. Her sütun için modele aşağıda gösterilen veri çıkarma talimatlarını verdik.
- Çalışma kimliği ve tasarımı: Atıfı, bildirildiyse ülkeyi, tasarımı (randomize, çapraz geçişli [crossover], kontrollü beslenme, prospektif mekanistik veya diğer), analiz edilen örneklem büyüklüğünü ve popülasyon özelliklerini çıkarın.
- Maruziyet ve karşılaştırıcı: Açlık rejimini tam olarak çıkarın: günlük yeme aralığı, açlık süresi, izin verilen enerji alımı, döngü/gün sayısı, fiziksel aktivite talimatları ve karşılaştırıcı ya da başlangıç düzeyi.
- Biyolojik numune ve zamanlama: Numune/doku/hücre tipini, son kalori alımına ve yeniden beslenmeye göre toplama zamanlamasını ve kişi içi tekrarlayan örnekleme yapılıp yapılmadığını çıkarın.
- Otofaji ölçümü ve yorumlanabilirlik: Otofaji ile ilişkili her bir tayini/belirteci, bunun statik bir bolluk/ekspresyon vekil belirtecine kıyasla akıyı değerlendirip değerlendirmediğini, değişim yönünü ve yazarlarca belirtilen analiz kısıtlılıklarını çıkarın.
- Birincil otofaji bulguları: Varsa sayısal sonuçları, belirsizlik/istatistiksel testi ve yazarların otofajiye ilişkin sonucunu çıkarın.
- Metabolik bağlam ve güvenlilik: Yalnızca bildirildiyse ketonları, glukozu, insülini, kilo değişimini, advers olayları ve çalışmayı bırakma durumlarını çıkarın.
- Yanlılık riski sinyalleri: Yanlılıkla ilişkili tasarım özelliklerini çıkarın: tahsis/randomizasyon, kontrol/karşılaştırıcı, laboratuvar sonlanımlarının körlenmesi, eksik veriler, önceden tanımlanma ve çıkar çatışmaları.
Bulgular
Dahil edilen çalışmaların özellikleri
Açlığa veya zaman kısıtlı beslenmeye yanıt olarak otofajiyi inceleyen on dört çalışma dahil edilmiştir. Tüm çalışmalar için tam metinlere erişilmiştir. Örneklem büyüklükleri 7 ila 70 katılımcı arasında değişmekte olup çalışmaların çoğu sağlıklı yetişkinleri kapsamaktadır. Çalışmalar öncelikli olarak Avrupa (Belçika, Danimarka) ve Amerika Birleşik Devletleri'nde yürütülmüş, Tayvan ve Rusya'dan da ek çalışmalar yer almıştır. Çalışma tasarımları arasında randomize çaprazlama klinik çalışmalar, kontrollü beslenme çalışmaları ve prospektif mekanistik çalışmalar yer almaktadır.
| Çalışma | Tam metne ulaşıldı mı? | Ülke | Tasarım | Örneklem büyüklüğü | Popülasyon | Açlık rejimi | Numune/doku | Birincil otofaji bulgusu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed et al., 2019 [7] | Evet | Amerika Birleşik Devletleri [7] | Kontrollü besleme içeren randomize çaprazlama [7] | 11 [7] | 20-45 yaş arası genel olarak sağlıklı yetişkinler, BMI 25.0-35.0 kg/m² [7] | eTRF: 08:00-14:00 beslenme penceresi (6 sa) ve kontrol 08:00-20:00 (12 sa) karşılaştırması, 4 gün [7] | Tam kan [7] | Sabah saatlerinde LC3A ekspresyonunda %22 artış (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm et al., 2017 [13] | Evet | Belçika [13] | Kontrollü beslenme ve egzersiz içeren randomize çaprazlama [13] | 7 [13] | Antrenmanlı sporcular, yaş 24±1 yıl, V˙O2peak 64.5±1.7 mL/min/kg [13] | 8 sa gece açlığı (yalnızca su) ve 2 sa bisiklet süresince kahvaltı ve karbonhidratlı içecek içeren tokluk durumu karşılaştırması [13] | Vastus lateralis kası [13] | Egzersiz sırasında veya hemen sonrasında mitofaji aktive olmamıştır; açlık durumunda egzersiz sonrası LC3bII/LC3bI oranı azalmıştır (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola et al., 2017 [2] | Evet | Belirtilmemiş [2] | Prospektif mekanistik [2] | 9 [2] | Sağlıklı bireyler, yaş 24-54, BMI 20-25 [2] | 4 gün boyunca sıfır kalorili diyet (yalnızca su, çay, kahve) [2] | Beyaz kan hücreleri [2] | Leupeptin ile ex vivo kültürleme sonrasında nötrofillerde otofaji aktivasyonu saptanabilir düzeyde; protein lizin asetilasyonunda belirgin azalma [2] |
| M. Vendelbo et al., 2014 [5] | Evet | Danimarka [5] | Randomize çaprazlama [5] | 8 [5] | Sağlıklı erkek gönüllüler, yaş 26-64 yıl, BMI 23.8 kg/m² [5] | Musluk suyuna izin verilen 72 sa açlık ve gece açlığı karşılaştırması [5] | İskelet kası (vastus lateralis) [5] | LC3B-II ~%30 artmış; p62 ~%10 artarak akı yorumunu karmaşıklaştırmış; mTOR fosforilasyonu ~%50 azalmıştır [5] |
| C. Schwalm et al., 2015 [12] | Evet | Belçika [12] | Kontrollü beslenme ve egzersiz içeren randomize çaprazlama [12] | 23 [12] | İyi antrenmanlı sporcular [12] | %55 veya %70 VO2 peak düzeyinde 2 sa bisiklet süresince 8 sa gece açlığı ve tokluk durumu karşılaştırması [12] | Vastus lateralis kası [12] | Egzersiz yoğunluğu diyetten daha belirleyici olmuştur; yüksek yoğunluklu egzersiz otofajik akıyı artırmıştır (LC3bII ve p62/SQSTM1 azalmıştır); artan AMPKα aktivitesi ile ilişkilendirilmiştir [12] |
| J. Kröpfl et al., 2022 [10] | Evet | Belirtilmemiş [10] | Tekrarlanan ölçümlü prospektif mekanistik [10] | 8 [10] | Sağlıklı yetişkinler [10] | 14-15 sa açlık ve standardize kahvaltı karşılaştırması [10] | Periferik kan (lenfositler ve monositler) [10] | Açlık otofajik monosit konsantrasyonlarını artırmıştır (p=0.026); egzersiz otofajik lenfosit konsantrasyonlarını artırmıştır (p=0.043); LC3BII/I ile otofajik hücre sayıları arasında negatif korelasyon saptanmıştır (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza et al., 2025 [1] | Evet | Amerika Birleşik Devletleri [1] | Randomize klinik çalışma [1] | 30 [1] | 25-65 yaş arası sağlıklı yetişkinler, ortalama yaş 49.1±11.8 yıl [1] | Açlığı taklit eden diyet: 1. gün 1100 kcal, 2-5. günler 700-800 kcal, ardından yeniden besleme [1] | Periferik kan mononükleer hücreleri (PBMC) [1] | FMD, artan otofajik degradasyon yoluyla otofajik akıyı güçlendirmiştir; kontrol grubu FMD gruplarına kıyasla daha yüksek LC3B-II/LC3B-I oranına sahip olmuştur (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak et al., 2016 [6] | Evet | Danimarka [6] | Randomize çaprazlama [6] | 18 [6] | 20-35 yaş arası dokuz zayıf (BMI 19-23) ve dokuz obez (BMI 32-40) erkek [6] | 12 sa açlık ve 72 sa açlık karşılaştırması [6] | Kas (vastus lateralis) ve adipoz doku [6] | 72 sa açlıkla ULK1 mRNA ve protein düzeyleri artmış; ULK1 p-Ser 757/toplam ULK1 oranı azalmış; p62 mRNA ve proteini artarak akı yorumunu karmaşıklaştırmıştır [6] |
| Sanjna Singh et al., 2025 [3] | Evet | Belirtilmemiş [3] | Tek kollu ön-son test çalışması [3] | 42 [3] | Sağlıklı bireyler [3] | 12 sa gece açlığını takiben yüksek proteinli öğün [3] | Periferik kan mononükleer hücreleri [3] | Gece açlığı ile yüksek proteinli öğünden 1 sa sonrası arasında otofajik akıda değişiklik saptanmamıştır; kadınların erkeklere göre daha yüksek akıya sahip olduğu cinsel dimorfizm gözlenmiştir (p=0.0031) [3] |
| S. Singh et al., 2024 [4] | Evet | Belirtilmemiş [4] | Tek kollu ön-son test çalışması [4] | 42 [4] | Sağlıklı bireyler [4] | 12 sa gece açlığını takiben yüksek proteinli öğün [4] | Periferik kan mononükleer hücreleri [4] | Açlık ve postprandiyal durumlar arasında otofajik akıda değişiklik gözlenmemiştir [4] |
| Wei-Ting Chen et al., 2013 [11] | Evet | Tayvan [11] | Prospektif vaka-kontrol çalışması [11] | 90 [11] | 20-79 yaş arası 60 evre 5 CKD hastası ve yaş ile cinsiyet açısından eşleştirilmiş 30 sağlıklı kontrol [11] | Gece açlığı (12 sa) ve ardından kahvaltı [11] | Lökositler [11] | Gece açlığı sağlıklı bireylerde otofajiyi indüklemiş (γLC3 oranı 1.78), ancak CKD hastalarında indüklememiştir (γLC3 oranı 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck et al., 2020 [9] | Evet | Belçika [9] | Randomize çaprazlama pilot çalışma [9] | 70 [9] | Mekanik solunum ve hemodinamik desteğe bağımlı, uzun süreli kritik hastalığa sahip yetişkin hastalar (≥18 yaş) [9] | 8±1. günde dönüşümlü uygulanan 12 sa beslenme ve 12 sa açlık karşılaştırması [9] | Tam kan ve izole beyaz kan hücreleri [9] | Kan örneklerindeki otofaji belirteçleri açlıktan büyük ölçüde etkilenmemiştir; yazarlar kan örneklerinin diğer dokulardaki otofajiyi yansıtmayabileceği sonucuna varmıştır [9] |
| Tugce Ozlu Karahan et al., 2025 [8] | Evet | Türkiye (çıkarımlanan) [8] | Randomize kontrollü çalışma [8] | 48 [8] | 18-65 yaş arası, BMI ≥25 kg/m² olan, MAFLD tanılı fazla kilolu veya obez yetişkinler [8] | Enerji kısıtlı diyet (22-25 kcal/kg/gün) ve enerji + zaman kısıtlı diyet (16:8 modeli, 10:00-12:00 ile 18:00-20:00 arası) karşılaştırması [8] | Kan (serum belirteçleri) [8] | Enerji + zaman kısıtlı diyet grubunda ATG-5 düzeyleri artmıştır (0.74'ten 0.95 ng/mL'ye, p=0.03); FGF-21 ile ATG-5 arasında pozitif korelasyon saptanmıştır (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov & S. Lysenkov, 2022 [14] | Evet | Rusya [14] | Kısmi gıda kısıtlaması içeren kontrollü beslenme [14] | 20 [14] | Üç yaş grubuna ayrılmış erkekler: genç (18-44 yaş), orta yaş (45-60 yaş) ve yaşlı (61-75 yaş) [14] | 12 gün boyunca kısmi gıda kısıtlaması (günde 800-120 kcal) [14] | Kan [14] | Yaş, otofaji aktivitesini etkileyen temel faktördür; otofaji aktivitesi yaşla birlikte azalmaktadır [14] |
Çalışmalar, 8 saatlik gece açlıklarından 4 günlük tam açlığa kadar uzanan çeşitli açlık rejimlerini incelemiş ve ölçümler iskelet kası, kan hücreleri ve periferik kan mononükleer hücreleri dahil olmak üzere çeşitli dokularda gerçekleştirilmiştir. Çoğu çalışma, katılımcıların kendi kontrolleri olarak görev yaptığı ve açlık müdahalelerinden önce ve sonra ölçümlerin alındığı çaprazlama tasarımlar kullanmıştır.
Otofaji ölçüm yöntemleri ve yorumlanabilirlik
Çalışmalarda, otofajik akıyı statik belirteç bolluğundan ayırt etme kapasitesi farklılık gösteren heterojen analiz yöntemleri kullanılmıştır. LC3 (microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3) işlenmesi; LC3B-II/LC3B-I oranları [1, 5, 10, 13], LC3 lipidasyonu [2] veya LC3A/LC3B gen ekspresyonu [7] yoluyla değerlendirilen ve en sık bildirilen belirteç olmuştur. Ek belirteçler arasında p62/SQSTM1 (sequestosome 1) [5, 12, 13], ULK1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1) fosforilasyonu [5, 6, 12], ATG (autophagy-related) proteinleri [8], Beclin-1 [8, 11, 14] ve mTOR (mechanistic target of rapamycin) sinyali [5] yer almıştır.
Akı ile statik ölçümlere ilişkin kritik metodolojik ayrımlar ortaya çıkmıştır. Bazı çalışmalar lizozomal inhibitörler kullanarak otofajik akıyı ölçmüştür: Espinoza ve ark., PBMC'leri ex vivo klorokin ile muamele ederek valide edilmiş bir akı göstergesi olarak LC3B-II birikimini ölçmüştür [1]. Benzer şekilde Pietrocola ve ark., farelerde kan alımından önce löpeptin enjekte etmiş ve insan lökositlerini löpeptin ile ex vivo kültürlemiş, otofaji aktivasyonunun yalnızca proteaz inhibisyonu ile saptanabilir olduğunu bulmuştur [2]. Singh ve ark. (2024 ve 2025), doğrudan tam kana lizozomal inhibitörler ekleyerek fizyolojik açıdan anlamlı bir akı ölçümü olarak ELISA yoluyla LC3B-II birikimini kantifiye etmiştir [3, 4]. Buna karşılık, çoğu çalışma akı değerlendirmesi yapmaksızın otofaji belirteçlerinin statik bolluğunu ölçmüş ve bu durum yorumsal güçlüklere yol açmıştır.
LC3B-II/LC3B-I oranı bu sınırlamanın tipik bir örneğidir. Yaygın olarak bir otofaji göstergesi olarak kullanılmasına rağmen, yüksek LC3B-II hem artmış otofagozom oluşumunu hem de bozulmuş otofagozom degradasyonunu yansıtabilmektedir [5]. Vendelbo ve ark., 72 saatlik açlık sırasında LC3B-II'nin ~%30 arttığını, ancak p62'nin de ~%10 arttığını saptamış ve p62'nin tipik olarak otofaji sırasında yıkılması nedeniyle bu durumun yorumlamayı karmaşıklaştırdığını belirtmiştir [5]. Yazarlar, bu çelişkili belirteçlerden otofajik akıyı kesin olarak belirleyemediklerini kaydetmiştir [5]. Bak ve ark. benzer paternler bildirmiştir: ULK1 artmış ve inhibitör fosforilasyonu açlıkla azalmış, bu da otofaji aktivasyonuna işaret etmiştir; ancak p62 mRNA ve proteini de artış göstermiştir [6]. Her iki çalışma da bu verilerin akıyı doğrudan ölçmediğini kabul etmiştir [5, 6].
Tamamlayıcı belirteçler kullanan çalışmalar daha güçlü kanıtlar sağlamıştır. Schwalm ve ark. (2015), ULK1 fosforilasyonunu, LC3bII/I oranını, p62/SQSTM1 proteinini ve otofaji ile ilişkili gen ekspresyonunu ölçmüş; yüksek yoğunluklu egzersiz sonrasında LC3bII ve p62'nin azaldığını tespit ederek bunun artmış akıya işaret ettiğini göstermiştir [12]. Yalnızca bir belirtecin değil, her iki belirtecin de azalmış düzeyleri otofajik degradasyonu daha ikna edici şekilde ortaya koymuştur. Benzer biçimde Kröpfl ve ark., LC3B-pozitif hücreler için akım sitometrisini LC3BII/I oranları için Western blot ile birleştirmiştir; ancak monositlerde bu ölçümler arasında negatif bir korelasyon bulmuşlardır [10], bu durum tekil belirteçlerle tam olarak yakalanamayan karmaşık bir regülasyona işaret etmektedir.
Çok sayıda çalışma, dokuya özgü otofaji yanıtlarını vurgulamıştır. Van Dyck ve ark., kritik hastalarda ve sağlıklı kontrollerde kan örneklerindeki otofaji belirteçlerinin 12 saatlik açlıktan büyük ölçüde etkilenmediğini saptamış ve bu durum yazarların kanın diğer dokulardaki otofajiyi yansıtmayabileceği sonucuna varmasına yol açmıştır [9]. Kröpfl ve ark., lenfositler ile monositlerde farklı yanıtlar gözlemlemiştir: Açlık otofajik monosit konsantrasyonlarını artırmış ancak lenfositleri etkilememiştir; egzersiz ise otofajik lenfositleri artırmış ancak monositleri etkilememiştir [10]. Chen ve ark., gece açlığının sağlıklı bireylerin lökositlerinde otofajiyi aktive ettiğini, ancak kronik böbrek hastalığı olan hastalarda aktive etmediğini göstermiştir [11]; bu da hastalık durumunun tipik otofaji yanıtlarını ortadan kaldırabildiğini ortaya koymaktadır.
Yazarlar tarafından belirtilen kısıtlılıklar bu ölçüm zorluklarını kabul etmiştir. Birçok çalışma, gen ekspresyonunun protein düzeylerini veya fonksiyonel aktiviteyi yansıtmayabileceğini [7], tek zaman noktalarının dinamik değişiklikleri gözden kaçırabileceğini [4] ve kandaki otofajinin karaciğer veya kas gibi metabolik olarak aktif dokulardaki yanıtları temsil etmeyebileceğini [4, 9] belirtmiştir. Espinoza ve ark., küçük örneklem büyüklüğünü ve kısa değerlendirme süresini sınırlılık olarak göstermiştir [1]; Karahan ve ark. ise p62/SQSTM1 değerlendirmesi olmaksızın yalnızca ATG-5 ve Beclin-1'in değerlendirilmesinin otofaji akısı yorumunu sınırladığını kaydetmiştir [8].
Açlık maruziyetine göre otofaji bulguları
Zaman kısıtlı beslenme (günlük beslenme pencereleri)
İki çalışma, 6-8 saatlik beslenme pencerelerine sahip günlük zaman kısıtlı beslenmeyi incelemiştir. Jamshed ve ark., erken zaman kısıtlı beslenmenin (eTRF; 08:00-14:00, 6 saatlik pencere) 12 saatlik kontrol penceresine (08:00-20:00) kıyasla sabah LC3A gen ekspresyonunu %22 oranında artırdığını saptamıştır (p=0.001) [7]. Bu artış, 4 günlük eTRF sonrasında tam kan hücrelerinde meydana gelmiştir [7]. Bununla birlikte LC3A, doğrudan bir akı ölçümünden ziyade statik bir gen ekspresyon belirtecidir [7] ve yazarlar gen ekspresyonunun protein düzeylerini yansıtmayabileceğini belirtmiştir [7]. Metabolik bağlamda, 24 saatlik glukoz düzeylerinin 4±1 mg/dL azalması (p=0.0003) ve sabah ketonlarının 0.03±0.01 mM artması (p=0.009) yer almıştır [7].
Karahan ve ark., metabolik disfonksiyon ilişkili yağlı karaciğer hastalığı (MAFLD) olan 48 yetişkinde tek başına enerji kısıtlamasını, 16:8 zaman kısıtlı beslenme (beslenme penceresi 10:00-20:00) ile kombine edilen enerji kısıtlaması ile karşılaştırmıştır [8]. ATG-5 düzeyleri 8 hafta sonra yalnızca zaman kısıtlı grupta anlamlı şekilde artarak 0.74'ten 0.95 ng/mL'ye yükselmiştir (p=0.03) [8]; serum FGF-21 ile ATG-5 arasında pozitif bir korelasyon bulunmuştur (R=0.343, p=0.02) [8]. ATG-5 statik bir serum belirtecidir [8] ve çalışma, p62/SQSTM1 değerlendirilmeden akının değerlendirilmesindeki sınırlılıkları kabul etmiştir [8]. Her iki grup da kilo kaybı ve açlık glukozu ile karaciğer enzimlerinde azalma dahil olmak üzere metabolik belirteçlerde iyileşme göstermiştir [8].
Aralıklı oruç ve gece boyu açlık
8-15 saatlik gece boyu açlık çalışmaları, dokuya özgü ve bağlama bağlı otofaji yanıtlarını ortaya koymuştur. Chen ve ark., LC3-I'in LC3-II'ye dönüşümü (γLC3 oranı 1.78) ve artan Atg5 ile Beclin-1 mRNA'sı ile gösterildiği üzere, 12 saatlik gece boyu açlığın sağlıklı deneklerde otofaji aktivasyonunu indüklediğini göstermiştir [11]. Bu yanıt kronik böbrek hastalığı olan hastalarda gözlenmemiştir (γLC3 oranı 0.92-1.22, p<0.0001) [11] ve hemodiyaliz otofaji aktivasyonunu geri kazandırmamıştır [11]. Ölçümler, gece boyu açlık sonrasında ve kahvaltıdan 2 saat sonra toplanan lökositlerde gerçekleştirilmiştir [11].
Singh ve ark. tarafından yürütülen iki çalışma, 12 saatlik gece boyu açlığın ardından alınan yüksek proteinli bir öğünün 42 sağlıklı yetişkinde otofajiyi değiştirip değiştirmediğini incelemiştir. PBMC'lerde otofajik akıyı ölçmek için lizozomal inhibitör ile güçlendirilmiş ELISA kullanan her iki çalışma da, açlık durumu ile öğün tüketiminden 1 saat sonrası arasında akıda bir değişiklik tespit etmemiştir [3, 4]. Yazarlar, bu durumun akut beslenme müdahalelerinin insanlarda otofajiyi değiştirdiğine dair varsayımlara meydan okuduğunu belirtmiş [4] ve öğün sonrası 1. saatteki örneklemenin optimal zamanlama olmayabileceğini öne sürmüştür [4]. Dikkat çekici şekilde, kadınların erkeklere kıyasla daha yüksek otofajik akıya sahip olduğu görülmüş (p=0.0031) [3]; bu durum öğün müdahalesinden bağımsız bir cinsel dimorfizmi temsil etmektedir.
Schwalm ve ark. 2017, 7 antrenmanlı sporcuda 8 saatlik gece boyu açlık ile kombine edilen 2 saatlik yüksek yoğunluklu bisiklet egzersizini incelemiştir [13]. Vastus lateralis kasında, LC3bII/LC3bI oranı egzersiz sonrasında yalnızca açlık durumunda azalırken (p=0.019) [13], mitokondriyal LC3bII ve p62/SQSTM1 değişmeden kalmıştır [13]. Yazarlar, beslenme durumundan bağımsız olarak egzersiz sırasında veya hemen sonrasında mitofajinin aktive olmadığı, ancak tokluk durumundaki kas hücrelerinin mitokondrileri daha sonraki zaman noktalarında yıkım için hazırlıyor gibi göründüğü sonucuna varmıştır [13].
Kröpfl ve ark., standart bir kahvaltı içeren tokluk durumuna kıyasla 14-15 saatlik açlığın dolaşımdaki otofajik monosit konsantrasyonlarını artırdığını (p=0.026), ancak lenfositleri etkilemediğini bulmuştur [10]. Tersine, akut egzersiz otofajik lenfosit konsantrasyonlarını yükseltmiş (p=0.043), fakat monositleri değiştirmemiştir [10]. Western blot analizi, daha yüksek LC3BII/I oranlarının otofajik hücre sayıları ile negatif korelasyon gösterdiğini ortaya koymuş (r=-0.74, p=0.02) [10]; bu da protein düzeyinde artan otofajinin dolaşımdaki daha az sayıda otofajik hücre ile ilişkili olduğu karmaşık bir regülasyona işaret etmiştir [10].
Uzamış açlık (24+ saat)
72 saatlik ila 4 günlük açlık çalışmaları, süregelen yorumlama zorluklarıyla birlikte otofaji yolağı aktivasyonuna dair kanıtlar sağlamıştır. Vendelbo ve ark., yalnızca su tüketimine izin verilen 72 saatlik açlık sırasında 8 sağlıklı erkeği incelemiştir [5]. İskelet kası biyopsilerinde LC3B-II ekspresyonu ~%30 artmış, ancak p62 proteini de ~%10 artış göstermiştir [5]. mTOR fosforilasyonu, 4EBP1, ULK1 ve rpS6 fosforilasyonu dahil olmak üzere azalmış aşağı yönlü sinyalleşme ile birlikte ~%50 azalmıştır [5]. Çelişkili LC3B-II ve p62 paternleri otofajik akı tayinini güçleştirse de [5], azalmış mTOR sinyalleşmesi otofaji yolağı aktivasyonunu desteklemiştir. Kasta net fenilalanin salınımı, glukozun %25 azalması ve ketogenezin başlaması bağlamında anlamlı derecede artmıştır [5].
Bak ve ark., 9 zayıf ve 9 obez genç erkekte 12 saatlik açlığa karşı 72 saatlik açlığı karşılaştırmıştır [6]. 72 saat sonra, kas ve yağ dokusunda ULK1 mRNA ve protein düzeyleri anlamlı şekilde artarken [6], inhibitör ULK1 fosforilasyonunun (Ser 757) toplam ULK1'e oranı azalmış [6] ve bu durum azalmış otofaji baskılanmasına işaret etmiştir. Bununla birlikte, p62 mRNA ve protein düzeyleri de artış göstermiştir [6]. Obez süjeler, hem bazal düzeyde hem de 72 saatlik açlık sonrasında, kas proteini korunumu ile uyumlu şekilde, artmış tüm vücut lipolizi ve azalmış üre üretim hızları sergilemiştir [6]. Çalışmada, sonuçların vücut ağırlığı başına ifade edilmesindeki kısıtlılıklara dikkat çekilmiş ve bunun obez süjelerde metabolik akıların potansiyel olarak olduğundan düşük tahmin edilmesine yol açabileceği belirtilmiştir [6].
Pietrocola ve ark., 9 sağlıklı gönüllüde 4 günlük sıfır kalorili açlığı (yalnızca su, çay ve kahve) incelemiştir [2]. Açlık, plazma metabolomunda majör değişiklikleri tetiklemiş, ancak lökosit hücre içi metabolomunda yalnızca minör değişimlere yol açmıştır [2]. Beyaz kan hücreleri, hem nükleer hem de sitoplazmik kompartmanlarda protein lizin asetilasyonunda belirgin bir azalma sergilemiştir [2]. LC3B lipidasyonu ile ölçülen otofaji aktivasyonu, nötrofillerde ancak löpeptin ile ex vivo kültürlemeden sonra saptanabilir hale gelmiştir [2]; bu durum otofajik akının gerçekleştiğini ancak tespit edilebilmesi için lizozomal inhibisyon gerektirdiğini göstermektedir [2]. İnsan gönüllüler 4 günlük açlığa rağmen <%2 kilo kaybı yaşarken [2], bu durum 48 saat aç bırakılan farelerde görülen %20 kilo kaybı ile tezat oluşturmuştur [2].
Açlığı taklit eden diyetler ve yeniden beslenme
Espinoza ve ark., 25-65 yaş arası 30 sağlıklı yetişkinde iki açlığı taklit eden diyet (FMD) formülasyonunu kontrole karşı değerlendiren randomize bir çalışma yürütmüştür [1]. FMD, 1. günde 1100 kcal ve 2-5. günlerde 700-800 kcal'den oluşmuş, ardından yeniden beslenme uygulanmıştır [1]. Otofajik akıyı değerlendirmek için klorokin ile muamele edilmiş PBMC'ler kullanıldığında [1], kontrol grubu 6. güne kadar FMD gruplarından daha yüksek LC3B-II/LC3B-I oranları göstermiş (p=0.0191) [1] ve bu durum FMD'nin artan akı yoluyla otofajik degradasyonu artırdığına işaret etmiştir [1]. 6 günlük müdahalenin sonunda akıda gruplar arasında anlamlı farklılıklar ortaya çıkmış (p<0.05) [1] ve ProLon grubunda artan akıya yönelik eğilim 8. günde yeniden beslenmeden 48 saat sonra da devam etmiştir [1]. Müdahale, açlık glukozunu, insülini ve HOMA-IR'yi düşürürken β-hidroksibütiratı artırmıştır [1]; ancak küçük örneklem büyüklüğü ve kısa değerlendirme süresi genellenebilirliği sınırlandırmıştır [1].
Van Dyck ve ark., 70 uzun süreli kritik hastada 12 saatlik besin kesintisinin bir açlık yanıtı başlatıp başlatamayacağını araştırmıştır [9]. Randomize çaprazlama tasarım, ICU yatışının 8±1. gününde 12 saatlik hedefe yönelik beslenme ile 12 saatlik açlığı dönüşümlü olarak uygulamıştır [9]. 12 saatlik açlık, serum bilirubinini ve β-hidroksibütiratı anlamlı düzeyde artırmış, insülin gereksinimini ve serum IGF-I düzeylerini düşürerek (tümü p≤0.001) [9] metabolik açlık yanıtının başladığını doğrulamıştır. Bununla birlikte, tam kanda ve izole edilmiş lökositlerdeki otofaji belirteçleri hem hastalarda hem de eşleştirilmiş 23 sağlıklı bireyde açlıktan büyük ölçüde etkilenmemiştir [9]. Yazarlar, üç hastada açlık sırasında şiddetli hipoglisemi gelişmesi nedeniyle [9] kan örneklerinin doku düzeyindeki otofajiyi güvenilir bir şekilde yansıtmayabileceği sonucuna varmıştır [9].
Tkhakushinov ve Lysenkov, üç yaş grubundan 20 erkekte 12 gün boyunca kısmi gıda kısıtlamasını (800-1200 kcal/gün) incelemiştir [14]. Beclin-1'i bir otofaji belirteci olarak kullanarak [14], yaşın otofaji aktivitesini etkileyen temel faktör olduğunu ve yaş arttıkça aktivitenin azaldığını tespit etmişlerdir [14]. Kilo kategorisi, kalori kısıtlaması sırasında otofaji aktivasyonunu anlamlı düzeyde etkilememiştir [14]. Otofaji aktivitesi (delta-beclin-1) ile lipid metabolizması parametreleri arasındaki korelasyonlar yaş grubuna göre farklılık göstermiş; genç yetişkinlerde HDL ile negatif korelasyon, yaşlılarda ise LDL ve total kolesterol ile negatif korelasyon saptanmıştır [14]. Çalışma, akı yerine statik Beclin-1 bolluğunu ölçmüştür [14].
Egzersiz ve açlık etkileşimleri
Aynı Belçikalı gruptan iki çalışma, egzersiz yoğunluğu ve beslenme durumunun iskelet kası otofajisini etkilemek üzere nasıl bir etkileşim gösterdiğini incelemiştir. Schwalm ve ark. 2015, iyi antrene 23 atleti hem tok hem de açlık durumlarında kontrol, düşük yoğunluklu (%55 VO2 peak) veya yüksek yoğunluklu (%70 VO2 peak) 2 saatlik bisiklet egzersizine rastgele atamıştır [12]. Egzersiz yoğunluğunun, otofajiyi aktive etmede diyetten daha belirgin olduğu kanıtlanmıştır [12]. Yüksek yoğunluklu egzersiz, vastus lateralis kasındaki LC3bII ve p62/SQSTM1 seviyelerini düşürerek artan otofajik akıya işaret etmiştir [12]. Bu akı artışı, yüksek yoğunluklu egzersiz sonrasında AMPKαThr72 ve ACCSer79'un daha yüksek fosforilasyonu ile kanıtlandığı üzere, artmış AMPKα aktivitesi ile ilişkilendirilmiştir (p<0.001) [12]. Egzersizden sonra ULK1Ser317 fosforilasyonu artarken (p<0.001) [12], egzersiz yoğunluğu ile karşılaştırıldığında tek başına açlık otofajiyi anlamlı derecede artırmamıştır [12].
Sentez
Metodolojik hiyerarşi ve akı ölçümü
Doğrulanmış akı analizlerini kullanan çalışmalar, statik belirteçleri ölçen çalışmalara kıyasla daha güvenilir kanıtlar sunmaktadır. Otofajik akıyı doğrudan ölçmek için lizozomal inhibitörler kullanan üç çalışma—Espinoza ve ark., Pietrocola ve ark. ve Singh ve ark.—metodolojik açıdan üstün tasarımları temsil etmektedir [1–4]. Espinoza ve ark., 5 günlük oruç taklidi yapan bir diyetin kontrollere kıyasla akıyı artırdığını gösterirken [1], Pietrocola ve ark. uygun şekilde ölçüldüğünde 4 günlük açlığın nötrofillerde akıyı aktive ettiğini göstermiştir [2]. Buna karşılık Singh ve ark., 12 saatlik gece açlığını takiben yeniden beslenmenin akıyı değiştirmediğini tespit etmiştir [3, 4]. Akı temelli bu çalışmalar, açlık süresinin kritik olduğunu göstermektedir: çok günlük açlıklar ölçülebilir düzeyde otofajiyi aktive ederken, gece açlıkları yeniden beslenme sonrası 1 saatlik ölçüm penceresinde saptanabilir akı değişiklikleri üretmeyebilir.
Akı değerlendirmesi olmaksızın LC3B-II/LC3B-I oranlarına veya p62 bolluğuna dayanan çalışmalar yorumlama sınırlılıklarıyla karşı karşıyadır. Vendelbo ve ark. ile Bak ve ark., 72 saatlik açlık sırasında artan p62'nin yanı sıra artan LC3B-II tespit etmiştir [5, 6]; yazarlar bu paternlerin kesin akı tayinini engellediğini kabul etmiştir [5, 6]. Her iki belirteçteki eşzamanlı artış, artan akıdan ziyade, bozulmuş degradasyondan kaynaklanan otofagozom birikimini veya stres sırasında artan p62 sentezini yansıtabilir. Açlığın otofaji üzerindeki etkileri değerlendirilirken bu belirsiz bulgular, doğrudan akı ölçümlerine kıyasla daha az ağırlıklandırılmalıdır.
Dokuya özgü yanıtlar ve biyolojik kompartmanlar
Farklı dokular açlığa belirgin otofaji yanıtları göstermekte olup bu durum görünüşte çelişkili bulguları açıklamaktadır. Van Dyck ve ark.'nın kan örneklerinin doku düzeyindeki otofajiyi yansıtmayabileceği yönündeki sonucu [9], kompartmana özgü yanıtlara dair biriken kanıtlarla uyumludur. İskelet kasında yapılan çalışmalar (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 ve 2017), akı ölçümleri belirsiz olduğunda dahi, azalmış mTOR sinyali [5] ve artmış ULK1 ekspresyonu [6] dahil olmak üzere otofaji yolu bileşenlerinin aktivasyonunu tutarlı bir şekilde göstermiştir. Buna karşılık, dolaşımdaki kan hücrelerinde otofajiyi ölçen çalışmalar (Van Dyck, Singh ve ark., Kröpfl) ya hiçbir değişiklik saptamamış [3, 4, 9] ya da belirli lökosit alt gruplarıyla sınırlı hücre tipine özgü yanıtlar bulmuştur [10].
Kröpfl ve ark.'nın açlığın lenfositleri değil otofajik monositleri artırdığı, egzersizin ise monositleri değil otofajik lenfositleri artırdığı yönündeki bulgusu [10], kanda dahi farklı hücre tiplerinin metabolik stresörlere farklı yanıtlar verdiğini göstermektedir. Pietrocola ve ark., açlık uygulanan gönüllülerden alınan lökosit alt popülasyonları arasında yalnızca nötrofillerde otofaji aktivasyonu gözlemlemiştir [2]. Bu doku ve hücre tipine özgü yanıtlar, açlığın kas gibi metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi öncelikli olarak aktive ettiğini; kan hücrelerinin, özellikle de lenfositlerin, açlığa bağlı otofajiye daha az duyarlı olabileceğini düşündürmektedir.
Zamansal dinamikler ve ölçüm zamanlaması
Açlık ve yeniden beslenmeye göre ölçüm zamanlaması, tespit edilen otofaji değişikliklerini önemli ölçüde etkilemektedir. Chen ve ark., lökositlerde otofajiyi hem 12 saatlik gece açlığından sonra hem de kahvaltıdan 2 saat sonra ölçmüş [11] ve sağlıklı deneklerde açlığın otofaji aktivasyonunu indüklediğini tespit etmiştir [11]. Bununla birlikte Singh ve ark., 12 saatlik açlığın ardından yüksek proteinli bir öğünden sadece 1 saat sonra PBMC'leri ölçmüş ve hiçbir akı değişikliği bulamamıştır [3, 4]; ayrıca 1 saatlik örneklemenin optimal olmayabileceğini belirtmiştir [4]. Yeniden beslenme büyük olasılıkla mTOR reaktivasyonu yoluyla otofajiyi baskılamaktadır ve bu baskılanmanın kinetiği dokuya ve besin bileşimine göre değişiklik gösterebilir.
Uzamış açlık çalışmaları (72 saat ila 4 gün), otofajiyi hemen yeniden besleme olmaksızın açlığın sonunda ölçmüş [2, 5, 6] ve maksimum otofaji aktivasyonunu yakalamıştır. Espinoza ve ark. benzersiz bir şekilde otofajiyi oruç taklidi yapan diyet sırasında (4. ve 6. günler) ve yeniden beslenmeden 48 saat sonra (8. gün) ölçmüş [1], ProLon grubundaki artmış akının yeniden beslenmeden sonra da devam etme eğilimi gösterdiğini gözlemlemiştir [1]. Bu durum, otofaji aktivasyonunun yeniden beslenme üzerine hemen tersine dönmeyebileceğini, ancak 48 saatlik ölçümün erken yeniden baskılanmayı yansıtabileceğini düşündürmektedir. Egzersiz çalışmaları (Schwalm 2015 ve 2017), kas biyopsilerini egzersizden hemen sonra ve 1 saat sonra ölçerek [12, 13] kronik açlık adaptasyonlarından farklı olan akut yanıtları yakalamıştır.
Doz-yanıt ilişkisi: Açlık süresi ve otofaji büyüklüğü
Daha uzun açlık sürelerinin daha net otofaji aktivasyonu gösterdiği bir doz-yanıt ilişkisi ortaya çıkmaktadır. Dört günlük tam açlık (Pietrocola ve ark.) ve 5 günlük oruç taklidi yapan diyet (Espinoza ve ark.) ölçülebilir akı artışları sergilemiştir [1, 2]. Yetmiş iki saatlik açlık (Vendelbo, Bak), akı belirsiz kalsa bile mTOR baskılanması ve ULK1 upregülasyonu yoluyla otofaji yolağı aktivasyonu göstermiştir [5, 6]. 12-15 saatlik gece açlığı çalışmaları değişken sonuçlar göstermiştir: Chen ve ark. sağlıklı deneklerde aktivasyon saptarken [11], Singh ve ark. yeniden beslenme sonrası ölçüldüğünde akı değişikliği bulamamış [3, 4] ve Van Dyck ve ark. 12 saatlik açlığın kandaki otofaji belirteçlerini değiştirmek için yetersiz olduğunu tespit etmiştir [9].
Günlük zaman kısıtlı beslenme (6-8 saatlik pencereler), birkaç günün ardından mütevazı etkiler göstermiştir. Jamshed ve ark., 6 saatlik beslenme pencerelerinin uygulandığı 4 günün ardından LC3A ekspresyonunda %22 artış bulurken [7], Karahan ve ark. 8 haftalık 16:8 zaman kısıtlı beslenmenin ardından artmış ATG-5 tespit etmiştir [8]. Bu çalışmalardaki kümülatif maruziyet (Jamshed için 4 günde toplam 28 saat açlık; Karahan için 8 haftada 672 saat), tekrarlanan günlük açlık döngülerinin tek seferlik uzamış açlıklardan farklı otofaji paternleri üretebileceğini düşündürmektedir.
Metabolik bağlam modülasyonu
Açlık sırasındaki metabolik durum, otofaji yanıtlarını modüle etmektedir. Artmış ketonlar (β-hydroxybutyrate) bildiren çalışmalar eşzamanlı otofaji aktivasyonu göstermiştir: Jamshed ve ark. LC3A upregülasyonu ile birlikte artmış sabah ketonları bulmuş [7], Van Dyck ve ark. açlığın 4. saatinden itibaren metabolik açlık yanıtı ile birlikte artmış β-hydroxybutyrate saptamış [9] ve Espinoza ve ark. oruç taklidi yapan diyet grubunda artmış otofajik akının yanı sıra artmış ketonlar tespit etmiştir [1]. Ketonlar, otofaji aktivasyonu için gerekli olan metabolik kaymanın bir biyobelirteci olarak hizmet edebilir.
Schwalm ve ark. 2015, egzersiz yoğunluğunun açlıktan bağımsız olarak AMPK bağımlı yolaklar aracılığıyla otofajiyi aktive ettiğini göstermiştir [12]. Yüksek yoğunluklu egzersiz, tokluk veya açlık durumundan bağımsız olarak AMPKα fosforilasyonunu ve otofajik akıyı artırmıştır [12]; bu durum, AMPK aktivasyonunun—ister egzersiz sırasındaki enerji tükenmesi ister açlık sırasındaki besin yoksunluğu yoluyla olsun—ortak bir mekanizmayı temsil ettiğini göstermektedir. Bu mekanistik yakınsama, egzersiz ve açlığın farklı tetikleyicilere rağmen neden ortak sinyal yolakları aracılığıyla otofajiyi aktive edebildiğini açıklamaktadır.
Hastalık durumu ve bazal otofaji kapasitesi
Chen ve ark.'nın kronik böbrek hastalığı olan hastaların gece açlığı sırasında otofajiyi aktive edemediği, oysa sağlıklı kontrollerin güçlü bir aktivasyon gösterdiği yönündeki bulgusu [11], hastalığın açlığa bağlı otofajiyi ortadan kaldırabileceğini göstermektedir. Benzer şekilde Van Dyck ve ark., metabolik açlık yanıtına rağmen minimal otofaji belirteci değişiklikleri gösteren kritik durumdaki ICU hastalarını incelemiştir [9]. Bu durum, şiddetli hastalığın potansiyel olarak inflamasyon, oksidatif stres veya metabolik disfonksiyon yoluyla hücresel otofaji indüksiyon kapasitesini bozduğunu düşündürmektedir. Bak ve ark., obez bireylerin daha yüksek toplam lipolize rağmen daha düşük yağ dokusu otofaji ile ilişkili protein ekspresyonuna sahip olduğunu bulmuştur [6]; bu da tüm vücut metabolizması açlığa yanıt verse bile obezitenin doku düzeyindeki otofaji yanıtlarını köreltebileceğini göstermektedir.
Çalışma kalitesi değerlendirmeleri
Katılımcıların kendi kontrolleri olarak görev yaptığı randomize çapraz tasarımlar (Jamshed, Schwalm 2015 ve 2017, Vendelbo, Bak), bireyler arası değişkenliği en aza indirmekte ve tek kollu ön-son çalışmalara (Singh 2024 ve 2025, Tkhakushinov) veya vaka-kontrol tasarımlarına (Chen) kıyasla daha güçlü kanıtlar sağlamaktadır [3–7, 11–14]. Bununla birlikte, statik belirteçleri kullanan iyi tasarlanmış çapraz çalışmalar dahi, lizozomal inhibitörlerle akı ölçümü yapan çalışmalara kıyasla yorumlama sınırlılıklarıyla karşı karşıyadır. Espinoza ve ark. tarafından yürütülen randomize çalışma, küçük örneklem boyutuna ve endüstri sponsorluğuna rağmen (fon sağlayıcılar yürütme veya analiz aşamalarına katılmamış olsa da) [1], doğrulanmış bir metodoloji kullanarak yüksek kaliteli akı verileri sunmaktadır.
Entegrasyon ve klinik çıkarımlar
Bu faktörler sentezlendiğinde, kanıtlar çok günlük açlığın (≥72 saat) veya oruç taklidi yapan diyetlerin, uygun yöntemler kullanılarak değerlendirildiğinde ölçülebilir akı artışlarıyla birlikte başta iskelet kası olmak üzere metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi aktive ettiğini düşündürmektedir. Bu aktivasyon, ketogenez ve belirgin mTOR baskılanması dahil metabolik kaymaları indüklemek için yeterli bir süre gerektirmektedir. Daha kısa günlük açlık dönemleri (12-15 saat), muhtemelen yeniden beslenmeye göre ölçüm zamanlaması, incelenen doku ve metabolik esneklikteki bireysel farklılıklar nedeniyle tutarsız otofaji etkileri göstermektedir. Kan hücreleri, özellikle lenfositler, kasa veya belirli monosit popülasyonlarına kıyasla açlığa bağlı otofajiye daha az duyarlı görünmektedir. Kronik böbrek hastalığı ve kritik hastalık dahil olmak üzere hastalık durumları, açlığa verilen otofaji yanıtlarını ortadan kaldırabilir veya önemli ölçüde köreltebilir.
Doğrulanmış akı analizleriyle otofajiyi ölçen insan çalışmaları halen yetersizdir ve bu durum otofaji indüksiyonu için optimal açlık protokolleri hakkında kesin sonuçlara varılmasını sınırlandırmaktadır. Güçlü otofaji aktivasyonu gösteren preklinik modeller ile mütevazı veya hiç değişiklik göstermeyen insan çalışmaları arasındaki uyumsuzluk, otofaji regülasyonundaki tür farklılıklarını düşündürmekte veya mevcut insan ölçüm tekniklerinin sınırlılıklarını vurgulamaktadır. Gelecekteki araştırmalar, standartlaştırılmış akı ölçüm protokollerini, dokuya özgü değerlendirmeleri ve açlık ile yeniden beslenme döngülerine göre ölçüm zamanlamasına dikkat edilmesini gerektirmektedir.
