Yetişkinlerde zaman kısıtlı beslenmenin, aralıklı orucun, uzun süreli orucun veya takip eden yeniden beslenmenin insan dokularında veya hücrelerinde otofajiyi veya otofajik akışı değiştirdiğine dair hangi doğrudan kanıtlar mevcuttur ve bu kanıtlar ne kadar güçlüdür?
İnsanlarda otofajik akışın doğrudan ölçümü, çok günlü orucun (3-5 gün) iskelet kası ve spesifik bağışıklık hücresi popülasyonları gibi metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi aktive ettiğini, ancak günlük zaman kısıtlı beslenme ve gece orucunun, doku türüne, ölçüm yöntemine ve bireysel sağlık durumuna göre önemli ölçüde değişen tutarsız veya minimal etki ürettiğini göstermektedir; en güçlü kanıtlar, statik belirteç bolluğu yerine akışı ölçmek için lizozomal inhibitörlerin kullanıldığı çalışmalardan elde edilmiştir.
Özet
Yetişkinlerde oruç müdahalelerine verilen otofaji yanıtlarını inceleyen on dört çalışma, heterojen kanıt kalitesi ve dokuya özgü yanıtlar ortaya koymaktadır. Lizozomal inhibitörlerle valide edilmiş otofajik akış tahlillerini kullanan çalışmalar en güçlü kanıtı sağlamaktadır: 5 günlük oruç taklit eden diyet, kontrollere kıyasla periferik kan mononükleer hücrelerinde otofajik akışı artırmış (p=0.0191) [1] ve 4 günlük tam oruç, uygun şekilde ölçüldüğünde nötrofillerde akışı aktive etmiştir [2]. Buna karşın, 12 saatlik gece orucunu takip eden yeniden beslenme, 42 sağlıklı yetişkinin yer aldığı iki çalışmada akışı değiştirmemiştir [3, 4]. Uzun süreli oruç (72 saat), iskelet kasında, ~%50 oranında azalan mTOR fosforilasyonu [5] ve artan ULK1 ekspresyonu [6] dahil olmak üzere otofaji yolağı bileşenlerini tutarlı bir şekilde aktive etmiş, ancak eşzamanlı olarak LC3B-II ve p62 artışları gösteren statik belirteç ölçümleri kesin akış tayinini engellemiştir [5, 6]. Günlük zaman kısıtlı beslenme (6-8 saatlik pencereler) 4 gün ila 8 hafta sonra mütevazı etkiler üreterek LC3A ekspresyonunu %22 oranında artırmıştır [7] ve ATG-5 seviyelerini yükseltmiştir [8]. Dokuya özgü yanıtlar ortaya çıkmış; kritik hastalarda ve sağlıklı kontrollerde 12 saatlik oruçtan kan otofaji belirteçleri büyük ölçüde etkilenmezken [9], oruç otofajik monositleri artırmış ancak lenfositleri artırmamıştır [10]. Kronik böbrek hastalığı, gece orucu sırasında sağlıklı deneklerde gözlenen otofaji aktivasyonunu ortadan kaldırmıştır (γLC3 oranı 0,92'ye karşı 1,78, p<0,0001) [11]. Egzersiz yoğunluğu, AMPK bağımlı yollar aracılığıyla iskelet kası otofajisini aktive etmede oruç durumundan daha önemli olduğunu kanıtlamıştır [12]. Kanıtlar, çok günlü orucun, valide edilmiş akış yöntemleriyle ölçüldüğünde metabolik olarak aktif dokularda otofajiyi aktive ettiğini, buna karşın daha kısa günlük oruç sürelerinin doku tipine, ölçüm zamanlamasına ve bireysel metabolik kapasiteye göre değişen tutarsız etkiler gösterdiğini düşündürmektedir.
Akış Diyagramı
Makale arama
PubMed Derlemesi
PubMed derlemesi genelinde 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
Arama sonucunda PubMed'den toplam 300 sonuç elde edildi.
Elicit Derlemesi
Tüm Semantic Scholar ve OpenAlex'i içeren Elicit arama motorundan 138 milyondan fazla akademik makale üzerinde semantik 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.
Tarama için sorguyla en ilgili 794 makaleyi elde ettik.
Tarama
Özet taraması
Bu kriterleri karşılayan kaynakları özetlerine dayanarak taramaya dâhil ettik:
- İnsan yetişkinler: Başlık veya özet, insan yetişkinlerde (18 yaş ve üzeri) yürütülen bir çalışmayı veya makul olarak yetişkinleri içerebilecek insan karışık yaş kohortunu bildirmekte midir?
- Birincil tamamlanmış çalışma: Bu çalışma; derleme, protokol, tasarım makalesi, başyazı, düzeltme (erratum) veya konferans özeti yerine, tamamlanmış bir insan çalışmasının birincil raporu mudur?
- Oruç maruziyeti: Başlık veya özet; tanımlanmış bir oruç, zaman kısıtlı beslenme/besleme, aralıklı oruç, günaşırı oruç veya oruç sonrası yeniden beslenme maruziyetini değerlendirmekte midir?
- Otofaji ile ilgili sonlanım: Başlık veya özet, otofajiyi, otofajik akışı veya otofaji ile ilgili bir moleküler/hücresel belirteci ölçtüğünü belirtmekte midir?
Herhangi bir katı kriteri karşılamayan makaleler otomatik olarak hariç tutulmuştur. Kalan makaleler için tüm tarama sorularını birlikte değerlendirdik ve her bir makalenin taramaya dâhil edilip edilmeyeceği konusunda bütünsel bir yargıya vardık.
36 makale özet taramasını geçerek tam metin taramasına geçmiştir.
Özet taramasında, her bir birincil nedenle hariç tutulan makale sayısı şöyledir:
- İnsan yetişkinler: n = 463
- Birincil tamamlanmış çalışma: n = 67
- Oruç maruziyeti: n = 144
- Otofaji ile ilgili sonlanım: n = 82
- Diğer / tarama eşiğinin altında: n = 2
Tam metin taraması
Ardından makaleleri şu ek kriterleri kullanarak tam metinlerine göre taradık:
- İnsan yetişkin verileri: Yalnızca 18 yaş ve üzeri yetişkinlerden elde edilen analiz edilebilir verileri içeren raporları dâhil edin.
- Tanımlanmış maruziyet: Yalnızca süre veya günlük beslenme penceresi dâhil olmak üzere yeterince tanımlanmış oruç veya yeniden beslenme maruziyetine sahip çalışmaları dâhil edin.
- Doğrudan otofaji ölçümü: En az bir moleküler, protein, görüntüleme veya lizozomal/otofagozom belirteci kullanarak, insan biyolojik örneğinde doğrudan otofajiyi veya otofajik akışı ölçen çalışmaları dâhil edin. Yalnızca metabolik, enflamatuar, uzun ömürlülük veya klinik sonuçları olan çalışmaları hariç tutun.
- Birincil tamamlanmış rapor: Derlemeleri, protokolleri, anlatı yazılarını ve konferans özetlerini hariç tutarak, sonuçları içeren tamamlanmış birincil araştırma raporlarını yalnızca dâhil edin.
Herhangi bir katı kriteri karşılamayan makaleler otomatik olarak hariç tutulmuştur. Kalan makaleler için tüm tarama sorularını birlikte değerlendirdik ve her bir makalenin nihai analize dâhil edilip edilmeyeceği konusunda bütünsel bir yargıya vardık.
14 makale tam metin taramasını geçerek veri ekstraksiyonuna geçmiştir.
Tam metin taramasında, her bir birincil nedenle hariç tutulan makale sayısı şöyledir:
- İnsan yetişkin verileri: n = 1
- Tanımlanmış maruziyet: n = 1
- Doğrudan otofaji ölçümü: n = 4
- Tam metin yok: n = 16
Veri ekstraksiyonu
Büyük bir dil modelinden her bir makaleden aşağıdaki her bir veri sütununu çıkarmasını istedik. Modele her sütun için aşağıda gösterilen ekstraksiyon talimatlarını verdik.
- Çalışma kimliği ve tasarımı: Atıfı, bildirilmişse ülkeyi, tasarımı (randomize, çapraz, kontrollü beslenme, prospektif mekanistik veya diğer), analiz edilen örneklem boyutunu ve popülasyon özelliklerini çıkarın.
- Maruziyet ve karşılaştırıcı: Oruç rejimini hassas bir şekilde çıkarın: günlük beslenme penceresi, oruç süresi, izin verilen enerji alımı, döngü/gün sayısı, fiziksel aktivite talimatları ve karşılaştırıcı veya başlangıç değeri.
- Biyolojik örnek ve zamanlama: Örnek/doku/hücre tipini, son kalori alımı ve yeniden beslenmeye göre toplama zamanlamasını ve kişi içinde tekrarlanan örneklemenin yapılıp yapılmadığını çıkarın.
- Otofaji ölçümü ve yorumlanabilirlik: Otofaji ile ilgili her bir tahlili/belirteci, akışı mı yoksa statik bir bolluk/ekspresyon vekilini mi değerlendirdiğini, değişim yönünü ve yazar tarafından belirtilen tahlil sınırlamalarını çıkarın.
- Birincil otofaji bulguları: Varsa sayısal sonuçları, belirsizliği/istatistiksel testi ve yazarların otofajiye ilişkin sonucunu çıkarın.
- Metabolik bağlam ve güvenlik: Yalnızca bildirilmişse ketonları, glikozu, insülini, kilo değişimini, istenmeyen olayları ve bırakmaları çıkarın.
- Yanlılık riski sinyalleri: Yanlılıkla ilgili tasarım özelliklerini çıkarın: dağılım/randomizasyon, kontrol/karşılaştırıcı, laboratuvar sonuçlarının körlenmesi, eksik veriler, önceden belirleme ve çıkar çatışmaları.
Bulgular
Dâhil edilen çalışmaların özellikleri
Oruca veya zaman kısıtlı beslenmeye yanıt olarak otofajiyi inceleyen on dört çalışma dâhil edilmiştir. Tüm çalışmalar için tam metinler elde edilmiştir. Örneklem boyutları 7 ila 70 katılımcı arasında değişmiş olup, çoğu çalışma sağlıklı yetişkinleri içermiştir. Çalışmalar öncelikle Avrupa (Belçika, Danimarka) ve Amerika Birleşik Devletleri'nde yürütülmüş, Tayvan ve Rusya'dan ek çalışmalar da yapılmıştır. Çalışma tasarımları arasında randomize çapraz çalışmalar, kontrollü beslenme çalışmaları ve prospektif mekanistik çalışmalar yer almıştır.
| Çalışma | Tam metin alındı mı? | Ülke | Tasarım | Örneklem boyutu | Popülasyon | Oruç rejimi | Örnek/doku | Birincil otofaji bulgusu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed ve ark., 2019 [7] | Evet | Amerika Birleşik Devletleri [7] | Kontrollü beslenmeli randomize çapraz [7] | 11 [7] | 20-45 yaş arası genel olarak sağlıklı yetişkinler, VKİ 25,0-35,0 kg/m² [7] | eTRF: 8am-2pm beslenme penceresi (6s) ve kontrol 8am-8pm (12s), 4 gün [7] | Tam kan [7] | Sabah saatlerinde LC3A ekspresyonunda %22 artış (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm ve ark., 2017 [13] | Evet | Belçika [13] | Kontrollü beslenme ve egzersiz içeren randomize çapraz [13] | 7 [13] | Eğitimli atletler, yaş 24±1 yıl, V˙O2peak 64,5±1,7 mL/min/kg [13] | 8 saatlik gece orucu, sadece su ve 2 saatlik bisiklet sürme sırasında kahvaltı ve karbonhidrat içeceği ile beslenmiş durum [13] | Vastus lateralis kası [13] | Mitofaji egzersiz sırasında veya hemen sonrasında aktive olmadı; oruç durumunda egzersiz sonrasında LC3bII/LC3bI oranı azaldı (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola ve ark., 2017 [2] | Evet | Belirtilmemiş [2] | Prospektif mekanistik [2] | 9 [2] | Sağlıklı bireyler, yaş 24-54, VKİ 20-25 [2] | 4 gün boyunca sıfır kalorili diyet (yalnızca su, çay, kahve) [2] | Beyaz kan hücreleri [2] | Leupeptin ile ex vivo kültür sonrası nötrofillerde saptanabilir otofaji aktivasyonu; protein lizin açetilasyonunda belirgin azalma [2] |
| M. Vendelbo ve ark., 2014 [5] | Evet | Danimarka [5] | Randomize çapraz [5] | 8 [5] | Sağlıklı erkek gönüllüler, yaş 26-64 yıl, VKİ 23,8 kg/m² [5] | Musluk suyuna izin verilen 72 saatlik oruç ile gece orucu [5] | İskelet kası (vastus lateralis) [5] | LC3B-II ~%30 arttı; p62 ~%10 artarak akış yorumunu karmaşıklaştırdı; mTOR fosforilasyonu ~%50 azaldı [5] |
| C. Schwalm ve ark., 2015 [12] | Evet | Belçika [12] | Kontrollü beslenme ve egzersiz içeren randomize çapraz [12] | 23 [12] | İyi eğitilmiş atletler [12] | %55 veya %70 VO2 peak'te 2 saatlik bisiklet sürme sırasında 8 saatlik gece orucu ile beslenmiş durum [12] | Vastus lateralis kası [12] | Egzersiz yoğunluğu diyetten daha önemliydi; yüksek yoğunluklu egzersiz otofajik akışı artırdı (LC3bII ve p62/SQSTM1'i azalttı); artmış AMPKα aktivitesi ile ilişkilendirildi [12] |
| J. Kröpfl ve ark., 2022 [10] | Evet | Belirtilmemiş [10] | Tekrarlanan ölçümlere sahip prospektif mekanistik [10] | 8 [10] | Sağlıklı yetişkinler [10] | 14-15 saatlik oruç ile standartlaştırılmış kahvaltı [10] | Periferik kan (lenfositler ve monositler) [10] | Oruç, otofajik monosit konsantrasyonlarını artırdı (p=0.026); egzersiz, otofajik lenfosit konsantrasyonlarını artırdı (p=0.043); LC3BII/I ile otofajik hücre sayıları arasında negatif korelasyon (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza ve ark., 2025 [1] | Evet | Amerika Birleşik Devletleri [1] | Randomize klinik çalışma [1] | 30 [1] | 25-65 yaş aralığında sağlıklı yetişkinler, ortalama yaş 49.1±11.8 yıl [1] | Oruç taklit eden diyet: 1. gün 1100 kcal, 2-5. günler 700-800 kcal, ardından yeniden beslenme [1] | Periferik kan mononükleer hücreleri (PBMC) [1] | FMD, artmış otofajik degradasyon yoluyla otofajik akışı artırdı; kontrol grubunda LC3B-II/LC3B-I oranı FMD gruplarından daha yüksekti (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak ve ark., 2016 [6] | Evet | Danimarka [6] | Randomize çapraz çalışma [6] | 18 [6] | 20-35 yaş aralığında dokuz zayıf (BMI 19-23) ve dokuz obez (BMI 32-40) erkek [6] | 12 saat açlık ve 72 saat açlık [6] | Kas (vastus lateralis) ve yağ dokusu [6] | ULK1 mRNA ve protein düzeyleri 72 saatlik açlıkla arttı; ULK1 p-Ser 757/toplam ULK1 oranı düştü; p62 mRNA ve protein arttı, bu da akışın yorumlanmasını karmaşıklaştırdı [6] |
| Sanjna Singh ve ark., 2025 [3] | Evet | Belirtilmemiş [3] | Tek kollu ön-son çalışma [3] | 42 [3] | Sağlıklı bireyler [3] | 12 saatlik gece açlığını takip eden yüksek proteinli öğün [3] | Periferik kan mononükleer hücreleri [3] | Gece açlığı ile yüksek proteinli öğün tüketiminden 1 saat sonraki dönem arasında otofajik akışta değişiklik olmadı; kadınlarda akışın erkeklerden daha yüksek olduğu cinsel dimorfizm görüldü (p=0.0031) [3] |
| S. Singh ve ark., 2024 [4] | Evet | Belirtilmemiş [4] | Tek kollu ön-son çalışma [4] | 42 [4] | Sağlıklı bireyler [4] | 12 saatlik gece açlığını takip eden yüksek proteinli öğün [4] | Periferik kan mononükleer hücreleri [4] | Açlık ve postprandiyal durumlar arasında otofajik akışta değişiklik olmadı [4] |
| Wei-Ting Chen ve ark., 2013 [11] | Evet | Tayvan [11] | Prospektif vaka-kontrollü çalışma [11] | 90 [11] | 20-79 yaş aralığında 60 evre 5 KBH hastası ve yaş ve cinsiyete göre eşleştirilmiş 30 sağlıklı kontrol [11] | Gece açlığı (12 saat) ve ardından kahvaltı [11] | Lökositler [11] | Gece açlığı, sağlıklı bireylerde otofajiyi indükledi (γLC3 oranı 1.78), ancak KBH hastalarında indüklemedi (γLC3 oranı 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck ve ark., 2020 [9] | Evet | Belçika [9] | Randomize çapraz pilot çalışma [9] | 70 [9] | Mekanik solunum ve hemodinamik desteğe bağımlı yetişkin uzun süreli kritik hastalar (≥18 yaş) [9] | 8±1. günde değiştirilen 12 saat beslenme ve 12 saat açlık [9] | Tam kan ve izole akyuvarlar [9] | Kan örneklerindeki otofaji belirteçleri açlıktan büyük ölçüde etkilenmedi; yazarlar kan örneklerinin diğer dokulardaki otofajiyi yansıtmayabileceği sonucuna varmıştır [9] |
| Tugce Ozlu Karahan ve ark., 2025 [8] | Evet | Türkiye (çıkarım yapılmıştır) [8] | Randomize kontrollü çalışma [8] | 48 [8] | 18-65 yaş aralığında, BMI ≥25 kg/m² olan aşırı kilolu veya obez MAFLD'li yetişkinler [8] | Enerji kısıtlı diyet (22-25 kcal/kg/gün) ve enerji + zaman kısıtlı diyet (16:8 düzeni, 10:00-12:00 ile 18:00-20:00 arası) [8] | Kan (serum belirteçleri) [8] | ATG-5 düzeyleri enerji + zaman kısıtlı diyet grubunda arttı (0.74 ila 0.95 ng/mL, p=0.03); FGF-21 ile ATG-5 arasında pozitif korelasyon saptandı (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov ve S. Lysenkov, 2022 [14] | Evet | Rusya [14] | Kısmi gıda yoksunluğu içeren kontrollü beslenme [14] | 20 [14] | Üç yaş grubuna ayrılmış erkekler: genç (18-44 yaş), orta (45-60 yaş) ve yaşlı (61-75 yaş) [14] | 12 gün boyunca kısmi gıda yoksunluğu (günde 800-120 kcal) [14] | Kan [14] | Yaş, otofaji aktivitesini etkileyen başlıca faktördür; otofaji aktivitesi yaşla birlikte azalır [14] |
Çalışmalar, 8 saatlik gece açlıklarından 4 günlük tam açlıklara kadar değişen çeşitli açlık rejimlerini incelemiş olup iskelet kası, kan hücreleri ve periferik kan mononükleer hücreleri dahil olmak üzere çeşitli dokularda ölçümler yapılmıştır. Çoğu çalışma, katılımcıların kendi kontrolleri olarak görev yaptığı ve açlık müdahalelerinden önce ve sonra ölçümlerin alındığı çapraz tasarımlar kullanmıştır.
Otofaji ölçüm yöntemleri ve yorumlanabilirlik
Çalışmalar, otofajik akışı statik belirteç bol kaynağından ayırt etme kapasiteleri değişen heterojen tahlil yöntemleri kullanmıştır. LC3 (mikrotübül ile ilişkili protein 1A/1B-hafif zincir 3) işlenmesi, en yaygın bildirilen belirteç olmuş; LC3B-II/LC3B-I oranları [1, 5, 10, 13], LC3 lipidasyonu [2] veya LC3A/LC3B gen ekspresyonu [7] yoluyla değerlendirilmiştir. Ek belirteçler arasında p62/SQSTM1 (sekvestozom 1) [5, 12, 13], ULK1 (unc-51 benzeri otofaji aktive edici kinaz 1) fosforilasyonu [5, 6, 12], ATG (otofaji ile ilişkili) proteinleri [8], Beclin-1 [8, 11, 14] ve mTOR (rapamisinin mekanistik hedefi) sinyallemesi [5] yer almıştır.
Akış ile statik ölçümler arasında kritik metodolojik ayrımlar ortaya çıkmıştır. Birkaç çalışma, lizozomal inhibitörler kullanarak otofajik akışı ölçmüştür: Espinoza ve ark., PBMC'leri ex vivo klorokin ile tedavi ederek LC3B-II birikimini valide edilmiş bir akış göstergesi olarak ölçmüştür [1]. Benzer şekilde, Pietrocola ve ark., farelerde kan alımından önce löpeptin enjekte etmiş ve kültüre edilmiş insan lökositlerini ex vivo löpeptin ile incelemiş; otofaji aktivasyonunun yalnızca proteaz inhibisyonu ile saptanabildiğini bulmuştur [2]. Singh ve ark. 2024 ve 2025, lizozomal inhibitörleri doğrudan tam kana eklemiş, fizyolojik olarak ilgili bir akış ölçüsü olarak ELISA yoluyla LC3B-II birikimini miktarlandırmıştır [3, 4]. Buna karşılık, çalışmaların çoğu akış değerlendirmesi olmaksızın otofaji belirteçlerinin statik bolluğunu ölçmüş ve bu durum yorumlama zorluklarına yol açmıştır.
LC3B-II/LC3B-I oranı bu sınırlamayı örneklemektedir. Yaygın olarak bir otofaji göstergesi olarak kullanılsa da, yükselmiş LC3B-II artmış otolizozom oluşumunu veya bozulmuş otofagozom degradasyonunu yansıtabilir [5]. Vendelbo ve ark., 72 saatlik açlık sırasında LC3B-II'nin yaklaşık %30 arttığını ancak p62'nin de yaklaşık %10 arttığını bulmuş; p62 genellikle otofaji sırasında bozunduğu için yorumlamayı karmaşıklaştırmıştır [5]. Yazarlar, bu çelişkili belirteçlerden otofajik akışı kesin olarak belirleyemediklerini kaydetmişlerdir [5]. Bak ve ark. benzer örüntüler bildirmiştir: ULK1 açlıkla artmış ve inhibitör fosforilasyonu azalmış olup bu durum otofaji aktivasyonunu düşündürmüş, ancak p62 mRNA ve proteini de artmıştır [6]. Her iki çalışma da bu verilerin akışı 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 artmış akışı gösteren azalmış LC3bII ve p62 bulmuştur [12]. Her iki belirtecin düzeylerinin yalnızca birinin değil azalması, otofajik degradasyonu daha ikna edici bir şekilde göstermiştir. Benzer şekilde, Kröpfl ve ark., LC3B pozitif hücreler için akış sitometrisini LC3BII/I oranları için Western blotting ile kombinlemiş, ancak monositlerde bu ölçümler arasında negatif bir korelasyon bulmuş [10], bu da tek bir belirteç tarafından tam olarak yakalanamayan karmaşık regülasyona işaret etmiştir.
Birden fazla çalışma, dokuya özgü otofaji yanıtlarını vurgulamıştır. Van Dyck ve ark., kritik hastalarda ve sağlıklı kontrollerde 12 saatlik açlıktan kan örneklerindeki otofaji belirteçlerinin büyük ölçüde etkilenmediğini bulmuş, bu da 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 artırmamıştır; egzersiz ise otofajik lenfositleri artırmış ancak monositleri artırmamıştır [10]. Chen ve ark., gece açlığının sağlıklı bireylerin lökositlerinde otofajiyi aktive ettiğini, ancak kronik böbrek hastalığı hastalarında aktive etmediğini göstermiş [11], bu da hastalık durumunun tipik otofaji yanıtlarını ortadan kaldırabileceğini belirtmiştir.
Yazarlar tarafından belirtilen sınırlamalar bu ölçüm zorluklarını kabul etmiştir. Birden fazla çalışma, gen ekspresyonunun protein düzeylerini veya fonksiyonel aktiviteyi yansıtmayabileceğini [7], tek zaman noktalarının dinamik değişiklikleri kaçırabileceğini [4] ve kan otofajisinin karaciğer veya kas gibi metabolik olarak aktif dokulardaki yanıtları temsil etmeyebileceğini [4, 9] kaydetmiştir. Espinoza ve ark., küçük örneklem boyutunu ve kısa değerlendirme süresini sınırlama olarak gösterirken [1], Karahan ve ark., p62/SQSTM1 değerlendirmesi olmaksızın yalnızca ATG-5 ve Beclin-1 değerlendirmelerinin otofajik akış yorumunu sınırladığını belirtmiştir [8].
Açlık maruziyetine göre otofaji bulguları
Zaman kısıtlı beslenme (günlük beslenme pencereleri)
İki çalışma, 6-8 saatlik beslenme pencereleri ile 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 sabahları LC3A gen ekspresyonunu %22 artırdığını, p=0.001 olduğunu bulmuştur [7]. Bu artış, 4 günlük eTRF sonrasında tam kan hücrelerinde meydana gelmiştir [7]. Bununla birlikte, LC3A doğrudan bir akış ölçüsü olmaktan ziyade statik bir gen ekspresyon belirtecidir [7] ve yazarlar gen ekspresyonunun protein düzeylerini yansıtmayabileceğini kaydetmiştir [7]. Metabolik bağlam, 24 saatlik glukoz düzeylerinin 4±1 mg/dL azalmasını (p=0.0003) ve sabah ketonlarının 0.03±0.01 mM artmasını (p=0.009) içermiştir [7].
Karahan ve ark., metabolik disfonksiyon ile ilişkili yağlı karaciğer hastalığı olan 48 yetişkinde yalnızca enerji kısıtlamasını, 16:8 zaman kısıtlı beslenme (beslenme penceresi 10:00-20:00) ile kombinlenen enerji kısıtlaması ile karşılaştırmıştır [8]. ATG-5 düzeyleri yalnızca zaman kısıtlı grupta 8 hafta sonra 0.74'ten 0.95 ng/mL'ye anlamlı düzeyde artmış olup (p=0.03) [8], serum FGF-21 ile ATG-5 arasında pozitif korelasyon saptanmıştır (R=0.343, p=0.02) [8]. ATG-5 statik bir serum belirtecini temsil etmekte [8] ve çalışma p62/SQSTM1 değerlendirilmeksizin akışın değerlendirilmesindeki sınırlamaları kabul etmiştir [8]. Her iki grup da kilo kaybı ve açlık glukozu ile karaciğer enzimlerinin azalması dahil olmak üzere iyileşmiş metabolik belirteçler göstermiştir [8].
Aralıklı oruç ve gece açlıkları
8-15 saatlik gece açlıkları üzerine yapılan çalışmalar, dokuya özgü ve bağlama bağımlı otofaji yanıtlarını ortaya koymuştur. Chen ve ark., LC3-I'den LC3-II'ye dönüşüm (γLC3 oranı 1.78) ve artmış Atg5 ve Beclin-1 mRNA ile gösterildiği üzere, 12 saatlik gece açlığının sağlıklı bireylerde otofaji aktivasyonunu indüklediğini göstermiştir [11]. Bu yanıt kronik böbrek hastalığı hastalarında yoktu (γLC3 oranı 0.92-1.22, p<0.0001) [11] ve hemodiyaliz otofaji aktivasyonunu yeniden sağlamadı [11]. Ölçümler, gece açlığından sonra ve kahvaltıdan 2 saat sonra toplanan lökositlerde yapılmıştır [11].
Singh ve ark. tarafından yapılan iki çalışma, 12 saatlik gece açlığından sonra yüksek proteinli bir öğünün 42 sağlıklı yetişkinde otofajiyi değiştirip değiştirmediğini incelemiştir. PBMC'lerde otofajik akışı ölçmek için lizozomal inhibitörle geliştirilmiş ELISA kullanan [3, 4] her iki çalışma, açlık durumu ile öğün tüketiminden 1 saat sonraki dönem arasında akışta değişiklik olmadığını bulmuştur [3, 4]. Yazarlar bunun akut beslenme müdahalelerinin insanlarda otofajiyi değiştirdiği varsayımlarına meydan okuduğunu kaydetmiş [4] ve öğün sonrası 1. saatteki örneklemenin en uygun zamanlama olmayabileceğini öne sürmüştür [4]. Özellikle kadınlar, öğün müdahalesinden bağımsız bir cinsel dimorfizmi temsil ederek erkeklerden daha yüksek otofajik akışa sahip olmuştur (p=0.0031) [3].
Schwalm ve ark. 2017, 8 saatlik gece açlığını 7 antrene icten sporcuda 2 saatlik yüksek yoğunluklu bisiklet sürme ile kombinleyerek incelemiştir [13]. Vastus lateralis kasında LC3bII/LC3bI oranı egzersiz sonrasında yalnızca açlık durumunda düşerken (p=0.019) [13], mitokondriyal LC3bII ve p62/SQSTM1 değişmeden kalmıştır [13]. Yazarlar, beslenme durumundan bağımsız olarak mitofajinin egzersiz sırasında veya hemen sonrasında aktive edilmediği sonucuna varmış, ancak beslenmiş durumdaki kas hücrelerinin mitokondriyi daha sonraki zaman noktalarında degradasyona hazırladığı görülmüştür [13].
Kröpfl ve ark., standartlaştırılmış kahvaltı içeren beslenme durumuna kıyasla 14-15 saatlik açlığın, lenfositleri değil ancak sirküle eden otofajik monosit konsantrasyonlarını artırdığını bulmuştur (p=0,026) [10]. Buna karşılık, akut egzersiz otofajik lenfosit konsantrasyonlarını artırmış ancak monositleri artırmamıştır [10]. Western blot analizi, daha yüksek LC3BII/I oranlarının otofajik hücre sayıları ile negatif korelasyon gösterdiğini (r=-0,74, p=0,02) [10] göstermiş, bu durum protein düzeyinde artan otofajinin sirkülasyondaki daha az otofajik hücre ile ilişkili olduğu karmaşık bir düzenlemeye işaret etmiştir [10].
Uzun süreli açlık (24+ saat)
72 saat ila 4 günlük açlık çalışmaları, kalıcı yorumlama zorluklarıyla birlikte otofaji yolağı aktivasyonuna dair kanıtlar sağlamıştır. Vendelbo ve ark., yalnızca suya izin verilen 72 saatlik açlık sırasında 8 sağlıklı erkeği incelemiştir [5]. İskelet kası biyopsilerinde, LC3B-II ekspresyonu ~%30 artmış, ancak p62 proteini de ~%10 artmıştır [5]. mTOR fosforilasyonu, 4EBP1, ULK1 ve rpS6 fosforilasyonu dahil olmak üzere azalan aşağı akış sinyalleşmesiyle birlikte ~%50 azalmıştır [5]. Çelişen LC3B-II ve p62 kalıpları otofajik akış tayinini sorunlu hale getirmiştir [5], ancak azalan mTOR sinyalleşmesi otofaji yolağı aktivasyonunu desteklemiştir. Kas net fenilalanin salınımı önemli ölçüde artmış [5], bu durum %25'lik glikoz azalışı ve başlayan ketogenez bağlamında gerçekleşmiştir [5].
Bak ve ark., 9 zayıf ve 9 obez genç erkekte 12 saatlik ile 72 saatlik açlığı karşılaştırmıştır [6]. 72 saat sonra, kas ve yağ dokusunda ULK1 mRNA ve protein düzeyleri önemli ölçüde artmış [6], buna karşın inbibitör ULK1 fosforilasyonunun (Ser 757) toplam ULK1'e oranı azalmış [6] ve bu durum otofaji baskılanmasının azaldığını göstermiştir. Bununla birlikte, p62 mRNA ve protein düzeyleri de artmıştır [6]. Obez denekler, hem bazal durumda hem de 72 saatlik açlık sonrasında artmış tüm vücut lipolizi ve kas proteininin korunmasıyla uyumlu olarak azalan üre üretim hızları sergilemiştir [6]. Çalışma, sonuçların vücut ağırlığı başına ifade edilmesindeki sınırlamalara dikkat çekmiş, bunun obez deneklerde metabolik akışları potansiyel olarak olduğundan düşük tahmin edebileceğini belirtmiştir [6].
Pietrocola ve ark., 9 sağlıklı gönüllüde 4 günlük sıfır kalorili açlığı (yalnızca su, çay, kahve) incelemiştir [2]. Açlık, plazma metabolomunda büyük değişikliklere yol açarken lökosit hücre içi metabolomunda yalnızca küçük değişiklikler yaratmıştır [2]. Akyuvarlar, hem nükleer hem de sitoplazmik kompartmanlarda protein lizin açillenmesinde belirgin azalma göstermiştir [2]. LC3B lipidasyonu ile ölçülen otofaji aktivasyonu, nötrofillerde yalnızca leupeptin ile ex vivo kültivasyondan sonra saptanabilir hale gelmiş [2], bu durum otofajik akışın gerçekleştiğini ancak saptama için lizozomal inhibisyon gerektirdiğini göstermiştir [2]. İnsan gönüllüler, 4 günlük açlığa rağmen <%2 kilo kaybı yaşamış [2], bu durum 48 saat aç bırakılan farelerdeki %20 kilo kaybıyla tezat oluşturmuştur [2].
Açlığı taklit eden diyetler ve yeniden beslenme
Espinoza ve ark., 25-65 yaş arası 30 sağlıklı yetişkinde açlığı taklit eden iki diyet (FMD) formülasyonunun kontrole karşı randomize bir çalışmasını yürütmüştür [1]. FMD, 1. günde 1100 kcal ve 2-5. günlerde 700-800 kcal'den oluşmuş, bunu yeniden beslenme takip etmiştir [1]. Otofajik akışı değerlendirmek için klorokin ile tedavi edilmiş PBMC'ler kullanılarak [1], kontrol grubu 6. güne kadar FMD gruplarından daha yüksek LC3B-II/LC3B-I oranları göstermiş (p=0,0191) [1], bu da FMD'nin artan akış yoluyla otofajik degradasyonu geliştirdiğini belirtmiştir [1]. 6 günlük müdahalenin sonunda gruplar arası önemli farklılıklar ortaya çıkmış (p<0,05) [1], ProLon grubunda akışın artmasına yönelik bir eğilim 8. günde yeniden beslenmeden sonraki 48 saat boyunca devam etmiştir [1]. Müdahale açlık glikozunu, insülinini ve HOMA-IR'yi düşürürken β-hidroksibütiratı artırmış [1], ancak küçük örneklem boyutu ve kısa değerlendirme süresi genellenebilirliği sınırlamıştır [1].
Van Dyck ve ark., 12 saatlik besin kesintisinin uzun süreli kritik durumdaki 70 hastada açlık yanıtını başlatıp başlatamayacağını araştırmıştır [9]. Randomize çapraz tasarım, yoğun bakım ünitesi kalışının 8±1. gününde 12 saat hedef düzeyde beslenmeyi 12 saat açlıkla değiştirmiştir [9]. 12 saatlik açlık serum bilirubini ve β-hidroksibütiratı önemli ölçüde artırmış, insülin gereksinimlerini ve serum IGF-I'i azaltmış (tümü p≤0,001) [9] ve metabolik açlık yanıtının başlatıldığını doğrulamıştır. Bununla birlikte, tam kan ve izole akyuvarlardaki otofaji belirteçleri hem hastalarda hem de eşleştirilmiş 23 sağlıklı denekte açlıktan büyük ölçüde etkilenmemiştir [9]. Yazarlar, kan örneklerinin doku düzeyindeki otofajiyi güvenilir bir şekilde yansıtmayabileceği sonucuna varmıştır [9], çünkü üç hastada açlık sırasında şiddetli hipoglisemi gelişmiştir [9].
Tkhakushinov & Lysenkov, üç yaş grubundan 20 erkekte 12 gün boyunca kısmi gıda yoksunluğunu (800-1200 kcal/gün) incelemiştir [14]. Bir otofaji belirteci olarak Beclin-1 kullanarak [14], yaşın otofaji aktivitesini etkileyen önde gelen faktör olduğunu ve yaş arttıkça aktivitenin azaldığını bulmuşlardır [14]. Kilo kategorisi, kalori kısıtlaması sırasında otofaji aktivasyonunu önemli ölçüde etkilememiştir [14]. Otofaji aktivitesi (delta-beclin-1) ile lipid metabolizması parametreleri arasındaki korelasyonlar yaş grubuna göre değişiklik göstermiş, genç yetişkinlerde HDL ile negatif korelasyonlar ve yaşlılarda LDL ile toplam kolesterol ile negatif korelasyonlar görülmüştür [14]. Çalışma, akış yerine statik Beclin-1 bolluğunu ölçmüştür [14].
Egzersizin açlıkla etkileşimleri
Aynı Belçikalı gruptan iki çalışma, egzersiz yoğunluğu ve beslenme durumunun iskelet kası otofajisini etkilemek için nasıl etkileşime girdiğini incelemiştir. Schwalm ve ark. 2015, hem beslenmiş hem de aç karnına durumlarda kontrol, düşük yoğunluklu (%55 VO2 pik) veya yüksek yoğunluklu (%70 VO2 pik) 2 saatlik bisiklet sürmek üzere iyi antrene 23 sporcuyu randomize etmiştir [12]. Egzersiz yoğunluğu, otofajiyi aktive etmede diyetten daha önemli olduğunu kanıtlamıştır [12]. Yüksek yoğunluklu egzersiz vastus lateralis kasındaki LC3bII ve p62/SQSTM1 düzeylerini düşürmüş, bu da artan otofajik akışı göstermiştir [12]. Bu akış artışı, yüksek yoğunluklu egzersizden sonra daha yüksek AMPKαThr72 ve ACCSer79 fosforilasyonu ile kanıtlandığı üzere artan AMPKα aktivitesi ile ilişkilendirilmiştir (p<0,001) [12]. ULK1Ser317 fosforilasyonu egzersizden sonra artarken (p<0,001) [12], tek başına açlık, egzersiz yoğunluğuna kıyasla otofajiyi önemli ölçüde artırmamıştır [12].
Sentez
Metodolojik hiyerarşi ve akış ölçümü
Doğrulanmış akış tahlilleri kullanan çalışmalar, statik belirteçleri ölçenlere göre daha güvenilir kanıtlar sağlar. Otofajik akışı doğrudan ölçmek için lizozomal inhibitörler kullanan üç çalışma —Espinoza ve ark., Pietrocola ve ark. ve Singh ve ark.— metodolojik olarak üstün tasarımları temsil eder [1–4]. Espinoza ve ark., 5 günlük açlığı taklit eden bir diyetin kontrollere kıyasla akışı artırdığını gösterirken [1], Pietrocola ve ark., uygun şekilde ölçüldüğünde 4 günlük açlığın nötrofillerde akışı aktive ettiğini göstermiştir [2]. Buna karşılık, Singh ve ark., 12 saatlik gece açlığını ve ardından yeniden beslenmenin akışı değiştirmediğini bulmuştur [3, 4]. Bu akış tabanlı çalışmalar, açlık süresinin kritik olduğunu öne sürmektedir: çok günlü açlıklar ölçülebilir otofajiyi aktive ederken, gece açlıkları 1 saatlik yeniden beslenme sonrası ölçüm penceresi içinde saptanabilir akış değişiklikleri üretmeyebilir.
Akış değerlendirmesi olmaksızın LC3B-II/LC3B-I oranlarına veya p62 bolluğuna güvenen çalışmalar yorumlayıcı sınırlamalarla karşı karşıyadır. Vendelbo ve ark. ile Bak ve ark., 72 saatlik açlık sırasında artan p62 ile birlikte artan LC3B-II bulmuş [5, 6], yazarların kesin akış tayinini engellediğini kabul ettiği kalıplar ortaya koymuştur [5, 6]. Her iki belirteçteki eşzamanlı artış, artan akıştan ziyade bozulmuş degradasyondan kaynaklanan otofagozom birikimini veya stres sırasında artan p62 sentezini yansıtabilir. Bu belirsiz bulgular, açlığın otofaji üzerindeki etkileri değerlendirilirken doğrudan akış ölçümlerinden daha az ağırlıklandırılmalıdır.
Dokuya özgü yanıtlar ve biyolojik kompartmanlar
Farklı dokular, açıkça çelişkili bulguları açıklayan açlığa karşı farklı otofaji yanıtları gösterir. Van Dyck ve ark.'nın kan örneklerinin doku düzeyindeki otofajiyi yansıtmayabileceği yönündeki sonucu [9], kompartmana özgü yanıtların biriken kanıtlarıyla uyumludur. İskelet kasındaki çalışmalar (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 ve 2017), akış ölçümleri belirsiz olduğunda bile azalan mTOR sinyalleşmesi [5] ve artan ULK1 ekspresyonu [6] dahil olmak üzere otofaji yolağı bileşenlerinin aktivasyonunu tutarlı bir şekilde göstermiştir. Buna karşılık, sirküle eden kan hücrelerinde otofajiyi ölçen çalışmalar (Van Dyck, Singh ve ark., Kröpfl) ya hiç değişiklik bulmamış [3, 4, 9] ya da belirli lökosit alt kümeleriyle sınırlı hücre tipine özgü yanıtlar bulmuştur [10].
Kröpfl ve ark.'nın açlığın lenfositleri değil otofajik monositleri artırdığı, egzersizin ise monositleri değil otofajik lenfositleri artırdığı bulgusu [10], kan içinde bile farklı hücre tiplerinin metabolik stresörlere farklı şekilde yanıt verdiğini göstermektedir. Pietrocola ve ark., aç bırakılan 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 tercihli olarak aktive ettiğini, buna karşın kan hücrelerinin, özellikle lenfositlerin, açlığın indüklediği otofajiye daha az duyarlı olabileceğini düşündürmektedir.
Zamansal dinamikler ve ölçüm zamanlaması
Ölçümlerin açlık ve yeniden beslenmeye göre zamanlaması, tespit edilen otofaji değişikliklerini önemli ölçüde etkiler. Chen ve ark., hem 12 saatlik gece açlığından sonra hem de kahvaltıdan 2 saat sonra lökositlerde otofariyi ölçmüş [11], açlığın sağlıklı deneklerde otofaji aktivasyonunu indüklediğini bulmuştur [11]. Bununla birlikte, Singh ve ark., 12 saatlik açlık sonrasında yüksek proteinli bir öğünden sadece 1 saat sonra PBMC'leri ölçmüş ve akış değişikliği bulmamıştır [3, 4], 1 saatlik örneklemenin optimal olmayabileceğini belirtmiştir [4]. Yeniden beslenme, mTOR yeniden aktivasyonu yoluyla otofajiyi muhtemelen bastırır ve bu baskılamanın kinetiği dokuya ve besin bileşimine göre değişiklik gösterebilir.
Uzun süreli açlık çalışmaları (72 saatten 4 güne kadar), maksimum otofaji aktivasyonunu yakalayarak, hemen yeniden beslenme olmaksızın açlığın sonunda otofajiyi ölçmüştür [2, 5, 6]. Espinoza ve ark., otofajiyi açlığı taklit eden diyet sırasında (4. ve 6. günler) ve yeniden beslenmeden 48 saat sonra (8. gün) benzersiz bir şekilde ölçmüş [1], ProLon grubundaki artan akışın yeniden beslenmeden sonra kalıcılık 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 hemen ve egzersizden 1 saat sonra ölçmüş [12, 13], kronik açlık adaptasyonlarından farklı akut yanıtları yakalamıştır.
Doz-yanıt: 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 açlığı taklit eden diyet (Espinoza ve ark.) ölçülebilir akış artışları göstermiştir [1, 2]. Yetmiş iki saatlik açlık (Vendelbo, Bak), akış belirsiz kalsa bile mTOR baskılanması ve ULK1 yukarı regülasyonu yoluyla otofaji yolağı aktivasyonu göstermiştir [5, 6]. 12-15 saatlik gece açlığı çalışmaları değişken sonuçlar göstermiştir: Chen ve ark. sağlıklı deneklerde aktivasyon bulmuş [11], ancak Singh ve ark., yeniden beslenme sonrası ölçüldüğünde akış değişikliği bulamamış [3, 4] ve Van Dyck ve ark., 12 saatlik açlığın kan otofaji belirteçlerini değiştirmek için yetersiz olduğunu bulmuştur [9].
Günlük zaman kısıtlı beslenme (6-8 saatlik pencereler), birkaç gün sonra mütevazı etkiler göstermiştir. Jamshed ve ark., 6 saatlik beslenme pencerelerinin 4 gününden sonra %22 artmış LC3A ekspresyonu bulmuşken [7], Karahan ve ark., 16:8 zaman kısıtlı beslenmenin 8 haftasından sonra artmış ATG-5 bulmuştur [8]. Bu çalışmalardaki kümülatif maruziyet (Jamshed için 4 gün boyunca toplam 28 saat açlık; Karahan için 8 hafta boyunca 672 saat), tekrarlanan günlük açlık döngülerinin tek uzun süreli açlıklardan farklı otofaji kalıpları üretebileceğini düşündürmektedir.
Metabolik bağlam modülasyonu
Oruç sırasındaki metabolik durum, otofaji yanıtlarını modüle eder. Artmış ketonları (β-hidroksibutirat) bildiren çalışmalar, eş zamanlı otofaji aktivasyonu göstermiştir: Jamshed ve ark., LC3A yukarı regülasyonu ile artmış sabah ketonları bulmuş [7], Van Dyck ve ark., metabolik oruç yanıtı ile birlikte 4. oruç saatinden itibaren artmış β-hidroksibutirat bulmuş [9] ve Espinoza ve ark., orucu taklit eden diyet grubunda gelişmiş otofajik akış ile birlikte artmış ketonlar bulmuştur [1]. Ketonlar, otofaji aktivasyonu için gerekli metabolik değişimin bir biyobelirteci olarak hizmet edebilir.
Schwalm ve ark. 2015, egzersiz yoğunluğunun, oruçtan bağımsız olarak AMPK bağımlı yollar aracılığıyla otofajiyi aktive ettiğini göstermiştir [12]. Yüksek yoğunluklu egzersiz, tok veya oruçlu duruma bakılmaksızın AMPKα fosforilasyonunu ve otofajik akışı artırmış [12] ve AMPK aktivasyonunun —ister egzersiz sırasında enerji tükenmesi yoluyla ister oruç sırasında besin mahrumiyeti yoluyla olsun— ortak bir mekanizmayı temsil ettiğini düşündürmüştür. Bu mekanistik yakınsama, farklı tetikleyicilere rağmen egzersiz ve orucun neden ortak sinyal yolları aracılığıyla otofajiyi aktive edebileceğini açıklamaktadır.
Hastalık durumu ve bazal otofaji kapasitesi
Chen ve ark.nın kronik böbrek hastalığı hastalarının gece orucu sırasında otofajiyi aktive edemedikleri, buna karşın sağlıklı kontrollerin güçlü bir aktivasyon gösterdiği bulgusu [11], hastalığın orucun indüklediği otofajiyi ortadan kaldırabileceğini göstermektedir. Benzer şekilde, Van Dyck ve ark., metabolik oruç yanıtına rağmen minimal otofaji belirteci değişiklikleri gösteren kritik hastane hastası (YBÜ) 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 deneklerin, daha yüksek toplam lipolize rağmen daha düşük yağ dokusu otofaji ile ilişkili protein ekspresyonuna sahip olduğunu bulmuş [6], bu da obezitenin tüm vücut metabolizması oruca yanıt verdiğinde bile doku düzeyindeki otofaji yanıtlarını zayıflatabileceğini göstermiştir.
Çalışma kalitesi hususları
Katılımcıların kendi kontrolleri olarak hizmet ettiği randomize çapraz (crossover) tasarımlar (Jamshed, Schwalm 2015 ve 2017, Vendelbo, Bak), bireyler arası değişkenliği en aza indirir ve tek kollu ön test-son test çalışmalarına (Singh 2024 ve 2025, Tkhakushinov) veya vaka-kontrol tasarımlarına (Chen) kıyasla daha güçlü kanıtlar sağlar [3–7, 11–14]. Bununla birlikte, statik belirteçler kullanan iyi tasarlanmış çapraz çalışmalar bile, lizozomal inhibitörlerle akışı ölçen çalışmalara kıyasla yorumlayıcı sınırlamalarla karşı karşıyadır. Espinoza ve ark.nın randomize çalışması, küçük örneklem boyutuna ve endüstri sponsorluğuna rağmen (finansörler yürütme veya analize katılmamıştır) [1], valide edilmiş metodoloji kullanarak yüksek kaliteli akış verileri sağlar.
Entegrasyon ve klinik çıkarımlar
Bu faktörler sentezlendiğinde, kanıtlar çok günlü orucun (≥72 saat) veya orucu taklit eden diyetlerin, metabolik olarak aktif dokularda, özellikle iskelet kasında, uygun yöntemler kullanılarak değerlendirildiğinde ölçülebilir akış artışlarıyla birlikte otofajiyi aktive ettiğini düşündürmektedir. Bu aktivasyon, ketogenez ve önemli mTOR baskılanması dahil olmak üzere metabolik değişimleri indüklemek için yeterli süre gerektirir. Daha kısa günlük oruç süreleri (12-15 saat), muhtemelen yeniden beslenmeye göre ölçüm zamanlaması, incelenen doku ve metabolik esneklikteki bireysel varyasyon nedeniyle tutarsız otofaji etkileri gösterir. Kan hücreleri, özellikle lenfositler, kas veya spesifik monosit popülasyonlarına kıyasla orucun indüklediği otofajiye daha az duyarlı görünmektedir. Kronik böbrek hastalığı ve kritik hastalık dahil olmak üzere hastalık durumları, oruca verilen otofaji yanıtlarını ortadan kaldırabilir veya önemli ölçüde zayıflatabilir.
Valide edilmiş akış tahlilleriyle otofajiyi ölçen insan çalışmaları az sayıda kalmaya devam etmekte olup, otofaji indüksiyonu içinoptimal oruç protokolleri hakkında kesin varılacak sonuçları sınırlandırmaktadır. Güçlü otofaji aktivasyonu gösteren preklinik modeller ile mütevazı veya hiç değişiklik göstermeyen insan çalışmaları arasındaki uyumsuzluk, otofaji düzenlemesindeki türler arası farklılıkları önermektedir veya mevcut insan ölçüm tekniklerinin sınırlamalarını vurgulamaktadır. Gelecekteki araştırmalar, standartlaştırılmış akış ölçüm protokolleri, dokuya özgü değerlendirmeler ve oruç ve yeniden beslenme döngülerine göre ölçüm zamanlamasına dikkat edilmesini gerektirmektedir.
